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ANDRESSA MARA BASEGGIO ALIMENTOS FUNCIONAIS Coordenador(a) de Conteúdo Renato Castro da Silva Projeto Gráfico e Capa Arthur Cantareli Silva Editoração Adrian Marcareli dos Santos Caroline Casarotto Andujar Lucas Pinna Silveira Lima Design Educacional Rossana Costa Giani Revisão Textual Cindy Mayumi Okamoto Luca Harry Wiese Ilustração Andre Luis Azevedo da Silva Bruno Cesar Pardinho Figueiredo Eduardo Aparecido Alves Fotos Shutterstock Impresso por: Bibliotecária: Leila Regina do Nascimento - CRB- 9/1722. Ficha catalográfica elaborada de acordo com os dados fornecidos pelo(a) autor(a). Núcleo de Educação a Distância. BASEGGIO, Andressa Mara. Alimentos funcionais/ Andressa Mara Baseggio. - Indaial, SC: Arqué, 2023. 300 p. ISBN papel 978-65-6083-205-3 ISBN digital 978-65-6083-206-0 “Graduação - EaD”. 1. Alimentos 2. Funcionais 3. Nutrição 4. EaD. I. Título. CDD - 641.3 EXPEDIENTE Universidade Cesumar - UniCesumar. U58 FICHA CATALOGRÁFICA 02511498 https://apigame.unicesumar.edu.br/qrcode/17299 RECURSOS DE IMERSÃO Utilizado para temas, assuntos ou conceitos avançados, levando ao aprofundamento do que está sendo trabalhado naquele momento do texto. APROFUNDANDO Uma dose extra de conhecimento é sempre bem-vinda. Aqui você terá indicações de filmes que se conectam com o tema do conteúdo. INDICAÇÃO DE FILME Uma dose extra de conhecimento é sempre bem-vinda. Aqui você terá indicações de livros que agregarão muito na sua vida profissional. INDICAÇÃO DE LIVRO Utilizado para desmistificar pontos que possam gerar confusão sobre o tema. Após o texto trazer a explicação, essa interlocução pode trazer pontos adicionais que contribuam para que o estudante não fique com dúvidas sobre o tema. ZOOM NO CONHECIMENTO Este item corresponde a uma proposta de reflexão que pode ser apresentada por meio de uma frase, um trecho breve ou uma pergunta. PENSANDO JUNTOS Utilizado para aprofundar o conhecimento em conteúdos relevantes utilizando uma linguagem audiovisual. EM FOCO Utilizado para agregar um conteúdo externo. EU INDICO Professores especialistas e convidados, ampliando as discussões sobre os temas por meio de fantásticos podcasts. PLAY NO CONHECIMENTO PRODUTOS AUDIOVISUAIS Os elementos abaixo possuem recursos audiovisuais. Recursos de mídia disponíveis no conteúdo digital do ambiente virtual de aprendizagem. 4 109 175 237 U N I D A D E 3 CLASSES DE COMPOSTOS BIOATIVOS – VITAMINAS E MINERAIS 110 CLASSES DE COMPOSTOS BIOATIVOS: FIBRAS ALIMENTARES, PRÉ, PRÓ E SIMBIÓTICOS 144 U N I D A D E 4 CLASSES DE COMPOSTOS BIOATIVOS: ALCALOIDES E COMPOSTOS SULFURADOS 176 COMPOSTOS BIOATIVOS E SEUS EFEITOS À SAÚDE: EFEITOS FISIOLÓGICOS, BIODISPONIBILIDADE, BIOATIVIDADE, TOXICIDADE, PRESERVAÇÃO E INTERAÇÕES EM ALIMENTOS 206 U N I D A D E 5 ALIMENTOS FUNCIONAIS, COMPOSTOS BIOATIVOS E SEUS EFEITOS À SAÚDE: MECANISMOS DE AÇÃO E EFEITOS EM DOENÇAS CRÔNICAS E AGUDAS 238 NOVAS TENDÊNCIAS: NUTRIGENÔMICA E EPIGENÉTICA. FORMULAÇÃO DE ALIMENTOS FUNCIONAIS 270 7U N I D A D E 1 INTRODUÇÃO E CONCEITOS DE ALIMENTOS FUNCIONAIS E COMPOSTOS BIOATIVOS – NORMATIVAS E LEGISLAÇÃO 8 41U N I D A D E 2 CLASSES DE COMPOSTOS BIOATIVOS: ÁCIDOS GRAXOS, FITOESTERÓIS E CAROTENOIDES 42 CLASSES DE COMPOSTOS BIOATIVOS: COMPOSTOS FENÓLICOS 78 5 CAMINHOS DE APRENDIZAGEM UNIDADE 1 MINHAS METAS INTRODUÇÃO E CONCEITOS DE ALIMENTOS FUNCIONAIS E COMPOSTOS BIOATIVOS – NORMATIVAS E LEGISLAÇÃO Conhecer a história dos alimentos funcionais, apresentando a linha do tempo sobre a evolução das definições. Diferenciar alimentos funcionais, nutracêuticos e suplemento dietético. Conhecer as principais categorias de alimentos funcionais. Definir compostos bioativos e suas principais classes. Abordar as atuais regulamentações e diretrizes sobre alimentos funcionais no Brasil e em outros países, traçando um paralelo entre semelhanças e diferenças. Abordar perspectivas e tendências sobre alimentos funcionais. Instigar sobre o potencial de inserção de alimentos funcionais, de maneira ética, na prática profissional. T E M A D E A P R E N D I Z A G E M 1 8 INICIE SUA JORNADA VOCÊ SABE RESPONDER? Os alimentos vão além de fonte de nutrientes? “Faça de teu alimento teu remédio, e de teu remédio teu alimento”. Esta é uma das frases mais célebres de Hipócrates (460-370 a.C.), o médico grego é considerado o pai da medicina. Tomando esta frase em seu sentido literal, pode-se observar que desde a antiguidade a alimentação é considerada um fator fundamental para a promoção de saúde e bem-estar. Curiosamente, até o surgimento da medicina moderna, muito da prática da medicina consistia em uma escolha consciente e sensata dos alimentos, onde a dieta era considerada maneira essencial para tratar doenças, tal qual os medica- mentos. Esse conhecimento não ficou no passado: sabe-se que hoje mais de 50% dos fármacos disponíveis no mercado são extraídos da natureza. Dessa maneira, apesar da frase ser muito antiga, ela segue muito atual. Pro- porções jamais vistas de obesidade, sobrepeso e comorbidades, como hipertensão e diabetes, torna emergente (e urgente) a busca por estilos de vida mais saudáveis. Neste cenário, os alimentos funcionais conquistam espaço como uma alter- nativa para nutrir de maneira mais eficaz e consciente. Um aumento importante na quantidade de informações sobre a forma com que os alimentos impactam a saúde têm emergido nos últimos anos. Desde a identificação e quantificação de substâncias com capacidade fun- cional em alimentos, a formulação de receitas ou produtos industriais ricos em algum (ou alguns) compostos de interesse, até a avaliação dos efeitos biológicos destes alimentos ou compostos, o tema alimentos funcionais, sem dúvida, é um dos tópicos mais atuais na ciência de alimentos e da nutrição. UNICESUMAR 9 TEMA DE APRENDIZAGEM 1 Atualmente, com tantas informações sobre o tema, tem aumentado o interesse das pessoas sobre orientações dietéticas mais amplas do que aquelas que conside- rem apenas os nutrientes essenciais, mas que também levem em conta alimentos contendo quantidades significativas de componentes capazes de atuar prevenin- do doenças, ou seja, que também apresentem “funcionalidades”. Uma dieta rica em grãos integrais, frutas, verduras e legumes, composta princi- palmente por produtos in natura ou pouco processados, deve ser a base de nossa alimentação. Inclusive, esta é uma importante premissa do Guia Alimentar para a População Brasileira. Isso porque a maioria dos alimentos in natura são balanceados, do ponto de vista nutricional, permitem uma experiência sensorial ampla, através de diferentes formas de preparo, e muitos derivam de sistemas alimentares sustentáveis. Alimentos in natura são fontes importantes de diferentes compostos bioa- tivos e muitos podem sim ser considerados funcionais. Veja que interessante! Outro ponto fundamental é que as formas de preparo podem ser capazes de potencializar a bioatividade de muitos destes componentes. Para facilitar o enten- dimento, vamos tomar o exemplo do tomate: o tomate é uma das principais fontes consumidas do carotenoide licopeno, conhecido por propriedades antioxidantes em geral, e também pelo seu potencial quimiopreventivo sobre o câncer, princi- palmente de próstata. Mas, a quantidade absorvida de licopeno do tomate pode ser maior se este estiver cozido, sendo também influenciada pela quantidade de gordura utilizada no preparo ou presentena refeição. Nem tudo são flores: devido à grande quantidade de informação disponível, assuntos envolvendo alimentos funcionais são constantemente motivo de dúvi- das e muitas vezes, informações equivocadas são repassadas. Não é incomum a Apesar do termo ser recente, pode-se dizer que a história dos alimentos fun- cionais segue lado a lado com a história da alimentação. Essa linha do tempo será apresentada no podcast: Muito além de nutrir: a breve história dos alimentos funcionais. Recursos de mídia disponíveis no conteúdo digital do ambiente virtual de aprendizagem. PLAY NO CONHECIMENTO 1 1 INFORMAÇÃO NUTRICIONAL VAMOS RECORDAR? O Guia Alimentar para a População Brasileira, publicado pelo Ministério da Saúde no ano de 2014, reúne as principais recomendações e diretrizes alimen- tares específicas para a população brasileira. Para isso, ele considera diversos fatores, como a cultura alimentar das diferentes regiões do país. Em um mundo globalizado, a adoção de dietas que sejam culturalmente adequadas parece um paradoxo. Contudo, essa prática traz diferentes sentidos à alimentação além de ingerir nutrientes, que é o conceito de comida afetiva e acessível. Alimentar-se também é pertencer a um espaço social. E olha que interessante: as maneiras como preparamos nossos alimentos podem ser uma boa forma de extrair o melhor deles, do ponto de vista bioativo. Recursos de mídia dis- poníveis no conteúdo digital do ambiente virtual de aprendizagem. divulgação de alegações milagrosas ou “curativas” após o consumo de determi- nado alimento ou composto, o que torna fundamental ao profissional um conhe- cimento técnico amplo na área, capaz de compreender as evidências científicas e aplicá-las de maneira adequada em sua conduta profissional. UNICESUMAR 1 1 TEMA DE APRENDIZAGEM 1 DESENVOLVA SEU POTENCIAL Alimentos funcionais: nossos velhos (e cada vez mais atuais) conhecidos Como dito na primeira sessão, a visão de que a alimentação influencia diretamente a qualidade de vida data os tempos mais remotos, porém a identificação e reporte dos mecanismos funcionais dos alimentos passou a ser reportada muito tempo depois, sendo o entendimento e aplicação dos conceitos de “Alimento funcional” bem recente. No início do século XX, o bioquímico Casimir Funk (1884-1967) documen- tou a relação direta entre a alimentação e doenças carenciais: a descoberta das vitaminas. Em uma de suas primeiras observações, Funk identificou que pessoas que consumiam grãos integrais de arroz, ao invés de grãos polidos, não desen- volviam uma doença grave, capaz de acometer a função neural e cardiovascular, chamada Beribéri. Após análise química e separação de duas frações do arroz integral, o pesquisador realizou um estudo experimental, administrando cada fração para um grupo (A e B): os resultados demonstraram que uma substância ativa presente na fração B, mesmo em pequenas quantidades, era capaz de pre- venir sintomas como paralisia, fraqueza e perda de sensibilidade. Após análises químicas, Funk verificou que a fração B possuía um elemento-traço contendo uma amina, a qual nomeou de vitamina B1 (vita = vida; amina = grupamento químico contendo nitrogênio). Após este reporte, do ano de 1912, deu-se início à pesquisa e descoberta destes nutrientes essenciais à vida: as vitaminas. 1 1 A descoberta de nutrientes essenciais à vida, ao longo do século XX, levou ao es- tabelecimento de padrões dietéticos e a conceituação de dieta balanceada, ambos visando “fornecer recomendações mínimas e máximas de nutrientes necessários à garantia do crescimento e desenvolvimento normais, manutenção do peso cor- poral, e capazes de prevenir tanto doenças carenciais como excessos deletérios” (PIMENTEL; ELIAS; PHILIPPI, 2019, on-line), porém, ampliando-se esta visão, uma dieta balanceada também pode ser capaz de fornecer substâncias que exer- cem efeitos positivos à saúde, que devido a propriedades imunomodulatórias, antioxidantes ou anti-inflamatórias, são capazes de prevenir doenças, que não carenciais, e promover saúde e bem-estar. Hoje, sabe-se que as vitaminas são nutrientes fundamentais à vida. Para além des- ta afirmativa, a presença ou ausência de determinadas substâncias em diferentes frações do mesmo alimento pode trazer reflexões sobre como a forma de con- sumi-lo pode alterar significativamente seu valor nutritivo e seu impacto à saúde. Aqui, um dos pontos importantes a se considerar é a sinergia entre os componentes presentes em um alimento ou preparação. Algumas interações químicas entre es- sas substâncias podem diminuir a absorção e biodisponibilidade de um ou de am- bos. Isso acontece com certa frequência com compostos com propriedades fun- cionais: alguns são, inclusive, considerados fatores antinutricionais, pois interferem na absorção de nutrientes – um exemplo é o cálcio e compostos fenólicos, que são agentes quelantes do mineral. Por outro lado, a presença de fibras dietéticas em uma refeição é capaz de reduzir a absorção de lipídios, e esta pode ser considerada uma de suas propriedades funcionais. Deve-se ter em conta essas interações na elaboração de dietas funcionais, para que sejam eficientes, mas também nutritivas. APROFUNDANDO Os efeitos biológicos do consumo de alimentos se dão graças a um consumo regular, sendo que seus efeitos protetivos dependem da ingestão de quanti- dades consideradas biodisponíveis que sejam capazes de serem absorvidas e suprirem os efeitos fisiológicos em um tecido alvo, sem, no entanto, serem tóxicos (COZZOLINO, 1997). ZOOM NO CONHECIMENTO UNICESUMAR 1 1 TEMA DE APRENDIZAGEM 1 A partir da década de 1950 pesquisadores começaram a perceber uma relação entre consumos de alimentos e melhoria da saúde. Nessa época foram observadas que populações sem o hábito de consumir alimentos industrializados refinados tinham menor ocorrência de constipação intestinal. Ainda foram reportadas que sociedades com alimentação baseada em peixes de águas profundas e produtos marinhos tinham menores índices de doenças cardíacas. O mesmo foi retratado na França no início dos anos 1990, onde apesar de uma dieta rica em creme de leite e manteiga, apresentaram uma população com menores índices de proble- mas cardiovasculares quando comparadas a outros povos da Europa. A diferença: o consumo do vinho tinto (SALGADO; SCHUARTZ, 2017). O primeiro registro do termo “Alimentos funcionais” foi feito na década de 1980, no Japão. Em virtude do aumento da expectativa de vida da população e do aumento dos índices de doenças crônicas não transmissíveis, tornou-se necessário identificar ou desenvolver alimentos que, além de fornecerem nutrientes e serem sensorialmente aceitos, seriam capazes de desempenhar funções no organismo, em especial, proporcionar qualidade de vida e prevenir o desenvolvimento dessas doenças. Em 1991, uma nova classe de alimentos com este intuito foi regulamenta- da pelo governo japonês com o nome de “Alimentos para uso especifico de saúde” (em inglês, Foods of Specified Health Use – Foshu), os quais deveriam apresentar, comprovadamente, um ou mais efeitos específicos na saúde e serem seguros, do ponto de vista toxicológico ou higiênico (MORAES; COLLA, 2006). Pouco tempo depois, a revista científica mais prestigiada do mundo (Nature) publicou a iniciativa inovadora do Japão em explorar a “fronteira entre alimentos e fármacos”. No artigo de 1993, os autores Swinbanks, D. e O’Brien citam um novo mercado em alimentos, aqueles especialmente desenvolvidos para apresentar benefícios à saúde. Em um primeiro momento, a necessidade de uma definição para alimentos funcionais surgiu com o intuito de regulamentar alimentos processados adicionados de ingredientes capazes de exercer funções terapêuticas específicas para além da nutrição básica. Assim, o con- ceito surgiu para embasar possíveis claims (alegações) de propriedades funcionais para alimentos industrializa- dos. Até hoje, muito da inserção do termo alimento funcionalassocia-se ao mar- keting e apelo à saudabilidade de alimentos processados. 1 4 Ainda na década de 1990, os Estados Unidos identificaram a importância de avaliar possíveis alegações sobre a saúde provenientes de alimentos, mas sem for- necer uma regulamentação porque órgãos de governo estado-unidenses respon- sáveis pelo controle de alimentos e fármacos, o FDA (Administração de Fármacos e Alimentos) e o USDA (Departamento de Agricultura), não entraram, na época, em consenso sobre uma definição para “alimentos funcionais” e “nutracêuticos”. Neste contexto, agências ou organizações norte-americanas, como a associação americana de dietistas, o instituto de tecnologistas de alimentos e a academia nacional de ciências reportaram a terminologia de alimentos funcionais como “alimentos contendo componentes biologicamente ativos” e “alimentos integrais, fortificados ou enriquecidos, capazes de prover benefícios à saúde”. Seguindo a tendência mundial, o Brasil publicou em 1999, por meio da Agência Nacional de Vigilância Sanitária (ANVISA), diretrizes para análise de comprovação de propriedades funcionais voltadas para alegações em rótulos de alimentos industrializados. A normativa ressaltou que o consumo de cer- tos alimentos pode contribuir com a manutenção da saúde, porém as alegações destes benefícios não deveriam confundir o consumidor, principalmente com informações não demonstradas cientificamente (BRASIL, 1999). Esta normativa encontra-se em vigor até hoje e é a base de diversas regulamentações na área de alimentos e também de suplementos alimentares. O Brasil foi o primeiro país da América Latina a regulamentar alegações à saúde para alimentos, antecipando-se inclusive a países europeus, onde os pri- meiros estudos começaram a ser feitos apenas em 2006. Neste ano, o parlamento europeu normatizou condições para uso destas alegações em rótulos, sem, no entanto, definir o que seriam alimentos funcionais. Pouco tempo depois, em 2008, a comissão europeia de tecnologia publicou um documento trazendo esta definição, incluindo novos termos e diferenciando um alimento de um suple- mento alimentar. A definição dada foi a seguinte: “ Alimento que afeta de modo benéfico uma ou mais funções em te-cidos alvo no organismo, além de ser nutricionalmente adequado, melhorando de forma relevante o estado de saúde, bem-estar e risco de doença. Deve fazer parte de um padrão alimentar normal. Não pode ser encontrado em forma de cápsula, comprimido ou suplemento die- tético (STEIN; RODRÍGUES-CEREZO, 2008, p. 5, tradução nossa). UNICESUMAR 1 5 TEMA DE APRENDIZAGEM 1 De fato, foi a partir do século XXI que inúmeras pesquisas sobre a propriedade funcional de alimentos começaram a ser divulgadas. Nesse sentido, algumas de- finições buscaram deixar bem claro que um alimento funcional também poderia ser um alimento in natura, como essa dada por um grupo norte-americano: “ Alimento funcional é um alimento natural ou processado que contém componentes ativos biologicamente que, em quantidades suficientes (eficazes e não tóxicas) devem fornecer algum benefí- cio à saúde clinicamente comprovado e documentado, utilizando biomarcadores específicos para a prevenção, gestão ou tratamento de uma doença crônica e seus sintomas (GUR; MAWUNTU; MAR- TIROSYAN, 2018, p. 386, tradução nossa). Atualmente, o número de pesquisas buscando avaliar o potencial funcional de alimentos cresce exponencialmente. Dessa forma, é preciso avaliar com critério todas as informações lidas a respeito destes. É importante destacar que, no Brasil, um produto industrializado somente pode apresentar em seu rótulo alegação de propriedade funcional se esta for registrada e aprovada pela ANVISA. Para compreender melhor, vamos traçar uma linha do tempo com o histórico desenvolvimento do termo alimentos funcionais. 1 1 A dieta afeta diretamente o desenvolvimento de doenças: descoberta das vitaminas 1912 1991 Japão: De�nição de Alimentação para uso especí�co de saúde 1993 Primeira publicação cientí�ca referindo-se a alimentos funcionais: "Fronteira entre alimentos e fármacos" Final da década de 1990 EUA: Necessidade de avaliar alegações a saúde para alimentos 1999 Brasil: Diretrizes para análise e comprovação de propriedades funcionais de alimentos 2006 - 2008 União Europeia: Normalização de condições para uso de alegações a saúde em rótulos e de�nição de alimentos funcionais Figura 1 – Linha do tempo: evolução do termo “Alimentos funcionais” / Fonte: a autora. Descrição da Imagem: a figura apresenta um infográfico alimentar da linha do tempo contendo seis colunas com ilustrações de frutas e vegetais na parte de cima. Na primeira coluna está escrito “1912: A dieta afeta direta- mente o desenvolvimento de doenças: descoberta das vitaminas”, na segunda coluna “1991: Japão: Definição de Alimentação para uso específico de saúde”, na terceira coluna “1993: Primeira publicação científica referindo-se a alimentos funcionais: "Fronteira entre alimentos e fármacos"”, na quarta coluna “Final da década de 1990: EUA: Necessidade de avaliar alegações à saúde para alimentos”, na quinta coluna “1999: Brasil: Diretrizes para análise e comprovação de propriedades funcionais de alimentos” e por última na sexta coluna “2006-2008: União Euro- peia: Normalização de condições para uso de alegações a saúde em rótulos e definição de alimentos funcionais”. VOCÊ SABE RESPONDER? Qual seria a melhor maneira de levar informações sobre propriedades funcio- nais de alimentos sem implicar conflitos de interesse com a indústria de ali- mentos? Recursos de mídia disponíveis no conteúdo digital do ambiente virtual de aprendizagem. UNICESUMAR 1 1 TEMA DE APRENDIZAGEM 1 Diferenciando alimentos funcionais de outros termos conhecidos Depois de apresentado um pouco da história e o conceito de alimento funcional, observa-se que se trata de um alimento integrante da dieta, contudo, ainda existe certa confusão, e, muitas vezes, o termo é tido como sinônimo de nutracêutico e/ ou suplemento dietético. Apesar de ambos também objetivarem efeitos benéficos para a saúde, representam composições diferentes. As definições, a seguir, foram dadas pela Diretiva Europeia: Um nutracêutico é uma parte de alimento ou uma substância extraída de ali- mento, nutriente ou não nutriente, que proporciona benefícios à saúde, incluin- do prevenção de doenças, podendo ser encontrada em forma farmacêutica (cápsulas, pílulas ou líquido). Um suplemento dietético ou alimentar é um produto concentrado com um ou mais nutrientes da dieta que visa complementar as necessidades dietéti- cas, contendo ingredientes alimentares como vitaminas, minerais, proteínas ou aminoácidos. ZOOM NO CONHECIMENTO Figura 2 – Frascos para armazenamento e venda de cápsulas ou extratos de chá verde: um exemplo de nutracêutico Descrição da Imagem: a figura apresenta sete frascos um ao lado do outro. São para armazenamento de cápsulas ou extrato de chá verde, rotulados com a escrita Green Tea (chá verde) e outras informações, como concentração. 1 8 No Brasil, a regulamentação para suplementos alimentares também é dada pela ANVISA. Inclusive, as instruções normativas número 28, de 26 de julho de 2018, e 76, de 5 de novembro de 2020, tratam sobre os limites mínimos e máximos de determinados componentes (tanto nutrientes como compos- tos bioativos) que devem ser fornecidos por estes, para determinado grupo populacional. Essas doses são baseadas em recomendações diárias e estudos de toxicidade (BRASIL, 2018; 2020). APROFUNDANDO Figura 3 – Whey protein (proteína do soro de leite), um exemplo de suplemento dietético ou alimentar Descrição da Imagem: a figura apresenta um homem adicionando uma porção de proteína de soro de leite em uma coqueteleira transparente contendo água com a mão esquerda e com a mão direita segura um pote grande. As tampas da coqueteleira e do pote estão sob a mesa. É importante deixarclaro que, no Brasil, o termo “nutracêutico” não é regu- larmente reconhecido, sendo a definição de substância bioativa a terminologia que mais se aproxima. Ao composto que apresenta efeito benéfico à saúde, tanto nos alimentos funcionais como nos nutracêuticos e em alguns suplementos ali- mentares, denomina-se composto bioativo. Os compostos bioativos podem ser UNICESUMAR 1 9 TEMA DE APRENDIZAGEM 1 tanto nutrientes como não nutrientes. Em alimentos industrializados, também são denominados ingredientes funcionais. Tais moléculas podem ser biotransformadas em novos metabólitos ou al- cançarem seus alvos em sua forma original, sendo capazes de modular diversas funções celulares. Alguns dos alvos destes compostos são a defesa antioxidante, sendo capazes de potencializar a atividade de enzimas ou atuando diretamente no sequestro de radicais livres, modular processos inflamatórios, ou ainda prevenir danos mutagênicos no DNA. Alimentos funcionais e suas categorias Com o aumento dos estudos na área de alimentos funcionais e para fins regu- latórios, tornou-se importante categorizá-los. Neste contexto, a categorização a seguir, foi proposta e descrita por Sancho e Pastore (2016), considerando a origem dos alimentos: 1. Alimentos convencionais: por sua própria característica ou definição, possuem naturalmente quantidades significativas de um ou mais com- postos bioativos, e assim fornecem benefícios além da nutrição básica. Geralmente são alimentos in natura, como grãos integrais, vegetais, sementes, nozes, frutas e hortaliças, mas também podem ser iogur- tes como o kefir, óleos obtidos de sementes como a linhaça ou a chia, ou o óleo de peixe. É importante reforçar que a concentração destes compostos pode depender de diversos fatores. No caso de vegetais, hortaliças e frutas, o mesmo alimento pode apresentar maior ou menor concentração de determinadas substâncias, ou até mesmo bioativos diferentes, a depender de sua forma de cultivo (orgânico x convencio- nal), estágio de amadurecimento e safra. Ainda, nesse caso, a forma de preparo e a combinação de ingredientes pode aumentar ou reduzir a concentração de bioativos, ou ainda facilitar a absorção destes e por consequência, sua bioatividade. 1 1 No início do tema, abordamos o caso do licopeno presente no tomate, cuja absor- ção é facilitada pela presença de gordura. O licopeno é insolúvel em água, porém interage muito bem com moléculas de gordura, e o consumo conjunto é uma maneira de aumentar sua bioatividade! Por outro lado, existem combinações que diminuem a bioatividade de alguns compostos: o cálcio do leite, por exemplo, é capaz de ligar-se aos pigmentos arroxeados (antocianinas), de diferentes berries, como a amora e a jabuticaba, diminuindo seu potencial bioativo. 2. Alimentos modificados: são os que recebem compostos bioativos por meio de enriquecimento ou fortificação. O enriquecimento pode acon- tecer por meio de adição do composto bioativo, por exemplo, um io- gurte adicionado de bactérias probióticas, ou ainda ocorrer através de alimentação especial para animais ou através de engenharia genética. O composto adicionado pode tanto ser nutriente, como vitaminas e mine- rais, como não nutriente, como é o caso dos probióticos. Por outro lado, a fortificação de alimentos trata-se exclusivamente da adição de nutrientes a estes. A modificação de alimentos pode ser considerada uma faca de dois gumes: em alguns casos, como da fortificação de alguns alimentos, é considerada uma estratégia fundamental para menor adoecimento por algumas enfermidades carenciais. No Brasil, por exemplo, as farinhas de milho e trigo devem ser adicionadas de ferro e ácido fólico, e o sal de cozinha, de iodo, o que vem reduzindo a incidência de anemia ferro- Para entender melhor como a forma de preparo altera a bioatividade dos com- postos bioativos, é necessário avaliar a estrutura química da molécula, e como ela pode interagir com outras moléculas, ou ser solubilizada. Existem os com- postos bioativos solúveis, os poucos solúveis e os insolúveis em água. Partindo dessa premissa, é uma escolha inteligente combinar os solúveis em água com água, e os pouco ou insolúveis com outro ingrediente, certo? PENSANDO JUNTOS UNICESUMAR 1 1 TEMA DE APRENDIZAGEM 1 priva, a malformação do tubo neural e o bócio. Ainda, estudos sobre o desenvolvimento de hortaliças biofortificadas, ou seja, que resultem do cruzamento entre duas plantas da mesma espécie, apresentando maior concentração de alguns nutrientes têm emergido e prometem contribuir com a redução de doenças carenciais: é o caso da batata doce biofortifi- cada com pró-vitamina A, porém, o enriquecimento de alguns alimentos visa aumentar a saudabilidade relacionada ao produto, gerando assim um apelo ou alegação de propriedade funcional com vistas mercadológicas. Um exemplo são margarinas adicionadas de fitoesteróis. Classes de compostos bioativos Existem milhares de compostos bioativos em alimentos, classificados conforme sua estrutura química. Devido à ampla distribuição e variedade, alguns alimentos podem ser fonte de vários compostos diferentes. Estas substâncias podem ser de origem animal ou vegetal, solúveis ou inso- lúveis em água. No caso de vegetais, muitos são classificados como produtos de metabolismo secundário, ou seja, moléculas produzidas em pequenas quanti- dades, principalmente, como forma de defesa da planta. De maneira resumida, apresento as principais classes de compostos, subclasses e solubilidade em água, e alguns exemplos de fontes alimentares: Vamos refletir sobre como os alimentos funcionais e os compostos bioativos são um alvo potencial da indústria de alimentos na era do “nutricionismo”? Neste episódio do podcast “Prato Cheio” – Superalimentos, uma abordagem in- teressante sobre como a industrialização afeta o conceito do que o consumidor julga ser saudável ou não, e como isto pode afetar padrões dietéticos e a cultura alimentar dos povos. Recursos de mídia disponíveis no conteúdo digital do ambiente virtual de aprendizagem. EU INDICO 1 1 CLASSE: TERPENOS (OU ISOPRENOIDES) Principais subclasses: Carotenoides; Esqualeno; Fitoesteróis; Retinol; Saponinas. Solubilidade: pouco ou insolúveis em água. Solúveis em óleos e gorduras. Exemplos de fontes alimentares: vegetais alaranjados e verde escuros, oleagino- sas, gema de ovo, mamão, melancia, caqui, morango, tomate, sementes, especiari- as e ervas. CLASSE: COMPOSTOS FENÓLICOS Principais subclasses: Ácidos fenólicos; Flavonoides; Lignanas; Cumarinas; Tani- nos; Curcumina; Oleuropeína; Estilbenos. Solubilidade: solúveis ou moderadamente solúveis em água. Exemplos de fontes alimentares: frutas e hortaliças em geral, chás, oleaginosas, açafrão e soja. CLASSE: ÁCIDOS GRAXOS Principais subclasses: Ácidos graxos poli-insaturados (PUFA) e monoinsaturados (MUFA), Ácidos graxos de cadeia curta (SCFA). Solubilidade: insolúveis em água. Exemplos de fontes alimentares: óleo de peixe, sementes, óleos vegetais e peixes de águas profundas. CLASSE: FIBRAS ALIMENTARES Principais subclasses: Pectinas; Celulose; Hemicelulose; Inulina; Betaglu- canas; Fruto-oligossacarídeos (FOS); Galacto-oligossacarídeos (GOS) e Amido resistente. Solubilidade: podem ser solúveis e insolúveis, com direta relação em sua função biológica (formação de gel). Exemplos de fontes alimentares: grãos integrais, bagaço de frutas e farinhas derivadas, leguminosas, banana verde, tubérculos. UNICESUMAR 1 1 TEMA DE APRENDIZAGEM 1 CLASSE: VITAMINAS E MINERAIS Principais subclasses: Vitamina A, do complexo B, C, D, E e K: Cálcio; Zinco; Selênio. Solubilidade: podem ser solúveis em água ou solúveis em óleo. Exemplos de fontes alimentares: grãos integrais, sementes, vegetais amarelos ou alaranjados, cítricos, leite, castanhas e nozes, gergelim, gema de ovo. CLASSE: PEPTÍDEOS BIOATIVOS Principais subclasses: Casomorfinas; Casoquininias; Imunopeptídeos; Casoxinas; Lactoquininas e Imunoglobulinas. Solubilidade: solúveis.Exemplos de fontes alimentares: leite e derivados, proteína do soro do leite, colágeno, leguminosas, leite materno. CLASSE: COMPOSTOS SULFURADOS Principais subclasses: Glicosinolatos; Isotiocianatos; Indol; peptídeos gamagluta- mil e alicina. Solubilidade: solúveis em água. Exemplos de fontes alimentares: brócolis, couve-flor, alho, cebola, alho poró e repolho. CLASSE: ALCALOIDES Principais subclasses: Cafeína; Teobromina; Berberina e Capsaicina. Solubilidade: depende da estrutura química e se estão livres ou ligados a outros compostos. Exemplos de fontes alimentares: café, chá mate, cacau e pimentas. CLASSE: PROBIÓTICOS Principais subclasses: Bactérias do gênero Lactobacillus e Bifidobactérias. Solubilidade: solúveis em água. Exemplos de fontes alimentares: Iogurtes e leites fermentados. Fonte: adaptado de Pimentel, Elias e Philippi (2019, on-line). 1 4 Figura 4 – Alimentos in natura como fonte de diferentes compostos bioativos Descrição da Imagem: a figura apresenta diversos alimentos in natura colocados sobre uma bancada, soltos (cenouras, laranjas, tomates, brócolis, gengibre e temperos frescos), em colheres de pau (quinoa e feijão preto), em uma tábua de madeira (salmão), em recipientes (pistache, frutas vermelhas, chia, beterraba e peixe). Como os alimentos podem ser considerados funcionais? Normativas, direcionamentos e regulamentações Devido ao constante aumento de literatura científica abordando alimentos funcionais, e o grande interesse mercadológico deste tema, torna-se impres- cindível a presença de regulamentações que visem estabelecer regras, especial- mente no que tange a alimentos funcionais provenientes de enriquecimento ou fortificação, auxiliando assim o consumidor a fazer escolhas mais conscien- tes. Nesse sentido, agências reguladoras de governo são as responsáveis por estabelecer regras para uso de alegações funcionais em rótulos de alimentos (AZEVEDO; PIRES; MENDES, 2019). Nos EUA, a agência regulatória na área de alimentos é a FDA. No que diz respeito às regras, de maneira geral não são solicitados registros prévios antes da comercialização de produtos alimentícios, incluindo suplementos alimentares, contudo, as alegações de propriedade de saúde, na forma que irão aparecer no rótulo, são categorizadas em 3: UNICESUMAR 1 5 TEMA DE APRENDIZAGEM 1 Na União Europeia, o principal agente regulador na área de alimentos é a EFSA (Autoridade Europeia de Segurança Alimentar), integrante da comissão euro- peia de regulações, contudo, a EFSA é uma autoridade científica, que publica pareceres técnicos sobre a temática. Cabe a cada estado membro da UE decidir se utilizar estes direcionamentos em forma de normativa. As alegações são categorizadas de maneira parecida com a dos EUA, onde existem: ■ Alegações nutricionais: afirmam ou sugerem propriedades nutricionais benéficas; ■ Alegações de saúde: pode ser tanto relativa a melhora de funções fi- siológicas ou comportamentais decorrentes do consumo de alimento, como de redução de riscos (Por exemplo: os fitoesteróis demonstraram ser capazes de reduzir colesterol sanguíneo. O colesterol é fator de risco para doenças cardiovasculares), ou ainda referentes à melhora do desen- volvimento infantil. ALEGAÇÕES DE SAÚDE Que descrevem a relação do composto alimentar e o risco reduzido de doença. ALEGAÇÕES DE QUANTIDADE: Que se refere à quantidade de nutriente presente, podendo ser utilizadas infor- mações como: alto em, mais que ALEGAÇÃO DE FUNÇÃO: Que descreve o papel da substância em funções normais do corpo, por exemplo: Betaglucanas ajudam o coração e cálcio mantém os ossos fortes. 1 1 As alegações devem seguir as recomendações listadas na Resolução UE 1047/2012. No Brasil, a ANVISA é a responsável por avaliar e autorizar pedidos para usos de alegações de propriedade funcional ou de saúde em alimentos. Apesar da regulamentação de alimentos de origem animal ser feita pelo Ministério da Agricultura (MAPA), em caso de alegação de propriedade funcional, o produto deve antes passar por aprovação na ANVISA. Recentemente, a ANVISA publicou um “Guia para avaliação de alegação de propriedade funcional e de saúde para substâncias bioativas presentes em alimen- tos e suplementos alimentares”. O documento, do ano de 2021, traz diversos conceitos na área de substâncias bioativas e alegações em saúde. Um ponto interessante do livro são orientações sobre como interpretar estudos científicos na área de compostos bioativos, consideran- do a qualidade técnica do trabalho. INDICAÇÃO DE LIVRO Neste contexto, para um alimento poder ser considerado “funcional” e apresentar alegações de propriedades de saúde no Brasil, as exigências feitas pela ANVISA quanto ao(aos) composto(os) bioativo(os) presentes são: ■ Comprovação científica de eficácia. ■ Não induzir o consumidor ao engano. ■ Ingredientes utilizados devem ser comprovadamente seguros, do ponto de vista toxicológico. Uma vez aprovada, a ANVISA traz uma lista de alegações padronizadas. Tal lista passa por atualizações constantes, e considera a quantidade mínima do bioativo presente em algum alimento e necessária para uso de determinada alegação. A frase a ser inserida é pré-determinada. Um exemplo é dado a seguir: UNICESUMAR 1 1 TEMA DE APRENDIZAGEM 1 Por fim, é papel do profissional da área orientar, de maneira coerente, o que são alimentos funcionais e compostos bioativos em sua proposta de uma melhor escolha alimentar, buscando a prevenção de doenças através de um melhor estilo de vida global. É importante deixar claro que alimentos não são capazes de curar enfermidades (especialmente tratando-se de doenças como o câncer). BETAGLUCANA Este alimento contém betaglucana (�bra alimentar), que pode auxiliar na redução do colesterol. Seu consumo deve ser associado a uma alimentação equilibrada e baixa em gorduras saturadas e a hábitos de vida saudáveis. Pessoas com níveis elevados de colesterol devem procurar orientação médica. Ficou interessado em saber mais alegações e requisitos específicos para diferentes compostos bioativos? Acesse o material completo. Recursos de mídia disponíveis no conteúdo digital do ambiente virtual de aprendizagem. EU INDICO 1 8 Alimentos funcionais: perspectivas e tendências O aumento da expectativa de vida em muitos países é um dos retratos da transi- ção demográfica, onde há aumento do envelhecimento populacional e declínio das taxas de natalidade. Esse aumento, porém, não está sendo acompanhado com bons marcadores de saúde. Isso porque, estudos epidemiológicos têm verificado um aumento dos índices de doenças crônicas não transmissíveis como diabetes, hipertensão e obesidade, além de doenças neurodegenerativas, estresse e depres- são. Contribuindo com este quadro, hábitos de vida pouco saudáveis, como o sedentarismo e alto consumo de alimentos ultraprocessados contribuem com a fisiopatologia do envelhecimento. Diante desse quadro alarmante, tendências têm demonstrado mudanças de cenário, visando à busca por maior qualidade de vida. Considerando o consumo de alimentos, atenção maior tem sido dada a alimentos capazes de promover saúde de maneira integral; e não apenas baixos em calorias. Assim, a busca por produtos orgânicos, integrais e funcionais aumentaram significativamente nos últimos anos (SALGADO; SCHWARZ, 2017). APROFUNDANDO Esta tendência foi apontada pela Brasil Food Trends 2020, e de fato se conso- lidou: mais de 20% da população escolhe seus alimentos atualmente com base em critérios de saudabilidade e bem-estar, especialmente nas grandes cidades. Nesse contexto, características valorizadas são os produtos com ingredientes naturais, que apontem benéficos específicos (especialmente à saúde intestinal e cardiovascular), produtos isentos ou com baixos teores de sal, açúcar e gordura, minimamente processados e que respeitem o meio ambiente. Nesse contexto, aspectos relacionados à preferência por compras de pequenas comunidades agrícolase atenção especial a maus-tratos aos animais, em embalagens retorná- veis, recicláveis ou recicladas também se apontam como tendência. Apesar de no Brasil ainda não estar consolidada, a busca por alimentos orgânicos e clean label (“rótulo limpo”, em inglês, indicando a busca por uma lista de ingredientes UNICESUMAR 1 9 TEMA DE APRENDIZAGEM 1 enxuta e sem aditivos químicos) frente a produtos convencionais aponta-se como uma forte tendência de mercado (ITAL, 2020). Os alimentos funcionais aparecem neste contexto de saudabilidade, contudo, devido ao estilo de vida, os consumidores buscam por alimentos saudáveis que sejam práticos e convenientes. Veja que interessante: em países americanos, as alegações de propriedades funcionais têm mais importância na escolha de determinado alimento do que em países europeus, onde a denominação de origem é o critério primordial nesta escolha (SALGADO; SCHWARZ, 2017). APROFUNDANDO Como inserir o conceito de alimentos funcionais e compostos bioativos na prática profissional? Com base no que foi estudado até agora, percebe-se que o conceito de alimentos funcionais e a busca por propriedades bioativas derivadas destes vieram para ficar e encontram-se em franca expansão. Na era das fake news, muitas informações chegam aos pacientes de forma equivocada e cabe ao profissional também sanar dúvidas. Ao mesmo tempo, estas definições podem ser aplicadas de maneira ética na prática clínica, através de prescrições embasadas cientificamente. Via de regra, a dieta é o instrumento de trabalho do nutricionista. Buscar avaliar a dieta como um todo e prescrever combinações de alimentos capazes de propiciar, além da nutrição adequada e que respeite os hábitos alimentares e culturais, uma nutrição efi- ciente, é o ponto chave para seu êxito empregando alimentos funcionais e compostos bioativos. É importante ressaltar que, em 2022, o Conselho Federal de Nutricionistas também regulamentou a prescrição de suplementos nutricionais e fitoterápicos pelo profissional. Aliado à conduta dietoterápica, esta pode ser uma estratégia para consumo de compostos bioativos específicos, em alguns casos. a dieta é o instrumento de trabalho do nutricionista 1 1 É importante ressaltar que dois pontos são fundamentais quanto à prescrição de alimentos funcionais e de compostos bioativos. Para facilitar o entendimento, estes estão apresentados no Quadro 1, a seguir: CONDUTA POR QUÊ? COMO? Avaliação individualizada Particularidades fisioló- gicas, genéticas ou uso de medicamentos po- dem alterar processos de digestão, absorção e biotransformação das substâncias bioativas. • Anamnese clínica e exames bioquímicos. Evitar superdose e toxicidade Tal qual qualquer ingre- diente ativo, o excesso de compostos bioati- vos, especialmente os lipossolúveis, pode ge- rar toxicidade. • Quando disponíveis, considerar valores diários de referência para o composto bioa- tivo em documentos oficiais. No caso de nutrientes, as DRIs estão disponíveis; • Caso não haja, consi- derar evidências cien- tíficas consistentes; • Respeitar os limites máximos de UL, quan- do disponíveis, e caso não haja, considerar estudos de toxicidade dos compostos; • Na anamnese, recor- dar de avaliar possível consumo de suple- mentos alimentares fonte de bioativos; • Realizar monitora- mento, pois algum al- teração pode tratar-se de toxicidade. Quadro 1 – Como realizar uma prescrição de compostos bioativos e alimentos funcionais de forma ética? Fonte : Resolução CFN 656, de 15 de junho de 2020 e Resolução CFN 731/2022 (on-line). UNICESUMAR 1 1 TEMA DE APRENDIZAGEM 1 Apesar do termo ser recente, pode-se dizer que os alimentos funcionais fazem parte da história da alimentação. Hoje já sabemos que os efeitos à saúde derivados de seu consumo se devem à presença de compostos bioativos, substâncias que são alvo de muitos estudos e pesquisas. E também de interesse pela indústria de alimentos, pois na era da “saudabilidade e do bem-estar”, alegações funcionais ampliam mercados. Diariamente, informações e novos produtos surgem como “superalimentos”. NOVOS DESAFIOS Como uma das tendências na área de alimentos do século XXI, o conhecimen- to em alimentos funcionais é um diferencial na formação profissional. Como um tema midiático, muitos pacientes têm dúvidas e questionamentos, então ter conhecimento técnico para responder a estas questões com segurança fará dife- rença. Este conhecimento técnico deve ser baseado em relações de causa e efeito, levando-se em conta estrutura química, biodisponibilidade e bioatividade. Por outro lado, o emprego dos conceitos de compostos bioativos e a indicação de alimentos funcionais e compostos bioativos em dietas pode também ser um aliado à prática clínica. Porém, este deve ser feito de maneira ética e consciente, levando-se em conta todo o contexto envolvido naquela recomendação. E as normas e regulamentações nesta área, seguem o mesmo ritmo? Como profissional da saúde, você consegue distinguir a informação confiável da du- vidosa? Como prescrever alimentos com propriedade biológica em dietas de forma ética e de fato, funcional? Para entender mais sobre este tema, assista à videoaula: Introdução e conceitos de alimentos funcionais e compostos bioativos – Normativas e legislação Recursos de mídia disponíveis no conteúdo digital do ambiente virtual de aprendizagem. EM FOCO 1 1 VOCÊ SABE RESPONDER? Ao ler informações científicas é fundamental avaliar: há conflitos de interesse? Se sim, é necessário checar esta informação em outras fontes. Tendo em vista o interesse mercadológico, muitas indústrias têm investido em pesquisas na área e claro, buscam afirmar a saudabilidade de seu produto. Para isso, buscar informações validadas é fundamental. Assim, deve-se iden- tificar informações científicas que comprovem uma potencial evidência. Essas informações podem ser encontradas em revistas científicas de qualidade e guias oficiais do governo. UNICESUMAR 1 1 VAMOS PRATICAR 1. Apesar de ser um assunto muito estudado atualmente, a história dos alimentos fun- cionais é relativamente recente. A primeira definição deu-se na década de 1980, no Japão, com o nome de “Alimentos para uso específico de saúde”, visto a necessidade de proporcionar alimentos capazes de prevenir doenças. Estes alimentos devem apre- sentar um ou mais efeitos específicos na saúde e serem seguros dos pontos de vista higiênico e toxicológico. Fonte: MORAES, F. P.; COLLA, L. Alimentos funcionais e nutracêuticos: definições, legis- lação e benefícios à saúde. Revista Eletrônica de Farmácia, Goiânia, v. 3, n. 2, 2007. Com base no texto acima e no conteúdo do livro texto, identifique qual a alternativa que sinaliza uma importante motivação para a regulação de alimentos funcionais: a) Aumentos das taxas de natalidade. b) Aumento da expectativa de vida. c) Aumento da incidência de doenças transmitidas por alimentos. d) Menor uso de fármacos. e) Regulamentar a qualidade sensorial de alimentos. 2. Existem milhares de compostos bioativos, classificados em grupos, segundo sua estru- tura química. Devido a ampla variedade e distribuição, um alimento pode ser fonte de vários compostos diferentes, tanto nutrientes como não-nutrientes. Algumas formas de preparo podem aumentar a biodisponibilidades desses compostos e torná-los mais bioativos, e outras também podem diminuir. Fonte: COZZOLINO, S. M. F. Biodisponibilidade de minerais. Revista de Nutrição, v. 10, n. 2, p. 87-98, 1997. Identifique quais as afirmativas descrevem maneiras de aumentar a funcionalidade da subclasse de compostos bioativos sublinhada: I - O consumo de água com fibras solúveis. II - A combinação de carotenoides com gorduras. III - Vitaminas lipossolúveis com gorduras. IV - Leite com antocianinas. 1 4 VAMOS PRATICAR É correto o que se afirma em: a) I, apenas. b) II e IV, apenas. c) III e IV, apenas. d) I, II e III, apenas. e) I, II, III e IV. 3. O aumentodo interesse por alimentos funcionais é uma tendência de mercado. Além de efeitos à saúde, critérios como saudabilidade, denominação de origem, sustentabi- lidade, mas também de praticidade e conveniência, chamam a atenção do consumidor no momento da compra Fonte: ITAL (Instituto de Tecnologia de Alimentos). Indústria de Alimentos 2030: ações transformadoras em valor nutricional dos produtos, sustentabilidade e produção e trans- parência na comunicação com a sociedade. 1. ed. Campinas (SP): 2020. Com base nas informações apresentadas, avalie as asserções a seguir e a relação pro- posta entre elas: I - A busca por alimentos orgânicos é uma tendência de mercado. PORQUE II - Relaciona-se tanto a fatores de sustentabilidade como de saudabilidade. A respeito dessas asserções, assinale a opção correta: a) As asserções I e II são verdadeiras, e a II é uma justificativa correta da I. b) As asserções I e II são verdadeiras, mas a II não é uma justificativa correta da I. c) A asserção I é uma proposição verdadeira e a II é uma proposição falsa. d) A asserção I é uma proposição falsa e a II é uma proposição verdadeira. e) As asserções I e II são falsas. 1 5 REFERÊNCIAS AZEVEDO, R. V. M; PIRES, T. C. R; MENDES, T. M. N; Regulatórios: alegações aprovadas no Brasil, Europa e América. In: Alimentos funcionais e compostos bioativos. Organização de Carolina Vieira de Mello Barros Pimentel; Maria Fernanda Elias e Sonia Tucunduva Philippi. Barueri: Manole, 2019. E-book. BRASIL. Agência Nacional de Vigilância Sanitária. Portaria nº 398, de 30 de abril de 1999. Regulamento Técnico que estabelece as diretrizes básicas para análise e comprovação de propriedades funcionais e ou de saúde alegadas em rotulagem de alimentos. Diário Oficial da União. Brasília: 3 maio 1999. BRASIL, Ministério da Saúde, Secretaria de Atenção à Saúde. Departamento de Atenção Bá- sica. Guia alimentar para a população brasileira. Brasília: Ministério da Saúde; 2. Ed. out. 2012, 152p. BRASIL. Agência Nacional de Vigilância Sanitária. Instrução Normativa nº 28, de 26 de julho de 2018. Estabelece as listas de constituintes, de limites de uso, de alegações e de rotulagem complementar dos suplementos alimentares. Diário Oficial da União. Brasília 27 jul. 2018. BRASIL. Agência Nacional de Vigilância Sanitária. Instrução Normativa nº 76, de 5 de no- vembro de 2020. Dispõe sobre a atualização das listas de constituintes, de limites de uso, de alegações e de rotulagem complementar dos suplementos alimentares. Diário Oficial da União. Brasília, DF, 11 nov. 2020. CONSELHO REGIONAL DE NUTRICIONISTAS 3ª REGIÃO SP | MS. Resolução CFN nº 656, de 15 de junho de 2020. Disponível em: https://www.crn3.org.br/arquivos/76adc0692e8e- 932b85a0f8e4e5f8a886.pdf. Acesso em: 6 abr. 2023. CONSELHO NACIONAL DE NUTRICIONISTAS. Resolução CFN Nº 731, de 21 de agosto de 2022. Disponível em: http://sisnormas.cfn.org.br:8081/viewPage.html?id=731#:~:text=RE- SOLU%C3%87%C3%83O%20CFN%20N%C2%BA%20731%2F2022&text=Altera%20as%20 Resolu%C3%A7%C3%B5es%20CFN%20n%C2%BA,pr%C3%A1tica%20da%20fitoterapia%20 pelo%20nutricionista. Acesso em: 6 abr. 2023. 1 1 https://www.crn3.org.br/arquivos/76adc0692e8e932b85a0f8e4e5f8a886.pdf https://www.crn3.org.br/arquivos/76adc0692e8e932b85a0f8e4e5f8a886.pdf REFERÊNCIAS COZZOLINO, S. M. F. Biodisponibilidade de minerais. Revista de Nutrição. 10(2), p. 87–98, jan. 1997. GUR, J; MAWUNTU, M; MARTIROSYAN, D. M; FFC’s advancement of functional food definition. Functional Foods in Health and Disease, 8 (2018), pp. 385-397. ITAL. Indústria de Alimentos 2030: ações transformadoras em valor nutricional dos pro- dutos, sustentabilidade e produção e transparência na comunicação com a sociedade. Campinas (SP): 2020. MORAES, F. P.; COLLA, L. Alimentos funcionais e nutracêuticos: definições, legislação e be- nefícios à saúde. Revista Eletrônica de Farmácia, Goiânia, 3 (2), 2006. PIMENTEL, C. V. M; ELIAS, M. F.; PHILIPPI, S. T. Conceitos e classificação dos compostos bioa- tivos. In: Alimentos funcionais e compostos bioativos. Organização de Carolina Vieira de Mello Barros Pimentel, Maria Fernanda Elias, Sonia Tucunduva Philippi. Barueri: Manole, 2019. E-book. SALGADO, J.; SCHWARZ, K, Perspectivas e tendências. In: Alimentos funcionais. Organiza- ção de Jocelem Salgado, São Paulo: Oficina de Textos, 2017. E-book. SANCHO, R. A. S; PASTORE, G. M. Alimentos funcionais: a revolução silenciosa na alimenta- ção. Revista Processos Químicos, 10(19), 2016. STEIN, A; RODRIGUEZ-CEREZO, E. Functional food in the european union. EUR 23380 Edi- tors: Sevilla (Spain): European Commission; 2008. 1 1 1. Opção B. A transição demográfica trouxe, junto ao aumento da expectativa de vida, uma maior demanda por qualidade de vida. Neste sentido, a regulação de alimentos funcionais foi estimulada pela transição demográfica, onde menores taxas de natalidade também são verificadas. Não há nenhuma relação entre regulação de alimentos funcionais e as alternativas C, D e E. 2. Opção D. Devido a solubilidade em água, as fibras solúveis formam géis, o que é funda- mental para sua ação no intestino. Por outro lado, carotenoides e vitaminas lipossolúveis, são solúveis em gordura, e seu consumo combinado aumenta a concentração absorvida. As antocianinas e o cálcio do leite forma quelatos, o que reduz sua absorção. 3. Opção A. A produção orgânica é diretamente relacionada com a sustentabilidade, pois preserva o solo e nascentes de rios da poluição gerada por pesticidas, além de promover o consumo de alimentos frescos, o que é relacionado ao aumento da saudabilidade. CONFIRA SUAS RESPOSTAS 1 8 MEU ESPAÇO 1 9 UNIDADE 2 MINHAS METAS CLASSES DE COMPOSTOS BIOATIVOS: ÁCIDOS GRAXOS, FITOESTERÓIS E CAROTENOIDES Definir ácidos graxos, esteróis e carotenoides e quais são suas estruturas químicas. Identificar os ácidos graxos, fitoesteróis e carotenoides com propriedades bioativas. Identificar suas principais fontes alimentares, considerando a dieta brasileira. Compreender o metabolismo dos compostos: absorção, transporte e distribuição. Avaliar biodisponibilidade e doses necessárias para efeitos funcionais de ácidos graxos e fitoesteróis. Conhecer os principais efeitos à saúde e alguns mecanismos de ação. Avaliar formas de consumo de ácidos graxos, fitoesteróis e carotenoides, de forma a alcançar as metas diárias de ingestão. T E M A D E A P R E N D I Z A G E M 2 4 1 INICIE SUA JORNADA VOCÊ SABE RESPONDER? Óleos, gorduras, sementes, castanhas, nozes, carnes, ovos, pescados, abacate, cenoura, tomate… o que estes alimentos têm em comum em sua composição? A resposta pode ser mais complexa do que se imagina: todos são fonte de um, ou mais, compostos orgânicos da classe dos lipídios. Lipídios são biomoléculas ca- racterizadas pela baixa solubilidade em água e alta em solventes orgânicos, cujas propriedades físico-químicas refletem a natureza hidrofóbica de suas estruturas químicas. A maioria dos lipídios tem como unidade fundamental ácidos graxos ligados a uma molécula de álcool, o glicerol, formando os chamados triacilgli- ceróis. Além dos ácidos graxos, os esteróis, como o colesterol e fitoesterol são considerados lipídios, e os terpenos, como os carotenoides, são insolúveis ou pouco solúveis em água (CAMPBELL-PLATT, 2015). Lipídios exercem inúmeras funções fisiológicas no corpo humano: são fonte e estoque de energia, são isolantes térmicos, compõem membranas celu- lares e componentes estruturais do tecido cerebral e nervoso, são precursores de hormônios, como os hormônios esteroidais, testosterona e progesterona, e sais biliares, sendo fundamentais ao sistema reprodutivo e digestório, atuam na sinalização da resposta inflamatória e no transporte de vitaminas lipossolúveis (RINCÓN-CERVERA et al., 2022). Em alimentos, lipídios são importantes do ponto de vista nutricional e tam- bém sensorial. Ácidos graxos presentes em óleos e gorduras contribuem com atributos como textura, viscosidade, brilho, sabore aroma (CAMPBELL-PLATT, 2015), contudo, as recomendações nutricionais diárias de consumo, para um adulto, não devem ultrapassar 35% do valor energético total ingerido. Dentro desse percentual, o consumo de dois tipos de ácidos graxos, é considerado essen- cial, uma vez que o corpo não é capaz de sintetizá-los a partir de outros ácidos graxos: são os ácidos graxos polinsaturados da família ômega-6, encontrados em óleos vegetais, e da família ômega-3, encontrados em peixes de águas profundas e óleos de sementes como chia e linhaça. É importante ressaltar que uma boa UNICESUMAR 4 1 TEMA DE APRENDIZAGEM 2 proporção, de acordo com a Organização Mundial de Saúde, entre estes ácidos graxos é de 5:1, respectivamente. Tendo em vista o papel sensorial e o aumento da palatabilidade causado pela biomolécula, muitos alimentos industrializados apresentam alto conteúdo de gorduras e óleos, especialmente os ultraprocessados. Lipídios em excesso, extrapolando as necessidades fisiológicas do indivíduo, principalmente ácidos graxos saturados e da família ômega-6, podem ser deletérios à saúde: prejudicam diferentes órgãos, inclusive no controle de saciedade e gasto de energia, e são importantes fatores de risco ao desenvolvimento de diversas doenças crônicas não transmissíveis, com destaque a obesidade, doenças cardiovasculares, doenças neurodegenerativas e diversos tipos de câncer (DE CONTI et al., 2019). A boa notícia é que diversos estudos têm apontado que o consumo dietético de alguns tipos de lipídios e derivados atua no revés: promove benefícios à saúde. É o caso dos chamados “ácidos graxos bioativos”, representados principalmente pelos ácidos da família ômega 3 e ômega 9. Além deles, temos também os fitoes- teróis, com efeitos no metabolismo do colesterol, os carotenoides, que atuam como precursores de vitaminas e também como antioxidantes, anti-inflama- tórios, anti-hipertensivos e antitumorais, além da melhora da função cognitiva – propriedade associada também aos ácidos graxos ômega-3, especificamente o ácido docosahexaenoico (DHA) (DE CONTI et al., 2019). Com base nestas informações, é possível perceber que generalizações com nutrientes são ruins. Por muito tempo os lipídios foram demonizados. Hoje já se sabe seu papel fundamental na saúde, inclusive com propriedades funcionais de- rivadas dos ácidos graxos bioativos e dos demais componentes lipídicos benéficos da alimentação. Com este conhecimento, é possível elaborar planos alimentares além de adequados nutricionalmente: dietas com a presença de alimentos ricos nestas substâncias bioativas, porém, é importante avaliar com sabedoria e bom senso os alimentos que integram estas escolhas, tendo em conta hábitos alimen- tares, absorção dos compostos de interesse, e o acesso do indivíduo às fontes alimentares escolhidas. Para isso, entender a química, o metabolismo e a bioatividade destes compo- nentes é essencial. Vamos lá? 4 4 Capazes de trazer benefícios à saúde diante do consumo além da nutrição, alimentos funcionais são fonte de um ou mais nutrientes ou não nutrientes com efeitos biológicos. Para entender o potencial e de que forma os efeitos acontecem após a ingestão, é fundamental conhecer a estrutura química e o metabolismo dos compostos de interesse, para assim ser possível avaliar melhores estratégias de consumo de interações. Podcast – Comida nutritiva e também bioativa: os ácidos graxos bioativos, ca- rotenoides e fitoesteróis. Recursos de mídia disponíveis no conteúdo digi- tal do ambiente virtual de aprendizagem. PLAY NO CONHECIMENTO VAMOS RECORDAR? Muitas evidências científicas têm apontado que nem toda gordura dietética é igual, e o corpo reage de maneira diferente aos tipos de ácidos graxos pre- sentes na dieta. Um dos efeitos que tem sido vastamente estudado diz respeito a mecanismos de controle neuronal de saciedade e ingestão alimentar. Descobertas apontam que o hipotálamo, região do cérebro responsável por este controle, responde de maneira oposta a ácidos graxos da família ômega-3 e ácidos graxos saturados, sendo que as dietas ricas em ácidos graxos ôme- ga-3 possuem potencial anti-inflamatório e são capazes de induzir a formação de neurônios, regulando positivamente o controle de fome e saciedade que se encontra alterado, em modelos de obesidade. Para saber mais, a dica de leitura é esta reportagem com pesquisadores de São Paulo que investigam sobre o tema. Recursos de mídia disponíveis no conteúdo digital do ambiente virtual de aprendizagem. UNICESUMAR 4 5 TEMA DE APRENDIZAGEM 2 DESENVOLVA SEU POTENCIAL LIPÍDIOS BIOATIVOS: ÁCIDOS GRAXOS, FITOESTERÓIS E CAROTENOIDES Do ponto de vista químico, ácidos graxos, fitoesteróis e carotenoides compar- tilham uma característica comum: a pouca ou total insolubilidade em água, o que depende de sua estrutura química (CAMPBELL-PLATT, 2015). Nesse con- texto, identificar como são estas moléculas pode nos direcionar sobre fontes alimentares, digestibilidade, efeitos fisiológicos e possíveis interações em matri- zes alimentícias ou em refeições que podem afetar a biodisponibilidade destes, contribuindo com o pensar na dieta de maneira eficiente. 4 1 O que são ácidos graxos? Os ácidos graxos são partes de moléculas de lipídios, geralmente encontrados em alimentos ligados ao glicerol por meio de ligação éster. Podem ser derivados da dieta, mas também ser sintetizados de maneira endógena, com exceção dos ácidos graxos essenciais, através da síntese de novo (ZHANG et al., 2021). Quanto à clas- sificação química, ácidos graxos são ácidos carboxílicos que apresentam longas cadeias abertas, ou alifáticas, de hidrocarbonetos. O número de carbonos é muito variado, podendo ir de 2 até 36, os quais podem estar ligados por meio de ligações simples ou duplas, tal qual o número de carbonos, que podemos classificá-los como de cadeia curta, média e longa, as ligações e o número destas é fundamental para classificação química das estruturas (CAMPBELL-PLATT, 2015). Ácidos graxos que possuem apenas ligações simples são chamados de saturados, e possuem uma estrutura linear. Alimentos ricos em ácidos graxos saturados são sólidos em temperatura ambiente, e devido a esta característica físico-química são chamados de gorduras (CAMPBELL-PLATT, 2015). Já os ácidos graxos que possuem duplas ligações são chamados de insatura- dos. Dentre os ácidos graxos insaturados, muitas são as subclassificações: quanto ao número de ligações, eles podem apresentar uma ligação dupla e serem chama- dos de monoinsaturados (MUFA), cujo principal exemplo é o ácido graxo ômega 9, que tem uma única ligação no carbono 9, ou conterem duas ou mais ligações duplas e serem chamados de polinsaturados (PUFA), como é o caso dos ácidos graxos essenciais ômega 3 e ômega 6. Estes ácidos graxos podem existir na con- figuração cis ou trans: na forma cis, os dois hidrogênios associados as moléculas de carbono encontram-se no mesmo plano, enquanto na ligação trans eles estão em planos opostos (CAMPBELL-PLATT, 2015). A configuração cis promove maior instabilidade a molécula, e no local da dupla ligação, o ácido graxo sofre uma “dobra”. Essas dobras não permitem que as moléculas de ácidos graxos interagem e formam estruturas sólidas, como acon- tece entre ácidos graxos saturados. Dessa forma, lipídios formados por ácidos graxos insaturados cis são líquidos em temperatura ambiente e chamados de óleos. Por outro lado, os ácidos graxos trans apresentam estrutura linear, tal qual os ácidos graxos saturados, com hidrogênios no mesmo plano espacial (MOREI- RA; CURI; MANCINI FILHO, 2002). UNICESUMAR 4 1 TEMA DE APRENDIZAGEM 2 A configuração cis é a mais encontrada na natureza, enquanto a forma trans geralmente ocorre como resultado de processos tecnológicos. APROFUNDANDO 4 8 Para entender melhor a estrutura de um ácido graxo saturado e insaturado, a Figura 1 apresenta um exemplo de cada uma destas moléculas. Atente-se à con- formação espacial de cadamolécula. H H3C H3C OO OHH H C C C H HH C C C C C C C C C C C C C C O OH H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H C C H H C H H C H H C H H C H H C H H C H H C H H C H H C H H C H H C H H C H H C Ácido palmítico (C16H32O2): um ácido graxo saturado Ácido cis alfa-linolênico (C18H30O2): um ácido graxo poçi-insaturado (C12:3ω3) Figura 1 – Um exemplo de ácido graxo saturado e de um ácido graxo insaturado Fonte: adaptado de software ChemSketch. Descrição da Imagem: duas estruturas químicas representando ácidos graxos. O primeiro desenho é composto por uma longa cadeia linear iniciada por um metil (CH3) e seguida por 16 carbonos ligados a 32 hidrogênios. Por fim, um grupamento ácido carboxílico (COOH). E embaixo da estrutura química, o nome comum do composto e sua fórmula estrutural – Ácido palmítico (nome dado ao composto com fórmula C16H32O2): um ácido graxo saturado. O segundo desenho é composto por uma longa cadeia iniciada por um metil (CH3) e seguida por 18 carbonos ligados a 30 hidrogênios, contendo 3 duplas ligações em verde: uma na posição 3, outra na posição 6 e outra na posição 9. Por fim, um grupamento ácido carboxílico. Embaixo da estrutura química, o nome comum do composto e fórmula estrutural: Ácido cis alfalinolenico, (nome dado ao composto com fórmula C18H30O2): um ácido graxo, poli-insaturado (18:3ω3). Em vermelho, o grupamento ácido carboxílico; em verde, as três ligações duplas presentes no ácido alfalinolenico: um ácido graxo poli-insaturado do grupo ômega-3. UNICESUMAR 4 9 TEMA DE APRENDIZAGEM 2 O que são esteróis? Os esteróis são moléculas orgânicas derivadas do esqualeno e encontradas em animais, fungos, plantas e algas. Quimicamente, sua estrutura básica contém de 27 a 29 carbonos em anéis de ciclohexanos e a ciclopentano, bem como uma hidroxila na posição C-3. Alguns esteróis encontram-se esterificados ou apre- sentam uma cadeia lateral composta por hidrocarbonetos. O mais conhecido dos esteróis é o colesterol, encontrado em diversos tecidos animais como adiposo e nervoso, além do sangue e fígado (ZHOU et al., 2022). O colesterol participa de diversas reações enzimáticas, da síntese dos sais biliares, é precursor de hormônios esteroidais e componente fundamental de membranas e fibras nervosas, além de contribuir na manutenção da integridade dos vasos sanguíneos e em sua reparação. Apesar de essencial à saúde, o excesso de colesterol acumula-se e é muito deletério, especialmente ao sistema cardiovas- cular. Apesar de parte do colesterol ser proveniente de síntese endógena, a menor ingestão dietética é um fator modificável para evitar o excesso (ZHOU et al., 2022). A Figura 2 apresenta a estrutura química de uma molécula de colesterol. Além do menor consumo de alimentos ricos em colesterol na dieta, outro mé- todo atualmente empregado na regulação dos níveis de colesterol através da dieta é a inclusão de compostos bioativos capazes de controlar a absorção e promover a maior excreção do composto (ZHOU et al., 2022). De fato, inúmeros estudos têm demonstrado que algumas fibras dietéticas, em especial a betaglucana e o amido resistente, e os fitoesteróis, outro tipo de esterol encontrado em alguns tipos de óleos vegetais, são capazes de reduzir os níveis de colesterol sanguíneo, por mecanismos relacionados à menor absorção e reabsorção do composto. 5 1 O que são carotenoides? Carotenoides são pigmentos naturais solúveis em gorduras, responsáveis por cores desde o amarelo até o vermelho, principalmente encontrados em frutas, vegetais, microalgas, fungos e frutos do mar como camarões. São considerados produtos de metabolismo secundário e não nutrientes: no entanto, alguns são precursores de vitamina A. Mais de 800 estruturas de carotenoides já foram caracterizadas (HACKE et al., 2022). A estrutura química destes compostos apresenta diversas ligações duplas, que podem estar intercaladas. A este tipo de ligações denominamos de “ligações duplas conjugadas”, que são as responsáveis por características de absorção de luz visível e constituem o cromóforo da molécula, responsável por sua cor. Em um carotenoide, para que haja produção de cor, mais de sete ligações duplas Colesterol Figura 2 – Um exemplo de ácido graxo saturado e de um ácido gra- xo insaturado / Fonte: adaptado de software ChemSketch. Descrição da Imagem: a ima- gem apresenta a estrutura química do colesterol. Em um fundo branco é possível vi- sualizar a estrutura formada por anéis de ciclohexano e ciclopentano e uma hidroxi- la. Abaixo da estrutura está escrito "Colesterol" e abaixo está a sua fórmula estrutural "C27H46O”. UNICESUMAR 5 1 TEMA DE APRENDIZAGEM 2 conjugadas são necessárias. Por outro lado, moléculas com cromóforos diferen- tes também apresentam capacidade de absorção diferente e por consequência, distintas cores: esta característica garante cores e tons distintos a frutas e vege- tais cuja pigmentação majoritariamente é dada por este grupo de compostos bioativos (HACKE et al., 2022). Quimicamente, os carotenoides pertencem à classe dos terpenos e sua estru- tura molecular é constituída por oito unidades isoprenoides. Os carotenoides podem ser formados apenas por carbono e hidrogênio, os quais são chamados carotenos. Carotenos desta subclasse são completamente insolúveis em água, e o exemplo mais conhecido é o β-caroteno, cuja fonte majoritária em nossa dieta são as cenouras (UENOJO; MARÓSTICA JÚNIOR; PASTORE, 2007). A estrutura química do β-caroteno encontra-se na Figura 3. Beta Caroteno Figura 3 – Estrutura química do β-caroteno (Betacaroteno) Descrição da Imagem: a imagem apresenta a estrutura química do β-caroteno. Na imagem de fundo branco na parte superior está escrito "Betacaroteno". Abaixo está a estrutura química de uma molécula de β-caroteno, formada por anéis aromáticos (um em cada extremo) e duplas ligações conjugadas. Na parte inferior está a fórmula estrutural C40H56. 5 1 Já os carotenoides que apresentam oxigênio na molécula, como hidroxilas e gru- pos ceto e epóxi, são denominados de xantofilas. Estas moléculas apresentam maior solubilidade em água. Um exemplo de xantofila é a luteína, encontrada na gema do ovo e em vegetais verde-escuros, como couve manteiga e brócolis. As xantofilas estão envolvidas na fotossíntese, pois participam da transferência de energia na presença de clorofila em plantas: por isso, os vegetais verde-escu- ros são as principais fontes deste composto (UENOJO; MARÓSTICA JÚNIOR; PASTORE, 2007). A estrutura química da luteína encontra-se na Figura 4. Apesar dos vegetais verde-escuros serem fonte de luteína, eles não apresentam a cor amarela do pigmento. Isso acon- tece porque a presença da clorofila, outro tipo de pigmento de coloração verde, “mascara” a cor da luteína. ZOOM NO CONHECIMENTO Luteína Figura 4 – Estrutura química da luteína, uma xantofila Descrição da Imagem: a imagem apresenta a estrutura química de uma luteína, uma xantofila. Na imagem de fundo branco é possível visualizar em azul a estrutura química da luteína, composta por anéis aromáticos, ligações duplas conjugadas e hidroxilas. Abaixo da estrutura está escrito "luteína". UNICESUMAR 5 1 TEMA DE APRENDIZAGEM 2 Outra característica importante dos carotenoides diz respeito a sua isomerização cis e trans. Os isômeros trans são os mais encontrados na natureza, por serem termodinamente mais estáveis. Contudo, podem ser isomerizados na forma cis por temperatura. Esse processo envolve a realocação de uma simples ou dupla ligação para outra e torna a molécula mais “dobrada”. A isomerização dos ca- rotenoides afeta sua biodisponibilidade: no caso do β-caroteno, por exemplo, o isômero trans tem maior biodisponibilidade que o cis (KHOO et al., 2011). Quais são os principais ácidos graxos com propriedade bioativa? Dois tipos de ácidos graxos insaturados se destacam por seus efeitos benéficosà saúde, sendo que estes podem ser separados segundo o número de ligações duplas: os que pertencem à família ômega-3, que são PUFA, e o MUFA ômega-9. Os ácidos graxos cis da família ômega-3 são amplamente conhecidos por suas propriedades bioativas. Quanto à estrutura química, eles apresentam cadeias longas (mais de 18 carbonos) e ao menos, duas ligações duplas na estrutura. Dentre os ácidos graxos ômega-3 com propriedades funcionais bem descritas, destacam-se o ácido alfalinolênico (conhecido como ALA), que possui 18 carbo- nos e 3 ligações duplas, o ácido eicosapentaenoico (conhecido como EPA), com 20 carbonos e 5 ligações duplas, cuja fórmula estrutural é C20H30O2 (Figura 5) e o ácido docosahexaenoico (DHA), com 22 carbonos e 6 ligações duplas), cuja fórmula estrutural é C22H32O2, representados na Figura 5. Outra característica importante destes ácidos graxos, bem como de ácidos graxos PUFA, é a alta susceptibilidade à oxidação (RINCÓN-CERVERA et al., 2022). 5 4 Ácido eicosapentaenóico (EPA) (20;5, w-3) Ácido docosahexaenóico (DHA) (22;6, w-3) Ácido alfa-linolênico (ALA) (18;3, w-3) Figura 5 – Estrutura química dos ácidos graxos ômega 3: ácido alfalinolenico (ALA), ácido eicopentaenoico (EPA) e ácido docosahexaenoico (DHA) Descrição da Imagem: a imagem a imagem apresenta as estruturas químicas dos ácidos graxos ALA, EPA e DHA. Na imagem de fundo branco é possível visualizar três estruturas. A primeira do lado esquerdo formada por vinte carbonos com ligações duplas e uma carboxila, abaixo está escrito "Ácido eicosapentaenoico (EPA) (20;5, w-3) e ao lado direto da estrutura está escrito "EPA". No centro da imagem há uma estrutura semelhante à anterior, abaixo está escrito "Ácido docosahexaenóico (DHA) (22;6, w-3) e ao lado direito da estrutura está escrito "DHA". No lado direito da imagem há uma estrutura também semelhante à primeira, abaixo dela está escrito "Ácido alfalinolênico (ALA) (18;3, w-3), do lado direito está escrito "ALA". Todas as moléculas apresentam ligações duplas. Quanto às fontes alimentares, o óleo de chia tem sido identificado com uma das fontes mais ricas em ALA, enquanto peixes e frutos do mar de água salgada e profunda são as principais fontes de EPA e DHA. Na animação abaixo, podemos identificar algumas das fontes alimentares destes compostos e suas quantidades por 100g de alimento, segundo a tabela de composição de alimentos dos Estados Unidos (USDA, 2019). O grande número de ligações duplas presentes no EPA e DHA tornam a molécula bastante instável e “dobrada”. Por isso, essas moléculas não são capazes de interagir com outros ácidos graxos na cadeia de triglicerídeos. Essa característica é funda- mental para a sobrevivência dos peixes de águas profundas e geladas, pois outros tipos de ácido graxo se solidificaram em temperaturas extremamente negativas (mesmo que fossem ácidos graxos insaturados, com algumas ligações duplas!). ZOOM NO CONHECIMENTO UNICESUMAR 5 5 TEMA DE APRENDIZAGEM 2 Óleo de chia (61g/100g) Semente de chia (17.85g/100g) Óleo de linhaça (55,5g/100g) Semente de linhaça (8,29g/100g) Óleo de nozes (10g/100g) Nozes inteiras (9,06g/100g) Óleo de canola (10g/100g) Mexilhões (0,7g/100g) Salmão (0,5g/100g) Sardinha fresca (0,2g/100g) Sardinha enlatada em molho de tomate (0,87g/100g) ALA EPA X X 5 1 O ácido oleico, nome comum do ácido 9-octadenoico ou ômega-9 (C18H34O2), é a MUFA mais estudada quanto as suas propriedades bioativas. Tal ácido graxo contém apenas uma ligação dupla entre o carbono 9 e 10 e é menos susceptível à oxidação que os ácidos graxos poli-Insaturados (DE CONTI et al., 2019). Os óleos de plantas são as fontes mais representativas de ácido oleico, com maior destaque ao conteúdo do azeite de oliva extra virgem (78g/100g), o óleo de abacate e o óleo de canola (61g/100g). O abacate em fruta também contém quantidades interessantes de ácido oleico: aproximadamente 4g/100g, sendo seu principal ácido graxo. O ácido graxo também é encontrado em grande quantida- de nos óleos vegetais mais consumidos, com destaque ao óleo de soja (25g/100g) e ao óleo de girassol (28g/100g). Assim, o ácido oleico é o MUFA mais presente na dieta. Salmão (1g/100g) Anchova (0,9/100g) Truta (0,9/100g) Atum (0,7/100g) Sardinha fresca (0,6/100g) Sardinha enlatada em molho de tomate (0,53g/100g) Atum enlatado em óleo, apenas atum (0,1g/100g X DHA UNICESUMAR 5 1 TEMA DE APRENDIZAGEM 2 Quais são os principais fitoesteróis com propriedade bioativa? Os fitoesteróis são moléculas com estrutura quase idêntica ao colesterol, porém, são majoritariamente de origem vegetal, como o próprio sufixo “fito”. Em plantas exercem a mesma função que o colesterol em membranas de células animais: estabilizam a camada bilipídica. Sua estrutura inclui álcoois de 28 ou 29 carbonos, hidroxilas e ligações duplas. As diferenças químicas entre os fitoesteróis e o coles- terol são: a cadeia lateral da molécula, que apresenta 9 ou 10 átomos de carbono, contra 8 carbonos do colesterol, além da adição de uma alquila no carbono 24 e de uma ligação dupla no carbono 22 (SURYAMANI et al., 2022). Existem mais de 200 tipos de fitoesteróis descritos, cuja principal diferença encontra-se no tamanho da cadeia lateral. Os mais comuns encontrados em fontes naturais são o β-sitosterol (C29H50O), seguido pelo estigmasterol e o campesterol. Ácido Oleico Figura 6 – Estrutura química do ácido oleico, ácido monoinsaturado Descrição da Imagem: a imagem apresenta a estrutura química do ácido oleico, com uma ligação dupla. Na imagem de fundo branco é possível visualizar em azul, a estrutura química. Abaixo está escrito "ácido oleico". A Figura 6 demonstra a estrutura química do ácido oleico. 5 8 Os fitoesteróis são encontrados em diferentes fontes vegetais, sendo os óleos de arroz, milho, oliva, abacate, soja, canola e girassol, além de milho em grão, nozes, castanha de caju e leguminosas, como ervilha e feijão as principais fontes (DE CONTI et al., 2019). Nesse sentido, o Beta-sitosterol é o principal esterol identi- ficado nessas matrizes. No infográfico a seguir podem-se verificar algumas fontes de fitoesteróis com suas respectivas quantidades, considerando quilo de alimento. Beta-sitoesterol Figura 7 – Estrutura química do beta-sitoesterol Descrição da Imagem: a imagem apresenta a estrutura química do Beta-sitosterol. Na imagem é possível ver em azul a estrutura formada por anéis aromáticos. Abaixo está escrito "Beta-sitoesterol". A estrutura química do composto está apresentada na Figura 7. UNICESUMAR 5 9 TEMA DE APRENDIZAGEM 2 FONTES DE FITOESTEROL E QUANTIDADES Óleo de arroz 10550 mg/kg Óleo de milho 7150-9520 mg/kg Óleo de abacate 3390 mg/kg Óleo de soja 2210-3280 mg/kg Azeite de oliva 1140-1150 mg/kg Milho em grão 1780 mg/kg Castanha de caju 1580 mg/kg Ervilha 1350 mg/kg Feijão 1270 mg/kg Abacate (fruta) tipo Fortuna 87 mg/kg Abacate (fruta) tipo hass 85 mg/kg Fonte: adaptado de Moreau (2015). Quais são os principais carotenoides com propriedade bioativa? Os carotenoides não são sintetizados por humanos, e dessa forma, devem ser ingeridos via dieta ou suplementos (HACKE et al., 2022). Muitos já foram iden- tificados, bem como suas propriedades funcionais, sendo os carotenoides mais comuns na alimentação: os carotenos, betacaroteno e o licopeno, e as xantofilas, luteína e zeaxantina. As xantofilas com grupo hidroxila podem ser encontradas tanto na forma livre como esterificadas com ácidos graxos: neste caso, denomi- nam-se ésteres de carotenoides. Os ésteres de carotenoides podem também ser 1 1 formados apenas durante o amadurecimento da fruta, o que afeta a intensidade da cor (KHOO et al., 2011). Além de conferir cor, os carotenoides com mais de sete ligações duplas con- jugadas têm sido reportadas por possuir alta capacidade antioxidante e contri- buir contra o branqueamento por luz da clorofila. Os quatro carotenoides mais consumidos na dieta possuemmais de 7 ligações duplas conjugadas e assim, apresentam alta capacidade antioxidante (KHOO et al., 2011). A diferença estrutural entre o betacaroteno e licopeno (C40H56) causa impor- tantes modificações de cor, e também funcionais a estas moléculas: enquanto o β-caroteno apresenta cor amarelada, alaranjada ou vermelha, o licopeno apre- senta apenas a cor vermelha (KHOO et al., 2011). Ainda, o β-caroteno apresenta atividade pró-vitamina A, devido à presença do anel β-iônico ou ionona terminal, enquanto no licopeno está estrutura encontra-se clivada. Já a luteína e a zeaxan- tina (C40H54O2) são isômeros, cuja única diferença está na localização da dupla ligação presente no anel cíclico: dessa forma, a luteína apresenta 9 ligações duplas conjugadas, enquanto a zeaxantina apresenta 10 (KHOO et al., 2011). A cor destes pigmentos é amarelada e estes componentes são fundamentais para a saúde da mácula, como veremos na terceira sessão. As principais fontes carotenoides em alimentos comumente consumidos no Brasil, bem como concentrações, destes pigmentos estão descritas a seguir. UNICESUMAR 1 1 TEMA DE APRENDIZAGEM 2 B-CAROTENO Cenoura 34μg/g Cenoura, fervida por 10 minutos 29μg/g Espinafre 55μg/g Salsinha 65μg/g Agrião 69μg/g Manjericão 51μg/g Rúcula 40μg/g Hortelã 84μg/g LICOPENO Tomate 35μg/g Extrato de tomate em frasco de vidro 134μg/g Mamão formosa 21μg/g Pitanga 74μg/g Goiaba 53μg/g 1 1 LUTEÍNA Abóbora 47μg/g Brócolis 35μg/g Couve manteiga 38μg/g Espinafre 76μg/g ZEAXANTINA Milho verde 4μg/g Buriti 20μg/g Fonte: adaptado de Rodriguez-Amaya et al. (2008). UNICESUMAR 1 1 TEMA DE APRENDIZAGEM 2 Ácidos graxos bioativos, fitoesteróis e carotenoides: digestão e absorção Devido à solubilidade em água e a importância deste fator frente às condições fisiológicas, a digestão e absorção de lipídios e substâncias solúveis em lipídios, como os carotenoides, é similar, principalmente por suas interações químicas. No entanto, algumas das especificidades dos ácidos graxos bioativos, fitoesteróis e diferentes carotenoides serão abordados ao longo deste texto. Quanto ao processo de digestão, inicialmente, as moléculas são liberadas da matriz alimentar por ação de lipases, secretadas na boca, estômago e duodeno. Os produtos desta clivagem então são emulsionados no lúmen intestinal, com a ajuda de sais biliares, capazes de saponificar alguns ácidos graxos e formar agregados, além de manter a lipólise de moléculas que ainda seguem conjugadas, promovendo e controlando a liberação e transporte destas substâncias apolares pelos enterócitos, na forma de micelas. Estas micelas têm como primeiro destino o fígado (RINCÓN-CERVERA et al., 2022). Algumas particularidades quanto à absorção de lipídios bioativos referem-se aos carotenoides que apresentam atividade pró-vitamina A, como o betacaroteno, que ainda no lúmen são clivados em moléculas de retinol e aos fitoesteróis, que diferentemente do colesterol, não são esterificados, ocasionando uma diminui- ção na proporção de quilomícrons nascentes que entram no sistema linfático (ZHANG et al., 2021). A absorção dos lipídios com propriedades funcionais é fundamental para a sua bioatividade. Em geral, as micelas contendo lipídios são absorvidas através das células epiteliais do intestino, no caso dos ácidos graxos, são ressintetizados na forma de triglicerídeos, no retículo endoplasmático, e são enviados ao sistema linfático na forma de lipoproteínas. Uma exceção são os ácidos graxos de cadeia curta (SCFA) e média, que são absorvidos diretamente pelo epitélio intestinal, e apenas complexam-se com a albumina para alcançarem a circulação sanguínea, por meio da veia porta, e participar do metabolismo (ZHANG et al., 2021). Os SCFA, representados pelo acetato, propionato e butirato, são principalmente originados como produtos da fermentação de fibras, pela microbiota intestinal. Quanto à biodisponibilidade, alguns fatores podem reduzi-la e por con- sequência, diminuir a bioatividade destes compostos. O desbalanço entre a secreção de lipases por alguma doença, e a complexação com alguns minerais, 1 4 como o cálcio, e proteínas, podem diminuir a biodisponibilidade de alguns desses componentes. Por outro lado, a biodisponibilidade pode ser aumentada por alguns fatores: os carotenoides, por exemplo, têm sua absorção aumentada quando consumidos com outros lipídios, devido ao estímulo à formação de micelas. Ainda, a biodisponibilidade de maior parte dos carotenoides é maior quando os alimentos são submetidos a processos térmicos, por conta da for- mação da isomeria cis (Z) (ZHANG et al., 2021). Quanto às recomendações de ingestão, as DRIs estipulam doses de ômega-3, uma vez que se trata de um ácido graxo essencial. Neste contexto, os valores recomendados vão de 0,5g até 1,6g por dia, o valor recomendado para homens adultos, sendo recomendado que tanto ALA, EPA e DHA estejam presentes, onde a recomendação europeia de EPA e DHA consiste em 200 mg por dia. É importante ressaltar que a relação de 5:1 entre ômega-6 e ômega-3 é importan- te na efetiva busca de suas propriedades funcionais (PADOVANI et al., 2006). Quanto ao ácido oleico, que não é essencial, recomenda-se que 10 a 15% da in- gestão de gordura total seja oriunda deste ácido graxo. Quanto aos fitoesteróis, recomendações indicam a quantidade de 2g por dia, por seu potencial bioativo relacionado a hipocolesterolemia (DE CONTI et al., 2019). Adultos devem consumir de 10,8 até 21,6 mg por dia de carotenoides com atividade pró-vitamina A, de forma a alcançar os requerimentos de retinol diá- rios. Para os outros tipos de carotenoides, algumas recomendações têm sido feitas: ao licopeno, doses de 5 a 7 mg por dia são recomendadas para alcançar efeitos benéficos; quanto a luteína e zeaxantina, doses acima de 10mg por dia são recomendadas para tratamento de doenças relacionadas à mácula. É importante ressaltar que devido à possibilidade dos lipídios se bioacumularem no organismo, especialmente no tecido adiposo, mas também em outros tecidos, como o fíga- do e cérebro, valores de referência de toxicidade também devem ser verificados (ZHANG et al., 2021). Ácidos graxos bioativos e efeitos à saúde Estudos em ratos demonstraram que os ácidos graxos ômega-3 encontraram-se em diferentes tecidos, sendo o ALA acumulado principalmente no tecido adiposo, pele, fígado e músculo, enquanto o EPA localiza-se principalmente no pâncreas, fígado e glândulas salivares, e o DHA no cérebro e medula espinhal, além do fígado. Essa es- UNICESUMAR 1 5 TEMA DE APRENDIZAGEM 2 pecificidade se dá pela estrutura química de cada composto e nos traz informações sobre tecidos alvo para a ação destes compostos (RINCÓN-CERVERA et al., 2022). O principal efeito bioativo estudado para estes compostos diz respeito à modulação do processo inflamatório. Os ácidos graxos ômega-3 reconhecem certos receptores de membrana, como GPR 120 e GPR 40, que são altamente expressos em adipócitos, macrófagos e cérebro. A ativação destes está relaciona- da à sinalização anti-inflamatória, o que se associa à menor síntese de citocinas pró-inflamatórias (IL1, TNF-alfa e IL6) em comparação a ácidos graxos da famí- lia ômega-6. Ainda, ácidos graxos bioativos das famílias ômega-3 e 9 atuam na síntese de resolvinas e protectinas, que garantem a resolução da inflamação, etapa fundamental para a sua ação não ultrapassar os limites fisiológicos e tornar-se danosa. Dessa forma, atuam na regulação da inflamação, imunidade, agregação de plaquetas e função renal através do controle da fosforilação de proteínas que levam a ativação do fator de transcrição NF-kB p65, o master regulador de síntese de proteínas pró-inflamatórias (RINCÓN-CERVERA et al., 2022). Diversos estudos com animais demonstram a capacidade do DHA em pro- teger o sistema nervoso central por meio da modulação da inflamação aguda e crônica, contribuindo com funções orgânicas do sistema, como melhora da memóriae capacidade cognitiva. No entanto, doses elevadas têm efeitos contrá- rios: assim, as recomendações de dose são fundamentais (ZHANG et al., 2021). 1 1 Ácidos graxos ômega-3 e -9 também exercem efeitos antioxidantes, por ativar a síntese de genes codificadores e proteínas antioxidantes como a heme-o- xigenase 1 (HO-1), superóxido dismutases (SOD) e glutationa peroxidases (GPx) e diminuir a produção de espécies reativas de oxigênio (EROs). Ainda, o DHA é capaz de suprimir a produção da 8-isoprostana induzida por LPS, um marcador importante de status oxidante e o EPA estimula a maior síntese do óxido nítrico sintase endotelial (eNOS), apresentando efeitos vasorelaxantes (RINCÓN-CERVERA et al., 2022). Fitoesteróis e efeitos à saúde Por outro lado, muitos dos efeitos bioativos dos fitoesteróis relacionam-se ao seu potencial hipocolesterolêmico, atuando na prevenção de danos ateroscleróticos. Os mecanismos relacionados a estes efeitos têm relação direta com a estrutura química, conforme é sugerido por algumas teorias: uma hipótese indica que a presença de fitoesteróis adicionados precipita o colesterol, que de ligeiramente solúvel no intestino passa a tornar-se inabsorvível. A outra hipótese baseia-se no potencial dos fitoesteróis deslocarem o colesterol das micelas mistas, impedindo sua absorção (SURYAMANI et al., 2022). Tanto em estudos pré-clínicos como clínicos, a ingestão de fitoesteróis apre- senta efeitos pronunciados sobre os níveis de LDL (Low-density lipoprotein) na quantidade recomendada de 2g por dia. No entanto, o tipo de fitoesterol também está associado a esta propriedade: o campesterol exibe maiores efeitos frente ao beta-sitosterol e stigmasterol, efeito esse relacionado a sua estrutura química (ZHANG et al., 2021). Quanto a propriedades antiaterogênica, tem sido demonstrado que A inges- tão destes compostos leva a redução dos níveis de apolipoproteínas aterogêni- cas (Apo-B e Apo-E) e aumento os níveis de apolipoproteínas antiaterogênica (Apo-AI e Apo-CII), sendo considerados terapias coadjuvantes ao uso de es- tatinas (ZHANG et al., 2021). Os fitoesteróis são incorporados a membranas celulares e afetam sua fluidez, além de atuarem no metabolismo de hormônios esteroidais, como a testosterona. Nesse contexto, têm sido demonstrado poten- cial sobre o metabolismo da próstata e potenciais efeitos terapêuticos diante à hiperplasia benigna ou desenvolvimento de câncer, uma vez que a estudos em modelos experimentais demonstraram potencial redução da atividade da UNICESUMAR 1 1 TEMA DE APRENDIZAGEM 2 enzima 5-alfa redutase, que converte a testosterona em di-hidroxitestostero- na, sua forma mais potente, e da enzima prostática aromatase, que atua como mediadora da aromatização de andrógenos em estrógenos, ambas associadas a estas condições patológicas (SURYAMANI et al., 2022). Carotenoides e efeitos à saúde Carotenoides são potentes antioxidantes, o que se relaciona a sua estrutura quí- mica. A capacidade antioxidante destes compostos aumenta com o número de duplas ligações conjugadas, grupos cetona e presença de anéis ciclopentano em sua estrutura (UENOJO; MARÓSTICA JÚNIOR; PASTORE, 2007). A estru- tura conjugada destes compostos é rica em elétrons, que são responsáveis pela absorção e/ou sequestro de radicais livres, ou extinguir fisicamente o oxigênio singlete (1O2), a mais potente espécie reativa, e o estado triplete induzido pelos fotossensibilizadores (HACKE et al., 2022). Ao mesmo tempo, estudos sugerem que os carotenoides passam por exten- sivo metabolismo, uma vez que até o momento apenas 20 tipos de carotenoides foram encontrados no sangue. Tanto o betacaroteno como o alfacaroteno apre- sentam atividade pró-vitamina A, além de apresentarem efeitos benéficos à saúde ocular. Neste contexto, um dos principais efeitos dos carotenoides relaciona-se a efeitos oculares, sendo a luteína e a zeaxantina encontradas em grande concen- tração na mácula (retina) e capazes de protegê-la contra a degeneração macular relacionada ao envelhecimento. Estes compostos são capazes de absorver a luz azul (principalmente derivadas de telas) e proteger a visão contra os efeitos da- nosos provocados pela foto oxidação, o que tem sido atribuído ao seu potencial antioxidante. Em nível molecular, tem sido demonstrado que os diferentes caro- tenoides, especialmente o licopeno, são capazes de ativar a resposta antioxidante por meio da ativação do fator de transcrição Nrf2, responsável pela síntese de enzimas antioxidantes, em fígado e outros tecidos (HACKE et al., 2022). Efeitos anti-inflamatórios contribuem com os benefícios dos carotenoides. Mudanças na expressão de genes relacionados a este processo, como o fator qui- miotático de monócitos (MCP-1) e a interleucina-8 em retina auxiliam na pro- teção da mácula (ZHANG et al., 2021). 1 8 Considerando outros tecidos, também tem sido demonstrado que carote- noides apresentam estes efeitos: na saúde da pele, já foi demonstrado que após o consumo oral, menor concentração de células e secreção de citocinas envolvidas na resposta alérgica foi observada, em adipócitos, menor expressão de citocinas como TNF-alfa (HACKE et al., 2022). Estudos avaliando o consumo de carotenoides também têm demonstrado seu potencial hipocolesterolêmico. Apesar destes compostos serem predominante- mente transportados através do LDL pela circulação sanguínea, é hipotetizado que estes compostos inibem a oxidação do LDL, que pode levar a formação das placas ateroscleróticas. Neste contexto, destaque ao papel do betacaroteno (HACKE et al., 2022). Carotenoides já foram identificados em neurônios e protege-os contra o dano oxidativo e neuroinflamação presentes em doenças neurodegenerativas, contribuindo com a menor formação de placas de beta-amiloide, encontradas na doença de Alzheimer (HACKE et al., 2022). Ainda, tem sido apontado que a luteína é capaz de melhorar a capacidade cognitiva (ZHANG et al., 2021). UNICESUMAR 1 9 TEMA DE APRENDIZAGEM 2 Quais são as melhores formas de consumo dos lipídios bioativos para alcançar seu máximo potencial funcional? Uma vez que os lipídios bioativos combinam mecanismos de digestão e absorção, a melhor maneira de consumi-los, via dieta, é em combinação. Carotenoides e fitoesteróis são melhor absorvidos em combinação a ácidos graxos, e assim, apresentam maior bioatividade. Estudos epidemiológicos remetem que o consumo destes compostos é abaixo do recomendado pela população em geral. Dessa forma, a indústria de alimentos vem buscando alternativas para enriquecer alimentos com estas substâncias, de forma a aumentar a ingestão, e garantir algumas alegações nutricionais a seus produtos. Por exemplo, a microencapsulação de fitoesteróis é uma estratégia empregada para adicionar fitoesteróis em alimentos industrializados gordurosos, como margarinas e queijos processados. Este processo envolve a incorporação destes componentes com gomas e carboidratos, como a maltodextrina (ZHANG et al., 2021). Por outro lado, o consumo de suplementos alimentares, especialmente fonte de EPA e DHA, têm sido uma alternativa para o consumo destas substâncias, uma vez que algumas fontes dietéticas são pouco acessíveis, como os peixes como salmão e truta. A suplementação de carotenoides também tem sido observada frequentemente; contudo, a ingestão dietética destas substâncias não é tão desa- fiadora, pois fontes alimentares ricas nestes compostos são muito mais acessíveis em uma dieta saudável. A boa escolha dos lipídios que farão parte da dieta é o divisor de águas entre a saúde e a doença. Neste contexto, a recente denominação de lipídios bioativos, que se refere a esta classe de componentes com propriedades bioativas, trata, principalmente dos ácidos graxos ômega-3 e -9, fitosteróis e carotenoides, cada qual com pronunciados benefícios à saúde, quando ingeridos na quantidade recomendada e de forma eficiente, ou seja, garantindo a maior absorção. Para entender um pouco maissobre este tema, assista à videoaula: Classes de compostos bioativos: ácidos graxo, fitoesteróis e carotenoides Recursos de mídia disponíveis no conteúdo digital do ambiente virtual de aprendizagem. EM FOCO 1 1 NOVOS DESAFIOS As propriedades funcionais dos lipídios bioativos estão, definitivamente, “na boca do povo”. As pessoas são bombardeadas diariamente por informações relacionadas a estes compostos, com destaque à família ômega-3. Não obstante, muitas proprie- dades benéficas têm sido verificadas após o consumo destes compostos bioativos, especialmente no que tange à capacidade antioxidante e anti-inflamatória. Além destas propriedades, estudos recentes demonstram que os diferentes lipídios bioativos são capazes de atravessar a barreira hematoencefálica. Isso evi- dencia seu potencial sobre a cognição e a saúde do Sistema Nervoso Central, tornando o emprego destes compostos, de forma dietética ou através de suple- mentos, quando necessário, uma eficiente estratégia nutricional. É importante ter em conta na elaboração de dietas e cardápios que a digestão e absorção desses componentes compartilha os mesmos mecanismos. Assim, o consumo conjunto desses componentes potencializa sua absorção de forma mútua, e por consequência sua bioatividade. UNICESUMAR 1 1 VAMOS PRATICAR 1. Carotenoides são pigmentos naturais encontrados principalmente em frutas e vege- tais, com cores que vão desde o amarelo até o vermelho. Os principais carotenoides em nossa dieta são o beta-caroteno, o licopeno, a luteína e a zeaxantina. Assinale a alternativa que apresenta um alimento fonte de luteína: a) Tomate. b) Brócolis. c) Jabuticaba. d) Amoras. e) Cenoura. 2. Ácidos graxos ômega-3 apresentam diversas funções anti-inflamatórias, através de mecanismos de sinalização envolvendo receptores de membrana GPR 120 e GPR 40, altamente expressos em adipócitos, macrófagos e cérebro. Sobre as ações dos ácidos graxos ômega 3 na inflamação: I - Aumentam a síntese de citocinas como a IL-6. II - Atuam na resolução do processo inflamatório. III - Aumentam a ativação do fator de transcrição NF-kB p65. IV - Atuam no sistema nervoso pois ultrapassam a barreira hematoencefálica. É correto o que se afirma em: a) I, apenas. b) II e IV, apenas. c) III e IV, apenas. d) I, II e III, apenas. e) I, II, III e IV. 1 1 VAMOS PRATICAR 3. Além da associação com a absorção de luz e cor, a propriedade dos carotenoides como antioxidantes também tem relação com o número de ligações duplas conjugadas. Com base nas informações apresentadas, avalie as asserções a seguir e a relação pro- posta entre elas: I - A estrutura conjugada é fundamental na capacidade de sequestro de radicais livres. PORQUE II - Propicia ligações iônicas entre o carotenoide e o radical, estabilizando-o. A respeito dessas asserções, assinale a opção correta: a) As asserções I e II são verdadeiras, e a II é uma justificativa correta da I. b) As asserções I e II são verdadeiras, mas a II não é uma justificativa correta da I. c) A asserção I é uma proposição verdadeira e a II é uma proposição falsa. d) A asserção I é uma proposição falsa e a II é uma proposição verdadeira. e) As asserções I e II são falsas. 1 1 REFERÊNCIAS CAMPBELL-PLATT, G. Ciência e tecnologia de alimentos. EditorManole, 2015. E-book. DE CONTI et al. Ácidos graxos monoinsaturados (MUFAS), ácidos graxos poli-insaturados (PUFAS) e fitoesteróis. In: Alimentos funcionais e compostos bioativos. Organização de Carolina Vieira de Mello Barros Pimentel, Maria Fernanda Elias, Sonia Tucunduva Philippi. Barueri: Manole, 2019. E-book. HACKE, A. et al. Chapter 5 – carotenoids. In: Bioactive Food Components Activity in Me- chanistic Approach. Organização de Cazarin, Cinthia Baú Betim; Bicas, Juliano Lemos; Pastore, Gláucia Maria; Maróstica-Júnior, Mário Roberto. Academic Press: Elsevier, 2022. E-book. KHOO, H. E. et al. Carotenoids and their isomers: color pigments in fruits and vegetables. Molecules; 16(2):1710-1738, 2011 DOI: doi:10.3390/molecules16021710. MOREAU, R. A. Composition of plant sterols and stanols in supplemented food products. Journal of AOAC International. v. 98, n 3, 2015. MOREIRA, N. X.; CURI, R.; MANCINI FILHO, J. Ácidos graxos: uma revisão. Nutrire; rev. Soc. Bras. Alim. Nutr. J. Brazilian Soc. Food Nutr., São Paulo, SP, v. 24, p. 105-123, dez., 2002. PADOVANI, R. M. et al. Dietary reference intakes: aplicabilidade das tabelas em estudos nu- tricionais. Revista de Nutrição, v. 19, n. 6, p. 741–760, nov. 2006. RINCÓN-CERVERA, M. et al. Chapter 8 – monounsaturated and polyunsaturated fatty acids: structure, food sources, biological functions, and their preventive role against noncommu- nicable diseases in Bioactive Food Components Activity in Mechanistic Approach. Or- ganização Cazarin, Cinthia Baú Betim; Bicas, Juliano Lemos; Pastore, Gláucia Maria; Marós- tica-Júnior, Mário Roberto. Academic Press: Elsevier, 2022. E-book. RODRIGUEZ-AMAYA, D. B.; KIMURA, M.; GODOY, H. T.; AMAYA-FARFÁN, J. Updated Brazilian database on food carotenoids: factors affecting carotenoid composition. Journal of Food Composition and Analysis, v. 21, n. 6 (2008) DOI: 10.1016/j.jfca.2008.04.00. SURYAMANI; SINDHU, R.; SINGH, I. Chapter 10 – Phytosterols: physiological functions and therapeutic applications. In: Bioactive food components activity in mechanistic approach. Edited by Cazarin, Cinthia Baú Betim; Bicas, Juliano Lemos; Pastore, Gláucia Maria; Maróstica-Júnior, Mário Roberto. Academic Press: Elsevier, 2022. E-book. UENOJO, M.; MARÓSTICA JUNIOR, M. R.; PASTORE, G. M. Carotenoides: propriedades, apli- cações e biotransformação para formação de compostos de aroma. Química Nova, v. 30, n. 3, p. 616-622, maio 2007. 1 4 REFERÊNCIAS USDA. National Nutrient Database for Standard Reference, Legacy Release. Nutrient Data Laboratory, Beltsville Human Nutrition Research Center, ARS, USDA: 2019. ZHANG, Y. Dietary bioactive lipids: A review on absorption, metabolism and health property. J. Agric. Food Chem. 2021, DOI: 10.1021/acs.jafc.1c01369. ZHOU, J.; WANG, M.; PALLARÉS, N.; FERRER, E.; BERRADA, H.; BARBA, F.J. Chapter 14 – Ste- rols and fat-soluble vitamins in Food Lipids, Sources, Health Implications, and Future Trends. Edited by Lorenzo, J. M.; Munekata, P.E.S.; Pateiro, M.; Barba, F. J.; Domínguez, R., Academic Press (Elsevier): 2022. 1 5 1. Opção B. Os brócolis é uma fonte rica de luteína, enquanto o tomate de licopeno, a cenoura de beta-caroteno e jabuticaba e amoras de pigmentos fenólicos do grupo das antocianinas. 2. Opção B. Os ácidos graxos ômega 3 atuam na resolução do processo inflamatório, processo fundamental ao controle fisiológico do processo. Muitas ações destes compostos têm sido identificadas no sistema nervoso, pois eles ultrapassam a barreira hematoencefálica. Ainda, levam a redução da ativação do fator de transcrição NF-kB p65 e por consequência de citocinas pró-inflamatórias como a IL-6. 3. Opção C. A estrutura conjugada é fundamental na capacidade de sequestro de radicais livres por ser rica em elétrons, que são responsáveis pela absorção, sequestro ou extinção de radicais livres. A estrutura formada por hidrocarbonetos dos carotenoides, como os demais lipídios bioativos, não torna possível a realização de ligações iônicas, mas apenas interações. CONFIRA SUAS RESPOSTAS 1 1 MEU ESPAÇO 1 1 MINHAS METAS CLASSES DE COMPOSTOS BIOATIVOS: COMPOSTOS FENÓLICOS Definir compostos fenólicos e suas principais subclasses, traçando um paralelo com as estruturas químicas. Identificar fontes alimentares de compostos fenólicos na dieta brasileira. Reconhecer as propriedades bioativas melhor estudadas, identificando os compostos fenólicos e as fontes alimentares involucradas. Compreender o metabolismo destas substâncias. Entender a biodisponibilidade, a bioacessibilidade e as recomendações diárias de ingestão. Conhecer alguns efeitos à saúde e mecanismos de ação. Analisar formas de processamento e preparo de alimentosfrente à preservação destes compostos. T E M A D E A P R E N D I Z A G E M 3 1 8 INICIE SUA JORNADA “An apple a day keeps the doctor away!” Provérbio inglês do século XIX Tradução: “Uma maçã por dia mantém o médico distante!” Este provérbio inglês, que em seu sentido literal significa que “uma maçã por dia mantém o médico distante”, data ainda do século XIX. Apesar de tratar- se de um ditado, remete aos benefícios do consumo de frutas e vegetais à saúde: de fato, hoje sabe-se que uma dieta rica em frutas e vegetais contribui com a saúde, bem-estar e prevenção de doenças. Neste sentido, os benefícios do consumo de maçãs e demais plantas se dá pela sinergia entre vários componentes. Dentre eles, uma classe que vem ganhando destaque recente- mente, diante da ubíqua presença em grandes concentrações nestes alimentos são os compostos fenólicos. Os compostos fenólicos são uma classe de metabólitos secundários de plantas que possuem uma característica comum: a presença de um ou mais grupamentos fenol em sua estrutura química, cujas funções são de atração de polinizadores para reprodução, e atuarem na defesa contra insetos, pragas ou até mesmo contra a radiação UV. Apesar de se tratarem de não nutrientes, ou seja, seu consumo não ser essen- cial à sobrevivência, o consumo de compostos fenólicos apresenta efeitos prote- tores à saúde, de forma análoga ao que acontece nas plantas. Um dos primeiros relatos sobre fontes de compostos fenólicos data a década de 1930, quando o cientista húngaro Albert Szent-Gyorgyi identificou a presença do flavonoide (uma subclasse dos compostos fenólicos) rutina em laranjas, ao qual, na época, foi remetido como um “cofator” da vitamina C. Porém, foi após a definição de alimentos funcionais, em 1980, que estes compostos bioativos começaram a efe- tivamente ser muito estudados. UNICESUMAR 1 9 TEMA DE APRENDIZAGEM 3 Já foram identificadas mais de 10.000 estruturas diferentes de compostos fenó- licos em frutas, plantas e vegetais, sendo essa grande classe uma das mais conhe- cidas das classes de compostos bioativos. Hoje já se sabe que muitas destas subs- tâncias apresentam efeitos funcionais diante do consumo regular, tanto na forma oral como também através de uso tópico, em cosméticos; porém, ainda há muito o que se descobrir: especialmente no que se refere à biotransformação de cada composto após ingestão e quais as formas podem melhorar a biodisponibilidade. Além dos efeitos funcionais, os compostos fenólicos são responsáveis por muitas características sensoriais de plantas, frutas e vegetais. Junto aos carote- noides, as antocianinas são pigmentos naturais de coloração de vermelho-escu- ro a roxo, responsáveis pela cor de várias frutas e vegetais, como as uvas tintas, as amoras, as ameixas, as cerejas, os morangos, o repolho roxo, além das frutas nativas brasileiras açaí e jabuticaba. Ainda, a sensação de adstringência (aquele de “amarrar a boca”) de alguns alimentos, como o da banana meio verde ou de algumas cascas, como a de jabuticaba, se deve ao conteúdo de taninos, outra sub- classe de compostos fenólicos. Já o sabor amargo de várias infusões, como chás, chimarrão e tereré se dá pela alta concentração de ácidos fenólicos, que conforme a forma de extração, tornam-se ainda mais evidentes. Os compostos fenólicos são uma classe imensa de substâncias químicas com propriedades funcionais que contam com um ou mais anéis fenólicos em sua estrutura. São encontrados, principalmente, em frutas e vegetais, e também são responsáveis por características sensoriais de alguns destes alimentos, como cor, adstringência e amargor. Muitos estudos apontam excessiva metabolização destes durante o processo digestivo, e consequente baixa biodisponibilidade destes compostos intactos após ingestão, porém, inúmeros benefícios do consumo regular, tanto de al- imentos-fonte como das substâncias isoladas vêm sendo remetidos na pre- venção de doenças, manutenção da saúde e bem-estar. Para tentar entender mais sobre a maior classe de compostos bioativos documen- tada, recomendações de consumo, biodisponibilidade e efeitos à saúde, ouça o podcast: Comida nutritiva e também bioativa: compostos fenólicos. Recursos de mídia disponíveis no conteúdo digital do ambiente virtual de aprendizagem. PLAY NO CONHECIMENTO 8 1 DESENVOLVA SEU POTENCIAL COMPOSTOS FENÓLICOS: UM GRANDE GRUPO DE COMPOSTOS BIOATIVOS Os compostos fenólicos são uma grande classe de substâncias com uma característica química em comum: a presença de, no mínimo, um grupamento funcional orgânico fenol, que é formado por um anel aromático benzeno ligado em uma hidroxila. Estes componentes são importantes fatores de proteção contra fatores ambientais. Inclusive, tem sido apontado que os compostos fenólicos foram fundamentais para a adaptação de plantas superiores, como as angiospermas, as condições terrestres. Essa hipótese tem por base dois fatores: a importância de alguns fenólicos em sistemas estruturais de algumas plantas, e pelo fato de que briófitas e pteridófitas, os organismos mais primitivos do reino plantae, são pobres em compostos fenólicos (VIZOTTO; KROLOW; WEBER, 2010). Esses compostos são considerados um dos mais importantes metabólitos secun- dários das frutas, folhas e vegetais. Por definição, metabólitos secundários são subs- tâncias derivadas de metabólitos primários, sintetizados com o objetivo de proteger a planta contra injúrias. Apesar de todas as plantas serem capazes de sintetizá-los, as que tiveram que se adaptar a condições mais estressoras, como as plantas selvagens ou capazes de crescer em condições extremas de frio e calor, parecem ter maior VAMOS RECORDAR? Considerando a ampla distribuição dos compostos fenólicos na natureza, duas bases de dados internacionais podem ajudar a identificar o conteúdo de algumas destas substâncias em diferentes alimentos, contribuindo com a elaboração de dietas que busquem inserir alimentos-fonte, ou ainda, em cardápios que devem ser restritivos ao conteúdo de fenólicos, como é o caso das recomendações para gestantes. Recursos de mídia disponíveis no conteúdo digital do ambiente virtual de aprendizagem. Para pesquisar, no lado esquerdo da tela, clique em Food Composition > Foods. A base de dados americana contempla flavonoides e é do departamento de agricultura dos EUA (USDA). UNICESUMAR 8 1 TEMA DE APRENDIZAGEM 3 CO2 Fotossíntese Metabolismo primário Piruvato Acetil- CoA Via do Ácido Malônico Via do Ácido Chiquímico Substâncias fenólicas Metabolismo Secundário OH CH OHHC OHHC C Figura 1 – Vias de síntese das substâncias fenólicas a partir de metabólitos provenientes de metabolismo primário / Fonte: adaptado de Salgado e Morzelle (2017). Descrição da Imagem: fluxograma vertical, iniciando com a estrutura química do gás carbônico “CO2”, seguida por seta preta apontando um retângulo verde, com escrita em branco “Metabolismo primário”, seguido por seta preta indicando retângulo branco com escrita em preto “Piruvato”, seguido por seta preta indicando retângulo branco com escrita em preto “Acetil-CoA”, seguido por seta preta indicando retângulo cinza à direita com escrita em preto “Via do ácido chiquímico”, seguido por seta preta indicando retângulo cinza à esquerda com escrita em branco “Via do ácido malônico”. Após, setas oriundas de cada retângulo indicam um retângulo de borda verde com escrita em preto “Substâncias Fenólicas”, com a estrutura básica de um fenol. À esquerda destes últimos três retângulos, uma chave junta-os, precedida de um retângulo verde escrito em branco: metabolismo secundário. Obs.: a estrutura química foi desenhada no software ChemSketch. concentração destes compostos. Mais de 200 mil metabólitos secundários já foram identificados, sendo estes sintetizados através de quatro vias metabólicas principais: a do ácido mevalônico, do metileritritol fosfato e a do ácido malônico e chiquímico, ambas capazes de levar à formação de substânciasfenólicas (SALGADO; MORZEL- LE, 2017), conforme pode ser observado no fluxograma a seguir (Figura 1). 8 1 Quanto à categorização, os compostos fenólicos são separados de acordo com sua estrutura básica, ou seja, a cadeia formada pelo anéis fenólicos acrescida de outros grupamentos orgânicos, como hidroxilas ou ácidos carboxílicos (VILLE- GAS-AGUILAR et al., 2022). Além da estrutura básica, é comum encontrar compostos fenólicos formados combinados com mono ou polissacarídeos ou proteínas. Estas características garantem a ampla variedade de compostos encontrados na natureza, e também são importantes para a biodisponibilidade (MINATEL et al., 2017). A classe principal, as subclasses e respectivas estruturas básicas, bem como os principais exemplos de compostos de cada subclasse encontram-se descritos no Quadro 1: CLASSE PRINCIPAL SUBCLASSES ESTRUTURA BÁSICA NOMES COMUNS DOS PRINCIPAIS COMPOSTOS Ácidos fenólicos Ácidos hidroxi- benzoicos Ácido gálico e ácido siríngico Ácidos hidroxi- cinâmicos Ácido cloro- gênico, ácido cafeico, ácido ferúlico, ácido cumárico Curcuminoi- des - Curcumina Estilbenos - Resveratrol, piceatannol UNICESUMAR 8 1 TEMA DE APRENDIZAGEM 3 CLASSE PRINCIPAL SUBCLASSES ESTRUTURA BÁSICA NOMES COMUNS DOS PRINCIPAIS COMPOSTOS Xantonas - Mangiferina, mangostina, gartanina Flavonoides Flavonas Apigenina, luteolina Isoflavonas Genisteína, daidzeína Flavanonas Naringenina, hesperidina Flavonols Quercetina, kaempferol Flavan-3-ols Catequina, epi- catequina, epi- galocatequina, galocatequina Antocianidinas Delfinidina, cianidina, pelargonidina, malvidina 8 4 CLASSE PRINCIPAL SUBCLASSES ESTRUTURA BÁSICA NOMES COMUNS DOS PRINCIPAIS COMPOSTOS Taninos Taninos hidrolisáveis Elagitaninos, galotaninos Taninos condensados Procianidinas proantociani- dinas Quadro 1 – Compostos fenólicos: classes, subclasses, estruturas químicas e nome comum dos principais exemplos correspondentes à subclasse Fonte : adaptado de Villegas-Aguilar et al. (2022). Obs.: as estruturas químicas foram desenhadas através do software ChemSketch. Conforme pode ser observado nas estruturas, os ácidos fenólicos são as estru- turas mais simples desta classe de compostos bioativos: formados apenas por um anel aromático ligado a ácido carboxílico. No entanto, estes compostos rara- mente são encontrados livres em plantas: geralmente estão ligados a moléculas de açúcares; ainda, têm um importante papel na síntese de outras subclasses de fenólicos, como estilbenos e flavonoides. Os flavonoides são a classe de fenólicos mais distribuída pela natureza, cuja estrutura básica é formada por três anéis aromáticos (A, B e C), sendo o A o anel à esquerda. A ampla variedade de fito- químicos pertencentes a este grupo se dá por alterações estruturais nos anéis B e C (VILLEGAS-AGUILAR et al., 2022). Dentre os flavonoides, as antocianinas (antocianidinas ligadas à açúcares) são pigmentos naturais de diversas frutas e vegetais. Isso se dá pela presença de oito ligações duplas conjugadas, capazes de absorver luz no espectro do ultravioleta (UV) visível e emitir cores, que vão do vermelho ao arroxeado, contudo, as cores das antocianinas são suscetíveis a mudanças de pH, luminosidade, altas tempe- raturas e presença de íons metálicos, fatores capazes de modificar sua estrutura e assim, o número de ligações duplas conjugadas da molécula – em alguns casos, inclusive, pode-se ter a perda total da cor (VILLEGAS-AGUILAR et al., 2022). UNICESUMAR 8 5 TEMA DE APRENDIZAGEM 3 Na Figura 2, nós podemos ter um exemplo da reação química provocada pela adição de limão em um chá preparado com flores de ervilha borboleta azul – uma fonte de antocianinas. Trazendo para um exemplo mais próximo de alimentos conhecidos, poderíamos ter reação similar em um chá com flores de hibisco. Os compostos fenólicos apresentam hidroxilas em diferentes números e posições, ligadas a(as) estrutura(as) aromática(as), o que confere grande variedade de com- postos. Estas estruturas aromáticas são nomeadas conforme a localização espacial com as letras A, B e C, partindo-se da esquerda. Concomitante a presença destas, as ligações duplas conjugadas e a dupla ligação do grupamento funcional cetona (-C=O) conferem alta capacidade de sequestro de radicais livres, doação de átomos de hidro- gênio ou elétrons, ou potencial quelação de cátions metálicos para os fenólicos. Neste sentido, estas substâncias atuam como agentes antioxidantes (MINATEL et al., 2017). Figura 2: Mudanças de coloração de chá de flores de ervilhas borboleta azul após a adição de suco de limão, ocorrida devido a mudança da estrutura química das antocianinas Descrição da Imagem: um pote contendo flores secas de ervilhas borboleta azul; à direita deste, uma xícara transparente contendo chá em cor azul; à direita, outra xícara transparente, e a metade de um limão sendo espremido sob o chá, cuja cor começa a alterar para um tom mais arroxeado. À direita, outra xícara transparente contendo chá completamente roxo. Toda fruta ou vegetal roxo é pigmentado por antocianinas? A resposta é NÃO. O exemplo mais conhecido de vegetal cujo pigmento responsável pela cor púrpura não são as antocianinas é a beterraba. Na hortaliça, o pigmen- to natural chamado betalaína é o que confere a coloração. Apesar de similares, a grande diferença das betalaínas em relação às antocianinas é a presença de ni- trogênio na molécula, o que a faz pertencer à classe dos alcaloides. ZOOM NO CONHECIMENTO 8 1 O que são fatores antinutricionais? Fatores antinutricionais são componentes presentes em alimentos de origem vegetal, como cereais, leguminosas, algumas hortaliças e cascas de frutas, que podem reduzir o valor nutritivo destes: isso ocorre, pois interferem na digestibilidade ou absorção de alguns nutrientes, principalmente proteínas e minerais, ou por serem potencialmente tóxicos ou gerarem efeitos dano- sos à saúde. Alguns exemplos de fatores antinutricionais são os oxalatos, glicosídeos cianogênicos, fitatos e taninos, estes últimos da classe dos com- postos fenólicos (BENEVIDES et al., 2011). Após diversos estudos, hoje sabe-se que muitos desses fatores antinutricionais são termossensíveis, ou seja, degradados pelo aquecimento, ou podem ser re- duzidos após fermentação ou germinação. Além disso, o remolho prévio de grãos e leguminosas, e descarte da água utilizada no processo, reduz consideravelmente o conteúdo de fatores antinutricionais, tanto por meio de ativação de enzimas como solubilização de compostos hidrossolúveis, aumentando a biodisponibi- lidade de minerais e proteínas, além de reduzir substancialmente o desconfor- to intestinal causado por alguns oligossacarídeos presentes nestes alimentos (SAMTIYA; ALUKO; DHEWA, 2020). APROFUNDANDO Fontes alimentares de compostos fenólicos Devido à ampla distribuição na natureza, é possível encontrar compostos fenóli- cos em praticamente todas as plantas, contudo, a concentração destas substâncias em algumas frutas, hortaliças, folhas ou especiarias torna-os fonte de fenólicos. O Quadro 2 apresenta alguns exemplos de compostos fenólicos presentes em plantas encontradas no Brasil, bem como o nome, classe, subclasse (quando houver), além dos alimentos-fonte e concentrações. A capacidade antioxidante é um ponto-chave no que diz respeito ao perfil bioa- tivo destas substâncias, porém, é importante ressaltar que, a capacidade de alguns fenólicos (principalmente os taninos) em quelar minerais, como ferro e cálcio, e precipitar proteínas, torna-os potenciais fatores antinutricionais: neste sentido, considerar as interações entre os nutrientes e não nutrientes presentes em uma refeição, e a forma de preparo de alimentos, é fundamental para garantia da bio- disponibilidade dos nutrientes para uma nutrição adequada, funcional e eficiente. UNICESUMAR 8 1 TEMA DE APRENDIZAGEM 3 CLASSE E SUBCLASSE NOME COMUM E CONCENTRAÇÃO ALIMENTO-FONTE CONCENTRAÇÃO(MG/ 100G - 100ML) Ácidos fenó- licos - Ácidos hidroxicinâmi- cos Ácido cafeico Canela Hortelã seco 24 25 Ácido elágico Casca e semen- tes de jabuticaba Castanha do Pará 139 26 Ácido clorogê- nico Extrato seco de Ilex paraguarien- sis (erva-mate) Café preparado (tradicional) Café preparado (extraforte) 380 188 - 296 24 - 41 Ácido Ferúlico Farinha de trigo integral Chocolate amar- go 72 24 Ácidos fenó- licos - Ácidos hidroxibenzoi- cos Ácido gálico Cravo da Índia Chicória 458 25,84 Ácido siríngico Nozes Tâmaras 34 6 Curcuminoides Curcumina Açafrão da terra (cúrcuma) Curry 2214 285 Estilbenos Resveratrol Uva tintas Vinho tinto Morangos 0,15 0,27 0,35 Piceatannol Vinho tinto Semente de ma- racujá 0,58 386 8 8 CLASSE E SUBCLASSE NOME COMUM E CONCENTRAÇÃO ALIMENTO-FONTE CONCENTRAÇÃO (MG/ 100G - 100ML) Xantonas Mangiferina Manga Tommy (polpa) 0,44 Flavonoides - Flavonas Apigenina Orégano Salsinha fresca Salsinha seca Azeite de oliva 2,57 226 13506 1,68 Luteolina Pimenta verme- lha Hortelã 10 11 Flavonoides - Isoflavonas Genisteína, Daidzeína Grão de soja Grão de soja cozido Proteína de soja Tofu 87 54 97 23 Flavonoides - Flavanonas Naringenina Laranja inteira Suco de laranja 15 2 Hesperidina Laranja inteira Suco de laranja Polpa de laranja congelada Limão tahiti inteiro 27 11 26 43 Flavonoides - Flavonols Quercetina Cebola crua Cebola cozida Maçã gala (in- teira) Maçã gala (casca) 21 24 5 19 Kaempferol Couve manteiga Espinafre Cebolinha 27 8 18 UNICESUMAR 8 9 TEMA DE APRENDIZAGEM 3 CLASSE E SUBCLASSE NOME COMUM E CONCENTRAÇÃO ALIMENTO-FONTE CONCENTRAÇÃO (MG/ 100G - 100ML) Flavonoides - flavan-3-ols Epigalocatequina Chás preto pre- parado Chá verde prepa- rado Cacau em pó 16 47 156 Epicatequina Cacau em pó Chocolate amar- go Vagem Maçã fuji (inteira) Maçã (casca) 158 70 38 5 29 Catequina Amora preta Pêssegos inteiros Ameixa preta inteira Banana 37 12 17 6 9 1 CLASSE E SUBCLASSE NOME COMUM E CONCENTRAÇÃO ALIMENTO-FONTE CONCENTRAÇÃO (MG/ 100G - 100ML) Flavonoides - Antocianidinas Cianidina Jabuticaba (casca) Ameixa preta com casca Repolho roxo Cebola roxa Cereja Amora preta Mirtilos 1963 40 73 6 75 736 113 Delfinidina Jabuticaba (casca) Berinjela Feijão preto Mirtilos Cebola roxa 635 14 12 162 2 Pelargonidina Rabanete Morangos 26 31 Malvidina Uvas vermelhas Uvas pretas Suco de uva 35 39 23 Taninos Elagitaninos Noz pecan Jabuticaba Morango Amora 316 900 83 312 Quadro 2: Compostos fenólicos: classes, subclasses, estruturas químicas e nome comum dos principais exemplos correspondentes à subclasse Fontes: adaptado de Rothwell (2013), Bhagwat; Haytowitz (2016), Salgado; Morzelle (2017) e Ortega- -Villalba et al. (2019). UNICESUMAR 9 1 TEMA DE APRENDIZAGEM 3 Você sabia que as cascas e sementes apresentam grande quantidade de compostos fenólicos? Uma vez que estes metabólitos secundários estão associados à proteção e re- produção da planta, não é de se estranhar que altas concentrações possam ser encontradas nestas partes, inclusive, devido a este fato, muitos estudos têm visado ao aproveitamento destes resíduos para o desenvolvimento de novos produtos, como extratos ricos em agentes antioxidantes. APROFUNDANDO Devido aos efeitos à saúde, a ingestão diária de compostosfenólicos é indicada, contudo, ainda não há um consenso, em forma de diretriz ou recomendação governamental, sobre qual dose deve ser consumida. Isso se deve, tanto pelo fato destes compostos não serem considerados nutrientes e dessa forma, essenciais; como devido à resposta a estes fitoquímicos em humanos, que é altamente va- riável e depende de vários fatores, como a estrutura do alimento e as interações químicas (sinérgicas ou antagônicas) entre estes componentes, as variações gené- ticas do próprio indivíduo, além da idade, gênero, estado fisiológico ou presença de doenças. Todos estes estão diretamente associados à biodisponibilidade das substâncias (DEL BO’ et al., 2019). 9 1 Consumo de compostos fenólicos e gestação Em 2015, a Federação Internacional de Ginecologia e Obstetrícia (FIGO) publi- cou uma nota recomendando que a ingestão de alimentos ricos em compos- tos fenólicos (acima de 30 mg/100g) deve ser evitada no terceiro trimestre de gestação, devido ao efeito sobre o fluxo no ducto arterioso e inibição da síntese de prostaglandinas, sendo um fator de risco ao desenvolvimento de constrição ductal. Neste contexto, atenção especial deve ser dada ao con- sumo de chá verde, erva mate, cacau e suco de uva, alimentos nos quais estudos experimentais demonstraram associação com o desenvolvimento de tal desfecho clínico. Esta recomendação encontra-se divulgada em forma de diretriz no Brasil (PEDRA et al., 2019). APROFUNDANDO De maneira geral, recomendações indicam que o consumo regular de 900 mg a 2 g ao dia de compostos fenólicos é associado ao menor risco de desenvolvimento de enfermidades crônicas, como doenças cardiovasculares e neurodegenerativas, diabetes e quimioprevenção de alguns tipos de cânceres. UNICESUMAR 9 1 TEMA DE APRENDIZAGEM 3 Metabolismo e biodisponibilidade dos compostos fenólicos O estudo do metabolismo dos compostos fenólicos não é uma tarefa fácil. Além dos fatores relacionados à biodisponibilidade, como a estrutura química, a concen- tração e a interação entre moléculas na matriz alimentícia, a variabilidade genética é um ponto crucial para seus benefícios à saúde, e leva em conta a idade, o sexo, a presença de patologias e a composição da microbiota intestinal do indivíduo. A maioria dos compostos fenólicos presentes na dieta pertence à subclasse dos flavonoides, seguida pelos ácidos fenólicos e posteriormente, demais substân- cias (MINATEL et al., 2017). Durante a digestão, os compostos fenólicos passam por diferentes condições que podem afetar grandemente sua estabilidade, como a interação com proteínas da saliva, as enzimas digestivas e a acidez estomacal. Em conjunto, estes fatores podem levar a mudanças estruturais ou até mesmo à degra- dação da estrutura nativa. Dessa forma, a biodisponibilidade em sua forma original é considerada baixa. Quanto às estruturas químicas, muitos compostos fenólicos encontram-se nas formas glicosilada (ligadas a açúcares) e assim, devem passar por reações de hidrólise no intestino: assim, os açúcares são liberados e restam as estruturas básicas, denominadas agliconas (VILLEGAS-AGUILAR et al., 2022). 9 4 Ao contrário dos compostos bioativos que também são nutrientes, estas agli- conas são entendidas pelo corpo como “xenobióticos”, tal qual os fármacos. Dessa forma, antes de serem incorporadas na circulação sanguínea, parte destas pode sofrer processos de transformação de fase I e fase II, através de reações de conju- gação através do sistema enzimático envolvendo a citocromo P450, tornando-os passíveis de absorção. Contudo, alguns metabólitos podem ainda ser transpor- tados para o fígado, e sofrer mais transformações através do metabolismo de fase I e fase II, podendo ser secretados pela urina, enviados de volta ao intestino através da bile, ou alcançar células e tecidos (VILLEGAS-AGUILAR et al., 2022). Ainda, tem sido demonstrado que muitos destes compostos alcançam o cólon e são biotransformados pela microbiota intestinal em novas estruturas: é o caso do equol, um metabólito que é produzido pela microbiota intestinal de algumas pessoas a partir das isoflavonas da soja, que possui pronunciados efeitos como fitoestrógeno dietético; ou ainda das epigalocatequinas, que so- frem quebra enzimática em suas ligações químicas para liberação de ácido gálico, sua estrutura mais básica. Por outro lado, outros estudos têm apontado que alguns compostos fenólicos podem modular a composição da microbiota intestinal: é o caso dos fenólicos presentes no azeite de oliva, majoritariamente a apigenina (VILLEGAS-AGUILAR etal., 2022). UNICESUMAR 9 5 TEMA DE APRENDIZAGEM 3 A figura a seguir demonstra as etapas de digestão e absorção de compostos fenó- licos que ocorrem em cada órgão. ESTÔMAGO INTESTINO DELGADO COLON FÍGADO Acidez pode modificar a estrutura de alguns compostos ABSORÇÃO ABSORÇÃO ABSORÇÃOHidrólise dos açucares ligados Metabolismo de Fase I e Fase II (reações de conjugação) Matabolização pela microbiota intestinal ABSORÇÃONÃO ABSORVIDO EXCREÇÃO EXCREÇÃO TECIDOS URINA FEZES V E I A P O R T A Metabolismo de Fase I e Fase II (reações de conjugação) Figura 3 – A metabolização dos compostos fe- nólicos em cada órgão. Note as setas que dire- cionam a absorção dos compostos, bem como a excreção, via fezes e urina Fonte: adaptado de Minatel et al. (2017). Descrição da Imagem: em fundo branco, o estômago é desenhado em vermelho com a escrita “Estômago: Aci- dez pode modificar a estrutura de alguns compostos”. Ligado ao estômago, em amarelo representa o intestino delgado com a escrita: “Intestino delgado: Hidrólise de açúcares ligados; metabolismo de Fase I e Fase II (reações de conjugação)”. À direita, uma seta azul aponta para a representação da veia porta com a palavra “absorção”; abaixo, uma seta azul aponta para cólon com as palavras “não absorvido”. O cólon, representado em amarelo escuro, contém a escrita “Cólon: metabolização pela microbiota intestinal”. Abaixo, uma seta azul com a escrita excreção direcionada para um retângulo com a palavra “fezes”. À direita, uma seta azul com a palavra “Absorção” aponta para a representação da veia porta, em vermelho e com a escrita em branco “Veia porta”. Saindo da veia porta, uma seta azul com a palavra “Absorção” aponta para a representação do fígado, em laranja, onde está es- crito: “Fígado: metabolismo de Fase I e Fase II (reações de conjugação)”. Para baixo, uma seta azul com a palavra excreção aponta para um retângulo com a palavra “urina”. Acima, uma seta azul com a palavra absorção aponta para um retângulo com a palavra “tecidos”. 9 1 Considerando os níveis de compostos fenólicos encontrados no plasma, estudos de revisão apontam que a concentração máxima raramente excede um micro- molar após o consumo de 100mg de composto isolado. Em uma ingestão diária de 6.4 até 1000 mg/dia, a média de fenólicos encontrada no plasma foi de 0,072 até 5 micromolar (MINATEL et al., 2017). Compostos fenólicos e principais efeitos biológicos Diferentes efeitos biológicos têm sido reportados devido ao consumo regular de compostos fenólicos. As principais atividades relacionam-se à modulação da resposta antioxidante e anti-inflamatória em diferentes tecidos, porém, outro destaque é o fato de que alguns compostos fenólicos ou de seus metabólitos é a atividade estrogênica, motivo pelo qual são conhecidos como fitoestrógenos. UNICESUMAR 9 1 TEMA DE APRENDIZAGEM 3 Compostos fenólicos como agentes antioxidantes Os compostos fenólicos e seus metabólitos podem atuar de diferentes manei- ras como antioxidantes. Dentre os principais mecanismos, está a capacidade de inativar ânions superóxidos, peróxidos de hidrogênio e até mesmo o oxigênio singlete, uma espécie reativa bastante deletéria. Neste mecanismo, os fenólicos são oxidados pelos radicais, resultando em um radical mais estável e menos reativo (SALGADO; MORZELLE, 2017). Por outro lado, os compostos fenólicos podem atuar no sistema antioxidante endógeno de duas maneiras: levando a ativação do fator de transcrição nuclear derivado de eritrose 2 (Nrf2), responsável pela síntese de enzimas antioxidan- tes endógenas, como superóxido dismutase (SOD), catalase (CAT) e glutationa peroxidase (GPx), consideradas a primeira linha da defesa endógena; ou através da inibição de enzimas responsáveis pela síntese de espécies reativas, como a xantina oxidase, que leva a síntese de espécies reativas de oxigênio, e a óxido ní- trico sintetase induzível (iNOS), responsável pela síntese de óxido nítrico que em excesso, transforma-se no potente radical peroxinitrito, que pode causar danos irreversíveis à membrana celular e ainda levar a ativação da resposta inflamatória (SALGADO; MORZELLE, 2017). Compostos fenólicos como agentes anti-inflamatórios A inflamação é um processo normal de reparação a qualquer tipo de dano no organismo é necessário para a proteção contra agentes ambientais ou infecções bacterianas ou virais. Contudo, deve ser um processo finito; falhas na resolução do processo inflamatório tornam o processo crônico e os diferentes produtos associados a esta resposta têm sido ligados a diversas doenças como aterosclerose, diabetes, obesidade, doenças neurodegenerativas, cânceres, artrite reumatoide etc. (VILLEGAS-AGUILAR et al., 2022). Neste contexto, a ação de compostos fenólicos está: na capacidade em regular a ativação de células inflamatórias, como macrófagos e neutrófilos, e por consequên- cia, da produção de citocinas pró-inflamatórias, como interleucinas e fator de necro- se tumoral-alfa (TNF-alfa); através da redução ou inibição da atividade de enzimas responsáveis pela propagação da resposta inflamatória, como as ciclo-oxigenases (COX) e lipoxigenases (LOX), levando a menor formação de mediadores inflama- 9 8 tórios derivados do ácido araquidônico, como as prostaglandinas, tromboxanos e leucotrienos, denominados eicosanoides; ou ainda modulando a produção gênica de moléculas pró-inflamatórias, através da menor ativação do fator de transcrição nuclear kappa B, o NF-kB (SALGADO; MORZELLE, 2017). Interessantemente, a superprodução de espécies reativas está diretamente re- lacionada à promoção da síntese de citocinas pró-inflamatórias. Isso se dá através da ativação de domínios estruturais do inflamassoma, promovida por radicais livres, marcando o aumento da liberação da citocina pró-inflamatória IL-1Beta e ativação de receptores do tipo toll (TLR), que marca a ativação de uma cascata de sinalização pró-inflamatória através da ativação do NF-kB, que leva à maior produção de citocinas e amplificação dos eventos inflamatórios, resultando na cronicidade do processo (VILLEGAS-AGUILAR et al., 2022). Dessa forma, muitos estudos sugerem que o efeito dos compostos fenólicos se dá tanto através da modulação da inflamação como do estresse oxidativo, e que o controle de ambos os processos está associado diretamente aos efeitos funcionais sobre a prevenção ou tratamento de diversas doenças crônicas. UNICESUMAR 9 9 TEMA DE APRENDIZAGEM 3 Compostos fenólicos como fitoestrógenos Os fitoestrógenos são componentes derivados de plantas com estrutura similar ao 17-beta-oestradiol, o principal hormônio estrogênico. Os principais exemplos de fitoestrógenos na dieta são as isoflavonas, seu metabólito equol, alguns flavo- noides e o resveratrol. Devido à estrutura similar, estes compostos são capazes de ligar-se a receptores estrogênicos, apresentando alta afinidade com receptores de estrógenos do tipo β (ERβ). Neste contexto, efeitos benéficos sobre disfunções hormonais, como redução dos sintomas de menopausa, menores riscos de doenças cardiovasculares e osteo- porose vêm sendo observados. Ainda, estudos que demonstram a menor incidência de cânceres relacionados à desregulação hormonal, como de próstata e mama, em populações com alto consumo destas substâncias, como os asiáticos, aponta para potenciais quimiopreventivos. Por outro lado, o alto consumo destes compostos já foi associado ao maior risco de desenvolvimento de câncer em órgãos com alta expres- são de receptor ERβ, como o útero, em mulheres pré-menopausa, ou a menor síntese de hormônios tireoidianos T3 e T4, especialmente em indivíduos com hipotireodis- mo subclínico e deficiência de iodo (RIETJENS; LOUISSE; BEEKMANN, 2017). Estabilidade de compostos fenólicos em alimentos De maneira geral, os compostos fenólicos encontram-se ligados a membranas ou paredes celulares em plantas. Alguns destes compostos podem ser liberados através de processamentos térmicos ou extração,como aumento da temperatura ou sob congelamento, o que pode implicar aumento da biodisponibilidade após ingerido. Estas condições térmicas também são capazes de inativar a enzima po- lifenol oxidase, responsável pela degradação de diversos compostos fenólicos. Por outro lado, alguns compostos também podem ser degradados por lixiviação com o aumento de temperatura, especialmente quando expostos por longos períodos ou em contato direto com a água, por exemplo (MINATEL et al., 2017). Apesar das palavras parecerem técnicas, a extração de compostos fenólicos de matrizes vegetais é mais corriqueira do que se imagina e pode ser feita na cozinha. É o caso da percolação ou infusão de cafés ou chás, quando se tem água em altas temperaturas em contato com matrizes vegetais, e a extração de compostos como as catequinas. 1 1 1 Diversos estudos apontam que o emprego de técnicas culinárias adequadas é capaz de manter ou até mesmo aumentar a concentração de alguns compostos fenólicos: por exemplo, o cozimento a vapor em baixas temperaturas é conside- rado a melhor técnica para preservação de fenólicos em vegetais como brócolis, couve, repolho e batatas do que o cozimento em água fervente, quando ocorrem perdas por lixiviação, uma vez que os compostos fenólicos são, em sua maioria, solúveis em água. Técnicas culinárias que utilizam óleo ao invés de água na pre- paração também levam à menor perda de compostos fenólicos por difusão ou migração ao meio, devido a diferenças de polaridade. O refogar em azeite de oliva ainda acrescenta à preparação os compostos fenólicos presentes neste alimento, melhorando ainda mais seu valor bioativo (MINATEL et al., 2017). Por outro lado, apesar de essenciais à conservação, processos industriais, como a pasteurização, promovem a perda de compostos fenólicos em sucos, como de laranja e frutas vermelhas. Já processamentos não térmicos envolvendo ultrassom ou altas pressões apresentam pouco ou nenhum efeito nos compostos fenólicos. Métodos de secagem são muito aplicados a especiarias, fontes de compostos fe- nólicos, ou ainda, na produção de frutas e legumes desidratados. Neste contexto, métodos que utilizam secagem em menores temperaturas ou por menos tempo, como a liofilização (secagem a frio) levam a melhor preservação de compostos fenólicos (MINATEL et al., 2017). Vegetais crus ou cozidos: o que é melhor? Nesta reportagem, os resultados de alguns estudos feitos por pesquisadores brasileiros sobre a retenção de compostos bioativos em vegetais após pro- cessamento térmico são elucidados. De forma geral, a conclusão dos au- tores foi uma: depende. Não há regra válida para todos os alimentos, então conhecer a estrutura química, as características de solubilidade e a com- posição da matriz alimentícia podem ser boas formas para escolher a téc- nica culinária melhor adequada para o preparo de alimentos: sem esquecer das características sensoriais dos alimentos, é claro! Recursos de mídia disponíveis no conteúdo digital do ambiente virtual de aprendizagem. EU INDICO UNICESUMAR 1 1 1 TEMA DE APRENDIZAGEM 3 Em síntese, os compostos fenólicos são sensíveis a altas temperaturas. Além da temperatura, a luminosidade e a disponibilidade de oxigênio são fatores que afetam a estabilidade destes componentes. Mesmo após poucas horas de expo- sição à luz ultravioleta ou ao oxigênio, certa quantidade de fenólicos pode ser perdida. Apesar de menos drástica que as consequências das altas temperaturas, a fotossensibilidade é um fator importante na estabilidade destes compostos, especialmente em nível industrial (MINATEL et al., 2017). Os compostos fenólicos, produtos de metabolismo secundário de plantas, fazem parte da nossa dieta e, de forma análoga ao que acontece nas frutas e vegetais, podem proteger o organismo após a ingestão e dessa forma, são con- siderados compostos bioativos ou funcionais, porém, para explorar ao máximo este potencial, conhecimento relativo à biodisponibilidade frente a modos de preparo e consumo são fundamentais na prescrição de dietas, de forma a ori- entar o paciente corretamente. Para entender mais sobre este tema, assista à videoaula: Classes de compostos bioativos: composto fenólicos. Recursos de mídia disponíveis no conteúdo digital do ambiente virtual de aprendizagem. EM FOCO 1 1 1 NOVOS DESAFIOS Muito conhecidos e amplamente distribuídos na natureza, o consumo regular de compostos fenólicos apresenta muitos efeitos benéficos à saúde, porém algumas perguntas ainda seguem alvo de investigações para se ter melhor clareza sobre como os efeitos acontecem: Como, mesmo após tanta metabolização e mesmo com baixa biodisponibi- lidade, o consumo de fenólicos apresenta uma série de benefícios? Quais são as melhores maneiras de garantir a funcionalidade de alimen- tos-fonte de compostos fenólicos, sem perder características sensoriais e a segurança, sob o ponto de vista higiênico-sanitário? Ao prescrever uma dieta contendo estes compostos e com o intuito de apro- veitar ao máximo suas propriedades funcionais, é fundamental buscar as res- postas para orientar o paciente sobre quais as melhores maneiras para preparo, combinações ou formas de consumo de alimentos-fonte. Além disso, é importante ter-se em conta de que, apesar das tabelas de com- posição ou os estudos darem um norte ou referência sobre a quantidade de compostos fenólicos ingeridos em uma dieta, em termos gerais, a quantidade efetivamente bioacessível é infinitamente menor e, muitas vezes, a fração bioativa constitui-se por metabólitos. UNICESUMAR 1 1 1 VAMOS PRATICAR 1. Compostos fenólicos são substâncias sintetizadas por plantas, que apesar de não atuarem diretamente na produção de energia, foram e são fundamentais às plantas superiores, como as angiospermas, sendo reconhecidas como metabólitos secundá- rios (VIZOTTO; KROLOW; WEBER, 2010). Fonte: VIZOTTO, M.; KROLOW, A. C.; WEBER, G. E. B. Documento 316: metabólitos secun- dários encontrados em plantas e sua importância. Pelotas: EMBRAPA, Clima Temperado, 2010. Identifique a alternativa que corresponde à função dos metabólitos secundários nas plantas: a) Nutrição e produção de seiva bruta. b) Fotossíntese. c) Proteção contra condições estressoras e injúrias. d) Captação de nutrientes do solo. e) Respiração celular. 2. As antocianinas são pigmentos naturais presentes em diversas frutas, flores e hortali- ças, cujas cores vão do vermelho ao arroxeado. Contudo, são muito instáveis e alguns fatores podem levar à mudança ou até a perda total da emissão de cor (VILLEGAS-A- GUILAR et al., 2022). Fonte: VILLEGAS-AGUILAR, M. C. et al. Chapter 3 – Phenolic compounds. In: Bioactive Food Components Activity in Mechanistic Approach (org.). CAZARIN, C. B. B.; BICAS, J. L.; PASTORE, G. M.; MARÓSTICA-JÚNIOR, M. R. Academic Press: Elsevier, 2022. E-book. Identifique a alternativa que corresponde a fatores relacionados às mudanças na estru- tura das antocianinas: a) Adição de açúcar. b) Adição de sal. c) Mudanças no conteúdo de lipídios. d) Mudanças do pH. e) Hidratação. 1 1 4 VAMOS PRATICAR 3. Diferentes efeitos biológicos têm sido reportados devido ao consumo regular de com- postos fenólicos. Dentre estes, estão os efeitos antioxidantes e anti-inflamatórios (SALGADO; MORZELLE, 2017). Fonte: SALGADO, J. M.; MORZELLE, M.C. Flavonoides. In: Alimentos funcionais. Orga- nização de Jocelem Salgado. São Paulo: Oficina de Textos, 2017. E-book. Sobre estes efeitos: I - Compostos fenólicos podem levar ao aumento da síntese de enzimas antioxidantes endógenas. II - Compostos fenólicos podem inibir enzimas responsáveis pela síntese de espécies reativas. III - Há relação direta entre a inflamação crônica e o estresse oxidativo. IV - Compostos fenólicos podem aumentar a propagação da resposta inflamatória. É correto o que se afirma em: a) I e IV, apenas. b) II e III, apenas. c) III e IV, apenas. d) I, II e III, apenas. e) II, III e IV, apenas. 1 1 5 REFERÊNCIAS BENEVIDES, C. M. deJ. et al. Fatores antinutricionais em alimentos: revisão. Segurança alimentar e nutricional.18(2): 67-79, 2011. BHAGWAT, S.; HAYTOWITZ, D. B. USDA: database for the flavonoid content of selected foods. Release 3.2 (November 2015). Nutrient Data Laboratory, Beltsville Human Nutrition Research Center, ARS, USDA: 2016. DEL BO’, C. et al. Systematic review on polyphenol intake and health outcomes: is there suf- ficient evidence to define a health-promoting polyphenol-rich dietary pattern? Nutrients. 11(6): 2019. MINATEL, I. O. et al. Phenolic compounds: functional properties, impact of processing and bioavailability. In: Phenolic Compounds. Organização de Soto-Hernandez, M; TenangoPal- ma, M; Garcia-Mateos, M. R., IntechOpen: e-book, 2017. ORTEGA-VILLABA, K. J. et al. Food ellagitannins: structure, metabolomic fate, and biological properties. In: Tannins. Organização de Alfredo Aires. Intechopen; e-book, 2019. PEDRA, S. R. F. F. et al. Diretriz brasileira de cardiologia fetal – 2019. Arquivos Brasileiros de Cardiologia. 112(5): 2019. RIETJENS, I. M. C. M.; LOUISSE, J.; BEEKMANN, K. The potential health effects of dietary phy- toestrogens. British Journal of Pharmacology, 174: 1263–1280: 2017. ROTHWELL, J. A. et al. Phenol-Explorer 3.0: a major update of the Phenol-Explorer data- base to incorporate data on the effects of food processing on polyphenol content. Database: 2013. SALGADO, J. M.; MORZELLE, M.C. Flavonoides. In: Alimentos funcionais. Organização de Jocelem Salgado, São Paulo: Oficina de Textos, 2017. E-book. SAMTIYA, M.; ALUKO, R. E.; DHEWA, T. Plant food anti-nutritional factors and their reduction strategies: an overview. Food Products Processing and Nutrition. v.2, n. 6: 2020. VILLEGAS-AGUILAR, M. C. et al. Chapter 3 – Phenolic compounds. In: Bioactive Food Com- ponents Activity in Mechanistic Approach. (org.). CAZARIN, C. B. B.; BICAS, J. L.; PASTO- RE, G. M.; MARÓSTICA-JÚNIOR, M. R. Academic Press: Elsevier, 2022. E-book. VIZOTTO, M.; KROLOW, A. C.; WEBER, G. E. B. Documento 316: metabólitos secundários en- contrados em plantas e sua importância. EMBRAPA, Clima Temperado: Pelotas, 201) 1 1 1 1. Opção C. Os metabólitos secundários são fundamentais na proteção contra condições estressoras, sendo derivados de metabólitos primários. Como secundários ao metabolismo principal, não têm papéis diretos na nutrição, fotossíntese e respiração celular. 2. Opçção D. As mudanças de pH são importantes fatores relacionados à mudança da es- trutura das antocianinas e dessa forma, alteram o sistema de duplas ligações conjugadas e emissão de cor. 3. Opção D. Os compostos fenólicos atuam na inflamação e estresse oxidativo, vias direta- mente relacionadas, através da inibição de enzimas responsáveis pela síntese de espécies reativas e aumento da síntese de antioxidantes endógenos. CONFIRA SUAS RESPOSTAS 1 1 1 UNIDADE 3 MINHAS METAS CLASSES DE COMPOSTOS BIOATIVOS – VITAMINAS E MINERAIS Definir vitaminas e minerais e suas classificações. Conhecer as funções essenciais das vitaminas e minerais. Conhecer as propriedades funcionais de vitaminas e minerais. Identificar as principais fontes alimentares de vitaminas e minerais na dieta brasileira. Entender a digestão, o metabolismo e a absorção. Conhecer a biodisponibilidade, a bioacessibilidade, e as recomendações diárias de ingestão considerando e propriedades funcionais e toxicidade. Analisar o impacto das formas de processamento e preparo na preservação destes compostos. T E M A D E A P R E N D I Z A G E M 4 1 1 1 INICIE SUA JORNADA “Come essa fruta, tem muita ‘vitamina’ e faz bem pra saúde!” Já diziam nossas avós… De fato, muito do conhecimento sobre conteúdo nutritivo e saudabilidade de alimen- tos deriva da quantidade de vitaminas e minerais. A laranja como fonte de vitamina C, o leite como fonte de cálcio, o feijão como fonte de ferro… apesar de bastante simpló- rias, é de senso comum o conhecimento destas informações pela maioria das pessoas. Considerando a descoberta de outros compostos bioativos, pode-se dizer que as vitaminas e minerais são velhos conhecidos no campo de estudo da nutrição: sabe-se com clareza que a ingestão dietética de vitaminas e minerais é essencial à manutenção da vida. Essas moléculas atuam como cofatores em reações me- tabólicas específicas e por isso são considerados essenciais. Sua deficiência está associada ao desenvolvimento de doenças carenciais. Esses pequenos compostos são conhecidos como micronutrientes e sua fun- ção vai além da nutrição básica: muitos atuam na prevenção de doenças através da modulação de várias vias de sinalização celular além das funções vitais de nutrição. Devido à estrutura química, algumas vitaminas atuam como antioxi- dantes, e alguns minerais estão relacionados à melhora da função cognitiva. Além disso, ambos os componentes contribuem com a modulação da resposta imune. Como nutrientes, estes compostos hoje são bem descritos e possuem dosagens de ingestão diárias recomendadas, mínimas e máximas, por faixa etária, bem estabelecidas pelas DRI (Dietary Reference Intakes). Algumas vitaminas e minerais agem sinergicamente: é o caso da vitamina D e do cálcio, e da ingestão conjunta da vitamina C e do ferro não-heme (derivado de matrizes vegetais), fundamentais para a absorção e biodisponibilidade do ferro; por outro lado, alguns minerais competem pelo mesmo sítio absortivo e assim, o consumo concomitante diminui a absorção de ambos, como é o caso do ferro e do cálcio. Ainda, muitas vitaminas e minerais são bastante sensíveis ao processamento térmico e a presença de luz. Esses pontos são fundamentais a serem considerados na orientação nutricional. UNICESUMAR 1 1 1 TEMA DE APRENDIZAGEM 4 Geralmente, uma dieta saudável e balanceada é capaz de suprir as necessi- dades mínimas da maioria das vitaminas e minerais, porém algumas condições fisiológicas requerem o consumo de grandes quantidades de alguns desses com- postos, o que dificilmente é alcançado apenas pela alimentação. Nesses casos, torna-se necessária a suplementação para evitar carências – o que é, inclusive, garantido por meio de políticas públicas. É o caso da suplementação de ácido fólico (vitamina B9) e do ferro na gestação. VAMOS RECORDAR? As vitaminas e minerais foram os primeiros compostos bioativos descobertos. Apesar de 12 vitaminas serem essenciais ao organismo, quatro vêm sendo mel- hor descritas quanto às propriedades bioativas. Quanto aos minerais, o selê- nio e o zinco vêm sendo apontados quanto a benefícios à saúde. Diante das propriedades benéficas, muitas pessoas têm ingerido suplementos alimentares sem indicação médica, o que pode ser prejudicial ou ainda gerar efeitos tóxicos, quando estas quantidades extrapolam os limites por longos períodos. Apesar de não serem tóxicos, podem não ser bom negócio ingerir vitaminas C e E, após o exercício físico, apontam resultados de pesquisa. Recursos de mídia disponíveis no conteúdo digital do ambiente virtual de aprendizagem. As vitaminas e os minerais são micronutrientes encontrados em muitos alimen- tos in natura, como frutas, vegetais, ovos e carnes. Além de essenciais para funções específicas, muitos são reconhecidos por propriedades funcionais ao organismo, principalmente relacionadas à defesa antioxidante, cognição e res- posta imune. Vamos entender mais sobre esses compostos? Além de essenciais, também funcionais – Vitaminas, minerais e suas propriedades bioativas. Recursos de mídia disponíveis no conteúdo digital do ambiente virtual de aprendizagem. PLAY NO CONHECIMENTO 1 1 1 DESENVOLVA SEU POTENCIAL ALÉM DE NUTRITIVOS E FUNCIONAIS: O PAPEL DE VITAMINAS E MINERAIS COMO COMPOSTOS BIOATIVOS Uma breve história das descobertas das vitaminas e minerais A própria etimologia da palavra vitamina reporta a importância fundamental desses componentes à saúde. Vita vem do latim vida e amina referiu-se ao grupo orgânico amina, presente em algumas dessas moléculas(que ao início se pensava estarem presentes em todas). Não é à toa que muitos cientistas consideram sua descoberta como a maior descoberta científica para o entendimento de processos de saúde e doença (SEMBA, 2012). A maioria das vitaminas foram descritas pela primeira vez no século XX. Em um conjunto de esforços de cientistas de várias áreas do conhecimento, foram identificadas suas funções básicas, a biodisponibilidade e quais as necessidades mínimas de ingestão para o cumprimento de seus papéis no metabolismo. Desde as primeiras descobertas, em 1901, as vitaminas são um dos assuntos com maior interesse no campo da nutrição: não é à toa que em menos de 50 anos, após o primeiro relato, todos esses compostos tenham sido identificados, isolados e a maioria, sintetizados artificialmente. É importante apontar que as primeiras hi- póteses da presença de componentes alimentares necessários à vida diferentes dos que já se conhecia (proteínas, carboidratos, gorduras e minerais) vieram do reco- nhecimento de que algumas doenças ocorriam somente em pessoas que tinham um padrão dietético específico, e que poderiam ser “curadas” após mudanças na alimentação, como é o caso da beribéri, pelagra e escorbuto (SEMBA, 2012). Os minerais, diferentemente do restante dos componentes dietéticos, são qui- micamente classificados como elementos inorgânicos. A pesquisa sistemática da essencialidade de minerais na dieta data dos séculos XIX e XX. Microbiologistas foram os primeiros cientistas que observaram que a presença de pequenas quan- tidades de componentes como ferro e iodo era essencial ao crescimento de fungos e bactérias. No século XIX e até meados do século XX, as pesquisas em humanos e animais apenas consideravam as atividades biológicas destes elementos. Foi a UNICESUMAR 1 1 1 TEMA DE APRENDIZAGEM 4 partir de 1925 que novos minerais foram estudados, principalmente a partir da avaliação da composição de órgãos, como fígado e rins e tecidos, como o tecido conjuntivo (SCHRAUZER, 1984). Vitaminas com efeitos funcionais Quimicamente, as vitaminas são um grupo heterogêneo de compostos orgânicos (formadas por carbono, hidrogênio e oxigênio, e ocasionalmente, nitrogênio), agrupadas conforme sua solubilidade em água. Em sua descoberta, acreditava-se que todas as vitaminas eram nitrogenadas, uma vez que as vitaminas do complexo B, as primeiras identificadas, possuíam nitrogênio em sua composição, porém, hoje, sabe-se que nem todas as vitaminas possuem uma amina, e inclusive o termo em inglês vitamine foi modificado por vitamin para não gerar confusão (BAJ; SIENIAWKSA, 2017). As vitaminas hidrossolúveis são a vitamina C e as vitaminas do complexo B, como a tiamina (B1), riboflavina (B2), niacina (B3), piridoxina (B6), biotina (B7), folato (B9) e cianocobalamina (B12) e as vitaminas lipossolúveis são a vitamina A, vitamina D, vitamina E e vitamina K (BAJ; SIENIAWKSA, 2017). Apesar de todas serem essenciais, a atuação, para além das funções relacionadas à nutrição básica são da vitamina hidrossolúvel C e das lipossolúveis A, D, E (PAS- TORE et al., 2019). Assim, essas vitaminas e suas propriedades serão descritas em detalhes nos próximos tópicos deste tema de aprendizagem. 1 1 4 Vitaminas Hidrossolúveis: Vitamina C Em 1747, bem antes das vitaminas serem descritas, um cirurgião naval escocês, chamado James Lind, verificou que um componente presente em frutas cítri- cas poderia prevenir o escorbuto, uma doença caracterizada por hemorragias, principalmente sangramento na gengiva, além de edemas e dores em membros inferiores. Hoje, nós sabemos que esse composto é a vitamina C, cuja forma ati- va é o ácido ascórbico, de fórmula molecular C6H8O6 (GUO, 2009). Em 1935, a molécula foi sintetizada pela primeira vez em laboratório, e esse mecanismo é utilizado até hoje para a produção de ácido ascórbico em sua forma farmacêutica. A vitamina C atua como cofator na síntese de noradrenalina através da dopa- mina, participa da ativação de vários hormônios, é responsável pela hidroxilação da prolina e lisina em hidroxiprolina e hidroxilisina, aminoácidos encontrados no colágeno presente no tecido conjuntivo, participa da degradação de ácidos graxos, através da biossíntese de carnitina, da degradação da tirosina e fenila- lanina (PASTORE et al. 2019). Além disso, a vitamina C atua como cofator na absorção do ferro não-heme, Fe2+ (STEINBERG; RUCKER, 2013). Alguns dos mecanismos funcionais da vitamina C vão de encontro a suas funções biológicas. O colágeno é um dos principais componentes da matriz UNICESUMAR 1 1 5 TEMA DE APRENDIZAGEM 4 extracelular dérmica, responsável pela elasticidade e pela resistência da pele. Como consequência do envelhecimento, há uma síntese reduzida dessa pro- teína, o que repercute nas propriedades mecânicas da pele e implica o de- senvolvimento de rugas e manchas. Porém, a exposição à vitamina C é capaz de estimular a síntese de colágeno, porém dessa propriedade, recentemente, estudos demonstraram que a vitamina também pode ser capaz de prevenir a degradação do colágeno, por inibir enzimas capazes de quebrar a molécula, as metaloproteinases (MANELA-AZULAY et al., 2003). A vitamina C também pode atuar como antioxidante e anti-inflamatório, relacionando-a com a prevenção de várias doenças. De fato, o ácido ascórbico é capaz de neutralizar radicais livres como os peróxidos e nitrosaminas e reagir com compostos relacionados com a resposta inflamatória e alérgica, como a his- tamina (GUO, 2009). Ainda, estudos relacionam que doses diárias de no mínimo 500mg de vitamina C podem reduzir a pressão sanguínea em casos de hiperten- são leve e moderada, atuando como vasodilatadora sanguínea (DA SILVA, 2000). A vitamina C é encontrada em vegetais e derivada da hexose. Curiosamente, a maioria dos animais consegue sintetizá-la a partir de glicose e galactose, com exceção do homem, que deve ingeri-la via dieta. As maiores fontes alimentares de vitamina C são as frutas cítricas, como laranja e limão e a acerola, além de seus derivados como sucos e polpas. Um grande problema funcional e tecnológico da vitamina C é a baixa estabilidade frente ao oxigênio, exposição à luz e ao calor. Desta forma, o consumo de alimentos-fonte sem aquecimento e imediatamente após o preparo (por exemplo, o suco de laranja recém-espremido) e a conservação deles sob refrigeração, protegidos da luz, são estratégias interessantes (CUNHA et al., 2014). Sucos e polpas industrializadas e vitamina C Polpas e sucos industrializados fabricados a partir de alimentos-fonte de vita- mina C, como de laranja e acerola, são muito encontrados no mercado, porém, por questões de segurança, esses alimentos devem ser pasteurizados, um pro- cesso que pode levar à grande degradação da vitamina C. Como estratégia, a adição de acidulantes permitidos por legislação, como o ácido cítrico, contribui para minimizar perdas. Além disso, o uso de embalagens opacas pode contribuir com a menor degradação do composto. ZOOM NO CONHECIMENTO 1 1 1 O ácido ascórbico é absorvido majoritariamente no intestino delgado (jejuno e íleo), na presença de sódio e em mecanismo ativo mediado por carreadores. Uma parte da quantidade absorvida é excretada pela urina, mas uma parte pode também ser retida em tecidos do organismo, como a glândula suprarrenal, a hipófise, a retina, o fígado, pulmões e pâncreas. A entrada do ácido ascórbico nas células pode ocorrer tanto por meio de difusão passiva como através de mecanismo ativo (DA SILVA, 2000). A biodisponibilidade desse composto é alta, em que 50 a 70% do total in- gerido é absorvido, sendo essa absorção dose-dependente: a capacidade diária do intestino em absorver o ácido ascórbico é de aproximadamente 1200mg/dia, sendo que quando o suprimento do composto aumenta muito, há menores taxas de absorção (STEINBERG; RUCKER, 2013). Devido a esse mecanismo, de maneira geral, a vitamina apresenta baixa to- xicidade, porém, megadoses (de 2 a 8g pordia) consumidas de maneira crônica podem precipitar a formação de cálculos renais e levar à deficiência renal. Ainda, a ingestão excessiva de tabletes (uma forma de suplemento de vitamina C) pode levar à erosão na mucosa do esôfago (DA SILVA, 2000). A vitamina C previne resfriados e doenças respiratórias? Devido à crise provocada pela pandemia, em 2020, esse tema esteve em evidência e levou muitas pessoas ao consumo de megadoses de vitamina C, crendo na redução da susceptibilidade à infecção por COVID-19, porém, como já havia sido apontado em meta-análises (que são estudos que avaliam resultados experimentais de outros trabalhos, buscando apontar evidências concretas através de cálculos estatísticos) mostraram que essa associação não passa de um mito. Em revisão sistemática, Hemila e Chalker (2013) ana- lisaram vários estudos clínicos e concluíram que não há efeitos consistentes da suplementação de vitamina C para a prevenção de resfriados. No entanto, os autores observaram que a ingestão de vitamina C reduziu a duração e a severidade dos sintomas, especialmente envolvendo pessoas praticantes de atividade física. Considerando especialmente a COVID-19, guias representa- tivas de órgãos oficiais, com base nos diferentes estudos experimentais e de revisão, apontaram não haver evidências concretas de que uma suplemen- tação da vitamina previne a infecção e desencorajaram o uso de megadoses de ácido ascórbico (COVID-19 TREATMENT GUIDELINES PANEL, 2019). APROFUNDANDO UNICESUMAR 1 1 1 TEMA DE APRENDIZAGEM 4 Vitaminas Lipossolúveis: Vitamina A A vitamina A é uma vitamina lipossolúvel, ou seja, solúvel em gorduras e óleos derivados de isoprenoides. Incorpora o retinol, o ácido retinoico, o 3,4-didehydro- retinol (vitamina A2), os ésteres de retinil e o 3,4-didehydroretinal. Na dieta, a vitamina A é majoritariamente encontrada em duas formas: como retinol, a forma pré-formada encontrada em alimentos de origem animal, ou em alguns carote- noides, que são produtos de metabolismo secundário de plantas e encontrados em fontes alimentares provenientes de plantas. É importante ressaltar que apenas alguns carotenoides possuem atividade pró-vitamina A, como é o caso do beta- caroteno, devido a presença de pelo menos um anel Beta-ionona (GUO, 2009). Ela é facilmente acumulada no organismo, especialmente no fígado e no tecido adiposo: tal fato pode ser uma vantagem, pois a privação do composto não apresenta sinais clínicos agudos, como uma desvantagem, pois o acúmulo pode levar à toxici- dade. Sintéticos de retinoides têm sido desenvolvidos para aplicação em suplementos alimentares, os quais são classificados em quatro gerações. Dessa forma, a vitamina 1 1 8 A apresenta diversas formas biologicamente ativas, sendo o retinol a forma mais abundante e o all-trans-ácido retinoico a forma mais ativa (CARAZO et al., 2021). Esta vitamina apresenta inúmeras funções biológicas. Cada forma da vitamina mostra especificidade por determinado tecido e processo em que está envolvido, apesar de compartilhar propriedades similares. Muitas das funções relacionadas à vitamina A envolvem a visão. Dentre elas está a atuação fundamental na visão noturna, ou visão na presença de baixa luminosidade, uma vez que um deriva- do de vitamina A (11-cis-retinal) é encontrado na retina e responsável pela for- mação da rodopsina, que sob ação de luz, é responsável por sinalizar uma série de reações em cadeia responsáveis por transmitir as percepções óticas via nervo óptico ao cérebro (GUO, 2009). Os retinoides são importantes fatores reguladores gênicos, o que é fundamental em seus efeitos funcionais. Eles são capazes de ligar-se com fatores de transcrição, moléculas que quando ativadas no núcleo das células, levam à translação de proteínas. Por consequência, a vitamina A contribui com vários mecanismos de sinalização celular em vários tipos de células. Em células tumorais, por exemplo, atua em fatores de transcrição ligados à apoptose e regulação do crescimento celular (CARAZO et al., 2021). Propriedades bioativas relativas à vitamina A também podem ser associadas ao papel imunomodulatório. Os retinoides agem como cofatores na proliferação e diferenciação de células T reguladoras, fator fundamental na resposta imune adaptativa, e na modulação da resposta mediada por TGF-beta, uma molécula ligada à inflamação. A vitamina A também é fundamental na manutenção da integridade de epitélios, e dentre eles, da pele. Dessa forma, retinoides contri- buem com a manutenção da integridade da pele por promover a diferenciação de queratinócitos. Além disso, os carotenoides apresentam capacidade antioxidante (CARAZO et al., 2021). As fontes animais principais de vitamina A incluem fígado, ovos, leite integral e manteiga. Já as fontes vegetais incluem cenouras, abóboras, crucíferas (como brócolis e couve), além de frutas como manga, mamão e goiaba, além de várias especiarias (CARAZO et al., 2021; GUO, 2009). UNICESUMAR 1 1 9 TEMA DE APRENDIZAGEM 4 Leite materno e vitamina A Você já deve ter escutado quanto o aleitamento materno é importante na vida do bebê, certo? Mas, você sabia que dentre os benefícios dessa prática, está o fornecimento de vitamina A? Usualmente, os bebês nascem com baixos níveis de vitamina. Considerando uma dieta materna adequada e dentro das recomendações, o colostro será rico em all-trans-ácido retinoico que é capaz de suprir essa deficiência temporária através do leite materno (DROR; ALLEN, 2018), porém, em casos de deficiência constatada, megadoses devem ser ad- ministradas. No Brasil, o Programa Nacional de Suplementação de Vitamina A garante a administração destas em crianças residentes em regiões endêmicas na deficiência de vitamina A, através do Sistema Único de Saúde (SUS). APROFUNDANDO 1 1 1 Diferentes transportadores e mecanismos envolvem a absorção da vitamina A de origem animal e vegetal. A maioria da vitamina A de origem animal chega ao intestino na forma de éster, onde deve ser metabolizada a retinol no intes- tino delgado. A absorção é aumentada quando a ingestão da vitamina ocorre concomitantemente a gorduras e necessita de zinco. Uma vez no enterócito, o retinol liga-se a uma proteína chamada CRBP, responsável por seu transporte intracelular. Já a pró-vitamina A pode ser absorvida tanto por difusão passi- va como através das proteínas de membrana SCARB1 e CD36 nos enterócitos. Nestas células, podem tanto ser metabolizadas diretamente a ésteres de retinil como sofrerem clivagem em all-trans-ácido retinoico. O transporte de ambas as formas acontece através dos quilomícrons e circulação linfática. Apesar de poder ser depositado no tecido adiposo, o fígado representa o maior estoque de vitamina A do organismo. Nos hepatócitos, tal componente é armazenado em forma de retinol e liberado para a corrente sanguínea quando necessário, sendo transportado por meio da proteína ligadora de retinol. A excreção da vitamina A ocorre tanto por meio de fezes como de urina (REBOUL, 2013). A biodisponibilidade da vitamina A de origem animal é maior que a de origem vegetal. Enquanto valores entre 75% e 100% do retinol consumido são absorvi- dos, a absorção da pró-vitamina A é altamente variável (entre 3% e 90% do total consumido) o que é dependente da quantidade de gordura e fibras da refeição. A toxicidade de vitamina A é rara e geralmente envolve a combinação de suple- mentação + dieta rica em alimentos-fonte, podendo ser aguda (ingestão de megadose) ou crônica (vários meses de consumo acima dos limites toleráveis) (CARAZO et al., 2021). Vitamina lipossolúvel: vitamina D A vitamina D tem como função clássica a regulação da homeostase de cálcio e fósforo e o controle do metabolismo ósseo, sendo fundamental para a absorção de cálcio. A vitamina D pode ser tanto ingerida via dieta (na forma de colecalci- ferol ou vitamina D3, ou ergosterol ou vitamina D2) como sintetizada através da pele a partir do 7-dihidrocolesterol, seguido de exposiçãoaos raios ultravioleta B (UVB). Em percentual, aproximadamente 20% do total provém da dieta e 80% da síntese endógena, porém, ao contrário da maioria das vitaminas, baixos níveis UNICESUMAR 1 1 1 TEMA DE APRENDIZAGEM 4 do nutriente são muito comuns: tanto por conta de as fontes dietéticas serem restritas, como pela pouca exposição solar (no mínimo 30 minutos diários, em horários de baixa incidência de raios UVA), quanto por problemas relacionados ao metabolismo endógeno, por exemplo, a menor biodisponibilidade que afeta pacientes bariátricos, com doença celíaca, fibrose cística e doença de Crohn. Os principais efeitos de tal deficiência em adultos é o aumento do risco de fraturas, osteopenia, osteoporose e fraqueza muscular, e em crianças pode aumentar o risco de fraturas na vida adulta ou déficits cognitivos (HOLICK, 2007). A absorção da vitamina envolve dois mecanismos: o dermal, onde a vitamina D3 é translocada aos vasos capilares e após a circulação geral. No plasma, a vitami- na é transportada através de uma proteína específica chamada DBP. Já a vitamina consumida por via oral é absorvida no intestino delgado por difusão passiva, na presença de gorduras ou sais biliares, e em associação aos quilomicrons até o fí- gado. O metabolismo, principalmente hepático, envolve uma série de reações de hidroxilação, com o objetivo de tornar a molécula mais polar e em suas formas ativas 25(OH)D3 e 1,25-[OH]2-D3 (COMBS; MCCLUNG, 2022). Na circulação, é encontrada a forma 25(OH)D3 e dessa forma, sua mensuração é utilizada em exames bioquímicos. Valores entre 50nM (30ng/mL) e 75nM (45ng/mL) são considerados satisfatórios (SASSI et al., 2018). Além das funções básicas, a vitamina D é um assunto emergente no que tange a vita- minas com propriedades funcionais. Neste contexto, diversos efeitos têm sido repor- tados, com destaque aos imunomodulatórios e sobre a regulação da pressão arterial. Quanto aos efeitos imunomodulatórios, a vitamina D atua como um regulador importante de células e processos celulares da imunidade inata, como a capaci- dade de fagocitar microrganismos, além de reduzir a permeabilidade intestinal e melhorar a barreira epitelial, dificultando a entrada de patógenos e o risco de infecções. Por outro lado, a vitamina D atua como moduladora resposta imune adaptativa, suprimindo a ativação de células T helper 1, responsáveis pela libera- ção de várias citocinas pró-inflamatórias e aumentando a atividade de células T helper 2, que estimulam a proliferação e diferenciação de células B (de memória) e produção de anticorpos. Ainda, experimentos com vitamina D têm verificado efeitos positivos em quadros de doenças autoimunes, como artrite reumatoide e asma (SASSI et al., 2018). 1 1 1 Quanto à regulação da pressão arterial, a vitamina D atua tanto diretamente nas células endoteliais, estimulando a síntese do vasodilatador óxido nítrico (NO) e na renina, que integra o sistema renal de controle de pressão arterial denominado renina-angiotensina-aldosterona (GUÍA-GALIPIENSO et al., 2021). Quanto às fontes alimentares que podem estar presentes na dieta brasileira, maio- res quantidades da forma D3 são encontradas em sardinha enlatada, carnes ver- melhas e miúdos (fígado e rins) e gema de ovos, e da forma D2 em cogumelos. Ainda, muitos tipos de leites (tanto em pó quanto fluídos) são enriquecidos com vitaminas e dentre elas, a vitamina D (para aumentar a absorção, leites integrais ou semidesnatados são recomendados). Os suplementos de vitamina D, compostos tanto por colecalciferol como por ergocalciferol) são administrados em caso de deficiência severa (concentração plasmática menor de 20ng/mL) em formas de megadoses semanais (GUÍA-GALIPIENSO et al., 2021). Vitamina D e COVID-19 Da mesma forma que a vitamina C, inúmeros estudos divulgaram efeitos preventivos da vitamina D sobre a prevenção ou tratamento de indivíduos com COVID-19, principalmente, devido aos efeitos funcionais imunomodu- latórios que vêm sendo demonstrados para a vitamina. Contudo, da mesma forma que para a vitamina C, o consenso considera insuficientes as evidên- cias que recomendam o uso, tanto profilático como no tratamento, de vi- tamina D para a infecção pelo novo coronavírus (COVID-19 – TREATMENT GUIDELINES PANEL, 2019). APROFUNDANDO UNICESUMAR 1 1 1 TEMA DE APRENDIZAGEM 4 Vitamina lipossolúvel: vitamina E A vitamina E, um composto originalmente derivado dos tocotrienóis, tocóis e tocomonoenóis, foi descoberta há 100 anos e desde então, muitas pesquisas vêm sendo publicadas sobre a importância e atividade deste micronutriente, espe- cialmente, no que se refere à atividade antioxidante. Apesar de lipossolúvel, os tocoferóis possuem grupos de hidroxilas capazes de doar átomos de hidrogênio e neutralizar radicais livres (TRABER; HEAD, 2021). Não é à toa que sua função biológica também está associada a esta capacidade, como é o caso da proteção de membranas (prevenção da peroxidação lipídica), prevenção da hemólise de eritrócito. Além disso, um papel fundamental desta vitamina é o desenvolvimento inicial do embrião, no início da gestação: alta con- centração da proteína de transferência de alfatocoferol (alfa-TTP) é encontrada no saco gestacional, sendo a presença do alfatocoferol necessária para proteger a mãe e o feto contra o estresse oxidativo provocado pelo rápido desenvolvimento fetal, um importante fator relacionado a abortos espontâneos (MULLER et al., 2022). 1 1 4 Além dessa função, a vitamina E também apresenta efeito imunomodulatório contra alergias e processos inflamatórios crônicos em órgãos como fígado e pul- mões. O alfatocoferol, por exemplo, é usado na terapia de esteatose hepática não alcóolica prevenindo a progressão da doença ao estado mais severo, a fibrose. Ainda, alguns estudos experimentais (com animais) têm demonstrado efeitos neuroprotetores sobre a microglia e o cerebelo. Apesar da deficiência de tocoferol manifestar-se na forma de neuropatia em murinos, esses resultados não foram traduzidos para humanos (MULLER et al., 2022). Da mesma forma que as demais vitaminas lipossolúveis, a vitamina E é absor- vida nos enterócitos e incorporada aos quilomicrons, na dependência de sais biliares. Os receptores envolvidos na absorção dos tocoferóis são os SR-BI. Da mesma forma que as demais vitaminas lipossolúveis, a absorção da vitamina E aumenta quando consumida com óleos e gorduras, porém, a biodisponibilidade depende do tipo de ácido graxo: ácidos graxos de cadeia média parecem solubi- lizar melhor o composto, quando comparados aos de cadeia longa; ainda, óleos ricos em ácidos graxos poli-insaturados aceleram a depleção do composto, por sequestrar uma quantidade de vitamina E para manter a própria estabilidade oxidativa; a presença de altas quantidades de vitamina A e fibras dietéticas na refeição também têm sido apontada como redutora da biodisponibilidade da vitamina E. Com base nessas diferenças, as taxas de absorção variam de 20% a 86% (MOURÃO et al., 2005). As fontes destes componentes são principalmente vegetais, como óleos (prin- cipalmente canola, abacate e oliva), castanhas e amendoins, sementes em geral e vegetais verde escuros, como couve. Os suplementos de vitamina E são encon- trados comercialmente na forma de alfatocoferol (TRABER; HEAD, 2021). MINERAIS COM EFEITOS FUNCIONAIS Aproximadamente 4% do peso do corpo humano corresponde a minerais. Esses compostos inorgânicos apresentam funções diversas e fundamentais, desde a composição dos ossos e a participação na contração muscular, a atuação como UNICESUMAR 1 1 5 TEMA DE APRENDIZAGEM 4 cofatores de metaloenzimas, até as propriedades osmóticas de fluidos corpo- rais. Entre macro e microminerais, 15 elementos são descritos como essenciais e apresentam funções específicas no organismo. Dentro deles, dois apresentam propriedades bioativas para além dessas funções: o zinco e o selênio, que serão descritos nesta sessão (PASTORE et al., 2019).Zinco (Zn) O zinco é um metal encontrado em pouca quantidade em ampla variedade de alimentos, principalmente frutos do mar (especialmente ostras) e carnes (espe- cialmente miúdos), além de feijões, nozes e grãos integrais, que oferecem meno- res quantidades do mineral. Ainda, a microbiota intestinal é capaz de secretar o mineral através do próprio metabolismo, contribuindo com a manutenção dos níveis adequados. Quanto as suas funções biológicas, atua como cofator de diver- 1 1 1 sas enzimas, com destaque à insulina, nos sistemas de defesa, tanto antioxidante como na resposta imune, no metabolismo de cálcio, na regulação da função en- dotelial e na função reprodutiva masculina, uma vez que o zinco é secretado pelo líquido seminal e contribui com a nutrição dos espermatozoides. Mais de 3000 proteínas presentes no organismo com funções regulatórias são dependentes de zinco (ZAYNAB; HUSSEIN; MAHOMOODALLY, 2022). A concentração dietética, o estado fisiológico e a presença de promotores ou inibidores determinam a quantidade de zinco absorvida e dessa forma, sua biodisponibilidade. O percentual de 33% é aceito como uma média de absorção de zinco proveniente de fontes dietéticas (ROOHANI et al., 2013). De maneira geral, maiores níveis de proteína, com exceção da caseína, aumentam a absorção de zinco, uma vez que o composto pode ligar-se a este nutriente. Os fitatos, pre- sentes em diversos leguminosos e alguns cereais, são conhecidos como fatores antinutricionais devido à capacidade de reduzir a absorção de minerais como o zinco, pois o quela e forma um complexo insolúvel e inabsorvível. Ainda, o zinco pode se juntar a outros minerais, como ferro, cobre e cálcio e também formar complexos insolúveis (ZAYNAB; HUSSEIN; MAHOMOODALLY, 2022). Quanto ao mecanismo, o zinco é absorvido no intestino delgado (duodeno e jejuno) por um mecanismo mediado por carreador. A quantidade absorvida é dependente da concentração dietética, sendo crescente até atingir a saturação: por outro lado, a eficácia de absorção é aumentada em caso de necessidade, de forma a tentar manter o turnover do mineral. Durante a digestão, o mineral é li- berado como íons livres que podem ligar-se a carreadores específicos antes de seu transporte aos enterócitos, ou serem absorvidos através de difusão passiva, em caso de alta quantidade ingerida. As proteínas específicas de transporte (ZnTs) facilitam a passagem para a circulação portal. No fígado, o mineral é liberado para a circulação sistêmica e, ligado, principalmente, a albumina, é enviado para outros tecidos, onde exerce suas funções específicas. A considerável quantidade de zinco é secretada através da bile, e muita dessa quantidade pode ser reabsorvi- da: esse processo é importante na regulação do balanço de zinco. Primariamente, a excreção de zinco é fecal (ROOHANI et al., 2013). Tanto a deficiência como o excesso de zinco são deletérios. A deficiência do mineral vem sendo observada em países em desenvolvimento, especialmente em crianças com menos de cinco anos. Dentre os sintomas, está o aumento do dano oxidativo, diminuição da condução neuronal, atraso no desenvolvimento sexual UNICESUMAR 1 1 1 TEMA DE APRENDIZAGEM 4 e disfunção endotelial. Por outro lado, a deficiência severa do mineral provoca falhas importantes na resposta imune, causando um aumento da intensidade de infecções oportunistas e pior resposta de defesa. Já o excesso pode causar letargia, dor epigástrica e diarreia (ZAYNAB; HUSSEIN; MAHOMOODALLY, 2022). A modulação da resposta imune tem sido reportada como importante proprie- dade funcional proveniente da adequada ingestão dietética de zinco. Isso se deve à capacidade de regular a imunidade adaptativa através da indução de IFN-gama e células T helper 1. Por ser componente estrutural da SOD, o zinco também con- tribui com a resposta antioxidante. Por outro lado, o zinco é capaz de prevenir a morte celular por apoptose, o que é uma faca de dois gumes: essa inibição ocorre tanto em células normais quanto em células tumorais (ARFIN; KUMAR, 2023). Selênio (Se) O selênio é encontrado tanto em formas orgânicas (a selenocisteína ou se- leno-L-metionina, ou a metilselenocisteína) como inorgânicas (o selenito, Se IV ou o selenato, Se VI) em diferentes produtos, sendo os cereais, os ovos, os produtos lácteos, as castanhas e nozes, as carnes e peixes importantes fontes. 1 1 8 Cabe destacar que a castanha do Pará é uma fonte muito rica em selênio. A selenometionina (SLM) é a forma predominante de ingestão por humanos, e também a mais biodisponível (GUO, 2009). O metabolismo deste composto é complexo e envolve diversas vias. De manei- ra geral, o composto apresenta alta biodisponibilidade, sendo poucas quantidades excretadas através das fezes e da urina. Ainda não se tem clareza se a absorção intestinal é simples (passiva) ou mediada por carreadores (ativa), porém, sabe-se que a selenometionina (SLM) pode ser absorvida através de transportadores de metionina. Por outro lado, a SLM é convertida em uma série de compostos no fígado e, através da corrente sanguínea, alcança diversos alvos e exerce suas funções biológicas (CHENG; LEI, 2017). Em torno de 28 a 46% do pool total de selênio do corpo encontra-se no músculo esquelético, tornando essa a principal fonte de estocagem do mineral (JOSHI et al., 2022). O selênio exerce suas principais funções biológicas através das selenoproteí- nas. Estas são cofatores essenciais para a ativação de várias enzimas no organis- mo, estando envolvidas no metabolismo e síntese de hormônios tireoidianos e da via das glutationas, atuando em mecanismos cognitivos e de memória. Ainda, o composto pode ligar-se a substâncias tóxicas como arsênio, cádmio e mercúrio, tornando-as menos tóxicas (GUO, 2009; JOSHI et al., 2022). Diversos reportes apontam os benefícios da ingestão adequada de selênio à saúde: dentre estas propriedades funcionais, pode-se destacar a regula- ção da resposta imune e ação antioxidante em vários tecidos. Da mesma forma que o zinco, o selênio modula a resposta imune adaptativa estimu- lando IFN-gama e células T helper 1. A atividade da Glutationa Peroxidase (GPx), importante enzima antioxidante da via das glutationas, é dependente de selênio. A GPx neutraliza o peróxido de hidrogênio, uma das principais espécies reativas, com maior atividade em resposta a altos níveis de estresse oxidativo. Devido a esse papel importante na resposta antioxidante, o selênio tem sido estudado como terapia adjuvante em vários tratamentos de saúde, especialmente em quimioterápicos e de tireoide. Outro papel interessante do selênio é sua ação sobre transtornos psiquiátricos: o composto apresenta efeitos positivos sobre o tratamento de depressão e esquizofrenia, além de reduzir efeitos colaterais do uso do lítio no tratamento de transtorno bipolar. Ainda, efeitos neuroprotetores são observados em outras condições, como é o caso da doença de Alzheimer (JOSHI et al., 2022), porém, a toxicidade é UNICESUMAR 1 1 9 TEMA DE APRENDIZAGEM 4 um fator fundamental: altas doses de selênio provocam um quadro chamado selenose, que é uma condição associada ao consumo de mais de 1000 mi- crogramas de selênio por dia por longo período de tempo: essa quantidade poderia ser encontrada em oito unidades de castanha do Pará. Dentre os sintomas de toxicidade por selênio, está a diminuição na função cognitiva, fraqueza, convulsões, mudanças no cabelo e unhas e distúrbios gastrointes- tinais, como diarreia. Vitaminas e minerais com propriedades bioativas: doses recomendadas A elaboração de dietas contendo alimentos funcionais deve levar em conta as recomendações de ingestão. No caso de vitaminas e minerais, as próprias Die- tary recommendation Intakes (DRI) devem ser as referências utilizadas. Além de valores mínimos de ingestão, os valores máximos também são dados, e isso é fundamental para a garantia de que o plano alimentar não exerça efeitos tóxicos em longos períodos.Dessa forma, deve-se ter o bom senso de que a quantidade mínima deve ser garantida para o desempenho de funções biológicas, mas as quantidades máximas não devem ser extrapoladas. E para isso, também é im- portante estar de olho nas suplementações! O Quadro 1, apresentado a seguir, representa as dosagens recomendadas (mínimas e máximas) para as vitaminas e minerais com propriedades funcionais, segundo as DRIs, por faixa etária. Os valores apresentados representam os níveis considerados adequados para garantir a adequação nutricional da maioria da população (RDA ou AI), valores que devem ser utilizados na prescrição dietética individual. 1 1 1 COMPOSTO GÊNERO FAIXA ETÁRIA QUANTIDADE MÍNIMA QUANTIDADE MÁXIMA Vitamina C 0 - 6 meses 40 mg 7 - 12 meses 50 mg 1 - 3 anos 15 mg 400 mg 4 - 8 anos 25 mg 650 mg 9 -13 anos 45 mg 1200 mg 14 - 18 anos 75 mg 1800 mg 19 - >70 anos 90 mg 2000 mg Gestantes me- nores de 18 anos 80 mg 1800 mg Gestantes mais de 19 anos 85 mg 2000 mg Lactantes meno- res de 18 anos 115 mg 1800 mg Lactantes mais de 19 anos 120 mg 2000 mg UNICESUMAR 1 1 1 TEMA DE APRENDIZAGEM 4 COMPOSTO GÊNERO FAIXA ETÁRIA QUANTIDADE MÍNIMA QUANTIDADE MÁXIMA Vitamina A 0 - 6 meses 400 μg 600 μg 7 - 12 meses 500 μg 600 μg 1 - 3 anos 300 μg 600 μg 4 - 8 anos 400 μg 900 μg 9 -13 anos 600 μg 1700 μg Masculino 14 - 18 anos 900 μg 2800 μg 19 - >70 anos 900μg 3000 μg Feminino 14 - 18 anos 700 μg 1700 μg 19 - >70 anos 700 μg 2800 μg Gestantes me- nores de 18 anos 750 μg 3000 μg Gestantes mais de 19 anos 770 μg 2800 μg Lactantes meno- res de 18 anos 1200 μg 3000 μg Lactantes mais de 19 anos 1300 μg 3000 μg 1 1 1 COMPOSTO GÊNERO FAIXA ETÁRIA QUANTIDADE MÍNIMA QUANTIDADE MÁXIMA Vitamina D 0 - 6 meses 5 μg - 7 - 12 meses 5 μg - 1 - 3 anos 5 μg 25 μg 4 - 8 anos 5 μg 25 μg 9 -13 anos 5 μg 50 μg 14 - 18 anos 5 μg 50 μg 19 - 50 anos 5 μg 50 μg 51 - 70 anos 10 μg 50 μg > 70 anos 15 μg 50 μg Gestantes e lactantes 5 μg 50 μg UNICESUMAR 1 1 1 TEMA DE APRENDIZAGEM 4 COMPOSTO GÊNERO FAIXA ETÁRIA QUANTIDADE MÍNIMA QUANTIDADE MÁXIMA Vitamina E 0 - 6 meses 4 mg 7 - 12 meses 5 mg 1 - 3 anos 6 mg 200 mg 4 - 8 anos 7 mg 300 mg 9 -13 anos 11 mg 600 mg 14 - 18 anos 15 mg 800 mg 19 - > 70 anos 15 mg 1000 mg Gestantes me- nores de 18 anos 15 mg 800 mg Gestantes mais de 19 anos 15 mg 1000 mg Lactantes meno- res de 18 anos 15 mg 800 mg Lactantes mais de 19 anos 15 mg 1000 mg 1 1 4 COMPOSTO GÊNERO FAIXA ETÁRIA QUANTIDADE MÍNIMA QUANTIDADE MÁXIMA Zinco 0 - 6 meses 2 mg 4 mg 7 - 12 meses 3 mg 5 mg 1 - 3 anos 3 mg 7 mg 4 - 8 anos 5 mg 12 mg 9 - 13 anos 8 mg 23 mg Masculino 14 - 18 anos 11 mg 34 mg 19 - >70 anos 11 mg 40 mg Feminino 14 - 18 anos 9 mg 23 mg 19 - >70 anos 8 mg 40 mg Gestantes me- nores de 18 anos 13 mg 34 mg Gestantes mais de 19 anos 11 mg 40 mg Lactantes meno- res de 18 anos 14 mg 34 mg Lactantes mais de 19 anos 12 mg 40 mg UNICESUMAR 1 1 5 TEMA DE APRENDIZAGEM 4 COMPOSTO GÊNERO FAIXA ETÁRIA QUANTIDADE MÍNIMA QUANTIDADE MÁXIMA Selênio 0 - 6 meses 15 μg 45 μg 7 - 12 meses 20 μg 60 μg 1 - 3 anos 20 μg 90 μg 4 - 8 anos 30 μg 150 μg 9 -13 anos 40 μg 280 μg 14 - > 70 anos 55 μg 400 μg Gestantes 60 μg 400 μg Lactantes 70 μg 400 μg Quadro 1 – Vitaminas e minerais com propriedades bioativas e recomendações diárias de consumo, por faixa etária / Fonte: Padovani et al. (2006, p. 745-752). Tantos rótulos de alimentos industrializados como de suplementos alimen- tares são regulamentados pela Agência Nacional de Vigilância Sanitária (AN- VISA) e devem apresentar informações e/ou formulação adequadas e claras, de forma a não confundir o consumidor. Para cálculo de informações nutri- cionais, devem ser utilizados os valores diários de referência (VDR) descritos na Instrução Normativa 75 (BRASIL, 2020). Essa mesma IN baseia-se nas DRIs e também estabelece que, para um ali- mento ser considerado fonte de alguma vitamina ou mineral, ele deve possuir, no mínimo 15% do VDR por porção. Ou, caso possua mais de 30% do VDR, é considerado com alto conteúdo (BRASIL, 2020). Ainda, para suplementos nutricionais, o Marco Regulatório de Suplementos Alimentares (BRASIL, 2018) estabelece que a rotulagem deve apresentar o percentual diário de ingestão da(as) vitamina(as) ou mineral(is) presentes no suplemento, considerando a faixa etária de cada público-alvo. APROFUNDANDO 1 1 1 NOVOS DESAFIOS O consumo de doses adequadas das vitaminas e minerais com propriedades bioativas na dieta e sua relação com saúde e doença vem sendo alvo de estu- dos há muitos anos. Com exceção da vitamina D, uma dieta saudável e variada geralmente é capaz de oferecer boas quantidades destes compostos, capazes de exercer propriedades funcionais. Em alguns casos, a suplementação pode ser uma estratégia e os casos devem ser analisados individualmente, porém, atenção especial deve ser dada aos limites máximos tolerados. Fatores como a biodisponibilidade também são importantes na hora de ela- borar o plano alimentar. Os minerais, por exemplo, podem ser muito menos absorvidos se ingeridos com fatores antinutricionais; já as vitaminas A, D e E, que são lipossolúveis, são melhor absorvidas em conjunto com uma matriz ali- mentícia contendo lipídios. Alimentos industrializados podem ser enriquecidos ou ser fonte de al- gumas destas substâncias e devem ser adequadamente rotulados, porém, considerando a matriz alimentar, muitas vezes, a presença do composto está mais associada à própria proteção antioxidante do produto em si: é o caso da adição de vitamina E em óleos, que evita sua rancificação oxidativa e aumenta a vida de prateleira. As vitaminas e minerais são essenciais à sobrevivência, porém, para além da nutrição básica, as vitaminas C, A, D e E e os minerais selênio e zinco estão en- volvidos em propriedades benéficas e podem atuar na prevenção de doenças. Dentre os mecanismos, os principais são o aumento da resposta antioxidante e a modulação da resposta imune. Para entender mais sobre este tema, assista à videoaula: Classes de compos- tos bioativos: vitaminas e minerais. Recursos de mídia disponíveis no conteúdo digital do ambiente virtual de aprendizagem. EM FOCO UNICESUMAR 1 1 1 VAMOS PRATICAR 1. A primeira descoberta relacionada a vitaminas foi feita em 1901 e em pouco menos de 50 anos, todas as vitaminas conhecidas atualmente já haviam sido descritas e isoladas (SEMBRA, 2012). Fonte: SEMBA, R. D. The discovery of the vitamins. Int. J. Vitam. Nutr. Res., v. 82, n. 5, p. 310-315, 2012. Identifique a alternativa que descreve características químicas das vitaminas: a) Todas as vitaminas possuem aminas, por isso recebem este nome. b) Vitaminas são compostos heterogêneos formados por carbono e hidrogênio e oxigê- nio e ocasionalmente nitrogênio. c) Todas as vitaminas são pouco solúveis em água. d) Todas as vitaminas são polares. e) Devido à estrutura química, todas as vitaminas atuam como antioxidantes. 2. A vitamina C é muito instável e condições como luz, calor e exposição ao oxigênio são capazes de degradá-la (CUNHA et al., 2014). Fonte: CUNHA, K. D. et al. Estabilidade de ácido ascórbico em sucos de frutas frescos sob diferentes formas de armazenamento. Brazilian Journal of Food Technology, v. 17, n. 2, p. 139–145, abr. 2014. É uma estratégia para melhorar a estabilidade da vitamina C: a) Submeter sucos de laranja ao processo de pasteurização. b) Armazenar sucos de frutas cítricas em embalagens transparentes. c) Conservar frutas cítricas sem casca, sob refrigeração. d) Na indústria, adicionar acidulantes permitidos por legislação em sucos. e) Evitar consumir frutas cítricas imediatamente após o corte ou preparo de suco. 1 1 8 VAMOS PRATICAR 3. A principal propriedade biológica e funcional da vitamina E (tocóis e tocoferóis) está relacionada a propriedades antioxidantes e imunomodulatórias (MULLER et al., 2022). MULLER, M. C. et al. 100 years of vitaminE: from discovery to commercialization. Europe Journal of Organic Chemistry, v. 22, n. 45, 2022. Com base nas informações apresentadas, avalie as asserções a seguir e a relação pro- posta entre elas: I - A adição de alfatocoferol em óleo de soja garante propriedades bioativas tornando este óleo um alimento funcional, PORQUE II - Tal substância apresenta propriedades bioativas sendo, inclusive, utilizada na terapia de esteatose hepática não alcoólica. A respeito dessas asserções, assinale a opção correta: a) As asserções I e II são verdadeiras, e a II é uma justificativa correta da I. b) As asserções I e II são verdadeiras, mas a II não é uma justificativa correta da I. c) A asserção I é uma proposição verdadeira e a II é uma proposição falsa. d) A asserção I é uma proposição falsa e a II é uma proposição verdadeira. e) As asserções I e II são falsas. 1 1 9 REFERÊNCIAS ARFIN, S.; KUMAR, D. Chapter 3 – Use of vitamins and minerals as dietary supplements for better health and cancer prevention. In: Nutraceuticals: sources, processing methods, properties, and applications. Organização de Tariq Altalhi e Jorddy Neves Cruz. Academic Press: Elsevier, 2023. E-book. BAJ, T.; SIENIAWKSA, E. Chapter 13 – Vitamins. In: Phamacognosy: fundamentals, applica- tions and strategies. (org.). BADAL, S.; DELGODA, R., p. 281-292, 2017. E-book. BRASIL. Agência Nacional de Vigilância Sanitária – ANVISA. RDC nº 243, de 26 de julho de 2018. Dispõe sobre os requisitos sanitários dos suplementos alimentares. 2018. BRASIL. Agência Nacional de Vigilância Sanitária – ANVISA. Instrução Normativa 75, de 8 de outubro de 2020. Estabelece os requisitos técnicos para declaração de rotulagem nutricional nos alimentos embalados. Diário Oficial da União, Brasília/DF, 9 de out. 2020. CARAZO, A. et al. Vitamin A update: forms, sources, kinetics, detection, function, deficiency, therapeutic use and toxicity. Nutrients. 2021;13(5):1703. CHENG, W, H.; LEI, X. G. Chapter 37 – Selenium: basic nutritional aspects. In: Molecular, genetic, and nutritional aspects of major and trace minerals. 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As primeiras vitaminas descobertas possuíam aminas e daí a origem do nome, porém, hoje já se sabe que nem todas as vitaminas são aminas e sim compostos heterogêneos orgânicos. Existem vitaminas solúveis e insolúveis em água, e algumas possuem papel antioxidante. 2. Opção D. Processamentos térmicos como pasteurização levam à degradação de parte da vitamina C, porém a adição de acidulantes pode minimizar essas perdas. Idealmente, esses sucos deveriam ser embalados em embalagem opaca. Quanto às frutas in natura, o consumo imediatamente após o preparo leva a menores perdas. 3. Opção D. O alfatocoferol, apesar de ser uma substância com propriedades bioativas que é, inclusive, utilizada na terapia de esteatose hepática não alcoólica, é adicionado ao óleo de soja com o intuito de evitar a oxidação dos ácidos graxos poli-insaturados, presentes em grandes quantidades, nesta matriz. Apesar de muitos óleos utilizarem este claim, objetivando mostrar que se trata de um produto funcional. Essa afirmativa não é verdadeira, pois a maior composição de ácidos graxos do produto consiste em ômega-6, que apesar de essencial, em grande quantidade associa-se a quadros de inflamação crônica. CONFIRA SUAS RESPOSTAS 1 4 1 MEU ESPAÇO 1 4 1 MINHAS METAS CLASSES DE COMPOSTOS BIOATIVOS: FIBRAS ALIMENTARES, PRÉ, PRÓ E SIMBIÓTICOS Definir e diferenciar fibras alimentares, probióticos, prebióticos e simbióticos. Conhecer a classificação destes compostos. Analisar o metabolismo destes componentes alimentares bioativos. Apresentar a biodisponibilidade e mecanismos de ação destes componentes. Conhecer as recomendações dietéticas de ingestão. Identificar propriedades funcionais descritas. Apresentar os principais alimentos fonte encontrados na dieta brasileira. T E M A D E A P R E N D I Z A G E M 5 1 4 4 INICIE SUA JORNADA Você já ouviu falar que manter a saúde do intestino é fundamental para a ma- nutenção da saúde como um todo? O intestino é um órgão fundamental para diversas funções biológicas. Di- vidido entre intestino delgado e grosso, este órgão é fundamental para a digestão eabsorção da maioria dos nutrientes e da água, porém, a atuação no processo digestório é apenas uma das funções fisiológicas do intestino: o órgão possui vários receptores neuronais, atua como linha primária de defesa contra patógenos e ainda, é abrigo de uma vasta população de mi- crorganismos. Cada vez mais, a literatura demonstra que a composição da microbiota intestinal, presente no trato gastrointestinal – em especial no intestino grosso, afeta a saúde de infinitas maneiras: seja através da fermen- tação e produção de metabólitos (especialmente os Ácidos Graxos de Cadeia Curta – AGCC), seja através de seu papel na resposta imune (atuando tanto no aumento como na redução de citocinas pró-inflamatórias), na capacidade de modulação gênica, e até mesmo na regulação de mecanismos de fome e saciedade (eixo intestino-cérebro). O mais interessante disso tudo é que o papel da microbiota em todos es- ses processos depende de qual gênero e/ou espécie predomina no intestino do indivíduo. Em geral, a população bacteriana intestinal é composta majoritariamente por bactérias dos filos Firmicutes e Bacteroidetes (mais de 90%). Dentro dos Firmicutes, podem-se destacar os gêneros Lactobacillus, Enterococcus e Bacillus, e nos bacteroidetes, as Bifidobactérias e Bacteroides. Além disso, a espécie Akkermansia muciniphila, que pertence ao filo Verru- comicrobia, recentemente vem se destacando como benéfica à saúde por uma série de mecanismos (DEN BESTEN et al., 2013). Apesar da microbiota intestinal ter sido identificada há muitos anos, a im- portância da sua modulação na saúde é recente. No ano de 2006, um estudo identificou que a microbiota de indivíduos obesos possuía maior quantidade de bactérias do filo Firmicutes em relação a Bacteroidetes, ao contrário do verificado em indivíduos eutróficos. Por outro lado, a perda de peso levou ao equilíbrio desta população microbiana (TURNBAUGH, 2006). No mesmo ano, outros autores UNICESUMAR 1 4 5 TEMA DE APRENDIZAGEM 5 mostraram que a colonização intestinal de camundongos por bactérias do filo Firmicutes levava ao maior armazenamento de energia na forma de gordura corporal e consequente aumento significativo de peso. De fato, hoje já se sabe que a composição da microbiota intestinal é um fator contribuinte na fisiopatologia da obesidade e de muitas outras doenças. E de que forma podemos modular a microbiota intestinal? A composição da dieta é determinante na colonização destes importantes hospedeiros. Neste cenário, temos algumas “estrelas”: as fibras alimentares, os prebióticos, os probió- ticos e simbióticos. Apesar do consumo de uma dieta rica em fibras dietéticas ser capaz de gerar alterações nas espécies de bactérias colonizadoras em pouco espaço de tempo (até mesmo em 24 horas!), o consumo regular das quantidades recomendadas, aliado a probióticos e simbióticos, é capaz de mudar os padrões de colonização microbiana intestinal de forma permanente. Fibras alimentares são nutrientes essenciais, apesar de não digeríveis, pois atuam no funcionamento do intestino, um órgão vital ao processo digestivo e à regulação de várias respostas fisiológicas. Algumas destas substâncias podem aumentar o volume do bolo fecal e melhorar o trânsito intestinal, en- quanto outras podem ser fermentadas pela microbiota intestinal, sendo seus metabólitos capazes de conferir inúmeros benefícios à saúde do hospedeiro, especialmente através da modulação da microbiota. Por outro lado, a ingestão de bactérias probióticas, em quantidades satisfatórias, também pode induzir alterações benéficas na composição da microbiota intestinal. Veja só: a dieta é um fator fundamental na manutenção da saúde do intes- tino, capaz de induzir mudanças significativas na microbiota intestinal e nas inúmeras respostas fisiológicas associadas a estes “hospedeiros”. Para aprender mais, vamos ouvir o podcast: Fibras alimentares, prebióticos, probióticos e simbióticos: componentes da dieta que atuam no intestino e têm efeitos em toda a saúde. Recursos de mídia disponíveis no conteúdo digital do ambiente virtual de aprendizagem. PLAY NO CONHECIMENTO Neste tema de aprendizagem, nós vamos entender o que são e quais os meca- nismos de ação destes nutrientes e não nutrientes relacionados à modulação da microbiota e da saúde do intestino e também da saúde como um todo. 1 4 1 VAMOS RECORDAR? A microbiota e os efeitos da disbiose (o desequilíbrio entre as espécies de bactérias no intestino) na saúde e na doença vêm sendo alvo de muitos estudos. Estes trabalhos demonstram, cada vez mais, que uma alimentação saudável e balanceada, rica em vegetais, frutas e cereais integrais é a chave para a manutenção da saúde do intestino e da modulação da microbiota. Neste vídeo, vamos ver alguns avanços da ciência no que diz respeito à micro- biota intestinal, recordando de como as fibras alimentares, pró, pré e simbióti- cos podem contribuir com a modulação destes microrganismos. Vídeo: Da imunidade à mente: a importância dos micróbios intestinais (BBC news Brasil) Recursos de mídia disponíveis no conteúdo digital do ambiente virtual de aprendizagem. DESENVOLVA SEU POTENCIAL FIBRAS ALIMENTARES, PROBIÓTICOS, PREBIÓTICOS E SIMBIÓTICOS: COMPOSTOS BIOATIVOS PARA A MANUTENÇÃO DA SAÚDE DO INTESTINO Fibras alimentares: definição, características, fontes e recomendação O primeiro conceito de fibra surgiu na década de 1950, quando cientistas des- creveram que na parede vegetal de plantas havia uma parte não digerível, ou seja, chegava praticamente intacta ao intestino. A Agência Nacional de Vigi- lância Sanitária (ANVISA) define, por meio da RDC 429/2020, Fibra alimen- tar como polímero de carboidrato com três ou mais unidades monoméricas que não são hidrolisadas pelas enzimas endógenas do trato digestivo humano (BRASIL, 2020b). Expandindo-se essa definição, pode-se dizer que se trata de substâncias pouco digeríveis podendo ser fermentados no intestino grosso pela microbiota ali existente (WILLIS; SLAVIN, 2016). UNICESUMAR 1 4 1 TEMA DE APRENDIZAGEM 5 Quimicamente, a maioria das fibras alimentares são constituídas por grandes polímeros de açúcares que não podem ser hidrolisados por enzimas endógenas. A exceção é a lignina, uma fibra estrutural formada por polímeros de fenilpropano. Estes nutrientes englobam várias substâncias com carac- terísticas químicas distintas: alguns são formados apenas por unidades de glicose (a celulose, a hemicelulose, as betaglucanas e o amido resistente), por diferentes monossacarídeos (pectinas, gomas e mucilagens), por unidades de frutose (frutanos), sintetizados a partir de glicose e um álcool, o sorbitol (polidextrose). Diferentemente do amido, a maioria das unidades estrutu- rais destes polímeros é ligada através de ligações do tipo Beta. Humanos não possuem enzimas capazes de hidrolisar este tipo de ligação, e dessa forma, estes carboidratos chegam ao intestino praticamente intactos (GIUNTINI; MENEZES; SARDÁ; COELHO, 2019). As fibras alimentares são complexas e algumas características físico-químicas são importantes em suas funcionalidades: a viscosidade assemelha-se à solubili- dade, e está associada à capacidade da fibra em reter água; já a fermentabilidade refere-se à capacidade da fibra em ser fermentada pela microbiota intestinal e geral ácidos graxos de cadeia curta. Apesar disso, é muito difícil caracterizar cada fibra de acordo com estas propriedades: isto porque o potencial em reter água de determinada fibra pode ser alterado com diferentes tipos de processamento do alimento; e o potencial fermentativo apresenta imensa variação devido à com- posição da microbiota do indivíduo (WILLIS; SLAVIN, 2016). Uma classificação muito utilizada para categorizar as fibras diz respeito a sua capacidade de solubilização em água, denominando-as de solúveis e insolúveis. Neste contexto, as fibras com baixa solubilidade são capazes de aumentar o bolo fecal e diminuir a chance de constipação, enquanto as fibrassolúveis formam géis capazes de reduzir, fisicamente, a absorção de lipídios e carboidratos. Apesar de ainda serem muito usuais, o Instituto de Medicina (IOM) não recomenda o uso destes termos para definir as fibras, pois ambas são consideradas funcionais e com efeitos benéficos; além disso, hoje, sabe-se que a funcionalidade das fibras vai além destes mecanismos supracitados (SANTOS; SINGH; PRAKASH, 2017). A recomendação diária de ingestão de fibras alimentares totais é dada pela Dietary Recommendation Intakes (DRIs), em que a recomendação para uma ingestão adequada (AI) está apresentada na figura a seguir), em g/dia: 1 4 8 Figura 1 – Recomendações dietéticas de consumo de fibras alimentares, por faixa etária e gênero Descrição da Imagem: em fundo bege, uma maçã, um abacate e uma laranja ao meio, um peixe inteiro, três uni- dades de brócolis e duas laranjas inteiras. Abaixo da imagem, um quadrinho azul com informações sobre ingestão de fibras para homens; ao lado, quadrinho verde com informações de ingestão de fibras para mulheres; ao lado, quadrinho roxo com informações para gestantes e lactantes. Fibras alimentares na rotulagem de alimentos A declaração da quantidade de fibras alimentares é obrigatória na rotulagem nutricional de alimentos embalados e deve seguir as normativas RDC 429/2020 e IN75/2020 da ANVISA. Para o cálculo de valor diário recomendado (VDR), deve-se utilizar a quantidade de 25g. Para ser considerado uma fonte de fibras, o alimento deve conter, no mínimo, 10% do VDR (2,5g) de fibras alimentares por porção. Para ser considerado com alto conteúdo de fibras, o alimento deve conter, no mínimo, 20 % do VDR (5g) de fibras alimentares por porção. Para ser considerado aumentado em fibras, o alimento deve conter, no mínimo, 25 % do VDR (6,5g) de fibras alimentares por porção. É importante citar que não devem ser declaradas alegações para fibras ali- mentares específicas. APROFUNDANDO UNICESUMAR 1 4 9 TEMA DE APRENDIZAGEM 5 Após esta abordagem geral, no Quadro 1, vamos detalhar os componentes mais comuns de fibras alimentares. COMPONENTE CARACTERÍSTICAS QUÍMICAS FONTES ALIMENTARES Celulose • Estrutura linear. • Composta por mais de 10 mil unidades de glicose. • Ligações beta 1-4. • Insolúvel, mas com capacidade de reter água. Encontrada em paredes vegetais. São ricas fontes alimentares: frutos com casca, farelos (trigo, aveia), grãos como milho e feijões e sementes. Hemicelulose • Composta por diversos tipos de sacarídeos (arabinose, manose, galactose, glicose, xilose e ácido urônico). • Ligações beta 1-4. • Solubilidade intermediária. Lignina • Polímeros de fenilpropano (não-carboidrato aromático). • Ligações entre carbonos. • Encontrada entre moléculas de celulose e hemicelulose. • Insolúvel em meio ácido e alcalino. Pectinas • Formadas por diversos tipos de sacarídeos com cadeias de ácido galacturônico, uni- dades de ramnose, pentoses e hexose. • Ligações alfa 1-4. • Solúveis em água quente e capazes de formar géis • Altamente fermentáveis pela microbiota. • Capazes de reter água e ma- terial orgânico (como a bile). Encontrada em grandes quantidades em bagaço de frutas cítricas (laran- ja, limões) e em cascas de frutas (como maçã e albedo do maracujá). 1 5 1 COMPONENTE CARACTERÍSTICAS QUÍMICAS FONTES ALIMENTARES Betaglucanas • Estrutura ramificada. • Composta por unidades de glicose. • Ligações beta 1-4 e beta 1-3. • Solubilidade depende da estrutura química (grau de polimerização). • Betaglucanas solúveis formam soluções viscosas em contato com a água. Encontradas em grandes quantidades em grãos de cereais e seus farelos (especialmente aveia e cevada) e leveduras. Amido resistente (AR) • Fração de amido resistente a ação da alfa-amilase, alcan- çando o cólon. São tipos de AR: • AR 1: amido fisicamente ina- cessível. • AR 2: amido resistente nativo. • AR 3: moléculas de amido que sofreram retrogradação. • AR 4: amido quimicamente modificado. • AR 5: Complexos entre amilose e lipídios. Significativas quantida- des são encontradas em banana verde, grãos e leguminosas. Frutanos • Formados por 2 a 70 unida- des de frutose – os principais exemplos são a inulina e os fruto-oligossacarídeos. • Altamente fermentáveis. • Moderada solubilidade em água. • Baixa viscosidade. Banana, cebola, alho, alho poró, cevada, cen- teio, algumas crucíferas (Brócolis, chicória, couve), batata yacon. Quadro 1 – Componentes mais comuns das fibras alimentares – estrutura e características químicas Fonte: adaptado de Giuntini, Menezes, Sardá e Coelho (2019). UNICESUMAR 1 5 1 TEMA DE APRENDIZAGEM 5 Prebióticos: definição, classificação, fontes e recomendação Como vimos, as fibras alimentares são componentes não digeríveis capazes de exercer funções no intestino: tanto devido as suas propriedades físico-químicas, como também pela capacidade de serem fermentadas pela microbiota intestinal. Além das fibras alimentares citadas anteriormente, outros ingredientes ali- mentares (que também podem ser fibras) atuam na microbiota intestinal, servin- do como substrato seletivo para o crescimento e atividade de algumas espécies de bactérias intestinais consideradas benéficas, com destaque as Bifidobactérias e Lactobacillus. São as substâncias denominadas prebióticas (GIUNTINI; ME- NEZES; SARDÁ; COELHO, 2019). No decorrer dos anos, muitos componentes alimentares têm sido descritos como prebióticos, com destaque aos oligossacarídeos e alguns tipos de polissa- carídeos. Conforme descrito por Florowksa, Hilal e Florowski (2022), para um ingrediente ser classificado como prebiótico, ele deve: 1. Resistir ao pH ácido do estômago, alcançando o intestino grosso. 2. Deve estimular, seletivamente, o crescimento e atividade de bactérias cha- madas probióticas – tanto por meio de fermentação em si, como através de ações indiretas, como efeito antiaderente das bactérias patogênicas e dessa forma, diminuindo essa subpopulação. 3. Manter-se estável em diferentes alimentos ou tipos de processamento. 1 5 1 As mais promissoras substâncias prebióticas são dissacarídeos, oligossacarídeos e polissacarídeos. Alguns dos polissacarídeos também são considerados fibras alimentares. Os principais exemplos destas substâncias encontram-se descritos a seguir, bem como algumas fontes alimentares, baseado em recente publicação de Florowksa, Hilal e Florowski (2022). Nem toda substância prebiótica é um carboidrato. Alguns compostos fenólicos e peptídeos, por exemplo, também podem atender aos critérios citados e assim, ter potencial prebiótico. ZOOM NO CONHECIMENTO DISSACARÍDEOS Lactulose Ácido lactobiônico* Lactitol * Sintetizados industrialmente. Podem ser encontrados em alguns produtos livres de açúcar e outros produtos industrializados OLIGOSSACARÍDEOS Fruto-oligossacarídeos (FOS) Galacto-oligossacarídeos (GOS) Inulina Xilo-oligossacarídeos (XOS)* Rafinose* Encontrados em grande quantidade na batata yacon, além da aveia, cevada, ervilhas, feijões, banana, beterraba, grão de bico Encontrados em forma de suplemento alimentar UNICESUMAR 1 5 1 TEMA DE APRENDIZAGEM 5 POLISSACARÍDEOS Pectinas * Betaglucanas * Goma guar parcialmente hidrolisada * Amido resistente * Bagaço, casca e albedo de frutas cítricas (laranja, maracujá e maçã), biomassa de banana verde COMPOSTOS FENÓLICOS Antocianinas Catequinas Pró-antocianidinas Chás verde, preto e branco, maçãs, mirtilos, amoras, jabuticaba (casca) PEPTÍDEOS Caseinomacropeptídeo Pode ser encontrado em produtos lácteos como iogurtes e bebidas fermentadas. ÁCIDOS GRAXOS Ácido linolênico conjugado (CLA) Pode ser encontrado em produtos lácteos como iogurtes, queijos e manteiga. *Potencial prebiótico – mas necessita de mais evidências clínicas. Ainda não há uma legislação brasileira definindo e categorizando prebióticos. Porém, em documento publicado no ano de 2016 sobre Alimentos com proprie- dades funcionais e ou de saúde,a ANVISA traz algumas regulamentações sobre a quantidade de substâncias prebióticas em alimentos ou suplementos para que este seja considerado fonte, onde (BRASIL, 2016): 1 5 4 ■ Inulina e FOS: porção do produto pronto deve fornecer 5g não é indi- cado o consumo de mais de 30g/dia; ■ Lactulose: porção do produto pronto deve fornecer 3g; ■ Goma guar parcialmente hidrolisada: porção do produto pronto deve fornecer 2,5g; Ainda, o consumo destes prebióticos deve ser acompanhado pelo consumo de líquidos. Você já ouviu falar em FODMAPs? FODMAPs (sigla derivada do inglês, que se refere a fermentáveis oligossa- carídeos, dissacarídeos, monossacarídeos e polióis) são carboidratos de ca- deia curta, não digeríveis e de rápida fermentação pela microbiota intestinal, podendo gerar desconforto abdominal, como inchaço, estufamento e gases em pessoas com alguns problemas no trato digestivo, como a síndrome do intestino irritável. Alguns FODMAPs conhecidos são os prebióticos FOS e GOS, além da lac- tose, da rafinose, estaquiose e frutanos. Algumas fontes de alimentos ricas em FODMAPs são as leguminosas (como feijões e ervilhas), brássicas (como alho, cebola e chicória), grãos e suas farinhas integrais (trigo e centeio), soja, melancia, amora, ameixas, adoçantes artificiais contendo xilitol, manitol e eritrol. Ainda, alguns FODMAPs podem tanto ser formados como reduzidos durante o processamento de alimentos: é o caso da fermentação de pães, que reduz o conteúdo de FODMAPs. Em algumas situações, deve-se orientar a uma dieta pobre em FODMAPs. É o caso da fase ativa da síndrome do intestino irritável e de doenças inflamatórias intestinais, e na presença de constipação, inchaço e gases. APROFUNDANDO Não existe uma recomendação diária de ingestão de prebióticos dada por órgãos oficiais, porém, a Sociedade Brasileira de Nutrição Parenteral e Enteral (SBNPE) indica que quantidades de 5g a 10g podem ser recomendadas para a manuten- ção da microbiota, enquanto doses entre 12,5 e 20g são indicadas em casos de recuperação de bifidobactérias (SBNPE, 2011). UNICESUMAR 1 5 5 TEMA DE APRENDIZAGEM 5 Metabolismo, biodisponibilidade e mecanismos de ação das fibras alimentares e prebióticos O papel biológico das fibras e prebióticos está intrinse- camente relacionado ao seu metabolismo. Tais compos- tos não podem ser digeridos por enzimas em partes mais elementares, como ocorre com os demais macronutrien- tes. Cereais integrais da dieta, como trigo, centeio, arroz, aveia, centeio, sorgo e milho podem ser processados de diversas formas e assim, terão um maior ou menor con- teúdo de fibras alimentares e apresentarem diferentes velocidades de digestão. Grãos moídos (farinhas, por exemplo) têm maior digestibilidade que grãos intactos; já a aveia cozida apresenta maior viscosidade aparente e teor de betaglucanos que a aveia crua (GIUNTINI; MENEZES; SARDÁ; COELHO, 2019). Muitas fibras alimentares podem ser metabolizadas por meio de fermentação, pela microbiota do intestino grosso e ceco. Como produto, têm-se a geração de ácidos graxos de cadeia curta. Em dietas com alto conteúdo de fibras, a fermentação destas pode alcançar rendimentos de 400 – 600nmol de AGCC por dia, o equivalente a ~10% dos requerimentos calóricos do indivíduo. Exis- tem três tipos de AGCC produzidos pela microbiota: o acetato, o butirato e o propionato. Bacteroidetes pro- duzem maiores quantidades de acetato e propionato, enquanto os firmicutes produzem maiores quantida- des de butirato. As rotas metabólicas nas quais as fibras alimentares e prebióticos são fermentadas dependem do tipo de açúcar que compõe a molécula: moléculas de 6 carbonos, como a glicose, são metabolizadas por meio de glicólise; já, açúcares de 5 carbonos, como é o caso da 1 5 1 xilose ou ribose, seguem a via das pentose-fosfatos. Em ambas as rotas, os monossacarídeos são convertidos em fosfoenolpiruvatos e posteriormente, em álcoois e ácidos orgânicos, como os AGCC (DEN BESTEN et al., 2013). O alto conteúdo de fibras capaz de ser fermentado ou de prebióticos levam a uma alta produção destes ácidos graxos. Apesar destes serem parcialmente neu- tralizados por bicarbonato, a concentração de ácido leva à diminuição do pH do intestino, afetando a com- posição da microbiota. Este ciclo é muito interessan- te e um importante mecanismo de ação local destes compostos bioativos: uma redução do pH a 5.5, por exemplo, previne o crescimento de bactérias patogêni- cas, por exemplo, como enterobactérias e Clostridium. Por outro lado, o aumento do pH para 6.5 faz com que bactérias produtoras de butirato praticamente desapa- reçam, e domine a produção de acetato e propionato. O butirato é a principal fonte de energia dos colonócitos (DEN BESTEN et al., 2013). Além da produção de AGCC, fibras que são capa- zes de formar géis (como as pectinas e betaglucanas) podem retardar ou diminuir a absorção e digestão dos demais macronutrientes, como proteínas, gorduras e carboidratos, ou ainda diminuir a absorção de algumas vitaminas e minerais. A diminuída absorção de carboi- dratos e gorduras explica o potencial de muitas fibras em melhorar a resposta glicêmica e melhorar dislipidemias (WILLIS; SLAVIN, 2016). Por outro lado, as fibras ali- mentares que não podem ser fermentadas contribuem na formação e manutenção do bolo fecal no cólon. É o caso da celulose e da hemicelulose (GIUNTINI; ME- NEZES; SARDÁ; COELHO, 2019). In loco, os AGCC estimulam a contração e propulsão da massa fecal para UNICESUMAR 1 5 1 TEMA DE APRENDIZAGEM 5 a eliminação, contudo, esses compostos são transportados do lúmen intestinal, através do sangue, e atuam como moléculas sinalizadoras em vários órgãos. No fígado, por exemplo, o acetato é utilizado como fonte de energia e substrato para síntese de colesterol, glutamina, glutamato e ácidos graxos de cadeia longa; já o propionato atua como um precursor da gliconeogênese (GIUNTINI; MENEZES; SARDÁ; COELHO, 2019; DEN BESTEN et al., 2013). Além de substratos, os AGCC também são reconhecidos por receptores de membrana do tipo G específicos (GPR), a GPR41 e a GPR43, distribuídos em vários tecidos e células, como células imunes, tecido adiposo branco e marrom, tecido muscular, medula óssea, pâncreas, baço, linfonodos e até mesmo no cé- rebro. Através da ativação destes receptores, os AGCC atuam na regulação do metabolismo de ácidos graxos e da glicose (DEN BESTEN et al., 2013). Quanto aos ácidos graxos, essa sinalização promove o aumento das taxas de oxidação destes no fígado e músculo, e reduz a síntese de novo no fígado, por exemplo. A ativação do receptor GPR43 em tecido adiposo branco supri- me a sinalização de insulina e leva a menor atividade de vias anabólicas, o que reduz a estocagem de gordura. Quanto à regulação do metabolismo de glicose, os AGCC podem atuar aumentando os níveis dos hormônios PYY e GLP-1. O PYY é um hormônio que contribui com o sinal da saciedade e com a ação da insulina nos músculos e tecido adiposo, enquanto o GLP-1 leva ao aumento da secreção de insulina e diminuição da secreção de glucagon pelo pâncreas (DEN BESTEN et al., 2013). Probióticos: definição, classificação, fontes e recomendação A palavra “probióticos” deriva do grego e significa “pró-vida”. Os primeiros estu- dos na área reportam o ano de 1907, cujas descobertas apontaram que bactérias ácido-láticas eram capazes de promover benefícios à saúde intestinal por meio de “fatores” produzidos por estas. Foi em 1965 que o termo foi definido pela primeira vez. Inicialmente, probióticos eram definidos como “microrganismos capazes de influenciar positivamente a microbiota intestinal” (SALGADO; CAMPIDELLI, 2019). Atualmente, a definição da ANVISA refere-se ao termo como: 1 5 8 Probióticos são microrganismos vivos que, por meio da administração em quantidades adequadas, conferem benefícios à saúde do indivíduo. Porém o uso requer a comprovação de sua segurança e benefícios à saúde (Art. 3 e4, RDC 241) (BRASIL, 2018). A microbiota intestinal atua como uma “cooperativa”: para isto, diferentes espécies de microrganismos atuam em sinergia, contudo, o imbalanço entre espécies, causado pela maior ou menor abundância de algumas espécies, leva a um quadro denominado disbiose. A disbiose está associada à alteração da barreira epitelial do intestino, a translocação bacteriana, agravamento de doen- ças inflamatórias (por um aumento da secreção de fatores pró-inflamatórios) e de doenças autoimunes (GIRAFFA, 2022). Neste contexto, o consumo de probióticos visa melhorar o quadro de dis- biose. Para tal, microrganismos probióticos influenciam a composição e ativi- dade da microbiota residente de forma direta, por meio de adesão e colonização no intestino e ação “de barreira”, ou através de ações mediadas por metabólitos (SALGADO; CAMPIDELLI, 2019). UNICESUMAR 1 5 9 TEMA DE APRENDIZAGEM 5 As espécies mais amplamente utilizadas como probióticas são as perten- centes aos gêneros Lactobacillus e Bifidobacterium, além de algumas outras espécies gram-positivas. Interessantemente, dependendo da via de parto, os lactobacilos e bifidobactérias são as primeiras bactérias que colonizam o TGI em recém-nascidos (GIRAFFA, 2022). Probióticos podem ser encontrados tanto na forma de produtos alimentícios en- riquecidos como suplementos alimentares. No caso de alimentos, as exigências mínimas necessárias para que este seja considerado um probiótico seguem a Reso- lução nº 241, de 2018 (ANVISA), observando especialmente os seguintes aspectos: • Identificação precisa da cepa de microrganismo (espécie e linhagem), além de depósito em coleção de cultura internacionalmente reconhecido; • Ausência de efeitos adversos, patogenicidade e toxicidade após estudos clínicos em humanos; • Benefício claramente identificado levando em conta o maior nível de evidên- cias possível; • Demonstração de sobrevivência às condições do trato digestório humano, mesmo considerando a menor quantidade recomendada de microrganismos. Como se forma a microbiota intestinal? O início da formação da microbiota intestinal se dá logo após o nascimento e influencia a permanência ou não dos microrganismos subsequentes. Diferentes fatores relacionam-se a esta formação, dentre eles: o tipo de parto, o aleita- mento materno e o uso racional de antibióticos nos primeiros meses de vida. Quer entender mais? Na matéria da Sociedade Brasileira de Pediatria, pode-se analisar a importância de cada um destes fatores na formação de uma micro- biota saudável. Um spoiler: o mais natural sempre carrega inúmeros benefícios. Recursos de mídia disponíveis no conteúdo digital do ambiente virtual de aprendizagem. EU INDICO 1 1 1 Em um alimento, a quantidade mínima viável de probióticos deve estar na faixa de 108 a 109 Unidade formadora de colônias (UFC) na porção de produ- to pronto para consumo, conforme indicação do fabricante (DE OLIVEIRA; PIMENTEL; SIMOMURA, 2019). Já para suplementos alimentares, os valores variam. Na Figura 2 estão descritas as espécies de probióticos reconhecidas pela ANVISA – IN 76 (BRASIL, 2020c) e respectiva quantidade mínima necessária, por micro-organismo, em UFC por dose. Figura 2 – Espécies de bactérias probióticas aprovadas para uso no Brasil pela ANVISA Descrição da Imagem: à esquerda, em um círculo verde-claro, a ilustração de uma mulher de cabelo preto, blusa cor salmão e calça azul. Na parte do abdome, ênfase é dada ao TGI, principalmente ao intestino. Nele, está de- senhado, em branco, representação da microbiota. À direita, em uma representação do intestino em verde-claro, estão descritas, em azul, as espécies de probióticos aprovadas pela ANVISA: Lactobacillus acidophilus: 1 x 109 UFC; Lactobacillus gassseri 1 x 1010 UFC; Lactobacillus rhamnosus GG 1 x 1010 UFC; Lactobacillus rhamnosus HN001 6 x 109 UFC, Lactobacillus reuteri 1 x 108 UFC, Bifidobacterium bifidum Bifidobacterium animalis sub. lactis HN019 2 x 109 UFC; Bifidobacterium animalis sub. lactis DSM 15954 1 x 109 UFC; Bifidobacterium lactis 1 x 109 UFC; Associação de L. rhamnosusI R0O11 (3,8 x 109 UFC) e L.helveticus (2 x 108 UFC); Associação de L. helveticus R0O52 (2,7 x 109 UFC) e B.longum R0O175 (3 x 108 UFC); Associação de B. lactis BI-O7 (4,25 x 109 UFC) e L.acidophilus (4,25 x 109 UFC) ou B.lactis BI-04 (4,25 x 109 UFC) e L.paracasei lpc-37 (4,25 x 109 UFC). As principais fontes alimentares dos probióticos são formulações lácteas for- tificadas, especialmente iogurtes, leites fermentados e queijos. Ainda, o leite materno é importante fonte de probióticos. Além dos produtos lácteos, alguns produtos fermentados orientais e indianos também têm sido apontados como fonte de probióticos: entre eles, está o tempeh, kimchi e o missô (DE OLIVEIRA; PIMENTEL; SIMOMURA, 2019). UNICESUMAR 1 1 1 TEMA DE APRENDIZAGEM 5 Kefir e Kombucha: Alimentos probióticos? O Kefir e a Kombucha são dois tipos de alimentos fermentados que comumente são preparados de maneira artesanal, utilizando culturas chamadas starter, ou seja, culturas iniciadoras; devido à fermentação, muitos apontamentos têm sido feitos sobre propriedades probióticas desses produtos. Na kombucha, a cultura iniciadora são leveduras e bactérias (Scoby), que têm como substrato uma mistura de chá (Camelia sinensis) com açúcar; no caso do kefir, a cultura iniciadora é uma mistura de bactérias lácticas. Ambos os produtos possuem o que denominamos de Padrões de Identidade e Qualidade (PIQ) pelo Ministério da Agricultura (MAPA), o que estabelece critérios mínimos de qualidade para comercialização. No caso da kombucha, a Instrução Normativa nº 41, de 2019, aponta que a presença de microrganismos viáveis pode ocorrer ou não, em quantidades variáveis; independentemente do fato, a alegação de propriedade funcional ou probiótica é proibida (BRASIL, 2019). Já as definições de kefir são dadas juntamente com a PIQ dos leites fermentados de 2007; nesse caso, a quantidade mínima de bactérias lácticas exigida para o produto é de 107 UFC/g (BRASIL, 2007). Diferentes estudos demonstram que o consumo de kombucha e kefir podem trazer benefícios à saúde. De fato, tanto a kombucha quanto o kefir, geralmente, possuem bactérias probióticas em sua composição e essas propriedades muitas vezes são atreladas a estes microrganismos. Contudo, ao se tratar de preparos caseiros, é impossível mensurar a concentração destas nos limites estabelecidos. Dessa forma, e em consonância com a legislação federal, não se pode afirmar que a kombucha e o kefir são alimentos probióticos. O que se pode dizer é que estes produtos podem possuir microrganismos probióticos. APROFUNDANDO 1 1 1 Simbióticos: definição, classificações, fontes e recomendação O termo simbiótico foi cunhado pela primeira vez em 1995 e refere-se à combinação entre um probiótico e um prebiótico em um alimento ou formulação. O componen- te prebiótico suporta o crescimento da cultura probiótica, em um efeito sinérgico, o que potencializa seus benefícios (SALGADO; CAMPIDELLI, 2019). Neste contexto, o prebiótico deve ser capaz de poten- cializar o efeito do probiótico, ou seja, ser utilizado por microrganismo específico, estimulando seu crescimento seletivo, sem, no entanto, estimular o crescimento de ou- tros microrganismos. Diversos estudos apontam que, na presença de algum prebiótico, a cultura probiótica ad- quire maior tolerância a condições adversas, incluindo temperaturas e pH extremas e níveis de oxigênio. Como consequência da colonização destes microrganismos, há manutenção da estrutura do intestino, melhoria da ativi- dade metabólica intestinal e prevenção do crescimento de bactérias patogênicas oportunistas e seus metabólitos (KUMARI et al., 2020). As recomendações individuais para simbióticos são as mesmas que para prebióticos e probióticos. Para prebióticos, 4g/dia é a porção mínima necessária para promover o crescimento de culturas probióticas, porém, estudos têm indicado queaté 10 g/dia de FOS é consi- derada uma concentração bem tolerada e doses maio- res que 14 g/dia podem causar desconforto intestinal. UNICESUMAR 1 1 1 TEMA DE APRENDIZAGEM 5 Você já ouviu falar nos termos “posbiótico” e “paraprobiótico”? Apesar das regulamentações atuais exigirem concentrações mínimas viáveis para se considerar um alimento probiótico ou simbiótico, evidências recentes sugerem que as ações destes microrganismos podem ser independentes da viabilidade das células. Neste contexto, inicialmente, o termo paraprobiótico foi estabelecido. No contexto, paraprobióticos seriam células microbianas não viáveis (ou seja, in- tactas ou rompidas), ou ainda extratos celulares brutos. Com o avançar dos estudos, recentemente este conceito foi substituído pelo termo “posbióti- cos”, que se refere, além das células não viáveis, a uma ampla variedade de moléculas bioativas como AGCC, enzimas, peptídeos etc. derivadas de cul- turas probióticas e capazes de promover benefícios à saúde (KUMARI et al., 2020). Este termo ainda é muito novo, e maiores evidências são necessárias para esta nova classificação nesta classe de compostos bioativos. APROFUNDANDO Quanto aos probióticos, concentrações mínimas de determinada cultura pro- biótica devem alcançar 108 a 109 UFC/porção de produto pronto para consumo (DE OLIVEIRA; PIMENTEL; SIMOMURA, 2019). Em alimentos industrializados e suplementos alimentares, as culturas pro- bióticas que vêm sendo estudadas em formulações simbióticas são: Lactobacillus spp, Bifidobacterium spp, além do Bacillus coagulans, em associação aos pre- bióticos comumente utilizados estão os FOS, a inulina, GOS e XOS. No Brasil, alguns queijos e iogurtes simbióticos podem ser encontrados no mercado, além de suplementos alimentares (KUMARI et al., 2020). Metabolismo, biodisponibilidade e mecanismos de ação dos probióticos e simbióticos A aplicação de cepas probióticas e simbióticas à saúde intestinal requer matrizes específicas para garantir sua sobrevivência durante a estocagem e ao longo do TGI, para assim chegarem em concentrações suficientes ao sítio de ação. Dessa forma, matrizes lácteas têm sido amplamente utilizadas, com destaque aos iogurtes e leites fermentados, porém, alguns cereais e sucos também vêm sendo estudados como 1 1 4 matrizes alimentícias favoráveis. Ainda, é importante ressaltar que a cepa deve permanecer estável em processos de fabricação, por exem- plo, a pasteurização. Por outro lado, algumas cepas de probióticos requerem o uso de técnicas de microencapsulação para serem con- sideradas, pois não são capazes de sobreviver a condições digestivas (DE OLIVEIRA; PIMENTAL; SIMOMURA, 2019). Por não se tratar de nutrientes, os probióticos não são metabo- lizados, porém seu mecanismo de ação e biodisponibilidade depen- dem de algumas propriedades. Dentre elas, está a potencial adesão à mucosa intestinal, o que pode tornar a colonização mais definitiva e contribuir com a exclusão competitiva de microrganismos patogê- nicos, que estão relacionadas ao consumo regular (GIRAFFA, 2022). É importante ressaltar que as recomendações mínimas de doses de probióticos em alimentos e suplementos baseiam-se nestes fatores e por isso, devem-se observar estas concentrações ao se prescrever probióticos. Existem algumas exceções, em que doses menores exercem efeitos benéficos à saúde: nesse caso, estudos e evidências detalhadas dos benefícios em modelo humano (estudos clínicos) de fase II e III devem ser apresentados à ANVISA para possível aprovação (BRASIL, 2018). Propriedades funcionais das fibras alimentares, prebióticos, probióticos e simbióticos As propriedades funcionais dos componentes dietéticos aqui apresentados vêm sendo alvo de estudos há muito tempo e di- versos efeitos sistêmicos já são bastante estabelecidos. Como os mecanismos de dose-resposta de prebióticos e probióticos são bastante claros, estudos destes compostos bioativos são multidis- ciplinares e englobam conhecimentos tanto da área da ciência da nutrição, como das ciências farmacêuticas e da área de ciência e tecnologia de alimentos. A imagem a seguir apresenta um fluxograma com diferentes propriedades funcionais destes compostos, baseado em Kumari et al. (2020) e Santosh, Singh e Prakash (2017). UNICESUMAR 1 1 5 TEMA DE APRENDIZAGEM 5 Figura 3 – Fluxograma com os principais efeitos biológicos descritos para fibras alimentares, simbióticos, pré e probióticos / Fonte: a autora. Descrição da Imagem: à esquerda, a palavra “simbiótico” está escrita em retângulo cinza, na vertical. Uma chave conecta-a aos retângulos contendo as palavras “prebióticos” (retângulo azul) e “probióticos” (retângulo laranja). Acima destes, em um retângulo verde, estão as palavras “Fibras alimentares”. Uma chave conecta fibras alimen- tares e prebióticos ao retângulo branco com a assertiva: Efeitos na absorção de nutrientes. Deste retângulo, uma chave conecta-se com outros dois: menor risco de obesidade e melhora do perfil glicêmico e lipídico. Abaixo, partindo dos retângulos prebióticos e probióticos, dois traços apontam para o retângulo modulação direta da microbiota intestinal. Deste, partem três traços que apontam para efeitos imunomodulatórios, de onde um traço aponta para melhora de doenças autoimunes e redução de alergias, efeitos antitumorais, de onde aponta outro traço para quimioprevenção do câncer colorretal, e proteção contra infecções entéricas, de onde aponta outro traço para diarreias e constipação. Apenas da palavra probióticos, uma seta aponta para retângulo escrito efeitos metabólicos, de onde parte um traço para melhor digestão da lactose. A boa saúde dos intestinos contribui com a saúde de maneira global e com o metabolismo como um todo. Devido as suas funções fundamentais na digestão e absorção de nutrientes, modular a microbiota intestinal, e a saúde desse órgão através de alimentos funcionais é uma estratégia de nutrição eficiente. Dentre os compostos bioativos que atuam diretamente na saúde intestinal estão as fibras alimentares, pre-, pro e simbióticos. Para entender mais sobre este tema, assista à videoaula: Classes de compostos bioativos: fibras alimentares, pré, pró e simbióticos. Recursos de mídia disponíveis no conteúdo digital do ambiente virtual de aprendizagem. EM FOCO 1 1 1 NOVOS DESAFIOS A importância dos intestinos é um tema emergente em diferentes áreas da saúde, sendo a nutrição uma das principais delas. Este órgão é a porta de entrada da maioria dos nutrientes ingeridos e neles, estes compostos sofrem intensa metabo- lização para serem utilizados pelo organismo em diferentes órgãos alvo. Além do mais, o intestino possui grande rede neuronal, conectando-o a várias atividades do sistema nervoso, além de ser fundamental, a resposta imune é importante barreira física contra a entrada de patógenos e infecções. Para além disso, a ca- racterização da microbiota intestinal e principais metabólitos produzidos é uma área de intensas descobertas em constante evolução. Neste contexto, tem sido demonstrado que a ingestão regular de fibras ali- mentares, probióticos, prebióticos e simbióticos sobre os intestinos e na modu- lação da microbiota pode gerar inúmeros benefícios à saúde, tanto locais como sistêmicos. Fibras alimentares e alguns prebióticos podem ser encontrados em alimentos in natura, e os probióticos geralmente são encontrados em produtos lácteos enriquecidos, além de suplementos alimentares. No Brasil, a ANVISA regulamenta quais são as doses mínimas necessárias para que um alimento ou suplemento seja considerado probiótico, e deve-se ter atenção a isto no momento de elaborar-se dietas ou orientações nutricionais. Assim, a prescrição e orientação do consumo de fibras alimentares, pré, pró e simbióticos pode melhorar a saúde global e muitos outros quadros fisiopato- lógicos de pacientes. UNICESUMAR 1 1 1 VAMOS PRATICAR 1. Fibras alimentares são nutrientes pouco digeríveis e essenciais à manutençãoda saúde intestinal. Possuem estrutura química complexa e que apresenta relação com suas propriedades físico-químicas (GIUNTINI et al., 2019). Fonte: GIUNTINI, E. B. et al. Fibras alimentares. Organização de PIMENTEL, C. V. M.; ELIAS, M. F.; PHILIPPI, S. T. Alimentos funcionais e compostos bioativos. Editora Manole, 2019. E-book. Sobre as propriedades das fibras alimentares, é correto afirmar: a) Todas as fibras alimentares são carboidratos. b) A divisão das fibras em solúveis e insolúveis é a melhor maneira de classificá-las. c) Todas as fibras alimentares têm a capacidade de formar géis. d) Boa parte das fibras não são digeríveis devido ao tipo de ligação entre as moléculas, incapaz de ser clivada. e) Apenas a pectina é uma fibra alimentar fermentável pela microbiota intestinal, por ser formada por diversos sacarídeos. 2. Os ácidos graxos de cadeia curta (AGCC) são metabólitos de algumas espécies que integram à microbiota intestinal com várias ações benéficas à saúde (DEN BESTEN et al., 2013). Fonte: DEN BESTEN, G. et al. The role of short-chain fatty acids in the interplay between diet, gut microbiota, and host energy metabolism. J Lipid Res. 54(9); 2013. Sobre os AGCC: I - O propionato, butirato e acetato são os AGCC produzidos pela microbiota intestinal. II - A quantidade de fibras ou prebióticos da dieta não altera a quantidade de AGCC pro- duzida. III - Os AGCC aumentam o pH do intestino e essa alcalinização previne o crescimento de bactérias patogênicas. IV - Os AGCC contribuem na formação e manutenção do bolo fecal. 1 1 8 VAMOS PRATICAR É correto o que se afirma em: a) I, apenas. b) II e IV, apenas. c) III e IV, apenas. d) I, II e III, apenas. e) I, II, III e IV. 3. Os probióticos são regulamentados por resoluções da ANVISA. Em caso de alimentos, a RDC 241 aborda algumas exigências necessárias para que um produto seja consi- derado probiótico. Fonte: BRASIL. Ministério da Saúde. Agência Nacional de Vigilância Sanitária (ANVISA). Resolução – RDC nº 241, de 26 de julho de 2018. Dispõe sobre os requisitos para com- provação da segurança e dos benefícios à saúde dos probióticos para uso em alimentos. Brasília/DF, 26 de jul. 2018. Com base nas informações apresentadas, avalie as asserções a seguir e a relação pro- posta entre elas: I - A identificação da cepa de micro-organismo probiótico presente no alimento é fundamental PORQUE II - A partir disto será possível analisar outros critérios técnicos. A respeito dessas asserções, assinale a opção correta: a) As asserções I e II são verdadeiras, e a II é uma justificativa correta da I. b) As asserções I e II são verdadeiras, mas a II não é uma justificativa correta da I. c) A asserção I é uma proposição verdadeira e a II é uma proposição falsa. d) A asserção I é uma proposição falsa e a II é uma proposição verdadeira. e) As asserções I e II são falsas. 1 1 9 REFERÊNCIAS BRASIL. Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento (MAPA). Instrução Normativa nº 46, de 23 de outubro de 2007. Adota o Regulamento Técnico de Identidade e Qualidade de Leites Fermentados. Diário Oficial da União. Brasília/DF. 24 out. 2007. BRASIL. Ministério da Saúde. Agência Nacional de Vigilância Sanitária (ANVISA). Alimentos com alegações de propriedades funcionais e ou de saúde. Brasília, 2016. BRASIL. Ministério da Saúde. Agência Nacional de Vigilância Sanitária (ANVISA). Resolução – RDC nº 241, de 26 de julho de 2018. Dispõe sobre os requisitos para comprovação da segurança e dos benefícios à saúde dos probióticos para uso em alimentos. Diário Oficial da União. Brasília/DF, 26 jul. 2018. BRASIL. Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento (MAPA). Instrução Normativa nº 41, de 17 de setembro de 2019. Estabelece o Padrão de Identidade e Qualidade da Kom- bucha. Diário Oficial da União. Brasília/DF. 18 set. 2019. BRASIL. Ministério da Saúde. Agência Nacional de Vigilância Sanitária (ANVISA). Instrução Normativa 75, de 8 de outubro de 2020. Estabelece os requisitos técnicos para declara- ção de rotulagem nutricional nos alimentos embalados. Diário Oficial da União, Brasília/DF, 9 out. 2020a. BRASIL. Ministério da Saúde. Agência Nacional de Vigilância Sanitária (ANVISA). Resolução – RDC nº 429, de 8 de outubro de 2020. Dispõe sobre a rotulagem nutricional dos alimentos embalados. Diário Oficial da União, Brasília/DF, 9 out. 2020b. BRASIL. Ministério da Saúde. Agência Nacional de Vigilância Sanitária (ANVISA). IN nº 76, de 5 de novembro de 2020. Dispõe sobre a atualização das listas de constituintes, de limites de uso, de alegações e de rotulagem complementar dos suplementos alimentares. Diário Oficial da União. Brasília/DF. 11 nov. 2020c. DEN BESTEN, G.; VAN EUNEN, K.; GROEN, A. K.; VENEMA, K.; REIJNGOUD, D. J.; BAKKER, B. M. The role of short-chain fatty acids in the interplay between diet, gut microbiota, and host energy metabolism. J Lipid Res. 54(9); 2013. DE OLIVEIRA, B. C. G.; PIMENTEL, C. V. M. B.; SIMOMURA, V. L. Probióticos. Organização de PIMENTEL, C. V. de M. B.; ELIAS, M. F.; PHILIPPI, S. T. Alimentos funcionais e compostos bioativos: Editora Manole, 2019. E-book. FLOROWSKA, A.; HILAL, A.; FLOROWSKI, T. Chapter 2 – Prebiotics and synbiotics. Organização de BRANDELLI, A. Probiotics Advanced Food and Health Applications. Academic Press: 2022. E-book. GIRAFFA, G. Chapter 3 – Microorganisms with food application as probiotics. Organização de BRANDELLI, A. Probiotics Advanced Food and Health Applications. Academic Press: 2022. E-book. 1 1 1 REFERÊNCIAS GIUNTINI, E. B.; MENEZES, E. W.; SARDÁ, F. A. H.; COELHO, K. S. Fibras Alimentares. Organiza- ção de PIMENTEL, C. V. M.; ELIAS, M. F.; PHILIPPI, S. T. Alimentos funcionais e compostos bioativos. Editora Manole, 2019. E-book. KUMARI et al. Chapter 11 – Probiotics, prebiotics, and synbiotics: Current status and future uses for human health. Organização de RASTEGARI, A. A; YADAV, A. N.; YADAV, N. New and Future Developments in Microbial Biotechnology and Bioengineering. Elsevier: 2020. SALGADO, J.; CAMPIDELLI, M. L. L. Capítulo 9 – Alimentos probióticos, prebióticos e simbióti- cos. Organização de SALGADO, J. Alimentos funcionais. Oficina de Textos. E-book. SANTOSH, K. J.; SINGH, H. R.; PRAKASH, P. Chapter 1 – Dietary Fiber and Human Health: an Introduction. Organização de SAAMAN, R. Dietary Fiber for the prevention of Cardiovas- cular disease: Academic Press. 2017. E-book. SBNPE. SOCIEDADE BRASILEIRA DE NUTRIÇÃO PARENTERAL E ENTERAL / Projeto Dire- trizes. Recomendações nutricionais para adultos em terapia nutricional enteral e parenteral, 2011. Disponível em: http://diretrizes.amb.org.br/_BibliotecaAntiga/recomen- dacoes_nutricionais_de_adultos_em _terapia_nutricional_enteral_e_parenteral.pdf. Acesso em: 19 jul. 2023. TURNBAUGH, PJ et al. An obesity-associated gut microbiome with increased capacity for energy harvest. Nature. 21; 444(7122): 1027-103, 2006. WILLIS, J. H.; SLAVIN, J. L. Fibras dietéticas. Organização de ROSS, A. C.; CABALLERO, B.; COUSINS, R. J.; TUCKER, K. L.; ZIEGLER, T. R. Nutrição Moderna de Shils na Saúde e na Doença. Editora Manole, 2016. E-book. 1 1 1 http://diretrizes.amb.org.br/_BibliotecaAntiga/recomendacoes_nutricionais_de_adultos_em http://diretrizes.amb.org.br/_BibliotecaAntiga/recomendacoes_nutricionais_de_adultos_em 1. Opção D. A lignina é uma fibra dietética e não é classificada como carboidrato. A divisão entre fibras solúveis e insolúveis não é recomendada pelo IOM. Apenas algumas fibras são capazes de formar géis em contato com a água quente, como a pectina e betaglucanas. A pectina é um exemplo de fibra alimentar que pode ser fermentada, mas não é a única. 2. Opção A. Quanto maior a ingestão de FA e prebióticos, maior a produção de AGCC. AGCC são ácidos e diminuem o pH intestinal. A formação e aumento do bolo fecal se dá por ação de fibras não fermentáveis (como celulose e hemicelulose). 3. Opção A. A partir da identificação da cepa de microrganismo, é possívelavaliar tanto evi- dências científicas apontando a ausência de efeitos adversos como de benefícios, além de condições como sobrevivência ao TGI e concentração mínima exigida. CONFIRA SUAS RESPOSTAS 1 1 1 MEU ESPAÇO 1 1 1 UNIDADE 4 MINHAS METAS CLASSES DE COMPOSTOS BIOATIVOS: ALCALOIDES E COMPOSTOS SULFURADOS Definir alcaloides e compostos sulfurados como compostos funcionais. Identificar os principais exemplos dos compostos em alimentos. Conhecer o metabolismo destes componentes alimentares bioativos. Apresentar dados sobre a biodisponibilidade destes componentes. Conhecer as recomendações dietéticas de ingestão. Identificar as principais propriedades funcionais descritas. Apresentar os principais alimentos-fonte encontrados na dieta brasileira. T E M A D E A P R E N D I Z A G E M 6 1 1 1 INICIE SUA JORNADA Café e cafeína, alho e alicina, brócolis e sulforafanos… além de características sensoriais, propriedades bioativas! Alguns dos nomes nos remetem ao importante alimento-fonte, como é o caso da cafeína e da alicina. Estes são alguns exemplos de compostos bioativos das classes dos alcaloides e organossulfurados, classes de compostos funcionais distintas, mas que apresentam em sua estrutura elementos químicos como nitrogênio (pre- sente nos alcaloides e grande parte dos compostos sulfurados) e enxofre (presente nos compostos sulfurados) e têm tudo a ver com as características sensoriais de seus alimentos-fonte. Os alcaloides, cuja nomenclatura deriva de termo árabe, que significa “rela- cionado às cinzas de plantas” são metabólitos secundários. Dessa forma, esses compostos atuam em mecanismos de defesa, reprodução e sobrevivência de plan- tas. Quimicamente são um grupo de compostos com uma ou mais moléculas de nitrogênio capazes de formar ligações de hidrogênio com proteínas, enzimas e receptores. Esta classe de compostos é altamente heterogênea: existem tanto alcaloides bioativos como tóxicos (ASHIHARA; SANO; CROZIER, 2008). Um dos primeiros alcaloides isolados no início do século XIX foi a morfina, um opioide extraído da papoula e com efeitos farmacológicos bastante conhe- cidos, especialmente como sedativo e potente analgésico. Em alimentos, o prin- cipal exemplo é a cafeína, a substância psicoativa mais consumida do mundo e uma das responsáveis pelo amargor, sabor primário do café. Além da cafeína, outros alcaloides conferem atributos sensoriais a vários alimentos: é o caso da capsaicina, alcaloide presente em pimentas e que conferem a sensação de ar- dência, ou da quinina, alcaloide responsável pelo forte gosto amargo da água tônica. Apesar destes compostos serem consumidos geralmente em doses baixas e inclusive, agradarem ao paladar de muitas pessoas, tanto o sabor amargo como a sensação de ardência são atributos sensoriais que são primariamente associados à percepção de toxicidade na natureza (ASHIHARA; SANO; CROZIER, 2008). Os compostos sulfurados, como o próprio nome diz, são substâncias que contêm ao menos uma molécula de enxofre na sua composição. Da mesma forma que os alcaloides, esses compostos também são metabólitos secundários e, muitos desses em alimentos são responsáveis por características sensoriais UNICESUMAR 1 1 1 TEMA DE APRENDIZAGEM 6 importantes, principalmente associadas ao aroma: é o caso do odor aliáceo em alhos, derivado da alicina, e do odor fétido derivado das brássicas, presente em alimentos como brócolis, repolho e couve-flor. Além disso, os efeitos fun- cionais destes componentes são descritos desde os primórdios da medicina, quando o próprio Hipócrates já remetia propriedades medicinais aos extratos de crucíferas, incluindo a quimioprevenção de cânceres. Interessantemente, o papel bioativo destes componentes depende de alguma ação mecânica sobre o alimento, como corte, maceração ou até mesmo a mastigação. Esses mecanis- mos permitem a atuação de enzimas (especialmente a mirosinase), responsável pela hidrólise dos compostos “mãe” em seus derivados bioativos (BATISTA; SILVA-MAIA; MARÓSTICA JR, 2021). VAMOS RECORDAR? Os alcaloides e compostos sulfurados apresentam nitrogênio e enxofre em suas moléculas e conferem características sensoriais aos seus alimentos-fonte. Gosto amargo, aroma característico e sensações, como picância, são derivadas desses componentes, que são importantes compostos bioativos. Vamos re- cordar quais são as propriedades sensoriais e como elas se relacionam a esses compostos bioativos? Recursos de mídia disponíveis no conteúdo digital do ambiente virtual de aprendizagem. Alguns bem conhecidos e encontrados em grupos específicos de alimentos, outros com clara ação farmacológica e que também são encontrados em fár- macos. Neste tema de aprendizagem, nós vamos explorar três classes de com- postos bioativos, que possuem nitrogênio em sua composição: os alcaloides, os compostos sulfurados (que também possuem enxofre). Comida nutritiva e também bioativa: os alcaloides e os compostos sulfurados. Recursos de mídia disponíveis no conteúdo digital do ambiente virtual de aprendizagem. PLAY NO CONHECIMENTO 1 1 8 DESENVOLVA SEU POTENCIAL ALCALOIDES COMO COMPOSTOS BIOATIVOS EM ALIMENTOS O QUE SÃO ALCALOIDES? Por definição, alcaloides são uma categoria de compostos naturais que contêm nitrogênio em uma estrutura anelar, comumente he- terocíclica, com características neutras ou pouco ácidas, ligados a outras estruturas químicas diversas. São considerados produtos de detoxificação, ou seja, gerados a partir do metabolismo primário vegetal. Em vegetais são encontrados em maiores concentrações em sementes, onde cumprem importante função no estoque de nitrogênio. Também podem ser encontrados em algumas espécies de fungos. O nitrogênio encontrado na molécula deriva de seus precursores mais comuns, os aminoácidos (a estrutura mais primária que forma as proteínas) ou é adicionada por meio de reações de transaminação. Os alcaloides apresentam estruturas muito diversas e uma classificação uniforme não é totalmente estabelecida, porém, as quatro divisões apresentadas a seguir são vistas como uma classificação mais “universal”: são os alcaloides heterocíclicos ou verdadeiros, cuja estrutura deriva de ami- noácidos, os protoalcaloides, cujo nitrogênio se encontra em outra estrutura, não o anel heterocíclico, e os pseudoalcaloi- des, cujo nitrogênio da estrutura heterocíclica não é derivado de aminoácidos, mas é obtido por meio de reações de transaminação (VARELA et al., 2023). Devido às fortes ações farmacológicas, o consumo regular de muitos alcaloides pode levar ao vício e alguns inclusive são consi- derados drogas ilícitas ou formam parte de drogas lícitas (como é o caso da cocaína e da nicotina). Em alimentos, os principais exem- plos de alcaloides consumidos na dieta são a cafeína, a teobromina, a piperina e a capsaicina, que vamos conhecer em detalhes. UNICESUMAR 1 1 9 TEMA DE APRENDIZAGEM 6 Alcaloides em alimentos: cafeína e teobromina A cafeína (1,3,7-trimetilxantina) e a teobromina (3,7-dimetilxantina) são pseu- doalcaloides que pertencem ao grupo das metilxantinas, sendo encontradas em chás, cafés, chocolates e derivados de cacau e diversas bebidas não alcoólicas, como chimarrão e chá-mate, além de pó de guaraná, e conferindo o sabor amargo a estes produtos. A síntese destes compostos envolve diversas reações enzimáticas, tendo como precursores nucleotídeos purínicos ou xantosina. Quimicamente, a diferença entre a cafeína e a teobromina é a presença de um grupamento metil extra, ligado ao nitrogênio da estrutura anelar, da cafeína. Por outro lado, a rota de biossíntese da cafeína envolve a prévia formação de teobro- mina, sendo que a síntese de ambos os compostos é marcadamente au- mentada durante o crescimento e maturação, e com maiores concentrações durante as safras (ASHIHARA; SANO; CROZIER, 2008). ZOOM NO CONHECIMENTO 1 8 1 A teobromina é majoritariamente encontrada em sementes de cacau e, dessa forma, em chocolatesou derivados de cacau. Os chocolates amargos possuem concentrações muito superiores de teobromina que os chocolates ao leite (en- quanto chocolates amargos apresentam quase 1g de teobromina por 100g de pro- duto, chocolates ao leite apresentam 0,1g do composto em 100g). Os chocolates brancos não possuem teobromina (MENG; JALIL; ISMAIL, 2009). Já a mais conhecida e consumida fonte de cafeína é a bebida café. Neste con- texto, grãos da varietal Robusta apresentam maiores teores de cafeína, seguidos pelos grãos de café Arábica, o mais comumente encontrado. A forma de preparo do café é capaz de alterar significativamente a concentração desse composto no produto final, como pode ser observado no Quadro 1. Outras fontes alimentares importantes de cafeína é o pó de guaraná (que apresenta quantidades significativas de compostos), bebidas à base de erva-mate e derivados de cacau (Quadro 1). UNICESUMAR 1 8 1 TEMA DE APRENDIZAGEM 6 Quadro 1 – Quantidade de cafeína nas principais fontes alimentares Fonte: adaptado de Silva e Beltrame (2019). ALIMENTO CONCENTRAÇÃO DE CAFEÍNA (MG/100G) PORÇÃO CAFEÍNA POR PORÇÃO ML G Café coado 60-100 200 120-200 Café expresso 212 50 106 Café solúvel 27-72 200 54 Chocolate amargo (60-69% de cacau) 70-100 25 17,5-25 Chocolate ao leite 3-50 25 1-12,5 Cacau em pó 230 20 46 Pó de guaraná 2000 2.5 50 Chá mate (Ilex paraguariensis) 7,5 200 15 Mate quente (Chimarrão) 27 500 135 Mate gelado (tererê) 17 500 85 Chá verde ou preto (infusão de 5 min) 13-33 200 26-66 A Resolução nº 243, de 2018, estabelece os valores de referência para o consumo de cafeína em indivíduos saudáveis. Nesse contexto, o limite mínimo e máximo de consumo, para maiores de 19 anos, é de 75 a 200 mg/dia, respectivamente. 1 8 1 Entretanto, a regulamentação não estabelece que esses limites de consumo de cafeína são adequados para gestantes e lactantes. Ainda, não é recomenda- do o consumo da substância por crianças pequenas e recomenda-se consumo moderado para adolescentes, visto que o poder estimulante da substância pode afetar o desenvolvimento neuropsicomotor. Não há recomendação oficial sobre doses de consumo de teobromina e efeitos à saúde, porém, estudos com humanos reportaram que efeitos benéficos são ob- servados com doses de até 250 mg/dia. O consumo maior que esta quantidade pode apresentar efeitos negativos à saúde (BAGGOTT et al., 2013). Cafeína como suplemento alimentar para atletas A cafeína vem sendo usada como suplemento alimentar por atletas devido ao seu potencial ergogênico. Neste contexto, tais suplementos são utilizados para aumentar a resistência aeróbia e propiciar efeitos sobre a percepção de esforço e na contração muscular, especialmente, em exercícios físicos de longa du- ração e, dessa forma, melhorar a performance. Quanto a isso, doses entre 3 e 6mg por kg de peso são sugeridas antes da prática, sendo a escolha baseada em avaliação individual (SANTOS; FABI, 2019). Ainda, o uso de cafeína é permitido, não está na lista de antidoping. APROFUNDANDO Alcaloides em alimentos: piperina e capsaicina A piperina e a capsaicina são alcaloides verdadeiros encontrados em especiarias e pimentas, costumeiramente usadas no preparo de alimentos. A piperina é um alcaloide amídico encontrado, principalmente, em bagas de pimentas utilizadas como especiarias, como a pimenta preta, pimenta branca e a pimenta do reino, além de temperos como o curry, que são utilizadas desde a antiguidade tanto como tempero como para conservação de alimentos. Em sua UNICESUMAR 1 8 1 TEMA DE APRENDIZAGEM 6 estrutura química, a piperina apresenta, em um extremo, um anel aromático, seguido por uma cadeia alifática, e no outro extremo, um grupamento amida. Em conjunto com óleos essenciais e voláteis, a piperina é responsável pela pun- gência das pimentas. As quantidades de piperina encontradas nas diferentes espécies de piper variam conforme condições de cultivo, clima e condições de secagem, variando entre 2 a 7,4%, com maiores concentrações nas pimen- tas escuras. A pré-moagem das pimentas leva à degradação destes compostos, portanto, é recomendável que a moagem seja feita apenas no momento do uso (ANSHULY et al., 2020). A capsaicina (8-methyl-N-vanillyl-6-nonenamide) também é um alcaloide amídico, sendo encontrado em pimentas vermelhas do gênero Capsicum, e o principal alcaloide encontrado neste alimento é responsável pela sensação de pungência das pimentas. A capsaicina é uma substância solúvel em óleo e em álcool e encontrada majoritariamente na medula branca das pimentas, onde as sementes ficam presas, e em menores concentrações no pericarpo e nas sementes. 1 8 4 Diversos tipos de pimenta são fontes de capsaicina, sendo que quanto maior a concentração encontrada, maior a pungência. As pimentas apresentam conteúdo de capsaicinoides entre 0,1 - 4.25 mg/g. Na dieta habitual brasileira, podemos considerar a pimenta dedo-de-moça (Capsicum baccatum) como importante fonte deste alcaloide (WAHEED et al., 2021). Como medir a picância das pimentas? Agora, você já sabe que a capsaicina é o alcaloide responsável pela pungên- cia das pimentas, porém, você sabia que existe uma escala que indica o poder de pungência das pimentas e de molhos preparados a partir dela? Trata-se da escala de Scoville. Recursos de mídia disponíveis no conteúdo digital do ambiente virtual de aprendizagem. EU INDICO UNICESUMAR 1 8 5 TEMA DE APRENDIZAGEM 6 Alcaloides: metabolismo e biodisponibilidade Os alcaloides são extensivamente investigados quanto as suas propriedades biológicas e terapêuticas desde a antiguidade. Após a ingestão oral, alcaloides provenientes de alimentos são absorvidos tanto no estômago como no intestino delgado, sendo transportados, ligados à albumina, ao fígado e rins, onde são me- tabolizados por meio do sistema enzimático citocromo P450. A cafeína é altamente solúvel em água, sendo absorvida tanto no estômago como no intestino delgado, sendo que sua concentração máxima é observada no plasma de trinta minutos a duas horas após o consumo, e sua meia-vida é de 3 a 5 horas em adultos saudáveis. Apesar de ser totalmente absorvida, a veloci- dade desta absorção depende de fatores individuais e alimentos consumidos concomitantemente: por exemplo, a cafeína forma quelatos com o cálcio (que pode ser encontrado no leite), diminuindo a absorção tanto do mineral como da própria cafeína (SILVA; BELTRAME, 2019). Por outro lado, a teobromina é solúvel em lipídios e atinge picos de concentração no sangue entre 2-3 horas após a ingestão, tendo uma meia-vida estimada de 7-12 horas (BAGGOTT et al., 2013). A capsaicina tem mais de 50% de sua absorção no estômago, seguido por 20 a 30% no intestino delgado, podendo alcançar o plasma dentro de 10 minutos após a ingestão e com pico de concentração dentro de uma hora (WAHEED et al., 2021). Já a piperina apresenta algumas peculiaridades quanto a seu metabolismo: ao contrário dos demais alcaloides, o composto não passa por metabolização intestinal alguma durante sua absorção, tendo o composto uma meia-vida alta (desde 30 minutos até 24 horas, dependendo da matriz), porém, a propriedade mais interessante é a capacidade da substância em aumentar a biodisponibilidade de outros compostos bioativos, como curcumina, catequinas e vitaminas, ou até mesmo de fármacos, sendo conhecida como “melhorador de biodisponibilidade”, devido ao potencial de inibir reações de glucoronidação (HAQ, 2021). 1 8 1 Alcaloides: propriedades bioativas Além de propriedades gerais, cada alcaloide apresenta diversas propriedades bioativas, tornando seu uso potencial frente a diferentes condições clínicas e fisio- lógicas. Diversos estudos apontam papéis anti-inflamatórios dos alcaloides sobre doenças onde a inflamação crônica é um aspecto fundamental. Neste contexto, tais substâncias atuam inibindo ou reduzindo a atividade de mediadores infla- matórios como o fator de transcrição kappa B (NF-kB), cicloxigenase-2(COX-2) e óxido nítrico sintase induzível (iNOS). Quanto a mecanismos específicos, a cafeína tem os receptores de adenosina como alvos, atuando como bloqueador não específico desses (papel denominado “antagonista”). Existem diferentes tipos de receptores de adenosina (A1, A2A, A2B, A3), que são expressos em diferentes tecidos do corpo, porém os receptores A1 e A2A são os que apresentam maior importância, devido a sua distribuição e a interação com a adenosina. Dessa forma, muitos dos efeitos fisiológicos da cafeína ocorrem por meio da modulação destes receptores, sendo os efeitos antagonistas mais proemi- nentes no receptor A1. Dentre estes efeitos está o aumento dos níveis do cAMP (cicli- na-adenosina monofosfato), um dos mais importantes mensageiros intracelulares, que atua especialmente sobre o balanço energético (BOECK; SILVA, 2022). O mais importante papel biológico da cafeína é como estimulante do sistema dopaminérgico, potencializando a neurotransmissão de dopamina, serotonina e noradrenalina, modulando o sistema de recompensa e melhorando aspectos relacionados à atenção, vigilância e tempo de reação. Para tal, a cafeína ultrapassa a barreira hematoencefálica rapidamente. Por outro lado, altas doses de cafeína podem elevar os níveis plasmáticos de hormônios do estresse e aumentar a pres- são sanguínea (BOECK; SILVA, 2022). Por outro lado, a teobromina parece ser menos ativa que a cafeína. Tal substân- cia tem menos afinidade que a cafeína por receptores A1 e A2A e uma farmacociné- tica diferente, especialmente sobre sua solubilidade e meia-vida. Neste contexto, a teobromina é potente estimulante cardíaco e vasodilatador em altas doses, podendo levar à diminuição da pressão sanguínea sistólica (BAGGOTT et al., 2013). UNICESUMAR 1 8 1 TEMA DE APRENDIZAGEM 6 A piperina apresenta uma série de propriedades biológicas, sendo seu efeito como “melhorador de biodisponibilidade” de fármacos e outros compostos bioativos uma destas. Ainda, a piperina apresenta potencial imunomodulatório e antialérgico, melhorando sintomas relacionados à liberação de histamina em resposta à reação antígeno-anticorpo e atenuando a inflamação local nos tecidos afetados em respostas alérgicas respiratórias. Ainda, o composto exerce efeito hepatoprotetor, através da modulação de um dos sistemas de defesa antioxidantes endógeno (via das glutationas) e de marcadores de função hepática, como alanina aminotrans- ferase (ALT) e aspartato aminotransferase (AST) (HAQ, 2021). Por fim, a capsaicina também é capaz de atuar em receptores específicos (con- tudo, de maneira agonista) e ter efeitos biológicos e sensoriais. Por exemplo, o composto interage com o receptor TRPV1 localizado nas terminações nervosas e no hipotálamo é responsável pela geração da sensação de calor provocada pelo consumo de pimentas. Por outro lado, a capsaicina também exerce ação anti-in- flamatória local, também intermediada pele receptor TRPV1, sendo capaz de reduzir o peristaltismo do esôfago, tratando sintomas de vômito e náuseas, ou aumentando a secreção de saliva na boca, reduzindo a xerostomia ou a “sensação de boca seca” (WAHEED et al., 2021). A capsaicina pode também apresentar efeito termogênico devido tanto ao aumento do gasto energético promovido pelo aumento das taxas de dissipação de calor, provocadas pelo efeito térmico da substância (agonismo com o receptor TRPV1), como por meio da indução da saciedade. Ainda, a capsaicina atua como vasodilatador (WAHEED et al., 2021). COMPOSTOS SULFURADOS COMO COMPOSTOS BIOATIVOS EM ALIMENTOS Organossulfurados: compostos bioativos em alimentos que contêm enxofre O enxofre é um elemento químico fundamental à vida e presente nos seres vivos. O elemento faz parte de três aminoácidos (cisteína, cistina e metionina), além de ser fundamental à manutenção da estrutura terciária e funcionalidade das proteínas – através das ligações dissulfeto (GONCHAROV et al., 2021). 1 8 8 Em alguns vegetais, a presença de enxofre em ligações dissulfeto, formadas a partir de dois grupamentos tióis, forma metabólitos secundários denominados organossulfurados. Tais compostos conferem propriedades únicas a estes ali- mentos: sob o ponto de vista sensorial, características como aroma e sabor, e sob o ponto de vista de saúde, efeitos bioativos (GONCHAROV et al., 2021). Em geral, os organossulfurados podem ser divididos em dois grupos, con- forme seu precursor aminoacídico com enxofre. Dessa forma, temos: compos- tos derivados da aliina, principalmente encontrados em vegetais do gênero Allium, como cebola, alho, alho-poró e cebolinha; e os derivados de glucosi- nolatos, principalmente encontrados em vegetais do gênero Brassica, como brócolis, couve-flor, couve-de-bruxelas, couve-manteiga e repolho, além de plantas do gênero Eruca, como rúcula e mostarda (GONCHAROV et al., 2021). Allium e organossulfurados As propriedades medicinais de alhos e das cebolas são conhecidas desde a anti- guidade. Não é à toa: estes alimentos apresentam diversos compostos bioativos que, em sinergia, possuem várias propriedades funcionais. Dentre eles destaca-se a presença de componentes voláteis contendo enxofre, responsáveis pelo odor característico destes alimentos quando cortados ou moídos. UNICESUMAR 1 8 9 TEMA DE APRENDIZAGEM 6 O gênero Allium engloba mais de 900 espécies largamente cultivadas e consu- midas diariamente em todo o planeta. Dentre as principais espécies utilizadas na dieta humana, está o alho (Allium sativum), as cebolas (Allium cepa), o alho-po- ró (Allium porrum) e as cebolinhas (Allium ascalonicum), cujas propriedades bioativas são largamente estudadas (ROSE et al., 2005). A aliina (S-alk(en)yl-L-cisteína sulfóxido) é o nome comum do composto precursor da alicina, composto organossulfurado hidrossolúvel responsável por grande parte de suas propriedades funcionais. Dentre os alimentos do gênero Allium, as maiores concentrações de alina são encontradas no alho (encontradas entre 5 - 37 mg/g de bulbos de alho). A degradação das membranas celulares ve- getais por meio de dano mecânico, ativa as hidrolases alinase e piridoxal 5-fosfato, enzimas que rapidamente metabolizam a aliina em tiossulfinato (alicina). A alici- na é relativamente instável a altas temperaturas, mudanças de pH – sendo o pH ótimo para síntese 4,5 ± 0,5, além de tempo de estocagem. Dela derivam outros compostos organossulfurados bioativos e também de aroma, como o ajoeno, os dialil-sulfeto (DAS), dialil dissulfeto (DADS), dialil trissulfeto (DATS) e dióxido de enxofre (SDO) (PUTNIK et al., 2019). Os principais compostos bioativos e de sabor do alho e da cebola são formados em quantidades satisfatórias apenas após o corte ou processamento mecânico. 1 9 1 Estudos acerca da biodisponibilidade da alicina e demais organossulfurados deri- vados é comumente mensurada pelo ar expirado subsequentemente ao consumo. Estudos experimentais avaliam que tais componentes apresentam alta biodispo- nibilidade, em que se estima que a cada g de alho ingerido são consumidos 2,5mg de alicina e mais de 1600μg de ácidos sulfônicos derivados. Tais compostos são transformados nos diferentes órgãos do trato gastrointestinal e atingem diferentes tecidos alvo, onde exercem diversas atividades biológicas (PUTNIK et al., 2019). Enquanto 40% da alinase é inativada pela alta acidez do estômago, a alicina é decomposta pelos enterócitos em seus derivados. Estes compostos são metaboli- zados por enzimas associadas ao citocromo P450 em reações de fase I e II, o que media diversas de suas propriedades bioativas quimiopreventivas (antitumorais), como veremos a seguir (PUTNIK et al., 2019). Allium e organossulfurados: propriedades bioativas e recomendações A alicina e demais compostos sulfurados presentes em vegetais do gênero Allium apresentam uma série de propriedades bioativas. Dentre as propriedades, o maior destaque está na quimioprevenção de cânceres como de estômago, colorretal, próstatae até mesmo tumores cerebrais: contudo, esses efeitos são majoritariamente verifica- dos em estudos epidemiológicos de caso-controle e coortes. Para afirmações precisas, a realização de estudos clínicos randomizados são necessárias (GUO et al., 2022). Você sabia que a presença de enxofre nas cebolas é o motivo para elas nos fazerem chorar? A isoallina é o maior sulfóxido presente no tecido da cebola e responsável por chorarmos ao cortá-la. Tal composto é encontrado especialmente na cebola amarela (a mais comum) e também na cebolinha, e trata-se de uma modificação radical da aliina. O ato de lacrimejar com o corte do vegetal ocorre em virtude de uma reação química entre as terminações nervosas oculares e os produtos sulfurados formados a partir da hidrólise do composto. Recursos de mídia disponíveis no conteúdo digital do ambiente virtual de aprendizagem. APROFUNDANDO UNICESUMAR 1 9 1 TEMA DE APRENDIZAGEM 6 Sobre possíveis explicações a esses efeitos, alterações hormonais, na micro- biota intestinal e sobre a resposta imune e inflamatória têm sido apontadas. Nesse contexto, a diminuição do estresse de retículo endoplasmático, a supressão da formação de nitrosaminas (que são carcinogênicas) por meio da modulação do citocromo P450, a indução da apoptose e a inibição da transformação neoplásica são alguns dos alvos destas substâncias em células tumorais (GUO et al., 2022). Alhos e cebolas apresentam atividade antimicrobiana contra diversas bacté- rias patogênicas importantes, o que suporta os efeitos conservantes desses ali- mentos. Ainda, os compostos bioativos podem modular a microbiota intestinal e levar a uma redução de espécies patogênicas e da produção de lipopolissacarídeos (LPS), que ativam a inflamação crônica em vários tecidos por meio de receptores do tipo toll (TLR-4) (PUTNIK et al., 2019). Outros efeitos benéficos da alicina e demais componentes sulfurados de ali- mentos do gênero Allium são observados sobre a saúde cardiovascular e doenças neuroinflamatórias, o que se dá por meio da ativação do fator de transcrição NFR2, responsável pela síntese de enzimas antioxidantes endógenas, melhora da função mitocondrial e por meio de sua atividade antiplaquetária, hipolipidêmica – por meio da redução da biossíntese da enzima HMG-CoA redutase e precur- sores do colesterol, e anti-hipertensiva (MARÓN; CAMARGO; MANUCHA, 2020; GONCHAROV et al., 2021). Atenção! O consumo excessivo de alho não é recomendado para pessoas com problemas de alta propensão a hemorragias ou em uso de anticoagulantes, devido às atividades antiplaquetárias de seus compostos bioativos. Segundo a ANVISA, doses diárias de 4 a 5mg de alicina podem atuar como coadjuvantes em tratamentos convencionais para hipertensão arterial e hiper- lipidemias (BRASIL, 2014). Apesar de vários fatores influenciaram na concentração encontrada no alho consumido (safra, forma de preparo etc.), tal quantidade pode facilmente ser obtida por meio da dieta, visto que o consumo de aproximadamente dois dentes de alho frescos ao dia geralmente é capaz de oferecer esta concentração de alicina (PUTNIK et al., 2019; ROSE et al., 2005). 1 9 1 Brassica, eruca e organossulfurados Os glicosinolatos (β-thioglucoside N-hydroxysulpha- te) são os principais metabólitos secundários sulfura- dos encontrados na família Brassicaceae, cujos prin- cipais representantes são os vegetais crucíferos, como brócolis, repolho e couves. Também chamados de tio- glicosídeos, estes compostos hidrofílicos contêm enxo- fre ligando uma molécula de glicose com uma cadeia lateral variável, que é derivada de oito aminoácidos, os quais classificam tais compostos em diferentes grupos (GONCHAROV et al., 2021). Dessa forma, os três principais grupos, de acordo com as cadeias laterais, são: 1. Grupo alifático: derivado de metionina, alanina, leucina, isoleucina e valina. 2. Grupo indol: derivado do triptofano. 3. Grupo aromático: derivado da fenilalanina e tirosina. Devido às diferentes variações na cadeia lateral, já foram identificados mais de 150 tipos de glicosinolatos, sendo que aproximadamente 30 destes ocorrem em plantas alimentícias das espécies Brassica e Eruca (BATISTA; SILVA-MAIA; MARÓSTICA-JR, 2021). Tais substâncias são estáveis e encontram-se estoca- das em vacúolos celulares na planta, em maiores concen- trações nos vegetais mais jovens e em algumas espécies, conforme demonstrado no Quadro 2. UNICESUMAR 1 9 1 TEMA DE APRENDIZAGEM 6 PORÇÃO DE 50G DE ALIMENTO CRU QUANTIDADE DE GLICOSINOLATOS (EM MG) Folhas de mostarda 196 Couve de bruxelas 118 Rabanete 80 Agrião 51 Nabo 46 Couve manteiga 46 Repolhos 32-39 Brócolis 31 Couve-flor 22 Quadro 2 – Teor de glicosinolatos em alguns vegetais crucíferos crus Fonte: adaptado de Valério e Moreira (2017). Da mesma forma que os organossulfurados bioativos presentes em alimentos do gênero Allium, os glicosinolatos precisam sofrer uma ação mecânica, como cortar, moer ou até mesmo mastigar; tais ações levam à liberação da hidrolase mirosinase, responsável por separar os compostos sulfurados bioativos, os isotiocianatos, da molécula de glicose. Dependendo da natureza aminoacídica do glicosinolato, são formadas diferentes substâncias que incluem isotiocianatos, dos quais derivam o sulforafano, a alila-isotiocianato, o benzil-isotiocianato, o fenetil-isotiocianato, a erucina, a moringina e o indol-3-carbinol, além de nitrilas, das quais deriva o in- dol-3-carbinol. Os isotiocianatos são o principal produto formado sob condições de pH próximo a neutralidade, enquanto as nitrilas são majoritariamente formadas em condições mais ácidas (BATISTA; SILVA-MAIA; MARÓSTICA-JR, 2021). 1 9 4 Cada um destes componentes é formado majoritariamente em uma das es- pécies dos gêneros Brassica e Eruca, a depender de qual glucosinolato derivam. No Quadro 3, nós podemos observar o percentual de diferentes organos- sulfurados formados a partir de glicosinolatos em crucíferas consumidas com frequência na dieta. Vale destacar que os glicosinolatos indólicos são os de maior interesse sob o ponto de vista bioativo. ORGANOSSULFURADO BRÓCOLIS REPOLHO VERDE AGRIÃO Glicosinolatos indólicos 19 31 - Glicosinolatos alifáticos 4 39 - Glicosinolatos alcoólicos 37 1 - Alquitioalquil glicosinolatos 40 29 15 Glicosinolatos aromáticos - - 85 Quadro 3 – Percentual de ocorrência de glicosinolatos organossulfurados por tipo em alguns vegetais crucíferos / Fonte: adaptado de Goncharov et al. (2021). A cocção em altas temperaturas leva à grande degradação de glicosinolatos, es- pecialmente quando em cocção por imersão. Por outro lado, as temperaturas de refrigeração são essenciais na manutenção do conteúdo da maioria dos glico- sinolatos, reduzindo perdas. Por outro lado, a temperatura ambiente é capaz de manter ou até mesmo aumentar o conteúdo de glicosinolatos indólicos. A técnica culinária preferencial para evitar perdas de glicosinolatos é o uso do vapor ou refogados por curtos períodos. O branqueamento é frequente para preservação de brássicas como brócolis e couve-flor. Tal técnica é capaz de inativar a mirosina- se, apesar de não levar à degradação de glicosinolatos (BATISTA; SILVA-MAIA; MARÓSTICA-JR, 2021). UNICESUMAR 1 9 5 TEMA DE APRENDIZAGEM 6 A absorção destes organossulfurados depende da forma como são consumidos: como glicosinolatos ou como seus derivados bioativos. Os glicosinolatos intactos podem ser parcialmente absorvidos no estômago. Os glicosinolatos remanescentes que alcançam o intestino podem ser ab- sorvidos de duas maneiras: após a hidrólise pela mirosi- nase da própria planta em organossulfurados bioativos, no intestino delgado, ou através da hidrólise pela mirosi- nase bacteriana, sintetizada por bactérias da microbiota intestinal, especialmente, pelas bifidobactérias (BATISTA; SILVA-MAIA; MARÓSTICA-JR, 2021). Dessa forma, mesmo alimentos que passaram por proces- samentos capazes de inativar a mironisase levam à forma- çãode certas quantidades de organossulfurados bioativos após o consumo, o que depende da concentração de gluco- sinolatos presente na matriz. Em brássicas cruas, 42-44% de glicosinolatos são metabolizados em isotiocianatos após o consumo e dessa forma, absorvidos. Já em vegetais em que a mirosinase foi inativada, a absorção alcança percentuais entre 10-20% (BARBA et al., 2016). Glucosinolatos e derivados: propriedades bioativas e recomendações O sulforafano e o indol-3-carbinol são os organossulfurados derivados de glucosinolatos mais es- tudados quanto as suas propriedades bioativas. Tais com- postos têm sido estudados quanto as suas propriedades preventivas contra doenças cardiovasculares, neurodege- nerativas e antitumorais. Conforme Batista, Silva-Maia e Maróstica-Jr (2021) e Jaafaru e Razis (2022), alguns dos mecanismos relaciona- dos a estas atividades são: 1 9 1 Ativação da resposta antioxidante endógena, através da modulação do fator Nrf2 e por consequência a expressão de enzimas detoxificantes de fase II, como a via da glutationas, em diversos tecidos. Modulação de proteínas relacionadas ao ciclo celular e apoptose em células tu- morais. Inibição do crescimento da Helicobacter pylori, bactéria responsável pelo desen- volvimento de úlceras estomacais. Bloqueio de receptores de estrógeno em células tumorais, suprimindo o desen- volvimento de cânceres que são dependentes deste hormônio. Redução da formação de placas beta-amiloides no córtex cerebral e hipocampo, o que é um fator protetivo contra o desenvolvimento da doença de Alzheimer. Prevenção contra a morte e dano oxidativo em neurônios no córtex e hipocampo. Redução de mediadores pró-inflamatórios durante a progressão patológica de doenças neurodegenerativas e diante da progressão tumoral, o que atrasa seu desenvolvimento. Apesar de não haver recomendações precisas sobre doses necessárias para que efeitos bioativos provenientes do consumo de glucosinolatos sejam ti- das, a literatura aponta que o consumo de até cinco porções de brássicas semanalmente pode reduzir o risco de desenvolvimento de alguns tipos de cânceres ou atrasar sua progressão quando estiverem em estágios iniciais (JEFFERY; KECK, 2008). Por outro lado, alguns estudos apontam que a sinergia entre os componen- tes bioativos presentes em vegetais fontes de organossulfurados potencializam seus efeitos, fatos estes observados em estudos envolvendo a administração dos compostos isolados e do alimento em sua forma integral. UNICESUMAR 1 9 1 TEMA DE APRENDIZAGEM 6 INDOL-3-CARBINOL SULFORAFANO Você sabia que existem pessoas que podem ter aversão aos glucosinolatos? Exatamente! E a culpa é de uma alteração genética em um receptor de sabor na língua, que torna alguns indivíduos mais sensíveis ao sabor amargo das cru- cíferas. Essa mutação serve como um mecanismo de proteção contra a deficiên- cia de iodo, uma vez que os glucosinolatos reduzem a absorção deste mineral. Também é importante ressaltar que se deve ter cuidado com o excesso do consu- mo de glicosinolatos em pessoas com problemas de tireoide, órgão dependente da ação do iodo! Recursos de mídia disponíveis no conteúdo digital do ambi- ente virtual de aprendizagem. APROFUNDANDO Os alcaloides e os organossulfurados são substâncias bioativas que conferem carac- terísticas sensoriais fundamentais aos alimentos que os possuem em altas concen- trações. Tais características são de sabor (amargo) e também de aroma. Devido a isso, são inclusive utilizados como indicadores de qualidade! Tais componentes possuem propriedades bioativas especialmente relacionadas ao sistema nervoso e também propriedades antitumorais. Para entender mais sobre este tema, assista à videoaula: Classes de compostos bioativos: alcaloides e compostos sulfurados. Recursos de mídia disponíveis no conteúdo digital do ambiente virtual de aprendizagem. EM FOCO 1 9 8 NOVOS DESAFIOS O consumo de cafés, chás, pimentas, alhos, cebolas e vegetais crucíferos formam parte culturalmente dos hábitos alimentares de muitas populações. Tais alimentos possuem características sensoriais bem particulares, devido à presença de duas classes de compostos bioativos: os alcaloides e os organossulfu- rados, responsáveis por gostos, aromas e sensações. Além disso, esses componen- tes também apresentam diversas propriedades funcionais, quando consumidos em doses adequadas, em uma dieta equilibrada, uma vez que também podem ser tóxicos em doses elevadas ou para certos grupos populacionais de risco. A cafeína, a teobromina, a capsaicina e a piperina são alcaloides presentes em cafés, chocolates e pimentas, que conferem sabor amargo e a sensação de picân- cia destes alimentos. Como alcaloides, tais componentes apresentam nitrogênio em sua estrutura química. Já os glucosinolatos e a alicina são compostos sulfurados, ou seja, compostos con- tendo enxofre, encontrados em vegetais crucíferos (como repolho, brócolis e couve), alhos e cebolas, responsáveis pelo odor característico desses alimentos após o corte ou maceração, quando se formam seus compostos ativos, por meio de ação enzimática. A fração absorvida de alcaloides e dos compostos sulfurados é capaz de mo- dular diferentes vias. A cafeína, por exemplo, liga-se a receptores específicos no sistema nervoso (receptores de adenosina), exercendo classicamente efeitos es- timulantes e sobre mecanismos de resposta. Já os compostos sulfurados como os sulforafanos, por exemplo, exercem diversas propriedades antitumorais rela- cionadas à modulação da resposta antioxidante. UNICESUMAR 1 9 9 VAMOS PRATICAR 1. A cafeína é um dos alcaloides com quantidades mais significativas na dieta, sendo encontrado em cafés, chás e chocolates (SILVA; BELTRAME, 2019). Fonte: SILVA, C. P.; BELTRAME, D. M. O. Cafeína e compostos fenólicos. Organização de: PIMENTEL, C. V. de M. B.; ELIAS, M. F.; PHILIPPI, S. T. Alimentos funcionais e compostos bioativos: Editora Manole, 2019. E-book. Sobre as fontes de cafeína é correto afirmar: a) O café expresso apresenta maior concentração de cafeína por porção. b) Independentemente do modo de preparo da Ilex paraguariensis, a concentração de cafeína é a mesma. c) A concentração de cafeína em chocolate depende da concentração de cacau. d) O pó de guaraná contém altas concentrações de cafeína por porção. e) O café coado apresenta baixa concentração de cafeína na porção. 2. A capsaicina e a piperina são alcaloides encontrados em pimentas, majoritariamente nas bagas (piperina) e na medula branca do fruto (capsaicina), sendo responsáveis por sua pungência (WAHEED et al., 2021). Fonte: WAHEED, A. et al. Chapter 29 – Capsaicin. Organização de: Muhammad Mushtaq, Farooq Anwar, em: A Centum of Valuable Plant Bioactives. Academic Press, 2021. E-book. Sobre estes alcaloides, podemos afirmar que: a) A pimenta branca é a principal fonte de piperina dentre as diferentes pimentas. b) Pimentas moídas apresentam as mesmas concentrações de piperina que as pimentas em bagas. c) A capsaicina é solúvel em água. d) A capsaicina apresenta um grupamento amida em sua estrutura. e) Tanto a capsaicina como a piperina são pseudoalcaloides. 1 1 1 VAMOS PRATICAR 3. Diversas propriedades bioativas vêm sendo remetidas diante do consumo de vegetais ricos em organossulfurados (JAAFARU; RAZIS, 2022). Fonte: JAAFARU, M. S.; RAZIS, A. F. B. Chapter 9 – Sulfur compounds, Organização de: CEZARIN, C. B. B.; BICAS, J. L.; PASTORE, G. M. P.; MAROSTICA JUNIOR, M. R. Bioactive food components activity in mechanistic approach. Academic Press, 2022. Sobre os mecanismos relacionados a estas propriedades: I - Antagonismo com receptores de adenosina. II - Ativação da resposta antioxidante endógena. III - Redução da formação de placas beta-amiloides no córtex cerebral e hipocampo. IV - Redução do crescimento de H. pilory. É correto o que se afirma em: a) I e IV, apenas. b) II e III, apenas. c) III e IV, apenas. d) I, II e III, apenas. e) II, III e IV, apenas.1 1 1 REFERÊNCIAS ANSHULY, T. et al. Piperine: a comprehensive review of methods of isolation, purification, and biological properties, Medicine in Drug Discovery, v. 7, 2020. ASHIHARA, H; SANO, H; CROZIER, A. Caffeine and related purine alkaloids: biosynthesis, ca- tabolism, function and genetic engineering. Phytochemistry, v. 69, n. 4; 2008. BAGGOTT, M. J. et al. 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Chapter 25 – Caffeine, Organização de: GUPTA, R. C. Reproduc- tive and Developmental Toxicology, Academic Press, 2022. E-book. GONCHAROV, N. V. et al. Chapter 54 – Organosulfur compounds as nutraceuticals, Organi- zação de: GUPTA, R.; SRIVASTAVA, R. L. A. Nutraceuticals, Academic Press, 2021. GUO, L. et al. Association between Allium vegetables and the risk of non-digestive tract cancer: A systematic review and meta-analysis of cohort and case-control studies, Cancer Treatment and Research Communications, v. 32, 2022. HAQ, I-U et al. Piperine: a review of its biological effects. Phytotherapy Research. v. 35; 2021. JAAFARU, M. S.; RAZIS, A. F. B. Chapter 9 – Sulfur compounds, Organização de: CEZARIN, C. B. B.; BICAS, J. L.; PASTORE, G. M. P. MAROSTICA JUNIOR, M. R. Bioactive Food Compo- nents Activity in Mechanistic Approach, Academic Press, 2022. JEFFERY, E. H.; KECK, A. S. Translating knowledge generated by epidemiological and in vitro studies into dietary cancer prevention. 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M. dos; FABI, J. P. Cafeína: suplemento ergogênico aplicado ao esporte. 2019. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação) – Faculdade de Ciências Farmacêuticas, Uni- versidade de São Paulo, São Paulo, 2019. SILVA, C. P.; BELTRAME, D. M. O. Cafeína e compostos fenólicos. Organização de: PIMENTEL, C. V. de M. B.; ELIAS, M. F.; PHILIPPI, S. T. Alimentos funcionais e compostos bioativos: Editora Manole, 2019. E-book. VALÉRIO, S. H.; MOREIRA, L. F. Glicosinolatos: estrutura química, mecanismo de ativação enzimática e atividade biológica. Monografia (Bacharelado em Química). Universidade Fede- ral de São João del Rei – UFSJ. São João Del Rei, MG, 2017. VARELA, et al. Chapter 17 – Alkaloids: their relevance in cancer treatment. Organização de: VITORINO, C.; BALAÑA, C; CABRAL, C.; New insights into glioblastoma. Academic Press: 2023. WAHEED, A. et al. Chapter 29 – Capsaicin, Organização de: Muhammad Mushtaq, Farooq An- war, em: A Centum of Valuable Plant Bioactives, Academic Press, 2021. E-book. 1 1 1 1. Opção C. A concentração de cafeína no chocolate depende totalmente da concentração de cacau. O chocolate amargo pode apresentar mais que o dobro da concentração de cafeína que o chocolate ao leite por porção. 2. Opção D. Capsaicina e piperina são alcaloides verdadeiros, solúveis em óleo e com um grupamento amida em sua estrutura. Quanto à piperina, a pimenta preta é sua principal fonte. A moagem pode levar à maior degradação do composto. 3. Opção E. A alternativa 1 está incorreta, pois o composto bioativo responsável por efeitos antagonistas nos receptores de adenosina é a cafeína. CONFIRA SUAS RESPOSTAS 1 1 4 MEU ESPAÇO 1 1 5 MINHAS METAS COMPOSTOS BIOATIVOS E SEUS EFEITOS À SAÚDE: EFEITOS FISIOLÓGICOS, BIODISPONIBILIDADE, BIOATIVIDADE, TOXICIDADE, PRESERVAÇÃO E INTERAÇÕES EM ALIMENTOS Definir biodisponibilidade de termos relacionados, abordando a biodisponibilidade de diferentes compostos bioativos após ingestão oral. Diferenciar biodisponibilidade, bioacessibilidade e bioatividade. Conhecer níveis seguros de consumo de compostos bioativos e potenciais efeitos tóxicos. Abordar os principais mecanismos de ação dos compostos bioativos sob o contexto de saúde (efeitos fisiológicos). Identificar formas para obtenção ou preservação máxima de compostos bioativos em alimentos-fonte. Avaliar as melhores formas de consumo de diferentes compostos bioativos, considerando interações químicas e ações sinérgicas. Conhecer tecnologias emergentes para extração e preservação de compostos bioativos em alimentos, bebidas e suplementos alimentares. T E M A D E A P R E N D I Z A G E M 7 1 1 1 INICIE SUA JORNADA Como nosso corpo responde a ingestão dos alimentos funcionais? A presença considerável de um ou mais compostos bioativos em determinado alimento é capaz de conferir benefícios à saúde através de sua ingestão regular. Os alimentos contendo compostos com propriedades benéficas ao organismo chamamos de alimentos funcionais, porém o conhecimento sobre quais os mecanismos de ação, de que forma estas substâncias são metabolizadas, e quais são as melhores formas de consumo são o diferencial na elaboração de um plano alimentar. Considerando todos estes conceitos, é importante ressaltar que geralmente os componentes da mistura que formam um alimento atuam em sinergia. Isso é particularmente importante no conceito de alimentos fun- cionais, uma vez que estudos científicos robustos apontam que desconside- rando quadros de deficiência nutricional, os compostos bioativos apresentam significativo maior efeito bioativo quando presentes em sua matriz alimentar quando estes componentes são consumidos isolados. Este argumento aponta a importância fundamental de que as pesquisas em nutrição devem ser focadas em alimentos ou em padrões alimentares e não apenas em nutrientes ou com- ponentes isolados (JACOBS; TAPSELL, 2013). Tendo-se em conta os processos fisiológicos envolvidos no metabolismo dos compostos bioativos, é possível estabelecer quais são as recomendações dietéticas de ingestão visando à promoção da saúde, porém, tratando-se de boa parte dos compostos bioativos que não são considerados nutrientes, este ponto ainda é alvo de muita pesquisa e discussão, e muitos destes ainda não têm recomendações de ingestão diária pré-estabelecidas (LIU, 2013). Neste contexto, alguns questionamentos podem contribuir com esta discussão: ■ Qual é a biodisponibilidade e a bioacessibilidade dos componentes bioa- tivos considerando a matriz alimentar? UNICESUMAR 1 1 1 TEMA DE APRENDIZAGEM 7 ■ Existe algum limite de consumo e acima deste, podemhaver efeitos tó- xicos? Há algum grupo populacional que deve consumir quantidades menores ou ao qual a ingestão não é recomendada? Existem diversas classes de compostos bioativos e cada qual, devido as suas ca- racterísticas químicas, apresenta diferentes mecanismos de ação e metabolismo. Ainda, alguns apresentam alvos moleculares específicos nas células e outros ainda podem apresentar efeitos mais sistêmicos, devido a mecanismos de ação mais “macroscópicos” e abrangentes (LIU, 2013). Dentre as classes de compostos bioativos sobre as quais conceitos de biodis- ponibilidade, toxicidade e metabolismo são fundamentais em seu mecanismo de ação, vamos destacar: os compostos bioativos que são nutrientes, dos quais temos os ácidos graxos ômega-3 e ômega-9, vitaminas e minerais e fibras alimentares (das quais também fazem parte os prebióticos); os que são considerados meta- bólitos secundários de plantas – carotenoides, compostos fenólicos, alcaloides, compostos sulfurados e fitoesteróis. Ainda, temos outro componente com carac- terística especial: trata-se de um elemento “vivo” – os probióticos. Compreender o metabolismo, mecanismos de ação e biodisponibilidade dos compostos bioativos é fundamental para entender seus mecanismos funcio- nais. Ainda, compreender quais são as melhores formas de consumir e como podemos preservar esses componentes em alimentos, tendo-se em conta formas de preparo ou processamento, permite que sejam elaborados planos alimentares mais adequados, do ponto de vista de saúde. Vamos aprofundar estes conceitos ouvindo um podcast sobre um exemplo de alimento funcional fruto de nossa biodiversidade? Vossa majestade, o maracujá: entendendo sua riqueza bioativa através de mecanismos de ação e formas de consumo. Recursos de mídia disponíveis no conteúdo digital do ambiente virtual de aprendizagem. PLAY NO CONHECIMENTO 1 1 8 VAMOS RECORDAR? Neste tema de aprendizagem, nós conhecemos diversos fatores relacionados ao metabolismo e bioatividade dos alimentos funcionais, bem como estraté- gias para aumentar a concentração de algum composto de interesse e sua aplicação em alimentos, porém vale a reflexão sobre qual o impacto disso sobre a nossa dieta: Os alimentos funcionais podem estar “medicalizando” nossa forma de se alimentar? Como avaliar, de maneira crítica, a presença/aplicação de compostos bio- ativos em alimentos in natura ou processados, tendo-se em conta apelos, marketing, conflitos de interesse e sistemas alimentares sustentáveis? Para refletir sobre estes temas, a indicação é o livro de 2019, da escritora Marion Nestle e publicado pela Editora Elefante: uma verdade indigesta: como a indústria alimentícia manipula a ciência do que comemos. Para ler o livro e ver sua capa, o seguinte link traz um capítulo gratuitamente: Capítulo II – Uma verdade indigesta. Recursos de mídia disponíveis no conteúdo digital do ambiente virtual de aprendizagem. UNICESUMAR 1 1 9 TEMA DE APRENDIZAGEM 7 DESENVOLVA SEU POTENCIAL POR TRÁS DOS EFEITOS DOS COMPOSTOS BIOATIVOS A digestão é um processo complexo e envolve diversas condições de pH e reações enzimáticas. A grosso modo, ela é capaz de transformar os componentes dos alimentos em suas partes mais elementares. Assim são capazes de ser absorvidas e distribuídas, por meio da corrente sanguínea, a diferentes sítios de ação onde exercem funções fundamentais e inerentes à vida. Dentre estas funções está a de cunho energético. Fazendo uma analogia com o funcionamento de um carro, alguns nutrientes digeridos são como “combustíveis” às células, que têm como produto final a geração de energia química, através de uma “moeda energética” chamada ATP – a adenosina trifosfato (KOWALTOWSKI, 2015). Por outro lado, outros componentes de alimentos atuam como reguladores, modulando proteínas e mecanismos envolvidos em diversas funções celulares. Dentre os elementos com potencial regulador estão os compostos bioativos (KO- WALTOWSKI, 2015). A presença de grandes quantidades e/ou de diferentes compostos bioativos é uma das principais responsáveis pelos efeitos benéficos de dietas ricas em alimen- tos in natura ou minimamente processados, como frutas, verduras, leguminosas, oleaginosas, cereais integrais e peixes. Contudo, esses componentes variam em sua estrutura química e por consequência, são metabolizados de maneiras dis- tintas, podendo apresentar mecanismos de ação específicos. Biodisponibilidade de compostos bioativos Além da quantidade de determinado composto bioativo em alimentos ser fun- damental para suas propriedades funcionais, a quantidade absorvida, metabo- lizada e capaz de atingir um sítio de ação, considerando fatores relacionados à liberação dos compostos da matriz alimentícia, é um fator pré-determinante sobre os efeitos benéficos na promoção e manutenção da saúde. Nesse contexto, temos a definição do termo “biodisponibilidade”. Biodisponibilidade refere-se 1 1 1 à “fração de um composto que é absorvida e torna-se disponível ao metabo- lismo celular do hospedeiro”. É importante diferenciar biodisponibilidade de bioacessibilidade, dois termos que muitas vezes se confundem: enquanto a biodisponibilidade refere-se à proporção de composto de fato, absorvida, ou seja, que entra na corrente sanguínea, a bioacessibilidade refere-se à fração do composto liberada da matriz alimentícia, que está disponível para absorção, e normalmente é calculada como percentual de bioacessibilidade (FERNÁN- DEZ-GARCÍA; CARVAJAR-LÉRIDA; PÉREZ-GÁLVEZ, 2009). Tanto a bioacessibilidade como a biodisponibilidade dos compostos bioativos são fundamentais para sua efetiva bioatividade, ou seja, a presunção dos efeitos benéficos relacionados ao seu consumo. Em termos gerais, a maioria dos compostos bioativos encontra-se em quan- tidades pequenas nos alimentos, quando comparados a outros nutrientes. Por outro lado, a maioria das frutas, vegetais e cereais integrais apresenta diversos componentes com propriedades funcionais (muitas vezes, cem ou mais com- ponentes), os quais podem atuar, de maneira sinérgica, aditiva, ou antagônica, a bioacessibilidade e biodisponibilidade de cada componente em específico. Devido à presença de vários componentes em um mesmo alimento, avaliar a biodisponibilidade da matriz alimentícia como um todo é um desafio enorme, e poucos são os alimentos bem caracterizados neste sentido. De forma a estabelecer alguns nortes, Neilson, Goodrich e Ferruzzi (2017, p. 303) expuseram alguns critérios que visam facilitar os estudos de bioacessibilidade dos compostos bioativos de alimentos funcionais. Neste contexto, a “triagem “inclui: 1. Quantificação de quantidades significativas de compostos bioativos no alimento em questão, identificando-se quais têm maior prevalência (apesar de que, essa relação não é perfeita, tratando-se de biodisponibilidade). 2. Evidências que sugiram efeitos à saúde decorrentes do consumo do alimento e que possam ser relacionados a presença dos compostos bioativos de maior prevalência. 3. Estudos in vivo sugeriram que estes compostos bioativos purificados possuem efeitos funcionais após ingestão oral. UNICESUMAR 1 1 1 TEMA DE APRENDIZAGEM 7 Vamos aprofundar nossos conhecimentos sobre digestão in vitro e bioacessi- bilidade de compostos bioativos? Para isso, vale a pena assistir a esta mesa redonda que traz especialistas no estudo de diversos compostos bioativos e de técnicas de avaliação de biodis- ponibilidade, explanando sobre descobertas e desafios nessa área. Recursos de mídia disponíveis no conteúdo digital do ambiente virtual de aprendizagem. EU INDICO De que forma podemos analisar a bioacessibilidade e a biodisponibili- dade dos compostos bioativos? Diferentes metodologias de laboratório visam determinar a biodisponibilidade e bioacessibilidade dos compostos bioativos. Dentre as mais utilizadas, temos modelos in vitro, que utilizam sistemas gastrointestinais artificiais; nestes siste- mas, muitos fatores fundamentaisà digestão devem ser considerados, como as diferenças de pH de cada etapa do processo digestivo, a presença das enzimas digestivas e a microbiota intestinal e ao fim, podem fornecer uma ideia de bioaces- sibilidade dos componentes, porém, a biodisponibilidade também deve considerar processos metabólicos dentro das células, como reações de fase I e fase II. Neste contexto, células Caco-2 (células de intestino humano) são bastante utilizadas. Estes modelos são mais econômicos e simples, além de fornecerem boas infor- mações, porém, não substituem os ensaios in vivo (SANTOS et al., 2019). Ensaios in vivo são capazes de avaliar, de forma global, o metabolismo pré-sis- têmico e sistêmico dos compostos bioativos utilizando seres vivos (humanos ou animais) e dessa forma, são fundamentais na análise da biodisponibilidade, porém, sua realização envolve diversos critérios éticos. A análise é feita considerando-se o consumo de diferentes concentrações de nutrientes e a resposta plasmática em função do tempo de consumo; já a quantidade eliminada destes compostos pode ser avaliada na urina ou fezes. Para se ter respostas mais precisas, alguns autores estudam a presença destes compostos também em tecidos, utilizando modelos animais (SANTOS et al., 2019). Infelizmente, a maioria dos ensaios de biodisponibilidade de compostos bioativos demonstram a baixa biodisponibilidade desses componentes em sua forma inte- gral; porém, vale ressaltar que ainda há muito que se investigar no que diz res- peito a quais efeitos biológicos dos metabólitos formados a partir da digestão de alimentos ricos em compostos bioativos, considerando os efeitos da matriz ali- mentícia e as interações entre os diversos componentes de um mesmo alimento. APROFUNDANDO 1 1 1 A bioacessibilidade e a biodisponibilidade dos compostos bioativos dependem grandemente da sua solubilidade em água, uma vez que isto afetará a forma na qual os componentes serão digeridos. Os compostos fenólicos, os alcaloides, os compostos sulfurados, os minerais bioativos e as vitaminas hidrossolúveis são solúveis em água, enquanto os carotenoides, ácidos graxos bioativos, fitoesteróis e vitaminas lipossolúveis são solúveis em lipídios. Por outro lado, a presença de alguns componentes, tanto ligados como em solução com o bioativo, podem contribuir com a estabilidade deste durante a passagem pelo trato digestivo em seus inúmeros “desafios químicos”. Os compostos solúveis em água são, geralmente, reconhecidos como xeno- bióticos (substâncias estranhas) e tornam-se bioacessíveis no intestino delgado após serem liberados da matriz alimentícia. Esta porção torna-se disponível para absorção através dos enterócitos e subsequentemente é transportada na circula- ção por transportadores específicos. O metabolismo destes componentes ocorre, então, majoritariamente no fígado por meio de sistema de detoxificação, envol- vendo enzimas de fase I, fase II e fase III, membros da família citocromo p450, em reações de glucoronidação, sulfatação e metilação, envolvendo a adição de diferentes grupamentos químicos (NEILSON; GOODRICH; FERRUZZI, 2017). A Figura 1 demonstra, de maneira sucinta, um exemplo de absorção de um composto fenólico, uma substância bioativa solúvel em água. UNICESUMAR 1 1 1 TEMA DE APRENDIZAGEM 7 Polifenol derivado da dieta Lú m en Cólon Metabolização pela microbiota intestinal E n te ró ci to C o rr en te s an g u ín ea F íg ad o C o rr en te s an g u ín ea Rins (Excreção via urina) Diferentes tecidos Metabolismo de Fase II (Glucoronidação, Sulfatação e metilação) Metabolismo de Fase II (Glucoronidação, Sulfatação e metilação) Metabólitos + composto intacto Bile (Excreção via fezes) H H H H H CH CH HO OH O O O=8=Oº O=8=Oº H H H H H CH CH HO OH O O Figura 1 – Representação esquemática do processo de metabolização de um composto fenólico Fonte: adaptada de Neilson, Goodrich e Ferruzzi (2017). Por outro lado, a biodisponibilidade dos compostos bioativos solúveis em lipídios depende da capacidade do processo digestivo em solubilizar esses compostos al- tamente hidrofóbicos. Essa solubilização é totalmente dependente da coingestão de lipídios, no caso de carotenoides, vitaminas lipossolúveis e fitoesteróis, pois isto facilitará a liberação de bile e a formação de micelas, maneira na qual os lipídios são absorvidos. Estas micelas, transportadas aos enterócitos, formam os quilomicrons, na organela denominada complexo de Golgi; estes quilomicrons são então secretados aos sistemas linfáticos e transportados ao fígado, onde são convertidos em lipoproteínas de baixa densidade e de alta densidade (LDL e HDL), respectivamente, formas nas quais alcançam a circulação sanguínea sistê- mica. Quanto mais apolar o composto bioativo, mais no interior das lipoproteínas eles são localizados; por outro lado, compostos com frações polares permanecem Descrição da Imagem: a figura apresenta uma representação esquemática do processo de metabolização de um composto fenólico. À esquerda, nós temos a palavra “lúmen”, na vertical, e a estrutura de um composto fenólico, apontada por uma seta “polifenol derivado da dieta”. Abaixo, uma seta aponta a palavra “cólon” metabolização pela microbiota intestinal. Ao lado, após um traço preto, temos a palavra “enterócito”, na vertical, a estrutura do composto fenólico seguido pela frase “metabolismo de fase II (Glucoronidação, sulfatação e metilação”). Ao lado, após um traço preto, temos a palavra “corrente sanguínea”: acima, a escrita metabólitos + composto intacto, e abaixo, a representação destas estruturas químicas. Ao lado, após um traço preto, temos a palavra “fígado”, se- guida pela representação das estruturas químicas e a frase “metabolismo de fase II (Glucoronidação, sulfatação e metilação)”. Abaixo, uma seta aponta até a parte do lúmen, contendo a frase “Bile, excreção via fezes”. Ao lado, após um traço preto, temos a palavra “corrente sanguínea”: para cima, uma seta aponta a palavra diferentes tecidos, e abaixo, uma seta aponta a palavra Rins (Excreção via urina). 1 1 4 na parte mais externa (como é o caso das xantofilas, da classe dos carotenoides). Em geral, o HDL é enriquecido com xantofilas, enquanto o LDL com compostos mais apolares (como os carotenos) (NEILSON; GOODRICH; FERRUZZI, 2017). Dessa forma, ao contrário dos compostos solúveis em água, os bioativos so- lúveis em lipídios não são geralmente metabolizados em reações de detoxificação de fase I e fase II (Figura 2). Lú m en E n te ró ci to C o rr en te s an g u ín ea F íg ad o C o rr en te li n fá ti ca Composto bioativo solúvel em lipídios + Bile + Ácidos graxos da dieta Formação de micelas Fração bioacessível Formação de quilomicrons Quilomicrons Lipoproteínas de muito baixa densidade (VLDL) Lipoproteínas de alta densidade (HDL) Lipoproteínas de muito baixa densidade (LDL) Diversos tecidos Figura 2 – Representação esquemática do processo de metabolização de composto bioativo solúvel em lipídios / Fonte: adaptada de Neilson, Goodrich e Ferruzzi (2017). Devido à atividade pró-vitaminíca, a biodisponibilidade dos carotenoides tem sido extensivamente estudada. Nesse contexto, sabe-se que alguns processamentos de alimentos, como o aquecimento ou a quebra mecânica da matriz, podem aumentar significativamente a biodisponibilidade destes compostos. Isso ocorre pelo aumento da liberação dos componentes, através da quebra da parede celular da planta e das organelas contendo carotenoides (NEILSON; GOODRICH; FERRUZZI, 2017). Descrição da Imagem: em fundo branco, à esquerda, temos a palavra “lúmen”, na vertical, seguido da frase “composto bioativo solúvel em lipídios + Bile + ácidos graxos da dieta”. Abaixo, uma seta aponta para um círculo amarelo e abaixo a sentença “formação de micelas”. Ao lado, após um traço preto, temos a palavra “enterócito”, na vertical, e uma seta preta aponta para o círculo amarelo, euma seta preta aponta para a frase “formação de quilomicrons”. Abaixo, um círculo azul junto à representação do complexo de Golgi. Ao lado, após um traço preto, temos a palavra “corrente linfática”: acima, a escrita quilomicrons e abaixo, a representação, por três círculos azuis. Ao lado, após um traço preto, temos a palavra “fígado”, seguida pela frase Lipoproteínas de muito baixa densidade (VLDL) e abaixo, três círculos verdes. Ao lado, após um traço preto, temos a palavra “corrente sanguínea”: acima, a frase “lipoproteínas de alta densidade (HDL) e dois círculos azuis com borda amarela; abaixo, a frase, “lipoproteí- nas de baixa densidade (LDL) e dois círculos amarelo claros. Abaixo, uma seta aponta a frase “Diversos tecidos”. UNICESUMAR 1 1 5 TEMA DE APRENDIZAGEM 7 Toxicidade de compostos bioativos O conhecimento da toxicidade ou do grau de toxicidade de qualquer componente é fundamental para o consumo seguro. Isso também se aplica aos compostos bioativos, especialmente se consumidos em forma de suplemento, pois nestes casos, muitas vezes, o(s) composto(s) se encontram em altas concentrações, iso- lados ou com poucos interferentes; e ainda, muitas vezes, protegidos (pois podem passar por processos tecnológicos como encapsulação). Dessa forma, a fração bioacessível acaba sendo maior (HORST; CRUZ; LAJOLO, 2016). No Brasil, a Resolução RDC nº 243/2018 e a Instrução Normativa 28/2018, ambas, da Agência Nacional de Vigilância Sanitária (ANVISA), estabelecem os requisitos de segurança, qualidade e eficácia dos suplementos alimentares, estabelece, além de limites mínimos para efeitos, os limites máximos de concentração das substâncias bioativas em função de peculiaridades de determinados grupos populacionais. Estes dados estabelecem um norte sobre diversas substâncias bioativas encontradas na dieta, como cafeína, fitoesteróis, carotenoides (licopeno, luteína, zeaxantina e asta- xantina) e alicina, além dos compostos bioativos que são nutrientes, como os ácidos graxos ômega-3, minerais e vitaminas. Vale ressaltar que a resolução cita que não há informação suficiente para estabelecer-se limites máximos de consumo de compostos fenólicos; no entanto, quando obtidos de fontes autorizadas, seu consumo é considera- do seguro em função do histórico de uso. Tais dados de uso com base em referências nacionais da própria ANVISA e de órgãos internacionais reguladores de alimentos, como a FAO (Organização para a Alimentação e Agricultura), OMS (Organização Mundial de Saúde) e EFSA (Autoridade Europeia para a Segurança Alimentar). 1 1 1 No quadro a seguir, podemos identificar o limite máximo de concentração em suplementos estabelecido para vários compostos bioativos, considerando populações em geral acima de 18 anos e excluindo-se crianças, gestantes e lactantes, cujas evidências de doses seguras não puderam ser estabelecidas com segurança. COMPOSTO LIMITE MÁXIMO PERMITIDO EM SUPLEMENTOS Cafeína 200mg Fitoesteróis 3g Licopeno 0,5mg/kg Luteína 20mg Zeaxantina 3mg Astaxantina 6mg Alicina 3mg EPA e DHA 2000mg Vitamina E 1000mg Vitamina C 1916 mg Vitamina D 97,36μg Vitamina A 2623μg RE Zinco 29,59mg Selênio 319,75mg RE = Retinol equivalente Quadro 1 – Limites máximos de concentração de compostos bioativos em suplementos alimentares segundo regulamentação brasileira / Fonte: adaptado de Brasil (2018a) e Brasil (2018b). UNICESUMAR 1 1 1 TEMA DE APRENDIZAGEM 7 É importante ressaltar que a busca de evidências científicas confiáveis (que apre- sentem estudos clínicos – ou seja, em humanos, e com metodologia robusta e sem vieses, idealmente com o grupo populacional do paciente) pode contribuir com a determinação de doses individualizadas e potenciais toxicidades destes componentes em prescrições feitas em consultório. Para os probióticos, alguns fatores são associados a sua comprovação de se- gurança, principalmente: caracterização da linhagem microbiana (identificação do grupo e classe de risco do micro-organismo), perfil de resistência a antimicro- bianos e ausência de fatores de virulência em ensaios in vivo (BRASIL, 2018c). Mecanismos de ação de compostos bioativos Podemos definir um mecanismo de ação como sendo a via bioquímica e fisioló- gica pela qual substâncias podem interagir com diferentes componentes celulares (como proteínas e enzimas) e assim, realizar algum efeito biológico. Nesse con- texto, grande parte dos efeitos biológicos dos compostos bioativos fora do trato digestivo depende da sua biodisponibilidade, além da regularidade do consumo (HORST; CRUZ; LAJOLO, 2016). Além disso, a atuação do composto de interesse em, no mínimo, um mecanis- mo de ação específico (diferente do qual é essencial, no caso de nutrientes) é visto como uma pré-condição para endereçá-lo como um composto bioativo. Por outro lado, essas substâncias possuem caráter preventivo, o que fundamentalmente dife- rencia seus mecanismos de ação daqueles observados em fármacos, por exemplo, cujo intuito é curativo. Devido a esse caráter preventivo, muitos desses compostos fazem parte de uma dieta habitual e podem contribuir significativamente com a saúde do indivíduo ao longo de sua vida (BIESALSKI et al., 2009). 1 1 8 Como investigar os efeitos biológicos dos compostos bioativos? Da mesma forma que os ensaios de bioacessibilidade e biodisponibilidade, ensaios envolvendo os efeitos biológicos dos compostos bioativos podem ser realizados in vitro, em modelos pré-clínicos (modelo animal) e em ensaios clíni- cos (humanos), sendo que comprovação de alguma ação somente pode ser atribuída após a realização de diferentes ensaios em humanos, os quais po- dem atestar alguma evidência. Estes estudos podem ser tanto epidemiológicos como de intervenção, com controle de vieses e variáveis, ou seja, com metodo- logia robusta (SANTOS et al., 2019). Estudos in vitro são muito úteis para demonstrar efeitos, em nível molecular, de substâncias em determinados tipos de células cultivadas: tem-se um modelo controlado, relativamente rápido e passível de muitas técnicas experimentais. Por outro lado, ensaios in vitro não levam em conta a metabolização e a bio- disponibilidade dos compostos de interesse, o que é uma grande lacuna após o consumo via oral. Já em ensaios clínicos, a avaliação de biomarcadores tor- na-se uma ferramenta interessante para avaliar a resposta preventiva destes compostos. Por exemplo, a análise do perfil lipídico sérico e da pressão san- guínea são biomarcadores que podem reportar efeitos destas substâncias na prevenção de doenças cardiovasculares; já a análise da glicemia sanguínea é um biomarcador que pode reportar efeitos na prevenção de diabetes mellitus; outro exemplo é a análise de marcadores de defesa endógena séricos (como enzimas antioxidantes), que pode identificar o potencial destas substâncias em modular esta resposta de maneira sistêmica (SANTOS et al., 2019). APROFUNDANDO UNICESUMAR 1 1 9 TEMA DE APRENDIZAGEM 7 Compostos bioativos no sistema antioxidante Diferentes estudos demonstram que a maioria dos compostos bioativos pode atuar como moduladores das defesas antioxidantes endógenas. Mas, de que forma isto pode ocorrer? Como visto anteriormente, o metabolismo de várias substâncias bioativas depende de biotransformação por enzimas de fase I e fase II. As enzimas de fase II possuem uma característica importante: são conhecidas como detoxificado- ras, por sua capacidade em adicionar ou conjugar cofatores endógenos e formar produtos não tóxicos. São exemplos destas a via das glutationas, a catalase e a superóxido dismutase. Em nível molecular, evidências apontam que a alteração na atividade dessas enzimas por compostos bioativos ocorre transcricionalmente. Neste contexto, a ativação transcricional inicia-se através de promotores, repre- sentados tanto pelo “elemento de resposta antioxidante” (ERA) ou pelo “elemento de resposta a xenobióticos” (ERX), que se encontram em regiões promotoras de váriosgenes de enzimas de fase II. Ainda, substâncias como polifenóis e ca- rotenoides têm sido reportadas como sequestradores diretos de radicais livres, atuando na interface hidrolipídica de vias de regeneração de vitaminas, como a vitamina C e E (HORST; CRUZ; LAJOLO, 2016). Compostos bioativos como imunomoduladores O sistema imune, composto pela resposta imune inata e adaptativa, é funda- mental à defesa do organismo. Neste contexto, mediadores e células imunes atuam reconhecendo, apresentando e, em uma série de reações e liberação de diversos produtos, promovendo a destruição do antígeno (agente agressor). Dentre estes mediadores, estão as citocinas, as interleucinas, o sistema comple- mento, os macrófagos, neutrófilos, células dendríticas e células Natural Killer. A resposta imune é essencial à manutenção da vida, uma vez que sempre estamos expostos a antígenos, porém, ela precisa terminar em resolução: o estímulo crônico associa-se a danos teciduais e está na gênese de muitas doenças de caráter inflamatório (MAHESHWARI et al., 2022). Neste contexto, muitos compostos bioativos atuam como imunomodulado- res. Imunomoduladores são substâncias capazes de modificar ações celulares, como a síntese de proteínas e ativação de fatores de transcrição, reconhecimento 1 1 1 de antígenos e liberação de mediadores imunes. Tais agentes podem ser classifi- cados como imunoestimulantes (aumenta a capacidade de resposta imune) ou imunossupressores (atenuar a resposta imune – importante em casos de doenças alérgicas ou autoimunes) (MAHESHWARI et al., 2022). Efeitos imunossupressores têm sido reportados a diversos compostos bioati- vos, como compostos fenólicos, carotenoides e vitaminas, especialmente no que tange a sua capacidade em inibir a polarização de células T helper 1 e impedir a produção excessiva de imunoglobulina E (IgE) e interleucinas 6 e 9 e produtos associados a elas, como a histamina, o que se relaciona a menor intensidade de respostas alérgicas e autoimunes. Por outro lado, tais compostos podem aumentar a geração de interleucina-10 e melhorar a atividade de células Natural Killer – que atuam na etapa de resolução de processos inflamatórios; em contrapartida, podem levar à menor produção de mediadores pró-inflamatórios, como óxi- do nítrico e leucotrienos, fundamentais à cronicidade da resposta inflamatória (MAHESHWARI et al., 2022). Como escolher a melhor técnica culinária para preservar compostos bioativos? O preparo de alimentos, através de técnicas culinárias e técnicas de processa- mento, é fundamental para tornar sua digestão facilitada e assim, aproveitá-los, em termos de tornar os nutrientes mais bioacessíveis e biodisponíveis. Cortar, macerar, ferver, fermentar e assar são exemplos de técnicas culinárias realizadas em nível doméstico e que fazem parte do ato de cozinhar. Você sabia que o ato de cozinhar faz parte da evolução humana? Técnicas culinárias foram necessárias para o melhor aproveitamento dos ali- mentos em tempos de escassez. Além disso, tornar os alimentos mais digeríveis também foi fundamental ao desenvolvimento cerebral e cognitivo do ser huma- no frente a outros primatas, pois diminuiu a quantidade de energia necessária à digestão. Este, dentre outros fatores, favoreceu a evolução humana! PENSANDO JUNTOS UNICESUMAR 1 1 1 TEMA DE APRENDIZAGEM 7 Diferentes técnicas culinárias podem alterar a quantidade, promover a bio- transformação ou ainda, modificar a estrutura química dos compostos bioa- tivos. Isso ocorre devido a modificações químicas, físicas e enzimáticas pro- movidas por técnicas culinárias, cujas transformações são maiores diante do aumento da temperatura, ou seja, durante a cocção. Alguns fatores estão relacionados a estas alterações: • Qual é o alimento? A composição global em nutrientes afetará a forma que a técnica culinária influenciará na composição de bioativos. • Qual é a técnica de cocção utilizada? O emprego de diferentes técnicas envolve diferentes temperaturas, tempos e meios de transferência de calor, o que implicará seus efeitos sobre as concentrações de compostos bioativos. Veja como o emprego de técnicas culinárias é muito específico e deve ser avaliado cuidadosamente na elaboração de planos alimentares contendo alimentos funcionais! 1 1 1 De maneira sucinta, vamos entender como algumas técnicas de cocção afetam o conteúdo de compostos bioativos em alimentos. Para isso, um estudo de me- ta-análise (que avalia, estatisticamente, resultados de vários outros estudos) realizado por Murador, Cunha e Rosso (2014) nos traz dados bem interessantes sobre os efeitos de técnicas de cocção no conteúdo de carote- noides e compostos fenólicos dos alimentos. De forma resumida, estes estão apresentados a seguir: Carotenoides: a fritura em imersão leva à significa- tiva redução do conteúdo, seguida pelo emprego de micro-ondas. Já refogar e cozinhar em guisados e molhos leva a um aumento das concentrações. Antocianinas: a fervura em ebulição e o cozimento a vapor levam a uma redução do conteúdo de an- tocianinas. O emprego de micro-ondas e calor seco (assar) aumenta o conteúdo. É importante avaliarmos estes dados de maneira reflexiva sobre nosso conhecimento prévio. Enquanto os carote- noides têm característica lipossolúvel, técnicas que envol- vam imersão em óleo levarão à perda destes componentes por lixiviação. Já o emprego de pequenas quantidades de óleo, que também serão consumidas, tanto aumentam a biodisponibilidade destes componentes como são capa- zes de extraí-los da matriz vegetal. O contrário é verda- deiro para as antocianinas, que são hidrossolúveis; téc- nicas envolvendo alto conteúdo de água geram perdas por lixiviação, enquanto o emprego de calor seco pode concentrar o conteúdo destes componentes. Considerando alguns alimentos-fonte, podemos ob- servar os efeitos de técnicas culinárias sobre a concen- tração de diferentes compostos bioativos no Quadro 2. UNICESUMAR 1 1 1 TEMA DE APRENDIZAGEM 7 ALIMENTO TÉCNICA CULINÁRIA EFEITOS SOBRE COMPOSTOS BIOATIVOS Feijões, ervilhas, brócolis, espinafre, abóbora, couve-flor, cenoura Fervura em ebulição Redução do conteúdo de ca- rotenoides e vitamina C Cozimento sob pres- são ou vapor Aumento do conteúdo de carotenoides e compostos fe- nólicos e redução do conteú- do de vitamina C Repolho roxo Refogado Redução do conteúdo de antocianinas, compostos fenólicos, vitamina C e glico- sinolatos Batatas Fervura em ebulição, vapor e micro-ondas Aumento do conteúdo de fenólicos totais, com destaque ao cozimento em vapor e mi- cro-ondas por curtos períodos de tempo Brássicas (brócolis e couve-flor) Cozimento a vapor Aumento do conteúdo de glicosinolatos Cebolas Fervura em ebulição Redução dos níveis de com- postos fenólicos Refogar e calor seco (assar) Aumento da concentração de compostos fenólicos Aveia Cocção em microon- das, sob pressão e com água fervente Todas as formas aumenta- ram as concentrações de fibras dietéticas. A cocção em micro-ondas aumentou o potencial bioativo das fibras dietéticas 1 1 4 ALIMENTO TÉCNICA CULINÁRIA EFEITOS SOBRE COMPOSTOS BIOATIVOS Tomate Cocção como molho Aumento da concentração de carotenóides, com aumento adicional dessa concentração quando adicionado azeite de oliva extra virgem Alho Cebola Picar Cortar Macerar Ativação da enzima alinase e conversão da alicina, o princi- pal composto funcional destes alimentos. Este ato é funda- mental a ação bioativa destes alimentos Brássicas (Brócolis, couve-flor, couve- manteiga, repolho) Picar Cortar Macerar Ativação da enzima mirosina- se, responsável pela hidrólise dos glicosinolatos (composto bioativo sulfurado importante nestes alimentos e formado durante a digestão destes, es- pecialmente pela mastigação), o que diminui sua concentra- ção e bioatividade Frutas cítricas Diversas espécies de vegetais (Batatas, abóbora, berinjela) Maçãs Bananas DescascarCortar Expor à luz e oxigê- nio Ativação da enzima polifenol oxidase, responsável pela oxidação destes compostos e consequente redução da concentração Redução do conteúdo de vita- mina C por oxidação Quadro 2 – Efeitos de diferentes técnicas culinárias sobre alguns compostos bioativos de alimentos es- pecíficos / Fonte: adaptado de Vallverdú-Querald et al. (2014), Zhao et al. (2019) e Dong et al. (2018). UNICESUMAR 1 1 5 TEMA DE APRENDIZAGEM 7 Ferramentas para preservar e aumentar a biodisponibilidade de compostos bioativos Em nível industrial, muitos esforços têm sido feitos no sentido de recuperar e isolar compostos bioativos com o intuito de aumentar sua bioacessibilidade e biodisponi- bilidade. Neste sentido, algumas pesquisas têm investigado maneiras de estabilizar e incorporar compostos bioativos em diferentes materiais, visando protegê-los das condições digestivas e assim, aumentando sua bioacessibilidade, em nível intestinal. Para que os compostos sejam incorporados, primeiramente, precisam ser extraídos da matriz alimentícia. Neste contexto, diversas técnicas são aplicadas. De maneira convencional, a extração de compostos bioativos de matrizes sóli- das pode ser realizada empregando-se solventes, em técnicas denominadas de “extração sólido-líquido”, que incluem a maceração, a decocção e a infusão, em combinação de solventes polares (água ou solventes que se misturem em água e suas combinações) ou solventes apolares (lipídios ou solventes capazes de solubi- lizar os lipídios e suas combinações). A escolha do solvente vai de encontro com o interesse do composto que se busca concentrar (LEYVA-JIMÉNEZ et al., 2022). Por outro lado, algumas técnicas de extração modernas, denominadas não convencionais, têm demonstrado ser uma alternativa interessante na obtenção de compostos bioativos com menor uso de solventes orgânicos, mais rapidamente e com maiores rendimentos. Dentre estas técnicas, estão as que utilizam ondas me- cânicas de baixa frequência (ultrassom), altas pressões (utilizando fluido super- crítico e líquidos pressurizados) e micro-ondas (LEYVA-JIMÉNEZ et al., 2022). 1 1 1 De forma a concentrar ainda mais um composto de interesse, extratos podem ser posteriormente submetidos a técnicas de separação e purificação, que utilizam uma técnica chamada, em química, de cromatografia, que visa separar diferentes frações do extrato conforme sua retenção em colunas, o depende de sua afinidade com o material e seu peso molecular (LEYVA-JIMÉNEZ et al., 2022). Finalmente, técnicas de proteção e estabilização visam conferir estabilidade físico-química aos extratos ricos em compostos bioativos, ou nestes componen- tes isolados. Além disso, tais técnicas visam “mascarar” algumas características organolépticas indesejáveis de alguns compostos, como o sabor adstringente de alguns compostos, como os taninos, além do gosto não muito agradável dos ácidos graxos ômega-3. Neste contexto, as principais técnicas envolvem “embalar” os compostos em partículas muito pequenas (micro e nanopartículas), utilizan- do materiais de parede compatíveis, visando produzir cápsulas contendo o(os) bioativo(os) em seu interior, as quais são denominadas técnicas de encapsulação. Dentre estas, temos técnicas que empregam a formação de emulsões, de partícu- las, e processos de atomização (LEYVA-JIMÉNEZ et al., 2022). Efeitos sinérgicos, aditivos ou antagônicos entre compostos bioativos Evidências epidemiológicas robustas apontam que o consumo de alimentos in natura atua na prevenção de inúmeras doenças, além de contribuir com o bem estar e a saúde. Não é à toa que se ter a dieta baseada nestes alimentos é uma recomendação da Organização Mundial de Saúde e de Guias Alimentares em torno do mundo. Nestes alimentos, como as frutas, vegetais, leguminosas e cereais integrais, a combinação dos diferentes compostos bioativos relaciona-se a suas atividades biológicas (LIU, 2013). Hoje já sabemos qual é o principal composto bioativo da maioria dos ali- mentos mais consumidos na dieta, além de condições técnicas e analíticas de isolar estes componentes das matrizes alimentares e colocarmos na forma de suplementos. Curiosamente, vários estudos têm avaliado a bioatividade de alguns componentes isolados e encontrado efeitos menores ou nulos. Alguns estudos reportam, inclusive, efeitos adversos provenientes do uso de alguns suplemen- tos alimentares frente a algumas doenças. Um conhecido caso em que a suple- mentação de compostos bioativos foi prejudicial foi apontada em um estudo UNICESUMAR 1 1 1 TEMA DE APRENDIZAGEM 7 norte-americano chamado SELECT. Neste estudo, a suplementação dietética de vitamina E aumentou o risco de desenvolvimento de câncer de próstata em ho- mens saudáveis (LIU, 2013). Aos efeitos observados na combinação entre fitoquímicos de um alimento em sua forma íntegra denominamos efeitos sinérgicos ou efeitos aditivos. Isso implica dizer que a combinação entre os vários compostos pode afetar a biodis- ponibilidade e distribuição dos fitoquímicos em cada tecido, célula ou órgão. E até o momento, esta combinação de fatores não pode ser mimetizada em forma de suplementos alimentares (LIU, 2013). Vale ressaltar que o isolamento de compostos em situações específicas é fun- damental. Um bom exemplo é a suplementação de ácidos graxos ômega-3 (tanto EPA como DHA), cujas doses bioativas dificilmente são encontradas através do nosso padrão de dieta. Por outro lado, algumas combinações entre alimentos podem aumentar ou reduzir a bioacessibilidade de compostos bioativos. Dentre exemplos de com- binações que aumentam a bioacessibilidade, está a combinação de compostos solúveis em gordura (como carotenoides) com o consumo de gorduras, conforme dito anteriormente. Já como exemplo de redução da bioacessibilidade, ou efeitos antagônicos entre compostos bioativos, podemos citar o consumo de minerais, como o cálcio e o ferro, e compostos fenólicos, os quais formam quelatos e pre- judicam a absorção de ambos os componentes. 1 1 8 NOVOS DESAFIOS A ingestão de alimentos funcionais, ricos em compostos bioativos, traz inúme- ros efeitos biológicos – especialmente como imunomoduladores e alterando a resposta antioxidante endógena, porém, um dos maiores desafios desta área é a análise de como estes componentes podem ser metabolizados, tendo-se em conta a matriz alimentícia e todo o contexto da digestão. É o estudo da bioacessibilidade e biodisponibilidade, que são duas áreas bem estudadas para fármacos e compostos isolados, mas ainda pouco estudadas para alimentos em sua forma integral, pois precisam levar em conta diversas variáveis: qual é a forma de preparo e consumo do alimento? Ele está combinado com outros alimentos ou ingredientes? Ele está ligado a que componente na matriz alimentícia? Em que fase da digestão ele será liberado? Quais as doses seguras de consumo, ou seja, que não se tornarão tóxicas? São diversas as lacunas a serem respondidas. Ainda mais, se extrapolarmos mais e analisarmos que cada indivíduo apresenta uma biologia própria, o que torna a biodisponibilidade algo bastante particular e individualizado. Uau! Quantos desafios! A nutrição, assim como a biologia, não é uma ciência exata e por isso, muitas vezes, são muitos os pontos a serem avaliados para explicar fenômenos, porém, o que podemos afirmar, de forma geral, é que manter a base da dieta em alimentos in natura garante um bom aporte de compostos bioativos e assim, apresenta efeitos funcionais à saúde. A biodisponibilidade e a bioacessibilidade dos compostos bioativos são con- ceitos fundamentais no entendimento de suas funcionalidades. Em conjunto, o entendimento de técnicas culinárias capazes de aumentar a fração biodis- ponível dos ingredientes bioativos é uma “ferramenta de ouro”. Para aprender mais, vamos assistir à videoaula. Entendendo conceitos e aplicando técnicas culinárias para melhorar a biodisponibilidade e bioacessibilidade dos compostos bioativos:foco na elaboração de planos alimentares funcionais. Recursos de mídia disponíveis no conteúdo digital do ambiente virtual de aprendizagem. EM FOCO UNICESUMAR 1 1 9 VAMOS PRATICAR 1. Bioacessibilidade e biodisponibilidade são termos relacionados à metabolização de componentes. No estudo de compostos bioativos, tais termos podem se complementar, porém seu significado é diferente (FERNÁNDEZ-GARCÍA; CARVAJAL-LÉRIDA; GÁLVEZ- PÉREZ, 2009). Fonte: FERNÁNDEZ-GARCÍA, E.; CARVAJAL-LÉRIDA, I.; GÁLVEZ-PÉREZ, A. In: Vitro bioac- cessibility assessment as a prediction tool of nutritional efficiency. Nutrition Research, v. 29, 2009. Sobre bioacessibilidade, é correto afirmar: a) Refere-se à proporção de determinado composto absorvida. b) Refere-se à fração liberada da matriz alimentícia e disponível para absorção. c) Refere-se à fração de composto em sua forma original que alcança tecidos alvo. d) Refere-se à fração de metabólitos que alcança tecidos alvo. e) Refere-se apenas à fração de compostos metabolizados pela microbiota intestinal. 2. A metabolização dos compostos bioativos depende de sua solubilidade em água, pois isso afeta a forma que eles serão digeridos e por consequência, sua biodisponibilidade (NEILSON; GOODRICH; FERRUZZI, 2017). Fonte: NEILSON, A. P.; GOODRICH, K. M.; FERRUZZI, M. G. Chapter 15 – Bioavailability and metabolism of bioactive compounds from foods. In: COULSTON, A. M.; BOUSHEY, C. J.; FERRUZZI, M. G.; DELAHANTY, L. M. Nutrition in the prevention and treatment of disease, 4. ed. Academic Press, 2017. E-book. Sobre os compostos solúveis em água, é correto afirmar que: a) A absorção ocorre por meio de micelas. b) Tais substâncias são metabolizadas em reações de fase I e fase II, no fígado. c) Tais compostos não sofrem metabolização pela microbiota intestinal. d) Nenhuma fração de compostos bioativos é excretada. e) Carotenoides são exemplos de compostos solúveis em água. 1 1 1 VAMOS PRATICAR 3. O desenvolvimento de técnicas industriais capazes de isolar e proteger compostos bioativos é fundamental ao desenvolvimento de diversos suplementos alimentares e também da aplicação destes compostos em alimentos industrializados (LEYVA-JIMÉ- NEZ et al., 2022; LIU, 2013). Fontes: LEYVA-JIMÉNEZ, F. J. et al. Chapter 18 – Modern tools and techniques for bio- active food ingredients. In: Bhanu Prakash. Research and Technological Advances in Food Science, Academic Press. 2022. E-book. LIU, R. H. Dietary bioactive compounds and their health implications. Journal of Food Science, v. 78, 2013. Sobre tais ferramentas: I - A extração é etapa necessária e fundamental para obtenção de concentrados em algum composto de interesse. II - Técnicas de encapsulação podem melhorar a bioacessibilidade de compostos bioa- tivos isolados. III - A encapsulação é uma técnica muito importante para mascarar algumas caracterís- ticas organolépticas indesejáveis de alguns compostos bioativos. IV - Devido à maior concentração, compostos funcionais em forma de suplemento apre- sentam maior biodisponibilidade e efeitos benéficos à saúde. É correto o que se afirma em: a) I e IV, apenas. b) II e III, apenas. c) III e IV, apenas. d) I, II e III, apenas. e) II, III e IV, apenas. 1 1 1 REFERÊNCIAS BIESALSKI, H. K. et al. Bioactive compounds: Definition and assessment of activity, Nutri- tion, v. 25, ed. 11–12, p. 202-1205, 2009. BRASIL. Agência Nacional de Vigilância Sanitária – ANVISA. RDC nº 243 de 26 de julho de 2018. Dispõe sobre os requisitos sanitários dos suplementos alimentares. (2018a). Disponí- vel em: http://portal.anvisa.gov.br/legislacao#/visualizar/378667. Acesso em: 24 jul. 2023. BRASIL. Agência Nacional de Vigilância Sanitária – ANVISA. IN nº 28, de 26 de julho de 2018. Estabelece as listas de constituintes, de limites de uso, de alegações e de rotulagem complementar dos suplementos alimentares. (2018b). Disponível em: http://portal.anvisa. gov.br/legislacao#/visualizar/379671. Acesso em: 24 jul. 2023. BRASIL. Agência Nacional de Vigilância Sanitária – ANVISA. RDC nº 241 de 25 de julho de 2018. Dispõe sobre os requisitos para comprovação da segurança e dos benefícios à saúde dos probióticos para uso em alimentos. (2018c). Disponível em: http://antigo.anvisa. gov.br/documents/10181/3898888/RDC_241_2018_.pdf/941cda52-0657-46dd-af4b- -47b4ee4335b7. Acesso em: 24 jul. 2023. DONG, J. L. et al. Effects of thermal processing on the structural and functional properties of soluble dietary fiber from whole grain oats. Food Science and Technology International. 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Immunomodulatory potential of phytochemicals and other bioactive compounds of fruits: A review. Food Frontiers, v. 3, p. 221– 238, 2022. MURADOR, D. C.; DA CUNHA, D. T.; DE ROSSO, V. V. Effects of cooking techniques on vegetab- le pigments: A meta-analytic approach to carotenoid and anthocyanin levels, Food Resear- ch International, v. 65, p. 177-183, 2014. 1 1 1 http://antigo.anvisa.gov.br/documents/10181/3898888/RDC_241_2018_.pdf/941cda52-0657-46dd-af4b-47b4ee4335b7 http://antigo.anvisa.gov.br/documents/10181/3898888/RDC_241_2018_.pdf/941cda52-0657-46dd-af4b-47b4ee4335b7 http://antigo.anvisa.gov.br/documents/10181/3898888/RDC_241_2018_.pdf/941cda52-0657-46dd-af4b-47b4ee4335b7 REFERÊNCIAS NEILSON, A. P.; GOODRICH, K. M.; FERRUZZI, M. G. Chapter 15 – Bioavailability and metabolism of bioactive compounds from foods. In: COULSTON, A. M.; BOUSHEY, C. J.; FERRUZZI, M. G.; DELAHANTY, L. M. Nutrition in the Prevention and Treatment of Disease, 4. ed. p. 301- 319; Academic Press, 2017. E-book. SANTOS, D. I. et al. 2 – Methods for determining bioavailability and bioaccessibility of bioacti- ve compounds and nutrients. In: BARBA, F. J.; SARAIVA, J. M. A.; CRAVOTTO, G. C.; LORENZO, J. M. food science, technology and nutrition, innovative thermal and non-thermal processing, bioaccessibility and bioavailability of nutrients and bioactive compou- nds. Woodhead Publishing Series i p. 23-54; Woodhead Publishing, 2019. E-book. VALLVERDU-QUERALT, A. et al. Home cooking and phenolics: effect of thermal treatment and addition of extra virgin olive oil on the phenolic profile of tomato sauces. Journal of Agricultural and Food Chemistry. v. 62, n. 14, p. 3314-3320, 2014. ZHAO, C. et al. Effects of domestic cooking process on the chemical and biological properties of dietary phytochemicals. Trends in Food Science & Technology, v. 85, p. 55-66, 2019. 1 1 1 1. Opção B. Bioacessibilidade refere-se à fração liberada da matriz e passível de ser absor- vida. As assertivas A, C e D referem-se à biodisponibilidade. Muitos compostos bioativos podem ser metabolizados pela microbiota intestinal, mas o termo bioacessibilidade não se refere apenas a esta forma de metabolização. 2. Opção B. A alternativa A se refere à absorção de compostos solúveis em lipídios, sendo os carotenoides um exemplo destes. Parte dos compostos solúveis em água são meta- bolizados pela microbiota intestinal e parte pode ser excretada pela urina e fezes. 3. Opção D.Alternativa IV é incorreta. Ao contrário do que se imaginava, o consumo de alguns compostos isolados não apresenta a mesma ação como em alimentos-fonte, o que pode ser explicado por efeitos aditivos e sinergísticos da matriz alimentícia. CONFIRA SUAS RESPOSTAS 1 1 4 MEU ESPAÇO 1 1 5 UNIDADE 5 MINHAS METAS ALIMENTOS FUNCIONAIS, COMPOSTOS BIOATIVOS E SEUS EFEITOS À SAÚDE: MECANISMOS DE AÇÃO E EFEITOS EM DOENÇAS CRÔNICAS E AGUDAS Analisar os principais sítios de ação e alvos moleculares dos alimentos funcionais e compostos bioativos na prevenção de doenças. Conhecer os efeitos dos compostos bioativos e alimentos funcionais sobre a diabetes mellitus. Avaliar efeitos dos compostos bioativos e alimentos funcionais sobre doenças cardiovasculares. Apontar evidências de efeitos preventivos dos compostos bioativos sobre a iniciação e progressão de alguns tipos de cânceres. Conhecer os efeitos preventivos dos compostos bioativos sobre as doenças neurodegenerativas. Conhecer efeitos dos compostos bioativos sobre doenças infecciosas agudas. Identificar a relação sinérgica, aditiva e antagônica entre tratamentos convencionais e alimentos funcionais. T E M A D E A P R E N D I Z A G E M 8 1 1 8 INICIE SUA JORNADA Alimentos funcionais e seus compostos bioativos: agentes de prevenção de doenças? Um dos maiores interesses no estudo dos alimentos funcionais e de cada com- posto bioativo diz respeito aos seus efeitos preventivos na origem ou sobre a progressão de determinadas doenças. Historicamente, os alimentos sempre foram usados como estratégia tera- pêutica e é neste contexto que surge, inclusive, a ciência da nutrição. Os próprios conceitos de alimento funcional abordam este tema, indicando que para a fun- cionalidade de um alimento depende da clara ação deste sobre a redução de risco ou sintomas de doenças (GUR; MAWUNTU; MARTIROSYAN, 2018). Ao contrário dos fármacos, a maioria dos mecanismos de ação dos alimentos funcionais diz respeito à prevenção, contudo, um plano dietoterápico adequado para determinada doença pode fornecer quantidades adequadas de compostos bioativos com efeitos aditivos ou sinérgicos aos tratamentos convencionais, o que pode potencializar os efeitos. Por outro lado, alguns compostos podem apresen- tar efeitos antagônicos a tratamentos, e a ausência ou significativa diminuição do consumo de alimentos no curso, ou em determinada fase da doença, é uma estratégia terapêutica. As ações preventivas de alimentos funcionais e seus compostos bioativos em di- versas doenças já foram listados, em diferentes estudos. Muitas vezes é difícil ter-se a mesma relação de causa-efeito em todos os pacientes, uma vez que cada pessoa apresenta contextos individualizados de saúde, que devem ser levados em conta. Quando possível, a prescrição dietética considerando a ação preventiva de alimentos funcionais deve levar em conta a existência de estudos sobre os efei- tos em humanos, considerando uma amostra populacional representativa, e que apresente uma ou mais similaridades as características do paciente (o que inclui gênero, faixa etária, etnia e outros fatores relevantes na saúde, como doenças pré-existentes, exames bioquímicos, hábitos e estilo de vida). Além disso, a com- binação entre alimentos pensando em biodisponibilidade garante a melhor me- tabolização dos compostos de interesse. UNICESUMAR 1 1 9 TEMA DE APRENDIZAGEM 8 Existe um superalimento capaz de curar o câncer? Não! Mas, infelizmente muitas pessoas são levadas a acreditar que alguns ali- mentos funcionais apresentam poder de curar doenças graves como o câncer por meio de interpretações e informações incorretas. A interpretação incorreta de trabalhos científicos pode levar a este tipo de desin- formação. Hoje temos uma enorme oferta de informação na área de alimentos funcionais e prevenção de doenças, porém interpretar de maneira correta estas informações é fundamental. Porém não é uma tarefa fácil. Neste episódio, va- mos abordar evidências científicas, alimentos funcionais e prevenção das prin- cipais doenças crônicas e agudas alvo de investigações. Podcast: Interpretação de evidências científicas sobre alimentos funcionais e prevenção de doenças – ferramenta fundamental na prática clínica. Recursos de mídia disponíveis no conteúdo digital do ambiente virtual de aprendizagem. PLAY NO CONHECIMENTO Os efeitos dos alimentos funcionais na prevenção de doenças vêm sendo estu- dados frente a várias condições fisiopatológicas. Neste contexto, os mecanismos mais estudados dizem respeito à relação do consumo destes alimentos, e de seus compostos bioativos, como agentes de prevenção e tratamento coadjuvante em doenças crônicas não transmissíveis, como diabetes (com destaque ao papel na melhora da sensibilidade à insulina e controle glicêmico) e doenças cardiovascu- lares (com destaque aos efeitos sobre as dislipidemias, pressão arterial e melhoria da função endotelial), na prevenção de alguns tipos de câncer (com destaque à forte associação entre alguns alimentos e prevenção dos cânceres colorretal e de cabeça e pescoço), e melhora da função cognitiva e neurotransmissão, o que se relaciona-se à melhoria de transtornos de humor a ao atraso ou menor progressão de doenças neurodegenerativas (WORLD CANCER RESEARCH FUND, 2018; SCHOLEY et al., 2011; SPENCER et al., 2017). Apesar da maioria dos estudos avaliarem os efeitos do consumo de ali- mentos funcionais a longo prazo sobre doenças crônicas, algumas ações tera- pêuticas de alimentos funcionais relacionam-se ao tratamento e melhora de sintomas de doenças agudas – em geral, de caráter infeccioso. Neste contexto, podemos destacar o papel dos probióticos e prebióticos em doenças diarreicas (SZAJEWSKA, 2011). 1 4 1 DESENVOLVA SEU POTENCIAL DIETA SAUDÁVEL E PREVENÇÃO DE DOENÇAS: O PAPEL DOS ALIMENTOS FUNCIONAIS “Faça de teu alimento teu remédio e de teu remédio, teu alimento”. Esta frase é de Hipócrates, o pai da medicina. Com ela, podemos ver que a importância das propriedades funcionais dos alimentos sobre a prevenção de doenças é reconhe- cida pela humanidade há mais de 2500 anos. É sabido que os alimentos funcionais afetam as respostas biológicas e exercem diferentes funções fisiológicas, promovendo efeitos benéficos à saúde. Dentre estes efeitos benéficos, está a prevenção de doenças. Como consenso, diferentes diretrizes sobre doenças são unânimes em afirmar: o consumo regular de dieta balanceada e baseada em frutas, vegetais, grãos integrais e leguminosas, como feijões e lentilhas é capaz de reduzir o risco de desenvolvimento de doenças crôni- cas, como cânceres e doenças cardiovasculares (WORLD CANCER RESEARCH FUND, 2018; SOCIEDADE BRASILEIRA DE CARDIOLOGIA, 2019). Quais são os mecanismos de ação dos compostos bioativos presentes em alimentos funcionais para a prevenção de doenças? Quais as evidências dos efeitos preven- tivos, e o papel aditivo de alimentos funcionais no tratamento de certas condições? VAMOS RECORDAR? Como percebemos no decorrer do tema de aprendizagem, carecem de estudos epidemiológicos, de grandes proporções, sobre o padrão dietético de grupos populacionais brasileiros relacionados à prevenção de doenças. Para tentar preencher essa lacuna, surgiu, em 2018, o NutriNet Brasil. Com o objetivo de acompanhar padrões alimentares de voluntários por longo prazo e desfechos clínicos sobre doenças, o estudo pretende estabelecer relações entre padrões de dieta e prevenção de doenças crônicas. Recursos de mídia disponíveis no conteúdo digital do ambiente virtual de aprendizagem. UNICESUMAR 1 4 1 TEMA DE APRENDIZAGEM 8 De forma sucinta, podemos verificar, na animação a seguir, a relação da classe de compostos bioativos com a prevenção de doenças específicas. PREVENÇÃO E TRATAMENTO DE DOENÇAS INTESTINAIS AGUDAS Fibras, probióticos, prebióticos e simbióticos. PREVENÇÃO DE ALGUNS TIPOS DE CÂNCER Carotenoides, compostos fenólicos, fibras alimentares, compostos sulfurados,vitamina C. PREVENÇÃO DE DOENÇAS CARDIOVASCULARES Compostos fenólicos, ácidos graxos ômega-3, fibras alimentares, fitoesteróis. PREVENÇÃO DE DIABETES MELLITUS Fibras alimentares, prebióticos, compostos fenólicos. PREVENÇÃO E TRATAMENTO DE DOENÇAS PSÍQUICAS E NEURODEGENERATIVAS Compostos fenólicos, ácidos graxos ômega-3. Fonte: adaptado de TURATTI et al. (2019), CHEN et al. (2013), SURESH et al. (2022); SZAJEWSKA (2011). 1 4 1 Diabetes mellitus Por definição, o diabetes mellitus é um distúrbio metabólico decorrente da constante hiperglicemia, ocasionando diversas complicações a médio e longo prazo, como alterações vasculares, danos em diversos tecidos e até mesmo a falência de vários órgãos. A doença é causada tanto pela deficiência de pro- dução como pela resistência a ação da insulina, hormônio responsável pelo transporte de glicose na corrente sanguínea, sendo reconhecida por receptores celulares específicos, o que promove a efetiva entrada do composto nas células (LINDSTRÖM; VIRTANEN, 2011). Baseada na etiologia, podemos classificar o diabetes em tipo I (DMI), que é uma doença autoimune caracterizada pela deficiência completa na produção de insulina, em decorrência da destruição das células responsáveis pela síntese do hormônio (as células beta-pancreáticas), e em tipo II (DMII), o tipo mais preva- lente e que se caracteriza por defeitos na ação e/ou secreção da insulina, sendo geralmente associada ao estilo de vida, o que a torna potencialmente prevenível ou tratável a partir de manutenção de uma vida saudável. Dentre os fatores envol- vidos, está a alimentação adequada (TURATTI; STRUFALDI; CAMPOS, 2019). No próximo tópico, nós vamos abordar os efeitos de diferentes alimentos funcionais e seus compostos bioativos na prevenção da DMII, considerando seus mecanismos de ação. UNICESUMAR 1 4 1 TEMA DE APRENDIZAGEM 8 Efeitos dos alimentos funcionais na secreção de insulina e prevenção da diabetes Além dos efeitos sobre mecanismos fisiológicos associados à etiologia da DM II, como a redução do estresse oxidativo e da inflamação sistêmica decorrentes da obesidade e sobrepeso, alguns compostos bioativos apresentam ações sobre mecanismos relacionados diretamente à gênese da DMII, tendo como principal sítio de ação o intestino. As fibras alimentares, prebióticos e probióticos são os principais compostos bioativos relacionados ao efeito protetivo de alimentos funcionais sobre a DMII. O consumo de alimentos ricos em fibras alimentares leva a um menor pico de glicose pós-refeição, refletindo em uma menor demanda de insulina e proteção do pâncreas contra a exaustão. Além da insulina, outros mediadores do efeito destes componentes são as incretinas GLP-1 (Peptídeo análogo ao glucagon – 1) e GIP (peptídeo inibidor gástrico), ambos peptídeos secretados pelo intestino em resposta à ingestão de lipídios, glicose e fibras alimentares. Tais hormônios são responsáveis pela resposta de insulina após as refeições (LINDSTRÖM; VIRTANEN, 2011). Ainda, a redução da atividade das enzimas α-amilase e α-glicosidades, res- ponsáveis pela hidrólise de ligações alfa de polissacarídeos em moléculas glicose, que serão digeridas, têm sido apontadas como um mecanismo dos carotenoides, compostos fenólicos e compostos sulfurados na prevenção da DMII. A me- nor absorção de glicose levará à menor sobrecarga do pâncreas com a secreção de insulina, além de atenuar picos glicêmicos. Além disso, estes compostos têm como alvo molecular a via da AMP-ativada proteína quinase, que apresenta ação na translocação da GLUT-4 (transportador intracelular de glicose) e consequente melhoria da absorção de glicose (LINDSTRÖM; VIRTANEN, 2011). Níveis sanguíneos adequados de vitamina D foram associados com menor risco do desenvolvimento de diabetes em diferentes populações. Sabe-se que a secreção pancreática de insulina depende de vitamina D, e dessa forma, níveis adequados deste micronutriente promovem efeitos protetores sobre o metabo- lismo de carboidratos (SONG et al., 2013). O estudo epidemiológico da ação de outros compostos bioativos e alimentos funcionais sobre a prevenção de diabetes vem sendo estudado em populações específicas e podemos encontrar na literatura exemplos específicos. De forma geral, temos alguns exemplos no quadro a seguir. 1 4 4 ALIMENTO GRAU DE EVIDÊNCIA MECANISMO DE AÇÃO Grãos integrais Consistente evidência de redução de risco em estudos envolvendo diversas populações Melhora da resposta pós-prandial de glicose e insulina causada pela presença de grandes quantidades de fibras alimentares Frutas e vegetais in natura Leguminosas (especial- mente lentilhas e feijões) Óleo de peixe Evidência de redução de risco em população com desordens metabólicas e em populações orientais Efeito associado ao potencial dos ácidos graxos ômega-3 em melhorar a resistência à insulina e inflamação associada à síndrome metabólica Café Evidência de redução de risco em população eu- ropeia, norte-americana (EUA) e asiática Efeito associado aos compostos fenólicos do café, pois considerou efeitos benéficos de cafés tanto cafeinados como descafeinados. Consumo até no máximo de 6 xícaras/dia. Quadro 1 – Exemplos de alimentos funcionais e prevenção de diabetes: resumo sobre mecanismos de ação e grau de evidência / Fonte: adaptado de Ming et al. (2014), Gao et al. (2017) e Lindström e Virtanen (2011). UNICESUMAR 1 4 5 TEMA DE APRENDIZAGEM 8 Alimentos funcionais e tratamentos convencionais em diabetes andam de mãos dadas A terapia nutricional é uma parte importante do controle do diabetes. Neste contexto, os alimentos funcionais atuam de forma aditiva e sinérgica aos trata- mentos convencionais. A metformina é um dos principais fármacos hipoglicemiantes usados no tratamento da DMII. Dentre seus mecanismos de ação, está o controle de produ- ção hepática endógena de glicose (gliconeogênese) e aumento da sensibilidade à insulina no fígado e músculos. O sulforafano, um dos principais compostos bioativos do brócolis, possui ação similar a metformina no controle de produção hepática endógena de glicose, sendo um exemplo de ação aditiva de compostos bioativos com o tratamento convencional para DM (TURATTI; STRUFALDI; CAMPOS, 2019). Você já imaginou que uma refeição anterior pode impactar a resposta glicêmica do organismo na refeição seguinte? Proposto, em 1982, o termo “efeito de segunda refeição” aponta que o tipo de alimento consumido em uma refeição anterior afeta a resposta glicêmica para a refeição seguinte. Por exemplo, o consumo de cereais integrais e derivados no café da manhã associa-se à melhor resposta de insulina após o almoço e jantar, evitando um pico do hormônio. O mesmo é observado para o consumo de le- guminosas, que afeta a refeição seguinte. Tais resultados são consistentes para indivíduos saudáveis e vêm sendo estudados em indivíduos diabéticos. Neste contexto, os principais mecanismos apontados envolvem a fermentação pela mi- crobiota intestinal e a melhora da sensibilidade à insulina, promovida pela menor liberação de ácidos graxos livres na circulação sanguínea (FLETCHER et al., 2012). APROFUNDANDO 1 4 1 Doenças cardiovasculares Em constante aumento, as doenças cardiovasculares são a maior causa de mortes no mundo, cujos principais desfechos envolvem o infarto do miocárdio e acidente vascular cerebral (AVC). Da mesma forma que a diabetes, a gênese das doenças cardiovasculares está envolvida com o estilo de vida: tabagismo, sedentarismo, excesso de gordura corporal e alimentação com excesso de calorias, rica em gorduras (especialmente saturadas, trans e do grupo ômega-5), açúcares, sal, e alimentos ultra- processados são os principais fatores de risco para o desenvolvimento de problemas cardíacos e circulatórios. Por outro lado, a alimentação adequada atua como fator de pro- teção, e nesse contexto, a presença de alimentos funcionais atua de maneira coadjuvante e preventiva, especialmenteno que tange a seu efeito sobre as dislipidemias e sobre a hipertensão arterial sistêmica. O que são dislipidemias? A presença de lipídios no sangue é fundamental e necessária ao me- tabolismo. Dentre estes lipídios estão o colesterol e os triacilgliceróis. Estes produtos, parcialmente insolúveis no meio aquoso do sangue, são transportados na forma de lipoproteínas – ou seja, dentro de uma “capa” hidrofílica, constituída por proteínas e fosfolipídios. As lipo- proteínas formadas no fígado são responsáveis por levar lipídios do fígado até a periferia do corpo, sendo três os principais tipos, varian- do conforme sua densidade: a VLDL (lipoproteínas de muito baixa densidade), rica em triglicerídeos, a IDL e a LDL (lipoproteínas de intermediária e baixa densidade), ricas em colesterol. Já as partículas de HDL (lipoproteínas de alta densidade), são formadas no fígado, intestino e também na circulação (onde fazem a “limpeza” de lipídios oxidados da LDL), e são responsáveis por trazer o colesterol dos teci- dos periféricos para o fígado, além de inibirem a fixação de moléculas de adesão e monócitos ao endotélio vascular – que dará início à for- mação de placas de ateroma (FALUDI et al., 2017). UNICESUMAR 1 4 1 TEMA DE APRENDIZAGEM 8 Além da composição de lipídios, LDL e a HDL apresentam diferentes apolipo- proteínas, moléculas responsáveis pela estabilização da estrutura em vesícula das lipoproteínas. O LDL e o VLDL apresentam a apolipoproteína B (ApoB) e o HDL a apolipoproteína A (ApoA). Tais moléculas também são marcadores sanguíneos das lipoproteínas, além de serem alvos moleculares dos compostos bioativos sobre a dislipidemia. É importante ressaltar que o colesterol apresenta síntese endógena, que ocor- re no fígado, através da via enzimática mediada pela atividade da via HMGR (3-hidroxi-3-methyl-glutaril-CoA redutase), suprarregulada em caso de baixos níveis sanguíneos através da transcrição do fator SREBP-2 (Proteína de ligação ao elemento regulador de esterol 2). Algumas pessoas apresentam uma síntese aumentada, uma característica genética denominada hipercolesterolemia fami- liar (CHEN et al., 2013). A não manutenção dos níveis adequados de lipoproteínas dá início a um quadro que denominamos de dislipidemia, o principal fator de risco ao de- senvolvimento de uma doença inflamatória crônica, que acontece em resposta à agressão na camada íntima no endotélio de artérias de médio e grande calibre, denominada aterosclerose. O comprometimento da circulação de sangue, de- corrente da formação destas placas aumenta substancialmente o risco de eventos cardiovasculares no indivíduo (FALUDI et al., 2017). O que é hipertensão arterial sistêmica (HAS)? A HAS define-se como uma elevação persistente da pressão arterial sistólica acima de 140mmHg e/ou a pressão diastólica maior ou igual a 90mmHg. Valores de pressão arterial altos são associados à menor irrigação sanguínea de órgãos e sobrecarga cardíaca, sendo um fator de risco a cardiopatias, AVC, doenças renais crônicas e mortalidade (BARROSO et al., 2021). Com base nessas informações, podemos perceber por que chamamos o HDL de colesterol bom e o LDL de colesterol ruim. PENSANDO JUNTOS 1 4 8 A fisiopatologia da HAS decorre de duas situações clínicas: o aumento do débito cardíaco e a resistência vascular periférica, situações que levarão à maior constrição dos vasos e consequente aumento de pressão interna. Diversos fatores levam ao estímulo de vasoconstrição, sendo dois os mecanismos principais: 1. A maior retenção de sódio, que leva a um aumento do débito cardíaco, asso- ciado a disfuncionalidades do sistema renina-angiotensina-aldosterona. 2. Liberação de noradrenalina, cortisol e acetilcolina pelo sistema nervoso autônomo, que aumentam o débito cardíaco e a resistência vascular periférica. O desenvolvimento de HAS leva à disfunção endotelial, caracterizada por baixa disponibilidade de óxido nítrico e desequilíbrio entre fatores de constrição e rela- xamento de arteríolas, o que leva ao aumento da resistência vascular periférica e alteração da permeabilidade endotelial. Em vasos de maior calibre, o aumento da permeabilidade do endotélio favorece a passagem de LDL ao espaço subendote- lial, contribuindo com o desenvolvimento da aterosclerose. Neste contexto, HAS e aterosclerose são doenças que geralmente andam juntas (BARROSO et al., 2021). Efeitos dos alimentos funcionais na prevenção das doenças cardiovasculares Compostos bioativos encontrados em alimentos funcionais apresentam efeitos importantes sobre a prevenção das dislipidemias e HAS. Sobre as dislipidemias, a própria Diretriz Brasileira de Dislipidemias e Prevenção de Aterosclerose (2017) evidencia alguns destes componentes e seu potencial protetor: Os ácidos graxos ômega-3, especialmente o EPA e DHA, apresentam forte associação com a redução do risco cardiovascular. Mecanisticamente, tais com- ponentes atuam na redução da trigliceridemia, melhoria da função endoteliais, menor agregação plaquetária e redução da atividade de SREBP. Em conjunto, também são capazes de contribuir com a redução da pressão arterial, aumentan- do a biodisponibilidade do óxido nítrico, responsável pelo relaxamento e vasodi- latação, efeitos mediados pela abertura de canais de potássio ativados por cálcio. UNICESUMAR 1 4 9 TEMA DE APRENDIZAGEM 8 Em regiões onde há disponibilidade de peixes fonte de ômega-3, a diretriz é enfática na recomendação da utilização preferencial de alimentos sobre suple- mentos, devido aos benefícios dos demais componentes e também por se tratar de uma estratégia de melhoria de hábitos alimentares. Os fitoesteróis atuam sobre a redução da absorção de colesterol da dieta, comprometendo sua solubilização nas micelas. A incorporação dietética deste componente, em doses de 2g/dia, atua sobre a melhora da saúde cardiovascular, com forte grau de evidência em indivíduos com baixo ou intermediário risco cardiovascular e em adultos e crianças (maiores de cinco anos) com hiperco- lesterolemia familiar. Podemos encontrar fitoesteróis em alimentos em grandes quantidades no óleo de arroz, milho e abacate, além de milho in natura, feijão e ervilhas, além de suplementos alimentares e em alimentos enriquecidos. Ao indicar um alimento enriquecido com fitoesteróis é importante avaliar a qualidade nutricional como um todo. A nossa reflexão, neste sentido, se dá, pois, geralmente, os alimentos enriquecidos com esse nutriente são as margarinas. PENSANDO JUNTOS 1 5 1 As fibras alimentares, especialmente, as capazes de formar gel em contato com a água, no intestino, fisicamente reduzem a absorção dos lipídios dietéticos, além de aumentar a excreção fecal de bile, um fluído rico em colesterol que pode ser reabsorvido como ciclo entero-hepáti- co. Quanto maior a viscosidade, maiores os efeitos intestinais da fibra. Além disso, a produção de ácidos graxos de cadeia curta, no intestino grosso, via fermentação pela microbiota contribui com a redução dos níveis de colesterol. Neste contexto, podemos destacar o consumo de 3g diárias de betaglucanas, o que pode ser obtido através do consumo de farelo de aveia – importante alimento fonte do composto bioativo. Apesar da indicação não estar presente na diretriz, o efeito de compostos fenólicos vem sendo estudado sobre mecanismos hipo- colesterolêmicos. O consumo de chá verde (uma xícara por dia) foi associado à redução do risco de doença coronariana em população asiática, enquanto o consumo de mais de quatro xícaras diárias de chá preto apresentou efeito inverso. Ambos os chás são derivados da planta Camelia sinensis, com a diferença de que as folhas do chá preto são secas. O mecanismo de ação deste efeito relacionou-se às epigalo- catequinas, capazes de inibir a via hepática da HMGR. Os efeitos dos compostos fenólicos das uvas e do azeite de oliva têm sido apontados como fortes contribuintes dos efeitos benéficos da dieta mediterrânea sobre a saúde cardiovascular,especialmente relacionado ao aumento do receptor de ApoA, o ABCA-1, o que leva o aumento da síntese de HDL e a maior síntese de óxido nítrico (CHEN et al., 2013). O aumento dos níveis de potássio na dieta é associado à redução da pressão arterial em vários grupamentos populacionais. Estes efeitos geralmente são associados à redução de sódio dietético, uma vez que comparam a substituição do sódio pelo potássio no sal de cozinha (BARROSO et al., 2021). Para facilitar a visualização de alimentos-fonte e concentração de compostos bioativos relacionada aos efeitos fisiológicos sobre a saúde cardiovascular, o Quadro 2 traz dados relacionados a estas variáveis, apresentando: alimento-fonte, principais compostos bioativos de inte- resse, e frequência de consumo relacionado a benefícios a parâmetros relacionados à saúde cardiovascular. UNICESUMAR 1 5 1 TEMA DE APRENDIZAGEM 8 ALIMENTO COMPOSTOS BIOATIVOS MAJORITÁRIOS QUANTIDADE RECOMENDADA EFEITOS SOBRE SAÚDE CARDIOVASCULAR Peixes (sardinha, atum, salmão) – não fritos ácidos graxos ômega-3 2 a 3 porções semanais Menor incidência de infarto agudo do miocárdio e derrame Farelo de aveia Betaglucanas (fibra alimentar) 3g por dia Redução dos níveis de LDL- colesterol Frutas e vege- tais integrais crus Fibras alimenta- res – solúveis e insolúveis, com- postos fenólicos, carotenoides, compostos sul- furados 400g por dia Redução da pressão sanguínea e LDL-colesterol Menor risco de infarto Nozes e castanhas Ácidos graxos monoinsaturados (MUFA) ômega-9 e poli-insatura- dos (PUFA), mi- nerais, compos- tos fenólicos 4 porções por semana Menor risco de infarto agudo do miocárdio Redução da pressão sanguínea Leguminosas Fibras dietéticas, amido resistente, compostos fenólicos 4 porções por semana Menor risco de infarto agudo do miocárdio Redução do LDL-colesterol e triglicerídeos, melhor resposta glicêmica Quadro 2 – Alimentos funcionais e saúde cardiovascular / Fonte: Yu, Malik e Hu (2018). 1 5 1 Dieta DASH: uma abordagem contra a hipertensão A dieta DASH Abordagens dietéticas para cessar a hipertensão Grãos: 6-7 porções por dia Proteínas magras: 6 ou menos porções por dia Leguminosas ou nozes e sementes: 4-5 porções por dia Gorduras e açúcares: imitados Laticínios de baixa gordura: 2 a 3 porções por dia Frutas frescas e vegetais: 4 - 5 porçõespor dia Figura 1 – Composição da dieta DASH / Fonte: https://www.shutterstock.com/pt/image-vector/dash-foo- d-diet-dietary-approach-stop-1932210203. Acesso em: 1 set. 2023. Descrição da Imagem: em fundo prato, um círculo contendo cinco divisões apresenta figuras com exemplos de alimentos e estimativa de quantidade em uma dieta DASH. À esquerda, acima, exemplos de cereais ocupando praticamente um quarto do círculo; abaixo, exemplos de proteínas magras, leguminosas, nozes e sementes. Na sequência, uma parte pequena representa gorduras e açúcares. Na sequência, laticínios de baixa gordura e após, fechando o círculo, uma grande proporção (um quarto) representando as frutas e vegetais. UNICESUMAR 1 5 1 https://www.shutterstock.com/pt/image-vector/dash-food-diet-dietary-approach-stop-1932210203 https://www.shutterstock.com/pt/image-vector/dash-food-diet-dietary-approach-stop-1932210203 TEMA DE APRENDIZAGEM 8 A dieta DASH, que em inglês significa uma “abordagem dietética capaz de inibir a hipertensão”, vem apresentando efeitos promissores. Nesta abordagem, contamos com a presença de vários alimentos funcionais: frutas, hortaliças, cereais inte- grais, oleaginosas e leguminosas, além da restrição da ingestão de sódio (BAR- ROSO et al., 2021), como pode ser observado na Figura 1. Alimentos funcionais e tratamentos convencionais em doenças cardiovasculares Os tratamentos convencionais principais as dislipidemias e HAS são, respectiva- mente, as estatinas – que atuam como inibidoras da HMGR e consequente redu- ção da síntese de colesterol, e diuréticos – que atuam tanto como vasodilatadores como poupadores de potássio, e consequente redução da HAS. Em ambos os casos, efeitos aditivos dos compostos bioativos são verifica- dos concomitantemente às terapias convencionais. Por exemplo, o consumo de fitoesteróis, em conjunto com as estatinas, apresentam efeito aditivo. O efeito é superior ao observado com o aumento da dose do fármaco (FALUDI et al., 2017). Altas doses de estatinas por períodos prolongados provocam efeitos colate- rais. Dentre eles, está a redução de antioxidantes, hipotireoidismo e hormônios sexuais. Dessa forma, uma dieta rica em alimentos funcionais pode atuar na atenuação desses efeitos (CHEN et al., 2013). Alimentos funcionais e câncer O câncer é a segunda maior causa de mortes no mundo. Por definição, o câncer é um termo que abrange mais de 100 tipos de doenças malignas decorrentes do crescimento desordenado e rápido de células mutantes em diferentes locais do organismo. Como diferencial de outras doenças, os cânceres apresentam características agressivas, o que significa que tumores locais avançados apresentam capacidade de invadir tecidos adjacentes ou órgãos à distância (WORLD CANCER RESEARCH FUND, 2018). A transformação de uma célula normal para uma célula mutante decorre de alterações na estrutura genética (DNA), provocada pela união de diferentes causas ambientais ou genéticas. Uma célula alterada, chamada de “célula iniciada”, apresenta características diferentes das demais células; dentre estas diferenças, estão as falhas nos mecanismos de crescimento e divisão, além da capacidade de 1 5 4 evadir a morte celular. Células iniciadas ficam “quietinhas” até sofrerem nova ação de agentes cancerígenos, classificados como oncopromotores, cuja ação leva à transformação de células iniciadas em malignas (Figura 2). A parada na exposição aos oncopromotores, muitas vezes, interrompe o pro- cesso; da mesma forma, alguns agentes atuam como supressores da progressão de tumores, induzindo a parada do ciclo ou a morte celular. Tais agentes podem ser compostos bioativos presentes em alimentos ou suplementos alimentares, em um mecanismo denominado quimioprevenção. Além do processo de promoção, muitos compostos bioativos podem atuar no processo de iniciação, estimulando vias de reparo que irão proteger o DNA contra a ação de oncogenes, ou em caso de insucesso neste processo e a função normal da célula ser comprometida, compostos quimiopreventivos podem estimular a morte celular, impedindo o ciclo celular e geração de células filhas mutantes (WORLD CANCER RESEARCH FUND, 2018). CRESCIMENTO CELULAR NORMAL VERSUS ANORMAL Desenvolvimento celular normal célula normal divisão celular tecido saudável Crescimento celular anormal célula normal modificações genéticas divisão de células cancerosas tumor maligno Figura 2 – Diferenças entre a divisão normal de células e o crescimento de células tumorais e desenvolvi- mento de câncer / Fonte: https://www.shutterstock.com/pt/image-vector/normal-vs-abnormal-cell-grow- th-development-2207801345. Acesso em: 1 set. 2023. Descrição da Imagem: em fundo branco, centralizado na margem superior, temos o título “Crescimento celular nor- mal versus anormal”. Abaixo, à esquerda, a sentença “Desenvolvimento celular normal”, seguido por uma sequência de figuras de células amarelas: a primeira, uma célula normal, com núcleo marrom centralizado e formato ovalado. Uma seta aponta para duas células normais, ambas com núcleo marrom centralizado e formato ovalado. Uma seta aponta para uma camada de tecido, contendo várias células normais amarelas com núcleo marrom, sobrepostas em três camadas. Abaixo, à direita, temos a frase: crescimento celular anormal, seguida de uma figura de uma célula normal, amarela e com núcleo centralizado marrom. Uma seta aponta para uma célula lilás, com núcleo irregular púrpura e formato irregular, com a frase “mudanças genéticas” logo abaixo. Outra seta aponta para duas células com núcleosirregulares e por fim, uma seta aponta para um tumor maligno, representado por aglomerado de células mutantes, todas em lilás e com núcleo púrpura, e a presença de muitos vasos sanguíneos, em vermelho. UNICESUMAR 1 5 5 https://www.shutterstock.com/pt/image-vector/normal-vs-abnormal-cell-growth-development-2207801345 https://www.shutterstock.com/pt/image-vector/normal-vs-abnormal-cell-growth-development-2207801345 TEMA DE APRENDIZAGEM 8 Note que as mudanças genéticas significam a iniciação tumoral, enquanto a di- visão celular cancerosa aponta para a promoção, e o tumor maligno significa o estágio de progressão do câncer in situ. Efeitos dos alimentos funcionais na prevenção de câncer Alguns alimentos apresentam forte evidência na quimioprevenção de tipos espe- cíficos de cânceres. Neste contexto, evidencia-se que o consumo regular de grãos integrais e fibras alimentares provavelmente seja associado à redução do risco de câncer colorretal. Ainda, evidências limitadas, porém sugestivas, apontam que vegetais com baixo conteúdo de amido (como tomates, brócolis, pepino pimen- tas, cebola, repolho, cenoura etc.) podem levar ao menor risco de desenvolvimen- to de cânceres de cabeça e pescoço, mama e bexiga. Evidências sugerem que o grande consumo de frutas cítricas atua como fator protetor ao desenvolvimento de câncer de estômago (WORLD CANCER RESEARCH FUND, 2018). Em todos estes casos envolvendo alimentos, temos um fator em comum: tra- ta-se de alimentos funcionais ricos em compostos bioativos. Complementando, muitos compostos bioativos têm demonstrado alvos moleculares específicos em diferentes tipos de câncer, quando estudados de maneira isolada, em estudos usando células tumorais ou modelos pré-clínicos. Cabe ressaltar que muitas des- tas evidências são fracas, pois carecem de informações sobre a biodisponibilidade do componente em seres humanos, levando-se em consideração o metabolismo e todos os demais fatores de ajuste necessários à força da evidência. Segundo Islam e Siddiquia (2020), compostos fenólicos são considerados qui- miopreventivos por atuarem na modulação das defesas antioxidantes, apresenta- rem propriedades anti-inflamatórias, levarem à morte de células tumorais e parada do ciclo celular, relacionado à proliferação desenfreada. Além disso, alguns com- postos são capazes de modular receptores hormonais, comumente aumentados em alguns tipos de câncer de tecidos dependentes da ação de hormônios e que são fundamentais ao desenvolvimento tumoral: é o caso do receptor de estrógeno alfa (ERɑ) no câncer de mama e o receptor de andrógeno (AR) no câncer de próstata. Desta forma, tais autores reportam alguns resultados específicos. Neste contexto, a curcumina tem sido apontada como estimulante da parada do ciclo celular, estimuladora de apoptose e pró-oxidante em célu- 1 5 1 las tumorais de diferentes tipos de câncer. Interessantemente, o composto apresenta efeito protetivo a células normais, atuando no aumento de defesas antioxidantes e protegendo-as dos danos da radioterapia. No mesmo senti- do, algumas evidências iniciais apontam efeito aditivo da curcumina sobre o tratamento quimioterápico. Em populações asiáticas, o consumo de isoflavonas tem sido relacionado à menor incidência de câncer de próstata e mama. Tais resultados têm sido ex- plicados pela atividade fitoestrogênica destes compostos: isoflavonas, como a genisteína, apresentam efeito antagônico ao ERɑ – relacionado ao aumento de proliferação e agonista de ER𝛽 – um fator antiproliferativo. Carotenoides como o licopeno têm sido associados ao atraso do desenvol- vimento do câncer de próstata, e a combinação de licopeno com S-alcysteina do alho tem efeitos supressores sobre o câncer de estômago. Dentre os mecanismos envolvidos, está o aumento do apoptose de células tumorais. Estudos pré-clínicos têm apontado efeitos antitumorais da epigalocatequi- na-3-galato (EGCG) e das catequinas do chá verde em vários órgãos, porém, estudos em humanos são inconclusivos, devido à presença de variáveis de con- fusão, que comprometem os resultados. Dentre estas, está o peso corporal, o consumo de bebidas alcoólicas e tabaco, variações genéticas, consistência quanto à concentração, tempo e forma de preparo do chá, variações genéticas e de bio- disponibilidade dos polifenóis. Com base em documento oficial do Instituto Americado de Pesquisa em Câncer (AICR), um recente artigo de revisão de Yuan et al. (2022) apontou 26 alimen- tos com potencial evidência preventiva frente a tipos específicos de câncer, considerando sua composição de compostos bioativos. Apesar de estudos experi- mentais pré-clínicos sempre avaliarem a relação dose-resposta, vale ressaltar que recomendações de doses ou concentrações não são dadas por órgãos oficiais, o que sustenta a ideia de que a formação de hábitos alimentares saudáveis que contemplem o consumo regular de alimentos ricos em compostos bioativos relaciona-se à quimioprevenção de câncer, e não à administração de compostos bioativos isolados. Considerando alimentos presentes na dieta brasileira, o Quadro 3 traz alguns destes dados UNICESUMAR 1 5 1 TEMA DE APRENDIZAGEM 8 ALIMENTO COMPOSTOS BIOATIVOS TIPO DE CÂNCER FORTE LIMITADA Maçãs Fibras alimentares, polifenóis Câncer colorretal Câncer de pulmão Brócolis, repo- lho e vegetais crucíferos Glicosinolatos, fibras alimentares e carotenoides Câncer colorretal Câncer de pulmão, câncer de mama e câncer de cólon Cenouras Carotenoides, fibras alimentares, ácidos fenólicos Câncer de mama, câncer de pulmão Café Alcaloides, com- postos fenólicos Câncer de Endo- métrio e câncer hepático Câncer de cabe- ça e pescoço e câncer de pele Alho Alicina Câncer colorretal Uvas Fibras alimentares (casca), flavonoi- des, estilbenos Câncer de pul- mão Laranjas Fibras alimentares (bagaço), flavonoi- des, vitamina C Câncer colorretal Câncer de pul- mão, câncer de estômago Leguminosas (feijões, lenti- lhas e ervilhas) Fibras dietéticas, amido resistente, compostos fenó- licos Câncer colorretal Soja (grão) Isoflavonas, fibras alimentares, com- postos fenólicos Câncer colorretal Câncer de pul- mão e mama 1 5 8 ALIMENTO COMPOSTOS BIOATIVOS TIPO DE CÂNCER FORTE LIMITADA Espinafre Carotenoides, vitamina C, fibras alimentares, flavo- noides Câncer colorretal Câncer de pul- mão e mama Morangos Vitamina C, estilbe- nos, fibras alimen- tares, flavonoides Câncer colorretal Câncer de pul- mão, câncer de esôfago, câncer de cólon Chá verde, preto e branco Alcaloides, Flavo- noides, minerais Câncer de bexiga Tomates Licopeno, betaca- roteno, vitamina C, fibras alimentares Câncer de mama, bexiga e pulmão Grãos integrais Fibras alimentares, amido resistente, ácidos fenólicos, minerais Câncer colorretal Quadro 3 – Alimentos, compostos bioativos e quimioprevenção de câncer Fonte: adaptado de Yuan et al. (2022). De tempos em tempos, o sensacionalismo aponta para um alimento, chá ou suplemento capaz de “curar o câncer”. Nenhum composto bioativo ou ali- mento funcional é capaz de curar o câncer! Podemos ter evidências sugesti- vas de mecanismos de ação preventivas ao desenvolvimento inicial, que atuem no atraso da progressão, ou que possam ter efeito coadjuvante, especial- mente evitando efeitos colaterais de terapias convencionais. A terapêutica para cânceres é farmacológica ou radioterápica, e o uso de suplementos alimentares ricos em compostos bioativos deve ser discutido em equipes multiprofissionais! APROFUNDANDO UNICESUMAR 1 5 9 TEMA DE APRENDIZAGEM 8 Alimentos funcionais e doenças neurodegenerativas “Função cognitiva” é um termo utilizado para descrever a capacidade do cére- bro em responder a informações relacionadas à percepção, avaliação, memória, aprendizagem, experiências e função psicomotora, processos que apesar de di- ferentes, são interligados. Cada um dos domínios da cognição pode ainda ser redividida em funções específicas,como é o caso da memória, que inclui a divisão em memórias de curto e longo prazo (ZHONGZHI, 2021). Como o cérebro é capaz de responder aos estímulos cognitivos? Para res- ponder a esta pergunta, vamos entender um pouco de neurociência, a área de estudo que envolve a neurofisiologia e neuroanatomia do cérebro. A formação do cérebro humano é decorrente do processo evolutivo, que envolve a formação de uma complexa rede neural. Nesta rede, existem dois tipos de células: as células nervosas (ou neurônios), que são capazes de se intercomunicar entre si por meio de estímulos elétricos (sinapses) e responsáveis pela transmissão de impulsos nervosos, e as células da glia, formadas por vários tipos celulares como astró- citos, oligodendrócitos, células da micróglia e ependimócitos. As células da glia exercem funções de apoio aos neurônios (ZHONGZHI, 2021). 1 1 1 A demência é uma síndrome que se manifesta pelo progressivo declínio da função cognitiva que avança segundo a idade biológica, sem ser, porém, uma con- sequência do envelhecimento. A maioria dos casos de demência são reportados em países subdesenvolvidos, sendo a doença de Alzheimer a forma dominante de doença degenerativa no mundo, caracterizada pelo progressivo declínio da função cognitiva relacionada à memória. A fisiopatologia da doença de Alzhei- mer envolve a formação de placas senis em torno dos neurônios contendo o peptídeo β-amiloide, além da hiperfosforilação de uma proteína chamada tau nos neurônios, que culmina na formação de emaranhados neurofibrilares. As placas senis interferem nas conexões sinápticas dos neurônios e prejudicam a transmissão nervosa. A longo prazo, a Doença de Alzheimer leva à atrofia do cérebro e à morte, atribuída à perda neuronal (SURESH et al., 2022). Diversos fatores são associados à formação das placas senis. Além dos gené- ticos, a neuroinflamação, o estresse oxidativo e a resistência à insulina, e aspectos sociais como a baixa escolaridade, baixa renda e desemprego associam-se ao quadro. Como uma doença neurodegenerativa, existem formas de retardar a progressão da doença de Alzheimer. No entanto, até o momento a doença segue incurável (SURESH et al., 2022). Efeitos dos alimentos funcionais na prevenção de doenças neurodegenerativas Dois ácidos graxos poli-insaturados (PUFA) são encontrados no cérebro e de- sempenham papel fundamental na regulação fisiológica do órgão, em especial, na cognição e na regulação do humor. Trata-se do ácido araquidônico (AA) – deri- vado de ácidos graxos ômega-6 e do ácido docosahexaenoico (DHA) – derivado de ácidos graxos ômega-6, ambos componentes das membranas dos neurônios e células da glia, na proporção de 10% para AA e 20% para DHA. O consumo dietético de DHA é fundamental para a manutenção destas proporções: caso con- trário, haverá um desequilíbrio com maiores níveis de AA, que são relacionados com a neuroinflamação (SPENCER et al., 2017). Inúmeros efeitos dos ácidos graxos ômega-3 sobre a neurodegeneração são observados. Dentre estes, os efeitos anti-inflamatórios são associados à síntese das pró-resolvinas como produtos de seu metabolismo, moléculas associadas ao final da resposta inflamatória. O DHA também é capaz de modular a microglia UNICESUMAR 1 1 1 TEMA DE APRENDIZAGEM 8 e atuar na fagocitose de placas beta-amiloides. Além disso, o consumo de ácidos graxos ômega-3 exerce um efeito aditivo aos tratamentos antidepressivos con- vencionais (SPENCER et al., 2017). O consumo adequado de frutas e verduras tem sido associado à prevenção do declínio cognitivo por estudos epidemiológicos. Neste contexto, um estudo ava- liando a saúde de mulheres com mais de 70 anos nos EUA verificou que o grande consumo de frutas vermelhas e berries, ricas em antocianinas, foram associadas à redução da velocidade do déficit cognitivo em mais de dois anos. O consumo diário de 24g/dia de mirtilos por 90 dias também foi associado a melhoria da capacidade de aprendizagem e resolução de problemas em um estudo norte-a- mericano duplo-cego e randomizado, com pessoas entre 60-75 anos (SPENCER et al., 2017). Apesar de ainda não serem muito claros, os mecanismos de ação envolvidos nestas propriedades têm sido relacionados ao potencial antioxidante e anti-inflamatório dos componentes e dos ácidos graxos de cadeia curta, produtos do metabolismo das antocianinas pela microbiota intestinal, que são capazes de atravessar a barreira hematoencefálica. Grandes concentrações de antocianinas podem ser encontradas em uma berrie nativa brasileira, presente em muitos quintais por aí. Trata-se da jabuticaba, que apresenta concentrações destes pigmentos comparáveis aos mirtilos e outras berries, em sua casca. APROFUNDANDO Alimentos funcionais e doenças infecciosas agudas As doenças infecciosas agudas são causadas, usualmente, por agentes incluin- do vírus, bactérias e protozoários. Dentre estas doenças, as diarreicas merecem atenção, por serem comuns em crianças e ainda serem causa de morte infantil em países subdesenvolvidos. Em países desenvolvidos, as infecções diarreicas virais também são comuns e ocasionalmente causam hospitalizações. O principal agente causal de diarreias infantis são os rotavírus (SZAJEWSKA, 2011). Na diarreia, a produção de enterotoxinas pelo agente infeccioso leva a um desequilíbrio hidroeletrolítico e aumento da produção de líquidos pelo intestino, 1 1 1 com consequente eliminação de fezes aquosas, geralmente acompanhadas por dor abdominal e em algumas vezes, febre. A presença de sangue na diarreia indica uma infecção bacteriana e pode ser mais severa (SZAJEWSKA, 2011). Nesse contexto, a intervenção dietoterápica com o uso de probióticos e pre- bióticos contribui com o restabelecimento da homeostase intestinal e da mi- crobiota. Dentre os probióticos, sabe-se que algumas espécies de lactobacilos produzem substâncias antimicrobianas, que são capazes de impedir a adesão e crescimento de vírus. Por outro lado, o consumo regular de prebióticos (GOS/ FOS) já foi associado à redução do risco de desenvolvimento de gastroenterites em crianças, apesar das referências serem mais limitadas do que sobre o uso de probióticos (SZAJEWSKA, 2011). Doenças cardiovasculares e neurodegenerativas, diabetes, câncer e doenças infecciosas agudas: qual é o papel dos alimentos funcionais e de seus compos- tos bioativos na prevenção destes quadros patológicos? Vamos entender quais são os principais mecanismos envolvidos e de que forma uma dieta adequada pode relacionar-se à gênese ou ao seu atraso do desenvolvimento. Para en- tender mais sobre este tema, assista à videoaula: Alimentos funcionais, compostos bioativos e seus efeitos à saúde: me- canismos de ação e efeitos em doenças crônicas e agudas. Recursos de mídia disponíveis no conteúdo digital do ambiente virtual de aprendizagem. EM FOCO NOVOS DESAFIOS A prevenção das doenças crônicas é uma janela de oportunidades de uso dos ali- mentos funcionais. Neste contexto, temos alguns compostos bioativos com ações es- pecíficas sobre determinados sítios de ação, enquanto em outros casos, temos ações mais indiretas, observadas em consequência do metabolismo destes componentes. Podemos perceber que, mesmo na nutrição funcional, o básico é o que fun- ciona. Na maioria dos casos, uma melhor dieta funcional nada mais é que uma dieta balanceada, baseada em frutas e vegetais in natura, com grãos e cereais integrais, com a presença de lipídios bioativos e baixa em sódio. UNICESUMAR 1 1 1 VAMOS PRATICAR 1. O diabetes mellitus (DM) é um distúrbio metabólico decorrente de constante hipergli- cemia, que pode ocasionar várias complicações a médio e longo prazo (LINDSTRÖM; VIRTANEN, 2011). Fonte: LINDSTRÖM, J.; VIRTANEN, S. M. Chapter 11 – Functional foods and prevention of diabetes. In: Food science, technology and nutrition, functional foods. 2th edition. Organizado por: SAARELA, M. Woodhead Publishing Series, 2011. E-book. Sobre a diabetes mellitus é correto afirmar:a) A DM tipo I é caracterizada por defeitos na ação e ou secreção de insulina. b) A destruição das células beta-pancreáticas leva à menor secreção de GLP-1. c) A resistência à ação da insulina é um importante fator na etiologia da DM tipo II. d) A resposta à insulina após as refeições depende da atividade da α-amilase. e) As estatinas são importante tratamento farmacológico da DM II. 2. A escolha dos lipídios da dieta é um fator dietético importante na prevenção de disli- pidemias (FALUDI et al., 2017). Fonte: FALUDI, A. A. et al. Atualização da diretriz brasileira de dislipidemias e prevenção da aterosclerose – 2017. Arquivos Brasileiros de Cardiologia, v. 109 (2Supl. 1), 2017. Sobre lipídios dietéticos e prevenção de dislipidemias: a) Os ácidos graxos ômega-6 apresentam forte associação à redução da trigliceridemia. b) Os fitoesteróis não podem ser encontrados em fontes dietéticas, apenas em alimentos enriquecidos. c) Um dos fatores relacionados à utilização preferencial de alimentos sobre suplementos é a melhoria de hábitos alimentares. d) A principal fibra associada à redução da absorção de colesterol é a celulose. e) Não existe efeito inverso ao se tratar de consumo de compostos bioativos na dieta. Quanto mais, melhor. 1 1 4 VAMOS PRATICAR 3. O câncer é a segunda maior causa de mortes no mundo. Por definição, o câncer é um termo que abrange mais de 100 tipos de doenças malignas decorrentes do crescimento desordenado e rápido de células mutantes em diferentes locais do organismo. Como diferencial de outras doenças, os cânceres apresentam características agressivas, o que significa que tumores locais avançados apresentam capacidade de invadir tecidos adjacentes ou órgãos a distância. Fonte: WORLD CANCER RESEARCH FUND/AMERICAN INSTITUTE FOR CANCER RESEAR- CH. Continuous update project expert report. Wholegrains, vegetables and fruit and the risk of cancer in diet, nutrition, physical activity and cancer: a global pers- pective. 2018. Com base nas informações apresentadas, avalie as asserções a seguir e a relação pro- posta entre elas: I - Uma célula normal pode transformar-se em iniciada (com alterações genéticas) PORQUE II - sofre a ação de oncopromotores em seu DNA. A respeito dessas asserções, assinale a opção correta: a) As asserções I e II são verdadeiras, e a II é uma justificativa correta da I. b) As asserções I e II são verdadeiras, mas a II não é uma justificativa correta da I. c) A asserção I é uma proposição verdadeira e a II é uma proposição falsa. d) A asserção I é uma proposição falsa e a II é uma proposição verdadeira. e) As asserções I e II são falsas. 1 1 5 REFERÊNCIAS BARROSO, W. K. S. et al. Diretrizes brasileiras de hipertensão arterial – 2020. Arquivos bra- sileiros de cardiologia, v. 116 (3), 2021. CHEN, G. et al. Nutraceuticals and functional foods in the management of hyperlipidemia. Critical Reviews in Food Science and Nutrition, v. 54(9), 2014. DING, M. et al. Caffeinated and decaffeinated coffee consumption and risk of type 2 diabetes: a systematic review and a dose-response meta-analysis. Diabetes Care, v. 37 (2); 2014. FALUDI, A. A. et al. atualização da diretriz brasileira de dislipidemias e prevenção da ateros- clerose – 2017. Arquivos brasileiros de cardiologia, v. 109 (2Supl.1), 2017. FLETCHER, J. A. et al. The second meal effect and its influence on glycemia. J Nutr Disor- ders Ther, v. 2, 2012. FUNCTIONAL FOOD IN THE EUROPEAN UNION. EUR 23380 Editores: STEIN, A; RODRIGUEZ- -CEREZO, E. Sevilla (Spain): European Commission; 2008. GUR, J; MAWUNTU, M; MARTIROSYAN, D. M. FFC’s advancement of functional food definition. Functional Foods in Health and Disease, 8, p. 385-397, 2018. HUANQING, G. et al. Fish oil supplementation and insulin sensitivity: a systematic review and meta-analysis. Lipids in health and disease, v. 16(1), 2017. ISLAM, R. M. R.; SIDDIQUIA, T. J. Chapter 20 – functional foods. In: Cancer prevention and therapy: recent epidemiological findings in Funcional foods in cancer prevention and thera- py. Organizado por KABIE, Yearul. Elsevier, 2020. E-book. LINDSTRÖM, J.; VIRTANEN, S. M. Chapter 11 – Functional foods and prevention of diabetes. In: Food science, technology and nutrition, functional foods. 2th edition. Organizado por: SAARELA, M. Woodhead Publishing Series, 2011. E-book. SCHOLEY, D. et al. Chapter 12 – Functional foods and cognition. In: Food science, techno- logy and nutrition, functional foods. 2th edition. Organizado por: Saarela, M. Woodhead Publishing Series in Woodhead Publishing, 2011. E-book. SOCIEDADE BRASILEIRA DE CARDIOLOGIA. Atualização da Diretriz de Prevenção Cardiovas- cular da Sociedade Brasileira de Cardiologia – 2019. Arquivos brasileiros de cardiologia, v. 113, n. 4, p. 787-891, out. 2019. SONG, Y. et al. Blood 25-Hydroxy Vitamin D Levels and Incident Type 2 Diabetes: a meta-a- nalysis of prospective studies. Diabetes Care, v. 36 (5); 2013. SPENCER, S. J.; KOROSI, A.; LAYÉ, S. et al. Food for thought: how nutrition impacts cognition and emotion. Nature Science Food, v. 1, 2017. SURESH, S. Anthocyanin as a therapeutic in Alzheimer’s disease: a systematic review of pre- clinical evidences. Ageing Research Reviews, v. 76, 2022. 1 1 1 REFERÊNCIAS SZAJEWSKA, H. Chapter 7 – Functional foods and acute gastrointestinal infections. In: Food science, technology and nutrition, functional foods (second edition). Organizado por: Saarela, M. Woodhead Publishing Series in Woodhead Publishing, 2011. E-book. TURATTI, L. A. A.; STRUFALDI, M. B.; CAMPOS, T. B. F. Diabetes. In: Alimentos funcionais e compostos bioativos. Organizado por: PIMENTEL, C. V. de M. B.; ELIAS, M. F.; PHILIPPI, S. T. Editora Manole, 2019. E-book. WORLD CANCER RESEARCH FUND/AMERICAN INSTITUTE FOR CANCER RESEARCH. Conti- nuous update project expert report 2018. Wholegrains, vegetables and fruit and the risk of cancer in Diet, nutrition, physical activity and cancer: a global perspective. 2018. YU, E; MALIK, V. S; HU, F. B. Cardiovascular disease prevention by diet modification: JACC health promotion series. 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A principal fibra associada à redução da absorção de colesterol é a betaglucana. Estudo envolvendo Camelia sinensis apontou que o consumo de mais de quatro xícaras diárias de chá preto pode levar ao aumento de colesterol (efeito inverso). 3. Opção A. A alternativa A está certa, pois a ação dos oncopromotores é um dos fatores (apesar de não ser o único) relacionados a transformar uma célula normal em uma célula iniciada, o estopim para o desenvolvimento de cânceres. CONFIRA SUAS RESPOSTAS 1 1 8 MEU ESPAÇO 1 1 9 MINHAS METAS NOVAS TENDÊNCIAS: NUTRIGENÔMICA E EPIGENÉTICA. FORMULAÇÃO DE ALIMENTOS FUNCIONAIS Definir o que é DNA, RNA e controle da expressão gênica. Introduzir conceitos de nutrigenética, nutrigenômica e epigenética. Apresentar os conceitos de controle da expressão gênica por nutrientes e compostos bioativos. Conhecer os fatores epigenéticos da reprodução e da gestação. Apresentar as definições de epigenética nos primeiros anos