Prévia do material em texto
Nutracêuticos e Alimentos Funcionais Mestrado em Engenharia Alimentar Ano letivo 2019/2020 Os produtos alimentares sempre estiveram associados à satisfação das exigências do consumidor relativamente ao sabor, aparência e valor nutritivo. O desenvolvimento de produtos alimentares com efeitos benéficos para a saúde é relativamente novo e responde cada vez mais ao reconhecimento do papel da dieta alimentar na prevenção e tratamento de doenças. Aumento da expectativa de vida MAIOR PREOCUPAÇÃO COM ALIMENTAÇÃO Hábitos alimentares adequados + estilo de vida saudável MENOR RISCO DE DOENÇAS MELHOR QUALIDADE DE VIDA Estilo de vida inadequado Estilos de vida modernos • Abuso de alimentos ricos em gorduras e açúcares • Fraco exercício físico • Níveis elevados de stress Aumento de doenças degenerativas, obesidade, diabetes, cancro, doenças do foro cardiovascular, etc Aumento de gastrites, úlceras, síndrome de intestino irritado, entre outros. Stress, perda de memória, perda de concentração Nutrição e Saúde Estilo de vida Trabalho Família Estudos Hábitos Culturais Má Nutrição Novos Alimentos e Bebidas Muitas terminologias e expressões têm sido usadas para descrever os diversos produtos naturais com efeitos na saúde, - Nutracêuticos, Alimentos Funcionais, Vitalimentos, Farmalimentos, Fitoquímicos, etc. Alimento Funcional – É um alimento que tem uma aparência similar a um alimento convencional, é consumido como parte integrante da dieta alimentar, e além da função nutritiva base, apresenta demonstradas propriedades fisiológicas benéficas e reduz o risco de contração de doenças crónicas. 19471918 Década de 20 Década de 301925 1980 HISTÓRICO DO ESTUDO DOS ALIMENTOS FUNCIONAIS Publicação do trabalho do Dr. Keys, que após 15 anos de estudo determinou a relação entre as dietas de 7 países e a prevalência de doenças cardiovasculares – Dieta Mediterrânea Descoberta da essencialidade de algumas gorduras para o crescimento saudável Determinação e classificação do princípio activo das gorduras Início das pesquisas com os grupos de esquimós da Antártida Início dos estudos com lactobacilos Criação do “The National Cancer Institute Chemoprevention Program of the Division of Cancer Prevention and Control” para avaliar as evidências científicas dos componentes alimentares identificados como “quimioprotectores” O termo alimentos funcionais apareceu pela primeira vez no Japão, na década de 1980. Foi definido consensualmente o conceito europeu de alimento funcional: “um alimento pode ser considerado funcional se for satisfatoriamente demonstrado que tem um efeito benéfico numa ou mais funções fisiológicas alvo, para além dos seus efeitos nutricionais adequados, relevante para promover a saúde e bem-estar e/ou reduzir o risco de doença”. Aquela que afirma, sugere ou implica a existência de relação entre o alimento ou ingrediente com doença ou condição relacionada à saúde Aquela relativa ao papel metabólico ou fisiológico que o nutriente ou não nutriente tem no crescimento, desenvolvimento, manutenção e outras funções normais do organismo humano ALEGAÇÃO DE PROPRIEDADE FUNCIONAL ALEGAÇÃO DE PROPRIEDADE DE SAÚDE Portarias nº 18 e 19 de 1999 da ANVISA ALIMENTOS FUNCIONAIS Alimentos Funcionais – 3ª Geração de Alimentos Saudáveis • 1ª Geração – alimentos light • 2ª Geração – alimentos enriquecidos • 3ª Geração – alimentos funcionais Schrezenmeir J, Vrese M. Am J Clin Nutr 2001;73(suppl) • Prebióticos • Probióticos • Simbióticos PREBIÓTICOS “Ingrediente alimentar não digerido pelo trato gastrointestinal que afecta beneficamente o organismo hospedeiro pela estimulação selectiva do crescimento e da actividade de uma ou mais bactérias no cólon” Exemplo: cebola, alho, trigo, centeio, aveia, mel Schrezenmeir J, Vrese M. Am J Clin Nutr 2001;73(suppl) PROBIÓTICOS “Produtos contendo microrganismos viáveis, em número suficiente, que altera a microbiota (pela colonização) do hospedeiro, exercendo efeitos benéficos para a saúde do mesmo” Exemplo: leites fermentados SIMBIÓTICOS O termo simbiótico representa um produto que contém tanto prebióticos como probióticos, onde o composto prebiótico favorece selectivamente o composto probiótico São cinco as possibilidades para que um alimento seja transformado em funcional ou se aumente a sua funcionalidade 1. Adição ou suplementação de um alimento com substâncias ou ingredientes com efeitos benéficos – alimentos produzidos por biotecnologia: Ex: Antioxidantes não vitamínicos, adição de um microrganismo probiótico favorecendo o equilíbrio do intestino, prebióticos (fructooligosacarídeos). 2. Substituição das substâncias com efeitos negativos por outras com efeitos benéficos; Ex: gordura animal por gordura vegetal 3. Eliminar componentes que podem ter efeitos negativos na saúde dos consumidores; Ex: proteínas alergogénicas, redução de ácidos gordos saturados na margarina e na maionese 4. Aumento da concentração de um componente naturalmente presente e que tem efeitos benéficos na saúde; Ex: Fortificação com um micronutriente, aumento da concentração de fibra benéfica 5. Aumento da biodisponibilidade ou estabilidade de um componente para produzir efeitos funcionais benéficos Alimentos funcionais que já estão no mercado Produtos lácteos modificados Enriquecidos com ómega - 3 Alimentos probióticos Enriquecidos com fitosteróis Alimentos prebióticos Enriquecidos com antioxidantes ALIMENTO FUNCIONAL Alimento ou bebida com alegação de algum benefício à saúde, baseado em evidências científicas. Ser um alimento Ser consumido como parte da dieta diária Ter uma função específica Segundo Milner e col, 1999 existem critérios para que um alimento seja funcional: • Exercer efeito metabólico ou fisiológico que contribua para a saúde física e para a redução do risco de desenvolvimento de doenças crónicas; • Fazer parte de uma alimentação usual; • Os efeitos positivos devem ser obtidos com quantidades não tóxicas e devem persistir mesmo após suspensão da sua ingestão; • Os alimentos funcionais não são destinados a tratar ou curar doenças. Alimentação Efeitos Benéficos Alimentos Funcionais Melhora o bem estar (físico e mental) Reduz o risco de doenças Nutrientes Prazer É natural? É saudável? É biológico? Engorda? Tem muito colesterol? Tem pouco sal? É rico em fibra? Propriedades Nutricionais Propriedades Funcionais Possuem proteínas, hidratos de carbono, lípidos, fibra, vitaminas e minerais, que cobrem X% dos requisitos nutricionais Favorecem uma função Por exemplo, ajudando a regular o trânsito gastrointestinal Reduzem risco de doenças Pode reduzir o risco de doenças cardiovasculares e cancro Critérios • Demonstra que afeta funções do organismo de forma relevante para: - Melhorar o estado de saúde e/ou bem estar - Reduzir o risco de doença • Tem que demonstrar os seus efeitos em valores de consumo habituais • Integrados num padrão alimentar normal • Não são comprimidos ou cápsulas São indispensáveis? NÃO CURAM NEM PREVINEM por si só alterações nem doenças NÃO SÃO INDISPENSÁVEIS, mas sim uma opção a ter em conta O que são Alimentos Funcionais? O conceito de alimentos funcionais ainda não obteve consenso, mas podemos considerá-los como “Alimento semelhante em aparência aos alimentos convencionais, consumidos como parte da dieta, que produz benefício específico à saúde, além de satisfazer os requerimentos nutricionais” ou “alimentos, em forma natural ou processada, que contêm níveis significativos de componentes biologicamente ativos que, além da nutrição básica, trazem benefícios à saúde, à capacidade física e ao estado mental”. Os atributos de um alimento funcional são: -ser um alimento convencional do quotidiano; -compostos por componentesnaturais (não sintéticos) eventualmente em concentrações não naturais ou presentes em alimentos que normalmente não os contêm; -possuir um efeito positivo numa função alvo para além do seu valor nutricional, dito convencional; - poder melhorar o bem-estar e a saúde e/ou reduzir o risco de doença ou apresentar benefícios para a saúde aumentando a qualidade de vida, incluindo a performance física, psicológica e comportamental. Do ponto de vista prático, um alimento funcional pode ser: -um alimento natural; - um alimento ao qual se adicionou um componente; - um alimento ao qual se retirou um componente; - um alimento do qual se modificaram um ou mais componentes; - um alimento no qual se modificou a biodisponibilidade de um ou mais componentes; - uma combinação das possibilidades anteriores. Sendo alimentos, os alimentos funcionais devem ser seguros de acordo com todos os critérios que atualmente estão definidos na regulamentação alimentar (muitas vezes, no entanto, têm que ser desenvolvidos e validados novos conceitos e novos procedimentos para aferir dos riscos dos alimentos funcionais). Na Europa, alguns alimentos funcionais são classificados como “novos alimentos” e consequentemente estarão ao abrigo do descrito no Regulamento (CE) nº 258/07 do Parlamento Europeu e do Conselho de 27 de Janeiro de 1997 relativo a novos alimentos e ingredientes alimentares. Os novos alimentos ou ingredientes incluem: -Alimentos e ingredientes alimentares que contenham ou consistam em organismos geneticamente modificados; - Alimentos e ingredientes alimentares produzidos a partir de organismos geneticamente modificados, mas que não os contenham; - Alimentos ou ingredientes alimentares com uma estrutura molecular primária nova ou intencionalmente alterada; - Alimentos e ingredientes alimentares que consistam em ou tenham sido isolados a partir de microrganismos, fungos ou algas. - Alimentos ou ingredientes alimentares que tenham sido objeto de um processo de fabrico não utilizado correntemente, se esse processo conduzir, em termos de composição ou estrutura dos alimentos ou ingredientes alimentares, a alterações significativas do seu valor nutritivo, metabólico, ou teor de substâncias indesejáveis. O uso de alimentos funcionais ganhou impulso no início dos anos 80, como parte de um programa de redução dos custos de seguro de saúde no Japão, tendo em vista o aumento sustentado da esperança de vida da população. Em consequência, o perfil dos segurados passou a apresentar idade média crescente, sendo mais vulneráveis a determinadas doenças e distúrbios de saúde. Para reduzir as despesas com medicamentos, foi implantado um programa denominado FOSHU (foods for specified health use), em que os alimentos deveriam ser baseados em ingredientes naturais; deveriam ser consumidos como parte da dieta alimentar; e deveriam cumprir funções específicas no organismo. Entre essas funções, destacam-se: a) melhoria dos mecanismos de defesa biológica (imunológicos); b) prevenção ou terapia de alguma doença ou disfunção; c) melhoria das condições físicas e mentais e do estado geral de saúde; d) retardamento no processo de envelhecimento orgânico. O programa FOSHU é administrado pelo Ministério da Saúde e Bem Estar do Japão, em cujo registo constavam mais de 100 produtos com característica de alimento funcional. Porque consumir alimentos funcionais? Associar nutrição e saúde é uma ilação óbvia, tanto que não se trata de algo efectivamente original. Muitos alimentos, tradicionalmente consumidos pela população, possuem características interessantes sob o ponto de vista da saúde, fundamentadas por conhecimentos empíricos a respeito de suas propriedades. Para a maioria desses alimentos não existiam informações científicas definitivas relacionando causa e efeito, assim como não havia um fundamento teórico e um traço de união entre eles, o que se tornou realidade a partir do FOSHU. Dispondo de maiores informações, tanto sobre o efeito benéfico de determinados alimentos, como sobre os malefícios causados pela exposição a inúmeras substâncias inerentes à vida moderna – presentes ou não nos alimentos – o cidadão passou a conferir maior importância a alimentos contendo substâncias benéficas à saúde. Em especial, contribuiu para a maior aceitação dos alimentos funcionais, a associação entre esses e a redução dos riscos das principais causas de mortalidade nos países ricos, que são: acidentes cardiovasculares, cancro, acidente vascular cerebral, artereosclerose e doenças hepáticas. Acção dos alimentos funcionais As propriedades benéficas decorrem de substâncias presentes nos alimentos, que possuem acção específica sobre determinados processos fisiológicos ou bioquímicos do organismo humano. Como exemplo, falaremos do caso das hormonas estrogénio e progesterona, associados com o sistema reprodutor feminino. As hormonas actuam no organismo através de ligações semelhantes a ligações eléctricas. A “tomada” no organismo é chamada de receptor, e é constituída por proteínas existentes nos órgãos onde as hormonas devem actuar. Por exemplo, no caso dos estrógenos, as células do útero, do ovário, da mama e de outros órgãos possuem proteínas recetoras, onde a hormona se liga, a fim de poder cumprir a sua função bioquímica ou fisiológica. Sob determinadas condições, a hormona causa danos às células, podendo atingir o DNA. Alterações na estrutura do DNA, à semelhança de mutações, têm alto potencial carcinogénico. Dessa maneira, proteínas estruturalmente e funcionalmente diferentes podem ser modificadas, afetando as respostas celulares, como a do recetor hormonal. Existem substâncias, como as isoflavonas, que se assemelham, estruturalmente, às hormonas e podem ligar-se aos receptores. Assim, existem estrogénios “fracos” que se ligam aos receptores hormonais e, como possuem baixa actividade, o seu efeito sobre o código genético é nulo. Por exemplo, alimentos que contenham na sua composição linhaça ou soja possuem esse efeito, o que lhes confere a propriedade de prevenir determinados tipos de tumores malignos. Prebióticos e Probióticos Probióticos - microrganismos vivos, administrados em quantidades adequadas, que conferem benefícios à saúde do hospedeiro Prebióticos - são componentes alimentares não digeríveis que afetam beneficamente o hospedeiro, por estimularem seletivamente a proliferação ou atividade de populações de bactérias desejáveis no cólon. Compostos Fenólicos Também possuem propriedades anti-oxidantes, sendo encontrados em vegetais de cores roxa, azul ou violeta (uva, cereja, berinjela). Possuem actividade anti-inflamatória, evitam a aglomeração das plaquetas sanguíneas e a acção de radicais livres no organismo, protegendo desde o código genético (DNA) aos lípidos. Os chás verdes, ricos em polifenóis, ajudam a prevenir alguns tipos de tumores e as doenças cardíacas. Entre os fenóis, encontram-se os flavonóides (exemplo: flavonas e isoflavonas), presentes na soja e em produtos dela derivados, bem como em frutos cítricos e outros alimentos. A camomila é rica em apigenina, uma flavona com efeito analgésico. R1 R2 Flavona H H Apigenina OH H Luteolina R1 R2 Flavona H H Apigenina OH H Luteolina R1 R2 Flavonóis H H kampferol OH H Quercetina OH OH Miricetina Flavonas Flavonóis R1 R2 Flavanonas H H galangina R1 R2 Ácidos benzóicos H H Ácido p-hidroxibenzóico OCH3 H Ácido vanílico OCH3 OCH3 Ácido siríngico Flavanonas Ácidos benzóicos R1 R2 Ácidos cinâmicos H H Ácido p-cumárico OCH3 H Ácido ferúlico OCH3 OCH3 Ácido sináptico Ácidos cinâmicos Relação estrutura-atividade Os flavonóides possuem propriedades antialérgicas, anti-inflamatórias, melhoram a acção do sistema imunológico, regulam a pressão arterial, protegem o sistema vascular, em especial os vasos de menor calibre. Alguns tumores acumulam substâncias denominadas poliaminas, que actuam no crescimento desordenadodas células. Uma das acções anticancerígenas dos flavonóides é a inibição da síntese de poliaminas, reduzindo o crescimento celular desordenado. Destaque especial deve ser dado às isoflavonas, que são particularmente abundantes na soja, e que possuem a propriedade de bloquear enzimas que promovem os crescimentos tumorais. Terpenos Anti-cancerígenos, anti-inflamatórios Frutas cítricas (ricas em limonina e limoneno. O limoneno é um terpeno que tem demonstrado inibir o carcinoma de pele e tumores da mama, em ratos) Triterpenos Expetorantes, anti-inflamatórios, vasoconstritores Os terpenos constituem uma vasta família de compostos naturais, que apresentam um esqueleto carbonado formado por unidades de isopreno, ligadas entre si por ligações cabeça-cauda. cabeça caudaIsopreno As estruturas típicas, contêm esqueletos carbonados representados por (C5)n, e são classificados em: Terpenos Hemiterpenos (C5) Monoterpenos (C10) Sesquiterpenos (C15) Diterpenos (C20) Triterpenos (C30) Tetraterpenos (C40) Mais de 40 átomos de carbono - Politerpenos Os óleos essenciais são obtidos, por exemplo, por destilação de material vegetal sob acção de vapor de água e são constituídos principalmente por C5-C20. A destilação da resina dos pinheiros origina uma fracção conhecida por terebintina (monoterpenos) e uma fracção não volátil contendo ácidos resínicos que são diterpenos. mirceno (louro) OH geraniol (rosas e outras flores) nerol OH limoneno mentol OH Monoterpenos (C10) Sesquiterpenos (C15) HOCH2 OH farnesol nerolidol Diterpenos (C20) OH Fitol (faz parte da molécula de clorofila) CH2OH Vitamina A Tetraterpenos (C40) -Caroteno As azeitonas, o arroz e os óleos de peixe são particularmente ricos nesta classe de compostos. O principal hidrocarboneto constituinte destes alimentos é um triterpeno (C30), esqualeno. Biossíntese dos terpenos C O H3C SCoA C O H2C SCoA H H Hidroximetilglutaril CoA sintase C O H3C CH2 C O SCoA H Acetoacetil-CoA C O H2C SCoA H C CH3 C CH2 H2C OPP H H H Base Isopentenilpirofosfato isomerase C CH3 CH CH2 H3C OPP Dimetilalilpirofosfato Biossíntese do isopentenilpirofosfato Isomerização do pirofosfato de isopentenilo C CH3 CH2 CH2 H2C OPP Pirofosfato de isopentenilo OPP OPP OPP+ H OPP Pirofosfato de Geranilo Monoterpenos (C10) OPP H Preniltransferase (cabeça-cauda) PPi OPP Pirofosfato de Farnesilo Sesquiterpenos (C15) Preniltransferase (cabeça-cauda) PPi OPP H OPP Pirofosfato de Farnesilo Sesquiterpenos (C15) Pirofosfato deGeranil-geranilo OPP Diterpenos (C20) Tetraterpenos (C40) Triterpenos (C30) PPi 2 x 2 x Fibras (oligossacarídeos) As fibras são substâncias com alto peso molecular, encontradas na maioria dos grãos (arroz, soja, trigo, aveia). Algumas fibras são de difícil digestão, embora alguns vegetais sejam fontes das fibras solúveis. Possuem função importante na regulação do processo digestivo e actuam na captação e na excreção de ácidos biliares, na redução do mau colesterol, LDL, e na redução da incidência de cancro colo-rectal. A β-glucana, encontrada na aveia, tem acção comprovada na redução do colesterol, diminuindo a sua absorção pelo organismo, enquanto a quitosana captura e excreta gorduras, também reduzindo o mau colesterol, LDL. Fibras solúveis: Pectinas, gomas, mucilagens e algumas hemiceluloses. A fração solúvel das fibras traz benefícios à saúde, porque apresentam efeito metabólico no trato gastrintestinal, retardam o esvaziamento gástrico e o tempo do trânsito intestinal, diminuem a absorção de glicose e colesterol. Protege contra o câncer colorretal. Fibras insolúveis Celulose e algumas hemiceluloses. Fazem parte da estrutura das células vegetais e são encontradas em todos os tipos de substância vegetal. Constitui uma parte muito pequena da dieta (1g/dia) e ocorre principalmente em frutos com casca comestível e sementes. Não se dissolvem na água, aumentam o bolo fecal, aceleram o tempo de trânsito intestinal pela absorção de água. Melhorando a obstipação intestinal, anulando o risco de aparecimento de hemorroidas e diverticulites (inflamação da parede do intestino). Celulose A celulose (C6H1005)n é um polímero de cadeia longa composto por um só monómero, a glucose e é classificado como polissacarídeo. É um dos principais constituintes das paredes celulares das plantas. O O O O CH2OH CH2OH CH2OH CH2OH O O O O O OH OH OH OH OH OH OH OH Galactomananas Cadeia principal de resíduos D-manopiranose em ligação 14 Ramificação por resíduos D-Galactopiranose em ligação a 16 Hemiceluloses Arabinoxilanas Cadeia linear de resíduos D-Xilopiranose em ligação 14 Ramificação por resíduos L-Arabinofuranose em ligação a 13 w 3 São ácidos gordos poli insaturados, de onde são derivadas substâncias com acção anticoagulante (prostraglandinas e leucotrienos). São comummente encontrados em peixes de águas frias (atum, salmão, arenque, sardinha, bacalhau). Também estão presentes em menores concentrações, no óleo de soja e em castanhas. Existem produtos enriquecidos com os ácidos gordos w 3, como leite de longa vida, leite em pó e ovos. Como benefícios de sua ingestão podem ser referidos a redução da agregação plaquetária, da pressão sanguínea, da viscosidade do sangue, e das arritmias cardíacas. Em doses adequadas, aumenta a sobrevida plaquetária e o funcionamento dos beta-receptores cardíacos. Também reduz os níveis de colesterol e de triglicerídeos no sangue e possui efeito anti-inflamatório. Ácidos Gordos – Estrutura, Nomenclatura e Reactividade A maioria dos lípidos são derivados dos ácidos gordos. Os ácidos gordos podem ser divididos em grupos de acordo com: - Tamanho da cadeia; - Grau de saturação; - Posição e configuração das duplas ligações; - Ocorrência de grupos funcionais adicionais nas cadeias; Ácidos Gordos Saturados Os ácidos gordos saturados não ramificados (apresentando uma cadeia linear) e com um número par de átomos de carbono, são os mais abundantes entre os ácidos gordos saturados. Os ácidos gordos de cadeia curta (<14:0) são constituintes dos triacilgliceróis apenas na gordura e óleo do leite de coco, e semente de palma. Ocorrem em pequenas quantidades na forma livre ou esterificados com álcoois de baixo peso molecular. Os ácidos gordos com um número ímpar de átomos de carbono estão presentes nos alimentos apenas em quantidades vestigiais. Os ácidos gordos ramificados estão raramente presentes nos alimentos. O ácido pristanico e fitanico foram detectados no leite. Ácidos Gordos Insaturados Os ácidos gordos insaturados presentes nos lípidos em maior quantidade, contêm um, dois ou três insaturações na cadeia do ácido gordo. Os ácidos gordos contendo duplas ligações isoladas (contendo um grupo metileno –CH2– entre duas duplas ligações) são designados por ácidos gordos não conjugados. Os ácidos gordos insaturados presentes maioritariamente nos óleos e gorduras apresentam configuração cis em torno das duplas ligações. A relação estrutural existente entre os ácidos gordos insaturados não conjugados, derivados de uma via biossintética comum, pode ser determinada quando a posição da dupla ligação é atribuída a partir do terminal metilo da cadeia, originando as séries w. O ácido linoleico não pode ser sintetizado pelo organismo humano. Este ácido, e os outros membros da família w-6 são considerados como ácidos gordos essenciais. O ácido a-linolénico, pertencente à família w-3 que é sintetizado apenas pelas plantas, poderá ser também essencial para o homem. Lípidos Não Saponificáveis Por hidrólise dos compostos englobados nos grupos anteriores obtêm-se substâncias que ainda retêm características de lípidos, como seja a sua insolubilidade em água e a solubilidade no éter etílico (ou outros solvente orgânicos).Tais substâncias podem ocorrer naturalmente nos tecidos, na forma livre, formando a fracção que é costume designar por fracção lipídica não saponificável. Neste grupo englobam-se pois os ácidos gordos, os álcoois de elevado peso molecular (C>10), hidrocarbonetos, vitaminas D, E e K, e o grupo de compostos designados genericamente por isoprenóides. Nos alimentos uma grande parte dos compostos derivados dos isoprenóides, fazem parte dos lípidos insaponificáveis. A matéria insaponificável contém: hidrocarbonetos, esteróides, tocoferóis e carotenóides. Esteróides e derivados O esqueleto dos esteróides é constituído por 4 anéis condensados; A, B, C e D. Os esteróides têm estruturas cíclicas semelhantes às dos triterpenos, mas em vez de 30 átomos de carbono, contêm, em geral, 27 a 29. Encontram- se difundidos nos animais e plantas. Os esteróides encontram-se difundidos em animais– Zoosteróis, e nas plantas – Fitosteróis. * Os esteróis são esteróides hidroxilados Zoosteróis Colesterol É o mais abundante dos esteróis animais, e existe em todas as partes do organismo (>% no cérebro e na espinal medula). O colesterol é obtido biossinteticamente a partir do esqualeno, e ocorre na forma livre ou esterificado com ácidos gordos saturados ou insaturados. Colesterol Os ácidos biliares são os principais produtos finais do metabolismo do colesterol nos animais superiores; têm uma importante função biológica pois estimulam a digestão (activando as enzimas e exercendo uma acção emulsificadora). O colesterol é o precursor nos organismos animais para a biossíntese de outros esteróides, como as hormonas sexuais e os ácidos biliares. Ácido cólico Conteúdo de colesterol em alguns alimentos Alimentos quantidade mg/100g Miolos de bezerro 2000 Gema de ovo 1010 Rim de porco 410 Fígado de porco 340 Manteiga 240 Carne de porco 70 Carne de vaca 60 Fitosteróis O colesterol, considerado um indicador da presença de gordura nos animais, também ocorre em pequenas quantidades nas plantas. O estigmasterol, o campesterol e o sitosterol, são esteróides que ocorrem nas plantas e que estão directamente relacionados com o colesterol. D D H D H D H Colesterol Estigmasterol Sitosterol Campesterol Os glucosinolatos são substâncias aromáticas picantes, que concedem um sabor especial a determinadas verduras. Estão presentes na família das crucíferas: couve-flor, bróculos, couve de bruxelas, nabos, mostarda. Glucosinolatos Os glucosinolatos são derivados de aminoácidos e podem ser classificados de acordo com o aminoácido precursor. As três principais classes de glucosinolatos são: (1) alifáticos (derivados de L-metionina); (2) aromáticos (derivados da L-fenilalanina ou L-tirosina); (3) indólicos (derivados do L-triptofano). C S--D-Glucose CH2 CH CH2 CH2 N OSO3 - Alifáticos Aromáticos C S--D-Glucose CH2 CH2 N OSO3 - Indólicos N CH2 S--D-Glucose N OSO3 - C Quimicamente são tioéteres que consistem geralmente num açúcar, ligado a uma aglicona orgânica. Estrutura base dos glucosinolatos Os glucosinolatos situam-se nos vacúolos vegetais; quando estes se rompem e são libertados, são rapidamente hidrolizados por um conjunto de enzimas, designadas mirosinases ou glucosinolases. Desta hidrólise, resultam uma variedade de compostos bioactivos voláteis ou não voláteis: isotiocianatos, tiocianatos e nitrilos. Os glucosinolatos e em particular os seus produtos de hidrólise, têm demonstrado importante actividade antitumoral. Muitos deles são também efectivos contra infecções urinárias, infecções bacterianas ou micóticas. Os glucosinolatos são substâncias lipossolúveis, que são absorvidas no intestino delgado e eliminadas de forma quase inalterada por via urinária. Isotiocianatos (R-N=C=S) Os isotiocianatos estão entre os agentes quimiopreventivos mais efectivos que se conhece. Uma ampla variedade de isotiocianatos previnem o cancro de diferentes tecidos, incluindo: pulmão, glândula mamária, esófago, fígado, e intestino delgado. Estes ensaios foram efectuados em ratos. Apesar de todas as características vantajosas anteriormente atribuídas aos glucosinolatos, e de serem considerados relativamente não-tóxicos, os seus produtos de degradação podem afectar de forma adversa o crescimento dos animais, a sua capacidade reprodutora; podem ainda causar bócio e anomalias em orgãos internos dos animais. Os efeitos resultantes da presença de glucosinolatos nos alimentos dependem da sua natureza, dos produtos de degradação e da sua capacidade de serem absorvidos. Outros compostos de enxofre estão presentes nas plantas do género Allium, destacando-se o alho e a cebola. Estruturas mais frequentes Quando as células se rompem (ao cortar ou descascar os alhos e as cebolas) a aliina transforma-se em alicina, através de acção enzimática (alinase). 2 alinase H2O + 2 Piruvato + NH4 + COMPOSTOS DE ENXOFRE Actividade antitumoral Actividade antimicrobiana Actividade antiviral e antiplaquetária A sociedade moderna tem-se mostrado cada vez mais complexa. • Com a modificação dos hábitos e padrões de vida, as pessoas cada vez mais mostram sintomas de cansaço, depressão e irritação. No entanto, e apesar de tudo isto, alguns povos revelaram uma baixa incidência de doenças, o que chamou a atenção particular para a sua alimentação. • Os esquimós, com uma alimentação baseada em peixes e produtos do mar ricos em ácidos gordos poli-insaturados das famílias w3 e w6, apresentam baixo índice de doenças cardíacas. • O mesmo se verifica com os Franceses, que apresentam um consumo moderado de vinho tinto, rico em compostos fenólicos. • Os orientais, devido ao consumo de soja, apresentam baixa incidência de cancro de mama. Nestes países, o costume de consumir frutas e verduras, também está associado a uma redução do risco de doenças do coração e doenças cancerígenas. Todos estes aspectos já se encontram comprovados por dados epidemiológicos. Os alimentos funcionais fazem parte de uma nova concepção de alimentos, lançada pelo Japão na década de 80, através de um programa de governo que tinha como objectivo desenvolver alimentos saudáveis para uma população que envelhecia e apresentava uma grande expectativa de vida. Os vários factores que têm contribuído para o desenvolvimento dos alimentos funcionais são inúmeros, sendo um deles o aumento da consciência dos consumidores, que desejando melhorar a qualidade de suas vidas, optam por hábitos saudáveis. Os alimentos funcionais devem apresentar propriedades benéficas além das nutricionais básicas, sendo apresentados na forma de alimentos comuns. São consumidos em dietas convencionais, mas demonstram capacidade de regular funções corporais de forma a auxiliar na protecção contra doenças como hipertensão, diabetes, câncer, osteoporose e coronárias Alimentos como grãos de cereais e de leguminosas, particularmente a aveia, os feijões e a soja, além das farinhas integrais ou farelos de trigo e de arroz, constituem excelentes fontes de fibra alimentar, tanto na sua forma natural como em alimentos processados. Além da fibra, os grãos de cereais e leguminosas fornecem quantidades significativas de proteína de ácidos gordos insaturados e de vitaminas, sendo que alguns desses nutrientes apresentam propriedades funcionais fisiológicas. Grãos de cereais e de leguminosas Os componentes solúveis da fibra alimentar como gomas, mucilagens, substâncias pécticas e outros polissacarídeos solúveis, absorvem muita água já a partir do estômago, formando sistemas viscosos de consistência gelatinosa; esta camada viscosa actua como uma protecção mucosa do estômago e intestino delgado, dificultando a absorção, principalmente de açúcares e gorduras, sendo este talvez, o mecanismo pelo qual, esses polissacarídeos ajudam a baixar os níveis lipídicos sanguíneos, assim como a glicemia. Os principais produtos da fermentação da fibra no cólon são ácidos gordosde cadeias curtas (acético, propiónico, butírico), metano, amónia e hidrogénio. Esses produtos podem ocasionar uma série de alterações no cólon como a diminuição do pH dos ácidos biliares e dos ácidos gordos livres, controle selectivo das linhagens da microflora bacteriana e, consequentemente, dos ácidos gordos de cadeias curtas que se formam. Estudos epidemiológicos correlacionam maior ingestão de fibra alimentar com menor incidência de várias doenças como cancro de cólon e de recto, cancro de mama, diabetes, aterosclerose, apendicite, doença de Crohn, síndrome de cólon irritado, hemorróidas, etc Várias hipóteses procuram explicar a acção preventiva da fibra alimentar sobre o cancro de cólon: 1) redução da exposição a agentes carcinogénicos, pelo aumento do bolo fecal e/ou diminuição do tempo de trânsito do bolo intestinal; 2) redução da produção de ácidos biliares secundários pela diminuição de bactérias produtoras de enzimas responsáveis pela conversão dos ácidos biliares primários nos secundários, que são pró-carcinogénicos. 3) efeito ligante da fibra a estrogénios, promotores de cancro de cólon e mama 4) produção de ácidos gordos de cadeias curtas, que contribuem para o abaixamento do pH do bolo intestinal e desempenham papel fisiológico importante, ao nível de tecido epitelial e hepático, pela sua riqueza em vitamina C, carotenóides, substâncias fenólicas, substâncias sulfuradas. As sementes de cereais e leguminosas são ainda importantes fontes de vitamina E. A vitamina E é especialmente importante na prevenção da peroxidação de lipídica e protecção da integridade de membranas biológicas, em geral. Frutas e Hortaliças As frutas e hortaliças, por conterem uma variedade de vitaminas e minerais essenciais, sempre foram consideradas como alimentos reguladores do metabolismo. Do ponto de vista das propriedades funcionais fisiológicas, esses alimentos têm sido altamente recomendados pela sua riqueza em vitamina C, carotenóides, substâncias fenólicas, substâncias sulfuradas, glicosídeos indólicos, e frutooligossacarídeos, entre muitos outros, que pela acção antioxidante, inibidores de radicais livres e sequestradores de carcinogéneos, exercem uma acção protectora contra a evolução de processos degenerativos que conduzem a doenças e ao envelhecimento, precocemente. Dentre as frutas, deve-se dar preferência às mais fortemente pigmentadas como manga, pêssego, acerola, mamão, melão (amarelo), goiaba, etc., por conterem, -caroteno e outros carotenóides, além de elevados conteúdos de vitamina C. As uvas e outras frutas de coloração azulada, cor de vinho ou vermelhas são ricas em pigmentos fenólicos como flavonóides e antocianinas. Talvez a mais importante necessidade das células e dos tecidos seja a de se proteger contra o stress oxidativo. Para essa tarefa os organismos dispõe, além dos antioxidantes naturais dos alimentos, de enzimas de combate ao stress oxidativo como a dismutase de superóxido, a catalase, a peroxidase de glutationa, além da própria glutationa O interesse pelos carotenóides, em relação ao cancro, tem incentivado um grande número de estudos nas áreas da epidemiologia, experimentação com animais e intervenção em humanos. O licopeno (tomate) mostrou associação com a diminuição do cancro da próstata. No conjunto, os estudos epidemiológicos, retrospectivos e prospectivos, realizados em vários países, mostram que uma maior ingestão de frutas e hortaliças e de -caroteno está fortemente associada com a redução do risco de cancro de pulmão, tanto em fumadores como em não fumadores, de ambos os sexos. Estudos conduzidos com ratos ou hamsters têm mostrado que -caroteno, e mais recentemente outros carotenóides como a-caroteno, licopeno, e algumas xantofilas, podem retardar o desenvolvimento de tumores de pele induzidos pela radiação ultravioleta, e tumores induzidos quimicamente em vários tecidos como pele, glândulas salivares, sistema respiratório, pulmões, estômago, cólon, pâncreas, bexiga, fígado, tumores de pele transplantados e tumores espontâneos de mama e de fígado. Doses bastante baixas têm-se mostrado bastante efectivas. Por exemplo, a incidência de tumores de cólon, induzidos em ratos com azoximetano, foi diminuída pela administração de apenas 10mg de -caroteno/kg de dieta, enquanto o licopeno suprimiu o desenvolvimento de tumores espontâneos de mama, em ratos com apenas 0,5 mg/kg de dieta. Essas concentrações assemelham-se às encontradas em dietas humanas. Intervenções em humanos tiveram início na década de 80 e os resultados de alguns desses estudos já estão publicados. • Diversas combinações de -caroteno, vitamina A e vitamina E, produziram efeitos positivos no tratamento de lesões pré malignas, reduzindo o risco de cancro em pacientes fumadores e não fumadores. Na China, foram efectuados estudos durante 5 anos, com quatro combinações possíveis de micronutrientes administradas em 30 000 doentes: retinol (vitamina A) e zinco, riboflavina (vitamina B2) e vitamina B3, vitamina C e molibdénio ou -caroteno, vitamina E e selénio. A combinação vitamina E-Se reduziu em 21% as mortes por cancro de estômago, observando-se ainda uma redução de 4% nos mortes por cancro de esófago e 13% na redução de outros casos de cancro. Inesperadamente, os indivíduos que receberam -caroteno, isoladamente ou em combinação com a-tocoferol, tiveram um aumento de 18% na incidência de cancro de pulmão e 8% de aumento na mortalidade total. O estudo foi interrompido em 1996, depois de 4 anos, em virtude dos resultados negativos. Muitas frutas contêm ainda quantidades consideráveis de ácidos fenólicos (elágico, caféico, gálico, clorogénico, quínico, cinâmico, hidroxicinâmico), flavonóides, flavonóis e taninos. Muitas dessas substâncias têm em comum a capacidade de reagirem com radicais livres e substâncias genotóxicas e/ou carcinogénicas. Entre as frutas, merecem ainda destaque as cítricas (laranja, lima e limão) por conterem substâncias como limonina e limoneno. O limoneno é um terpeno que tem demonstrado inibir o carcinoma de pele e tumores de mama, em ratos Vinhos e chás O vinho tinto e os chás (verde e preto) têm sido reconhecidos como benéficos para a saúde quando ingeridos em quantidades moderadas, por conterem substâncias fenólicas com propriedades antioxidantes e anticancerígenas. Enquanto estudos experimentais com animais têm mostrado, consistentemente que o chá e os seus compostos fenólicos inibem a indução do cancro, os estudos epidemiológicos não conseguiram estabelecer correlações confiáveis entre ingestão de chá e diminuição o do risco de incidência ou morte por cancro. A ingestão de chá, na Irlanda e na Grã Bretanha é dez vezes superior à dos Estados Unidos da América e trinta vezes à da Itália, mas não revela redução da mortalidade por cancro naqueles países. Há um artigo relativamente recente no qual é referido que o hábito dos ingleses e irlandeses adicionarem leite ao chá, poderá interferir com as propriedades antioxidantes e anticancerígenas dos compostos fenólicos do chá. Esta hipótese está agora a ser testada, em animais. A actividade anticancerígena das substâncias fenólicas tem sido demonstrada contra cancro do cólon, esófago, pulmão, fígado, glândulas mamárias . Exemplos de substâncias fenólicas da uva que inibem a carcinogénese incluem: resveratrol, quercetina, ácido caféico, ácido elágico e 3- flavanóis. Tem sido observado que regiões com elevado consumo de vinho tinto, como regiões francesas de Bordéus e Champaign apresentam índices de doenças cardiovasculares bem inferior a outros países como Estados Unidos e Canadá, com padrões alimentares muito semelhantes, facto que ficou conhecido como o “paradoxo francês”. O consumo de vinho e de cerveja tem sido associado com uma maior diminuição de doenças cardiovasculares, que o consumo de outras bebidas alcoólicas, possivelmente porque vinhos e cervejas são ricos em substânciasfenólicas que inibem no organismo, reacções oxidativas com consequências indesejáveis para a saúde. Peixes e Aves Peixes e aves têm sido altamente recomendados na alimentação por serem excelentes fontes de proteína e de gordura insaturadas e apresentarem mais baixo teor de colesterol, as chamadas carnes brancas. Do ponto de vista funcional, talvez a contribuição mais importante venha dos peixes, particularmente as espécies marinhas de águas frias como salmão, arenque, bacalhau, sardinha, dentre outros, pela riqueza em ácidos gordos insaturados, da família w3. Proteínas de peixe como sardinha e atum, produzem na digestão péptidos com acção hipotensora, por inibirem a acção da enzima que converte angiotensina I em angiotensina II, forte vasoconstrictor, que contribui para o aumento da pressão arterial. Leite e produtos derivados O leite é o primeiro e único alimento na fase inicial da vida dos mamíferos. Apresenta na sua composição componentes com propriedades fisiológico- funcionais importantíssimas, destacando-se várias das suas proteínas, ácidos gordos de cadeias curtas, minerais como cálcio e fósforo e vitaminas como a vitamina A e a riboflavina. As proteínas lácteas estão presentes sob duas fases: - Fase micelar instável – constituída por partículas sólidas, as micelas, em suspensão, que difundem a luz e dão ao leite o seu aspecto branco-opaco – São as caseínas - Fase solúvel estável – constituída por diferentes polímeros proteicos hidrofílicos – São as proteínas solúveis ou proteínas do lactossoro. O teor em proteínas constitui um parâmetro de controlo de qualidade do leite; •75 a 85% - caseínas (as1, as2, , e k); •15 a 22% - proteínas do soro (a-lactoalbumina (2% a 5%) e - lactoglobulina (15% a 18%); As proteínas do soro de leite têm apresentado efeito protector contra a manifestação de várias patologias como infecções, cancro e imunodeficiências. Produtos lácteos fermentados têm ocupado uma atenção crescente por parte de pesquisadores e da indústria de lacticínios. Foi METCHNIKOFF (1908) quem lançou a teoria de que os produtos lácteos fermentados apresentam benefícios para a saúde, podendo resultar em maior expectativa de vida para o consumidor. • Alimentos ou suplementos alimentícios contendo células vivas, que beneficiem a saúde humana ou de animais, passaram a ser chamados de probióticos. As principais linhagens de bactérias usadas nos probióticos são o Lactobacillus acidophilus e várias espécies de Bifidobacterium, por serem hóspedes naturais dos intestinos delgado e grosso. • O termo prebiótico tem sido aplicado a substâncias como os oligossacarídeos, que promovem o crescimento de microrganismos benéficos. Entre os benefícios atribuídos aos produtos de lacticínios probióticos incluem-se: 1) promoção do crescimento, em estudos com ratos e aves produção de vitaminas (riboflavina, niacina, vitamina B6 e ácido fólico) 2) aumento na absorção de minerais 3) aumento da resposta imune, pela elevação na produção de imunoglobulina A. 4) diminuição da população de patogéneos, através da produção de ácido acético e ácido láctico 5) redução da intolerância à lactose 6) Supressão de enzimas microbianas potencialmente prejudiciais, associadas a cancro de cólon em animais. 7) estabilização da microflora intestinal, especialmente após severos stresses intestinais ou uso de antibióticos 8) alívio da constipação 9) redução do colesterol sanguíneo Existem já evidências de que o iogurte actua como factor anticancerígeno no intestino grosso em experiências com animais.