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UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO DE JANEIRO INSTITUTO DE QUÍMICA PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIA DE ALIMENTOS EFEITO DA INGESTÃO DO SUCO DA BETERRABA SOBRE A PRODUÇÃO DE ÓXIDO NÍTRICO EM ADULTOS SAUDÁVEIS. Diego dos Santos Baião Rio de Janeiro 2014 ii EFEITO DA INGESTÃO DO SUCO DA BETERRABA SOBRE A PRODUÇÃO DE ÓXIDO NÍTRICO EM ADULTOS SAUDÁVEIS. DIEGO DOS SANTOS BAIÃO Dissertação de Mestrado apresentada ao Programa de Pós-Graduação em Ciência de Alimentos da Universidade Federal do Rio de Janeiro, como parte dos requisitos necessários à obtenção do título de Mestre em Ciências. Orientador: Prof.ª Drª. Vânia Margaret Flosi Paschoalin Coorientador: Prof. Dr. Thiago da Silveira Alvares Rio de Janeiro Março, 2014 iii EFEITO DA INGESTÃO DO SUCO DA BETERRABA SOBRE A PRODUÇÃO DE ÓXIDO NÍTRICO EM ADULTOS SAUDÁVEIS. DIEGO DOS SANTOS BAIÃO Orientador: Prof.ª Drª. Vânia Margaret Flosi Paschoalin Coorientador: Prof. Dr. Thiago da Silveira Alvares Dissertação de Mestrado submetida ao Programa de Pós-graduação em Ciência de Alimentos da Universidade Federal do Rio de Janeiro - UFRJ, como parte dos requisitos necessários à obtenção do título de Mestre em Ciências. Aprovada por: ________________________________________________________ Profa. Dra. Vânia Margaret Flosi Paschoalin – IQ/UFRJ - Presidente - _______________________________________________________ Prof. Dr. Alexandre Guedes Torres – IQ/UFRJ _______________________________________________________ Prof. Dr. Carlos Adam Conte-Junior – UFF _______________________________________________________ Prof. Dr. Eduardo Mere Del Aguila – IQ/UFRJ - suplente - _______________________________________________________ Profa. Dra. Ana Rosa Cunha Machado – UERJ - suplente - Rio de Janeiro Março, 2014 iv FICHA CATALOGRÁFICA Rio de Janeiro Março, 2014. B152 Baião, Diego dos Santos. Efeito da ingestão do suco da beterraba sobre a produção de óxido nítrico em adultos saudáveis / Diego dos Santos Baião. – Rio de Janeiro: UFRJ/IQ, 2014. xiv, 73f.: il. Orientador: Vânia Margaret Flosi Paschoalin e Thiago Silveira Alvares. Dissertação (mestrado) – Universidade Federal do Rio de Janeiro, Instituto de Química, Programa de Pós-graduação em Ciência de Alimentos, 2014. 1. Nitrato. 2. Nitrito. 3. Beterraba. 4. Óxido Nítrico. 5. Alimento funcional. 6. Cromatografia líquida de alta eficiência. I. Paschoalin, Vânia Margaret Flosi. (Orient.). II. Alvares, Thiago Silveira. (Orient.). III. Universidade Federal do Rio de Janeiro, Instituto de Química. Programa de Pós-graduação em Ciência de Alimentos. IV. Título. CDD: 641 v AGRADECIMENTOS Agradeço ao Prof. Dr. Carlos Adam Conte Junior por todo apoio e conhecimento acadêmico transmitido a mim para o desenvolvimento do presente trabalho. A minha avó (Lúcia Lopes), mãe (Solange Lopes), tio (Jorge Lopes) e namorada (Natalie Ramos) pela paciência, carinho e apoio incondicional durante os momentos de estresse e ansiedade desenvolvidos durante o Mestrado. Aos amigos do LAABBM, principalmente Prof. Dr. Eduardo Mere Del Aguila e ao secretário Rafael (bola) pela ajuda, apoio e conselhos proporcionados. A Profa. Dra. Vânia Paschoalin e ao Prof. Dr. Joab Silva pela confiança que depositaram em mim e pela grande contribuição que deram para o desenvolvimento do estudo. Ao amigo e coorientador Prof. Dr. Thiago da Silveira Alvares pelos conselhos, apoio, paciência, ensinamentos e conhecimento acadêmico transmitido a mim durante o Mestrado, sem o qual nada disso seria possível. Aos órgãos de fomento, CAPES e FAPERJ, pelo apoio financeiro concedido a mim e ao presente projeto. vi RESUMO EFEITO DA INGESTÃO DO SUCO DA BETERRABA SOBRE A PRODUÇÃO DE ÓXIDO NÍTRICO EM ADULTOS SAUDÁVEIS. Diego dos Santos Baião Orientador: Prof.ª Drª. Vânia Margaret Flosi Paschoalin Coorientador: Prof. Dr. Thiago da Silveira Alvares Resumo da Dissertação de Mestrado submetida ao Programa de Pós-graduação em Ciência de Alimentos, Instituto de Ciências Química, da Universidade Federal do Rio de Janeiro - UFRJ, como parte dos requisitos necessários à obtenção do título de Mestre em Ciências. O nitrato (NO3 -) presente no suco da beterraba está a emergir como um regulador das funções do sistema cardiovascular, devido a possível conversão a óxido nítrico (NO). O objetivo do estudo foi avaliar os efeitos da ingestão do suco da beterraba sobre a síntese do NO em adultos saudáveis de ambos os gêneros masculino e feminino. Trinta voluntários saudáveis (15 homens e 15 mulheres) participaram do estudo. Amostras de urina foram coletadas para medida de base (T0) e então os voluntários foram submetidos a dois tratamentos em dias não consecutivos: ingestão de 100 mL do suco da beterraba (BET) e ingestão do suco da beterraba reduzido em NO3 - (PLA). Novas coletas de urina foram realizadas 30 (T30), 60 (T60), 90 (T90), 120 (T120), 150 (T150) e 180 (T180) minutos após a ingestão dos tratamentos. A síntese do NO foi analizada indiretamente através das concentrações urinárias de NO3 - e NO2 - utilizando um sistema de cromatografia líquida de alta eficiência. As concentrações urinárias de NO3 - aumentaram significativamente nos tempos T30, T60 e T90 na condição BET (T30: 1,04±0,36 mmol/L; T60: 1,90±0,57 mmol/L e T90: 2,03±0,40 mmol/L) quando comparado ao tempo T0 (T0: 0,31±0,10 mmol/L) e a condição PLA (T30: 0,44±0,07 mmol/L; T60: 0,51±0,07 mmol/L e T90: 0,50±0,10 mmol/L). As concetrações urinárias de NO2 - aumentaram significativamente nos tempos T60, T90 e T120 na condição BET (T60: 0,028±0,017 mmol/L; T90: 0,45±0,38 mmol/L e T120: 0,43±0,059 mmol/L) quando comparado ao tempo T0 (T0: 0,006±0,001 mmol/L) e a condição PLA (T60: 0,003±0,001 mmol/L; T90: 0,004±0,001 mmol/L e T120: 0,004±0,001 mmol/L). Não foi observada interação entre os gêneros com relação a produção de NO. A ingestão de 100 ml do suco BET (3,33±0,080 mmol de NO3 -) foi capaz de estimular a síntese de NO de maneira similar em homens e mulheres saudáveis. Palavras-chave: nitrato, nitrito, óxido nítrico, beterraba. Rio de Janeiro Março, 2014. vii ABSTRACT EFFECT OF BEETROOT JUICE`S INTAKE ON THE NITRIC OXIDE PRODUCTION IN HEALTHY ADULTS. Diego dos Santos Baião Orientador: Prof.ª Drª. Vânia Margaret Flosi Paschoalin Coorientador: Prof. Dr. Thiago da Silveira Alvares Abstract da Dissertação de Mestrado submetida ao Programa de Pós-graduação em Ciência de Alimentos, Instituto de Ciências Química, da Universidade Federal do Rio de Janeiro - UFRJ, como parte dos requisitos necessários à obtenção do título de Mestre em Ciências. The nitrate (NO3 -) present in the beetroot juice is emerging as a regulator of the cardiovascular functions system because of possible conversion to nitric oxide (NO). The objective of the study was to evaluate the effects of ingestion of beet juice on NO synthesis in healthy adults of both males and females gender. Thirty healthy volunteers (15 men and 15 women) participated in the study. Urine samples were collected to measure baseline (T0) and then the volunteers underwent two treatments on non-consecutive days: 100 ml beetroot juice intake (BET) and beetroot juice reduced NO3 - intake (PLA). New urinecollections were performed 30 (T30), 60 (T60), 90 (T90), 120 (T120), 150 (T150) and 180 (T180) minutes after ingestion of the treatments. The NO synthesis was indirectly analyzed by urinary NO3 - and NO2 - using a system high performance liquid chromatography. Urinary NO3 - concentrations increased significantly in the times T30, T60 and T90 in the condition BET (T30: 1.04±0.36 mmol/L; T60: 1.90±0.57 mmol/L e T90: 2.03±0.40 mmol/L), when compared to the time T0 (T0: 0.31±0.10 mmol/L) and PLA condition (T30: 0.44±0.07 mmol/L; T60: 0.51±0.07 mmol/L and T90: 0.50±0.10 mmol/L). Urinary NO2 - concentrations increased significantly in the times T60, T90 and T120 on condition BET (T60: 0.028±0.017 mmol/L; T90: 0.45±0.38 mmol/L and T120: 0.43±0.059 mmol/L) when compared to the time T0 (T0: 0.006±0.001 mmol/L) and PLA condition (T60: 0.003±0.001 mmol/L; T90: 0.004±0.001 mmol/L and T120: 0.004±0.001 mmol/L). No interaction between the genders with respect to NO production was observed. 100 ml BET juice intake (3:33±0.080 mmol of NO3 -) was able to stimulate NO synthesis similarly in healthy men and women efficiency. Keywords: nitrate, nitrite, nitric oxide, beetroot. Rio de Janeiro March, 2014. SUMÁRIO Resumo.................................................................................................... vi Abstract.................................................................................................... vii Lista de Tabelas....................................................................................... x Lista de Figuras........................................................................................ xi Lista de Anexos........................................................................................ xii Lista de Abreviaturas................................................................................ xiii CAPÍTULOS I. INTRODUÇÃO............................................................................. 15 II. REVISÃO DA LITERATURA........................................................ 18 2.1. Fontes de NO3 - e NO2 - inorgânicos.............................................. 18 2.2. Estimativa da ingestão de NO3 - e NO2 - dietético.......................... 19 2.3. NO3 -, NO2 - e NO........................................................................... 19 2.4. Efeitos benéficos da suplementação de NO3 - e NO2 - dietético.... 24 2.5. Farmacocinética da suplementação de NO3 - e NO2 - dietético..... 28 2.6. Indicadores da produção do NO.................................................. 28 2.7. Indicadores indiretos.................................................................... 29 2.8. Possíveis efeitos adversos da suplementação de NO3 - e NO2 -... 30 III OBJETIVOS................................................................................. 32 3.1. Objetivo Geral.............................................................................. 32 3.2. Objetivos Específicos.................................................................. 32 IV. MÉTODOS................................................................................... 33 4.1. Participantes................................................................................ 33 4.2. Desenho experimental................................................................. 33 4.3. Controle dietético......................................................................... 35 4.4. Preparo dos sucos da beterraba.................................................. 36 4.5. Análises cromatográficas............................................................. 38 4.5.1. Preparo dos padrões.................................................................... 38 4.5.2. Análise dos padrões e sucos da beterraba.................................. 38 4.5.3. Análise da produção de NO (NO3 - e NO2 - urinário)...................... 39 4.6. Análise estatística........................................................................ 39 V. RESULTADOS............................................................................. 41 5.1. Características dos voluntários.................................................... 41 5.2. Cromatogramas dos sucos BET e PLA....................................... 42 5.3. Cromatogramas das análises urinárias de NO3 -.......................... 43 5.4. Cromatogramas das análises urinárias de NO2 -.......................... 44 5.5. Produção de NO.......................................................................... 45 5.5.1. Concentração urinária de NO3 -.................................................... 45 5.5.2. Concentração urinária de NO2 -.................................................... 46 5.6. Diferença da produção de NO entre os gêneros......................... 47 5.6.1. Concentrações de NO3 - entre os gêneros................................... 47 5.6.2. Concentrações de NO2 - entre os gêneros................................... 48 VI. DISCUSSÃO................................................................................ 49 6.1. Produção de NO (NO3 - e NO2 - urinário)....................................... 49 6.2. Diferenças na produção de NO entre os gêneros....................... 52 VII. CONCLUSÃO.............................................................................. 54 VIII. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS............................................. 55 x LISTA DE TABELAS CAPÍTULO IV TABELA 1. : Características fisiológicas e bioquímicas dos voluntários................ 41 xi LISTA DE FIGURAS CAPÍTULO II FIGURA Página 1. Representação esquemática da via NO3 - – NO2 -/NO e circulação entero-salivar. ........................................................................................... 22 2. Representação esquemática do mecanismo de vasodilatação............ 23 CAPÍTULO III 3. Desenho experimental das intervenções para os voluntários selecionados. ............................................................................................ 35 4. Preparos dos sucos BET e PLA............................................................ 37 5. Cromatogramas representativos dos teores de NO3 - dos sucos BET (A) e PLA (B)............................................................................................. 42 6. Cromatogramas representativos das análises urinárias de NO3 - antes e após a ingestão dos sucos BET e PLA.................................................. 43 7. Cromatogramas representativos das análises urinárias de NO2 - antes e após a ingestão dos sucos BET e PLA.................................................. 44 8. Concentração urinária de NO3 - antes e após a ingestão dos sucos BET e PLA................................................................................................. 45 9. Concentração urinária de NO2 - antes e após a ingestão dos sucos BET e PLA................................................................................................. 46 10. Diferença entre os gêneros das concentrações de NO3 - urinário após a administração dos sucos BET....................................................... 47 11. Diferença entre os gêneros das concentrações de NO2 - urinário após a administração dos sucos BET....................................................... 48 xii LISTA DE ANEXO ANEXO Página 1. Termo de consentimento livre e esclarecido.................................... 64 2. Documento de aprovação do comitê de ética em pesquisa do hospital universitário Clementino Fraga Filho – UFRJ.......................... 67 3. Cartaz para recrutamento.................................................................68 4. Instrumento de Coleta de Dados...................................................... 69 5. Recordatório de 24 horas.................................................................. 72 6. Lista de alimentos restritos 24h antes dos dias da intervenção....... 73 xiii LISTA DE ABREVIATURAS AC – Anidrase carbônica ALDH – Aldeído desidrogenase AO – Aldeído oxidase ATP – Adenosina trifosfato BH4 – Tetrahidrobiopiterina Ca2+ – Cálcio CLAE – Cromatografia líquida de alta eficiência DAP – Doença arterial periférica desoxiHb – Desoxihemoglobina desoxiMb – Desoximioglobina FAD – Flavina adenina dinucleotídeo FC – Frequência cardíaca Fe2+ – Ferro ferroso Fe3+ – Ferro férrico FMD – Dilatação fluxo mediada FMN – flavina mononucleotídeo GCs – Guanilato ciclase solúvel GMPc – Monofosfato cíclico de guanosina GTP – Guanosina trifosfato Hb – Hemoglobina Hb3+ – Metahemoglobin HNO2 – Ácido nitroso HONOO – Ácido peroxinitroso IDA – Ingestão diária aceitável IR – Isquemia de reperfusão LDL – Lipoproteína de baixa densidade LDL-ox – Lipoproteína de baixa densidade oxidada KCl – Cloreto de potássio KNO3 - – Nitrato de potássio MetHba – Metahemoglobinemia xiv NADPH – Nicotinamida adenina dinucleotídeo fosfato NAD – Nicotinamida adenina dinucleotídeo N2O3 – Trióxido de dinitrogênio NO – Óxido nítrico NO+ – Íon nitrosônio NOS – Óxido nítrico sintase nNOS – Óxido nítrico sintase neuronal iNOS – Óxido nítrico sintase induzível eNOS – Óxido nítrico sintase endotelial NO2 – Dióxido de nitrogênio NO2 - – Nitrito NO3 - – Nitrato OMS – Organização Mundial da Saúde ONOO- – Peroxinitrito OxiHb – Oxihemoglobina O2 – Oxigênio O2 - – Ânion superóxido PA – Pressão arterial ROS – Espécies reativas de oxigênio Vit. C. – Vitamina C XOR – Xantina Oxidorredutase 15 CAPÍTULO I INTRODUÇÃO A beterraba (Beta vulgaris L.) é uma hortaliça que pertence à família Quenopodiaceae. Ela é considerada fonte de fibras, agentes antioxidantes, minerais, além de apresentar um alto valor nutricional (glicídios na forma de sacarose) (Aquino et al., 2006; Agnes et al., 2008). Essa hortaliça é considerada também uma fonte importante de nitrato (NO3 -) dietético (Aquino et al., 2006; Lundberg et al., 2008; Agnes et al., 2008). Normas rigorosas a respeito do teor de NO3 - inorgânico são reguladas nos alimentos e também na água potável, pois até uma década atrás, esse ânion foi considerado um composto tóxico relacionado com o desenvolvimento de algumas malignidades como, por exemplo, metahemoglobinemia e seu potencial efeito carcinogênico (Mirvish, 1995; Lundberg et al., 2008). No entanto, recentemente o papel daquele ânion na função biológica tem aumentado o interesse da população científica. Os NO3 - provenientes de fontes endogena e exógena, participam da síntese de NO. Estudos desmonstraram que através da via L-arginina/óxido nítrico (NO), o nosso organismo catalisa a formação NO e L-citrulina a partir do substrato L- arginina. Esta via depende da ação de um grupo de enzimas denominadas óxido nítrico sintase (NOS) e outros cofatores enzimáticos (Stuehr et al., 1985; Moncada et al., 1993; Siasos et al., 2006). Uma vez sintetizado, o NO pode ser rapidamente oxidado a NO2 - e NO3 - (Dejam et al., 2005 Dejam et al., 2004; Bryan, 2009) e esses ânions podem ser endogenamente re-convertidos a NO (Millar et al., 1998; Shiva et al., 2007; Cosby et al., 2003; Aamand et al., 2009; Li et al., 2009). O NO3 - proveniente da via exógena, ou seja, através da dieta, pode ser reduzido a NO2 - na cavidade oral por bactérias comensais que expressam a enzima nitrato redutase (Spiegelhalder et al., 1976; Lundberg et al., 2009). O NO2 - chega ao estômago onde, ao entrar em contato com o ácido gástrico, é decomposto de forma não enzimática a NO e outros óxidos de nitrogênio bioativos, através da via conhecida como nitrato-nitrito/NO (Lundberg et al., 2008; 16 Lundberg et al., 2009). Portanto, a teoria de que o NO3 - proveniente da dieta pode estimular a síntese endógena do NO, tem despertado o interesse da população científica e uma nova abordagem fisiológica, terapêutica e nutricional (Spiegelhalder et al., 1976; Lundberg et al., 2009) para esse ânion tem sido proposta. O NO é uma molécula gasosa, produzida endogenamente, que possui um importante papel no sistema cardiovascular ao promover a vasodilatação pelo relaxamento do músculo liso vascular (modulando o tônus vascular), regulando o fluxo sanguíneo e reduzindo a pressão arterial (PA) tanto em condições normais quanto em hipertensos (Arnal et al., 1999; Cosby et al., 2003; Larsen et al., 2006; Virdis et al., 2010). Existem algumas evidências na literatura demonstrando efeitos benéficos da ingestão do NO3 - (Ex.: suco da beterraba) sobre parâmetros bioquímicos e hemodinâmicos (Webb et al., 2008; Kapil et al., 2010; Bailey et al., 2009; Vanhatalo et al., 2011; Hobbs et al., 2012; Kelly et al., 2013). Webb et al. (2008), ofereceram para 14 voluntários saudáveis 500 mL de suco da beterraba ou 500 mL de água. Após a ingestão do suco da beterraba, os autores observaram aumento significativo na síntese de NO (avaliado através dos seus metabólitos NO3 - e NO2 - plasmáticos). Kapil et al. (2010) administraram para 20 voluntários saudáveis (8 homens e 12 mulheres) cápsulas contendo 24 mmol de NO3 - de potássio (KNO3 -) ou cloreto de potássio (KCl). Em ambos homens e mulheres, as concentrações plasmáticas de NO3 - e NO2 - aumentaram significativamente após a ingestão do KNO3 -. No entanto, a concentração plasmática de NO2 - foi significativamente maior em mulheres quando comparado aos homens. Segundo os autores as possíveis explicações para este resultado foram às diferenças na absorção e excreção de NO3 - e NO2 -, além de diferentes cargas ou espécies bacterianas responsáveis pela redução do NO3 - a NO2 - na cavidade oral entre homens e mulheres. É importante salientar que esse e outros estudos (Vanhatalo et al., 2010 e 2011; Lansley et al., 2011; Coles et al., 2012; Engan et al., 2012; Hobbs et al., 2012; Kelly et al., 2013; Wylie et al., 2013) não avaliaram o teor de NO3 - presente 17 no suco da beterraba oferecido aos voluntários. Tal prática é importante para observar quais são os teores desses ânions que podem promover alterações fisiológicas e bioquímicas na saúde humana. Além disso, a maioria dos estudos (Webb et al., 2008; Kapil et al., 2010; Kenjale et al., 2011; Coles et al., 2012; Christensen et al., 2013; Velmurugan et al., 2013) utilizaram de forma inadequada o placebo, ou seja, não foram duplo-cego, realizaram os experimentos com tamanho amostral muito baixo e apenas em voluntários do gênero masculino (Dejam et al., 2007; Larsen et al., 2007; Webb et al., 2008; Kapil et al., 2010; Miller et al., 2012; Murphy et al., 2012). Baseado nestas limitações, o presente estudo foi realizado com o objetivo principal de avaliar o efeito da ingestão de uma única dose (100 mL) de suco da beterraba e a diferença sobre a produção de NO em homens e mulheres saudáveis. 18 CAPÍTULO II REVISÃO DE LITERATURA 2.1. Fontes de NO3 - e NO2 - inorgânicos. Os vegetais, em geral, são considerados a principal fonte de NO3 - dietético. A beterraba, couve, rúcula, alface, espinafre e repolho chinês são vegetais classificados com alto teor de NO3 -. A batata, pepino, cenoura, feijão verde e berinjela são alguns exemplos de vegetais com um teor médio de NO3 - (Lidder et al., 2012). O teor de NO3 - nos vegetais é influenciado por fatores genéticos (tipo de planta, caule, folha e raiz), fatores ambientais (umidade, temperatura, teor de água, exposição à luz solar) e fatoresagrícolas (tipo de cultivo, adubação, uso de herbicidas) (Santamaría, 2006). O NO2 - é obtido de aditivos alimentares utilizados em carnes (incluindo bacon, mortadela, carne enlatada, salsicha, enlatados, carnes curadas e presuntos), produtos de panificação e cereais para melhorar o sabor, o aroma, a aparência e evitar o crescimento de alguns microrganismos, como a toxina botulínica. O NO2 - não é encontrado naturalmente em frutas e vegetais (Pennington et al., 1998). A beterraba da espécie Beta vulgaris L. pertence à família Quenopodiaceae e é originária de regiões européias e norte-africanas de clima temperado. Por isso, é produzida sob temperaturas amenas a frias (20°C e 10°C). No Brasil, é cultivada principalmente na Região Sul e Sudeste (Alves et al., 2008). Essa hortaliça apresenta grande quantidade de um pigmento nitrogenado solúvel em água denominado betalaína. Cerca de 80% a 90% da composição de betalaínas das beterrabas vermelhas são betacianinas, conferindo uma coloração vermelho arroxeada a sua raíz tuberoza de formato globular (Aquino et al., 2006; Netzel et al., 2005; Alves et al., 2008). Alguns estudos têm mostrado que as betelaínas possuem propriedades antioxidantes (Kanner et al., 2001; Cai et al., 2003). A beterraba (Beta vulgaris L.) apresenta um elevado valor nutricional, um sabor doce acentuado e vem se destacando também como fonte de fibras, minerais e um alto teor de NO3 -. (Agnes et al., 2008; Lundberg et al., 2008). 19 2.2. Estimativa da ingestão de NO3 - e NO2 - dietético. A Organização Mundial de Saúde (OMS) em 1962 definiu um limite máximo para o consumo de NO3 - dos alimentos. Uma ingestão diária aceitável (IDA) de 3,7 mg de NO3 -/kg de peso corporal, o mesmo valor que é adotado pela Autoridade Européia em Segurança Alimentar. Esse valor equivale a ~260 mg/dia para uma adulto com 70 kg (~4.2 mmol de NO3 -) (Katan, 2009; WHO, 1995). A dieta vegetariana contém ~267 mg/dia para um adulto com 70 kg (~4,3 mmol de NO3 -), uma valor próximo a IDA e três vezes maior do que uma dieta considerada "normal" (que contém ~1,2 mmol de NO3 -) (Taylor, 1989). Devido a associação do NO3 - com a metahemoglobinemia ou “síndrome do bebê azul”, em 1942 foram estabelecidos limites para as concentrações de NO3 - na água potável. Desde então, nos EUA e na Europa foram estabelecidas concentrações de 45mg/L e 50 mg/L de NO3 - na água potável, respectivamente. Entretanto, a metahemoglobinemia é improvável de desenvolver na ausência de bactérias contaminantes, pois é necessário aconversão de NO3 - a NO2 -, para que o NO2 - formado possa oxidar o ferro ferroso (Fe2+) da hemoglobina em ferro férrico (Fe3+), impedindo a hemoglobina de fixar e transportar o oxigênio a nível celular (Avery, 1999). A IDA para o NO2 - é de 0,06 mg/ kg de peso corporal (Hord et al., 2009). 2.3. NO3 -, NO2 - e NO. Até uma década atrás, esses dois ânions inorgânicos (NO3 - e NO2 -) eram considerados compostos tóxicos desfavoráveis derivados da nossa alimentação, pois estavam relacionados com o desenvolvimento de algumas malignidades como, por exemplo, a metahemoglobinemia e o câncer gástrico. Por isso, normas rigorosas a respeito dos níveis desses ânions foram reguladas nos alimentos e também na água potável (Mirvish,1995; Hord et al., 20090). Mas, tanto o NO3 - quanto o NO2 - pode ser originado de duas fontes, endógena e exógena. A formação endógena do NO3 - e NO2 - ocorre através do metabolismo do NO, pela via L-arginina/NO. Uma vez no meio intracelular, o aminoácido L-arginina é convertido em NO e L-citrulina pela ação da enzima NOS e outros cofatores enzimáticos: calmodulina, Ca+, BH4, NAD, NADPH, FAD, FMN e O2 (Siasos et al., 2006). Além disso, o shear stress (força de 20 cisalhamento do fluxo sanguíneo exercida nas células endoteliais) pode estimular a NOS a produzir NO. Existem três isoformas da NOS: NOS neuronal (nNOS ou tipo I), NOS induzível (iNOS ou tipo II) e NOS endotelial (eNOS ou tipo III). (Stuehr et al., 1985; Moncada et al., 1993). Uma vez sintetizado, o NO é rapidamente oxidado a NO2 - por autoxidação ou pela ação da proteína plasmática transportadora de cobre (ceruloplasmina) e oxidado a NO3 - pela oxihemoglobina (oxiHb). O NO2 - formado pode também sofrer ação da oxiHb e gerar NO3 - (Dejam et al., 2005 Dejam et al., 2004; Bryan, 2009). A dieta constitui a principal fonte exógena potencial para aquisição de NO3 - e NO2 -. Em uma dieta Ocidental, a maior parte da ingestão de NO3 - é proveniente de produtos hortícolas (cerca de 80%), onde o teor do mesmo em plantas pode variar entre as diferentes espécies e são influenciados por fatores genéticos, padrões metabólicos, exposição à luz, utilização de fertilizantes e quantidade de NO3 - do solo. Geralmente, vegetais verdes folhosos como o alface e o espinafre, assim como também a couve e a beterraba são ricos em NO3 -. Uma única porção de algum desses vegetais contém mais NO3 - do que é formado endogenamente em um dia. A água potável também pode conter quantidades consideráveis deste ânion (Wennmalm et al., 1994; Weitzberg & Lundberg, 1998; Lijima et al., 2002). Uma forma de se aumentar à ingestão de vegetais na alimentação é por meio de uma variedade de sucos produzido ou provenientes desses alimentos. Se forem preparados e acondicionados corretamente (tempo e temperatura), a perda dos teores de NO3 - se torna insignificante (Tamme et al., 2010). Mas, o interesse na função biológica desses dois ânions tem aumentado, devido a descoberta da geração de NO no estômago através da redução ácida de NO2 - a NO, sendo uma via alternativa para a via L-arginina/NO (Benjamin et al., 1994, Lundberg et al., 1994). Por meio da via NO3 - - NO2 -/NO, o NO3 - ingerido é absorvido pela porção proximal do intestino delgado (possivelmente no jejuno) para a corrente sanguínea ou tecidos, onde cerca de 60% desse ânion é excretado na urina e 25% é extraído pelas glândulas salivares, concentrando-se na saliva, participando do ciclo entero-salivar. O NO3 - salivar é reduzido a NO2 - na cavidade oral por meio da ação da enzima nitrato redutase, expressa por bactérias comensais orais, que utiliza esse ânion como aceptor terminal de 21 elétrons para a geração de ATP ou para incorporar em sua biomassa (Spiegelhalder et al., 1976; Lundberg et al., 2009). Ao chegar ao meio ácido gástrico, o NO2 - é protonado, formando o ácido nitroso (HNO2) que se decompõe espontaneamente (não enzimática) a NO e outros óxidos de nitrogênios bioativos, como o dióxido de nitrogênio (NO2) trióxido de dinitrogênio (N2O3) e íon nitrosônio (NO +). Possivelmente, o HNO2 pode ser decomposto também a NO pela ação de ácido ascórbio e polifenóis (Lundberg et al., 2005, Lidder et al., 2012). No jejuno, os NO3 - e NO2 - remanescentes são rapidamente absorvidos para a corrente sanguínea ou tecidos, onde ocorre o acúmulo do NO3 - e NO2 - proveniente da dieta com os que foram sintetizados endogenamente pela via L-arginina/NO. A maior parte do NO3 - é excretado na urina e uma pequena parte é extraída pelas glândulas salivares, concentrando- se na saliva, dando continuação ao ciclo entero-salivar (Lundberg et al., 2008; Spiegelhalder et al., 1976; Wagner et al., 1984). Uma pequena parte das concentrações plásmáticas de NO3 - e NO2 - podem sofrer ação da enzima xantina oxidorredutase (XOR), que tem atividade semelhante a enzima NO3 - redutase. A XOR é uma enzima que não necessita de O2 para catalisar a formação de NO a partir dos NO3 - e NO2 - remanescentes e em condições de hipóxia e isquemia, sua expressão e atividade aumentam. O NO2 - pode ser reduzido a NO bioativo também pela ação das enzimas desoxihemoglobina (desoxiHb) e desoximioglobina (desoxiMb), principalmente quando os níveis de O2 estão baixos (Lundberg et al., 2005). Outras enzimas e compostos compotencial redox, como a aldeído oxidase (AO), aldeído desidrogenase (ALDH), anidrase carbônica (CA), Vitamina C (Vit C.) e polifenóis têm a capacidade de sintetizar NO a partir da redução do NO2 - (Millar et al., 1998; Shiva et al., 2007; Cosby et al., 2003; Aamand et al., 2009; Li et al., 2009, Lidder et al., 2012) (Ver Fig. 1). 22 Figura 1: Representação esquemática da via NO3 -–NO2 -/NO e circulação entero-salivar. O NO é uma molécula produzida endogenamente sob a forma de gás e possui uma meia-vida muito curta (5 a 10 segundos). É caracterizada pelo baixo peso molecular (30,01 g/ mol) e em condições normais de temperatura e pressão, o NO possui solubilidade moderada em água (1.9 mM a 25°C). Tem uma melhor solubilidade em solventes apolares. Quando presente em sistemas biológicos, o NO encontra-se em maior concentração em ambientes lipofílicos (membranas e regiões hidrofóbicas de proteínas) (Archer, 1993; Kiechele et al., 1993; Barreto et al., 2005). Essa molécula gasosa possui 11 elétrons de valência e um elétron não emparelhado, sendo altamente reativo. Além de ser rapidamente oxidada a NO2 - e NO3 - (Archer, 1993; Kiechele et al., 1993), tanto na fase aquosa como na fase gasosa, o NO pode reagir também com o radical ânion superóxido (O2 -) e produzir peroxinitrito (ONOO-). O ONOO- pode isomerizar o NO3 - ou pode ser protonado para formar o ácido peroxinitroso (HONOO), que por sua vez, pode se dividir em radicais hidroxila e NO2. Na presença do grupamento heme presente em algumas proteínas (Ex.: hemoglobina e mioglobina), o NO reage com a oxiHb para produzir metahemoglobina (Hb3+) e NO3 - (Lundberg et al., 2004) 23 O NO destaca-se pelos efeitos que exerce na regulação do tônus vascular por atravessar o endotélio e difundir-se para as células musculares lisas dos vasos sanguíneos. Nas células musculares lisas, o NO ativa uma enzima denominada guanilato ciclase solúvel (GCs). Essa enzima catalisa a conversão do trifosfato de guanosina (GTP) para formar o monofosfato cíclico de guanosina (GMPc). O GMPc formado diminui as concentrações de Ca2+ intracelular por ativar a bomba de cálcio dentro da célula muscular lisa, promovendo a vasodilatação por meio da redução do tônus vascular (Arnal et al., 1999; Zago & Zanesco, 2006). Os íons de Ca2+ desempenham um importante papel na vasodilatação. A musculatura lisa não possui uma proteína reguladora que está presente no músculo esquelético, a troponina, que quando é ativada pelos íons de Ca2+, promove a contração da musculatura. A contração da musculatura lisa depende da interação entre o Ca2+ e a calmodulina. Portanto, uma diminuição da concentração de Ca2+ afeta a combinação entre Ca2+/calmodulina, ocasionando um relaxamento da musculatura lisa vascular ou a vasodilatação (Webb, 2003) (Ver Fig. 2). Figura 2: Mecanismo de vasodilatação mediado pela ação do NO. 24 2.4. Efeitos benéficos da suplementação de NO3 - e NO2 - dietético. A dinfunção endotelial é caracterizada como um estado patológico onde o endotélio sofre alterações estruturais e funcionais que prejudicam a manutenção da homeostase e do tônus vascular. Pode ser resultante de uma diminuição da síntese de NO (a partir da NOSe) ou de sua biodisponibilidade (Lidder et al., 2012). Stokes et al. (2009) observaram deficiências das respostas vasodilatadoras do endotélio em ratos alimentados por 3 semanas com uma dieta enriquecida em colesterol. Mas, a função endotelial foi restaurada ao normal após a administração de NO2 - em água. Bondonno et al., (2012) observaram um pequeno aumento da dilatação fluxo mediada (FMD) da artéria braquial ao longo de 4 min em 30 voluntários saudáveis, após a ingestão de 200 mg de espinafre (fonte de NO3 -). Webb et al., (2008) observaram também uma redução siginificativa da disfunção endotelial (~60%) induzida por um insulto isquêmico agudo no antebraço de 14 indivíduos saudáveis após a suplementação de 500 mL de suco da beterraba. Entretanto, Bahra et al. (2012) não observaram nenhum efeito na função endotelial de voluntários saudáveis. A FMD não se alterou por um período de 3 h após a ingestão dietética de NO3 -. A hipercolesterolemia é caracterizada por uma concentração plasmática de colesterol maior que 240 mg/dl e pode levar a um episódio aterosclerótico devido à quantidade elevada da lipoproteína de baixa densidade (LDL). A LDL pode ser oxidada (LDL-ox) por meio da exposição a espécies reativas de oxigênio (ROS). Essa LDL-ox exerce uma função pró-inflamatória, estimulando o endotélio a sintetizar na sua superfície quimiocinas, fatores de crescimento, células de adesão molecular (P-selectina), molécula de adesão vascular tipo 1, molécula de adesão intercelular tipo 1, além da diferenciação de monócitos em macrófagos. Por meio da sua ação antioxidante, o NO desempenha um efeito inibidor da oxidação das moléculas de colesterol LDL, pois reage com os radicais livres e ROS responsávies pela oxidação dessa molécula de colesterol (Naseem et al., 2005; Rubbo et al., 1994). No que diz respeito à inflação, tanto o NO derivado do endotélio quanto o derivado das plaquetas desempenham um efeito protetor por inibir a adesão, ativação, agregação e recrutamento plaquetário, ou seja, a 25 formação de um processo trombótico. As plaquetas são fragmentos subcelulares circulantes no sangue que desempenham um importante papel na hemostasia primária, parando o sangramento nos vasos decorrente de injurias e atuando também nos processos imunológicos (Freedman et al., 2003). A ação inibitória que o NO exerce sobre as plaquetas ocorre por vários mecanismos. Para inibir a ativação e agregação plaquetária, o NO pode estimular a produção de GMPc para promover uma redução dos níveis de Ca2+ intracelulares, por inibir a liberação desse cátion pelo receptor tubular denso, por aumentar a taxa de extrusão, diminuir a entrada de Ca2+ do meio extracelular e aumentar a atividade da Ca2+-adenina trifosfatase do retículo sarcoplasmático. Além disso, o NO pode catalisar a fosforilação do receptor de tromboxano A2 e dos receptores de membrana glicoproteína IIb/IIIa. Para inibir a adesão das plaquetas, o NO pode estimular a diminuição da expressão da proteína P-selectina e até mesmo se difundir pelas membrans plaquetárias, exercendo suas funções em outras plaquetas (Hobbs et al., 2003; Jin et al., 2005; Zanesco et al., 2005). Entretanto, foi publicado recentemente na literatura um estudo mostrando que uma pequena produção nas concentrações de NO (estimulado pela NOSe plaquetária) pode estimular e amplificar a secreção e agregação plaquetária. Portanto, parece que em altas concentrações, o NO estimula a inibição plaquetária, mas em baixas concentrações, ocorre um estímulo da ativação (Marjanovic et al., 2005). Após um período de isquemia, ou seja, a falta de suprimento sanguíneo a um tecido ou órgão causado por um coágulo sanguíneo, o restabelecimento do suprimento sanguíneo pode privar esse tecido ou órgão de oxigênio e nutrientes, levando a isquemia de reperfusão (IR). Alguns estudos têm demonstrado a interação NO com a função mitocondrial. Em condições de hipóxia como acontece na IR, a geração de NO por meio da desoxiMb, XOR e outras enzimas podem regular a respiração mitocondrial por meio da inibição do complexo IV, modulando os gradientes de oxigênio. É interessante notar que a XOR geralmente contribui para a IR, pois está relacionada com a síntese de ROS, como o O2 -. Mas em condições de hipóxia, o NO2 - pode alterar a atividade da XOR para gerar danos ao O2 - (Webb et al., 2004; Duranski et al., 2005; Bryan et al., 2008; Lundberg et al., 2009). Kenjale 26 et al. (2011) suplementaram 8 voluntários com doença arterial periférica (DAP) com 500 mL de suco da beterraba. A DAP é caracacterizada por oclusõesateroscleróticas que prejudicam o fluxo sanguíneo para as extremidades inferiores, resultando em um suprimento de O2 inadequado para os tecidos, ocasionando claudicação. Os autores observaram um retardo da claudicação (18%) e um aumento do tempo de caminhada total (17%). Como a via L- Arginina/ NOS é dependente de O2 para a síntese de NO, a via nitrato- nitrito/NO pode ser considerada uma alternativa para garantir concentrações de NO suficientes durante essa condição (Lundberg et al., 2009). A hipertensão arterial é uma doença crônica, de etiologia multifatorial, onde a pressão arterial (PA) se encontra elevada (pressão arterial sistólica ≥ 130 mm Hg e pressão arterial diastólica ≥ 90 mmHg). Essa doença afeta milhões de pessoas em todo o mundo, sendo um dos principais fatores de risco para a morbidade e mortalidade, pois pode causar lesões em órgãos e tecidos, tais como coração, cérebro, rins e retina. Além disso, é considerada um importante fator de risco para o desenvolvimento de doenças cardiovasculares (Larsen et al., 2006; Zago et al., 2006; Kapil et al., 2010). No Brasil, a prevalência da hipertensão arterial chega a valores superiores a 30% da população como um todo, sendo a população idosa a mais afetada, > 50% entre os idosos com 60-69 anos e 75% entre os idosos acima de 70 anos. A prevalência e a relação da mesma entre os gêneros foram de 36% para os homens e 30% para as mulheres, sendo similar a de outros países (Dórea et al., 2004; Pereira et al., 2009). Conforme já foi relatado, o NO é um importante vasodilatador e consequentemente um importante regulador do tônus vascular, sendo o seu papel na PA é extremamente relevante. Alguns estudos em animais mostraram que uma redução da síntese de NO, por L-NAME (análogo do L-Arginina) levou a uma HA dose-dependente (Ribeiro et al., 1992; Zatz et al., 1998). Estudos semelhantes em humanos avaliaram as respostas vasomotoras em hipertensos e observaram que nestas condições havia reduzida biodisponibilidade de NO (Creager et al., 1990; Heiss et al., 2006; Kleinbongard et al. 2003). A administração de NO3 - dietético tem demonstrado efeitos positivos pressão sanguínea devido a possível síntese de NO pela via NO3 - - NO2 -/NO (Larsen et al., 2006; Adrogue et al., 2007). Web et al. (2008) observaram uma 27 redução aguda na PA sistólia e diastólica (~10.4 mmHg±3,0 mmHg e ~8,1±2,1 mmHg, respectivamente) de 14 indivíduos saudáveis após a ingestão de 500 mL de suco da beterraba. Kapil et al. (2010) sumplementaram 9 individuos saudáveis com 250 mL de suco da beterraba. Os autores observaram uma redução de 5,4±1,5 mmHg na PA sistólica. Mas, os atores não observaram reduções na PA diastólica e frequência cardíaca (FC). Existem outros estudos na literatura mostrando o efeito benéfico do NO3 - dietético sobre parâmetros hemodinâmicos (Vanhatalo et al., 2010; Hobbs et al., 2012; Bondono et al., 2012). Recentemente, tem sido investigada uma possível propriedade ergogênica do NO3 - dietético, associando sua ingestão à melhora do desempenho físico. Durante o exercício ocorrem alterações metabólicas e cardiovasculares onde fluxo sanguíneo bem como a demanda de O2 aumentam para os musculos ativos. Por isso, a redução de NO2 - a NO pela via NO3 - – NO2 -/ NO ou pela ação das enzimas XOR, desoxiHb, desoxiMb, AO, CA, ALDH, entre outras, é aumentada em condições onde a disponibilidade O2 é baixa ou a função da NOS está prejudicada (Castello et al., 2006). Vanhatalo et al. (2010) suplementaram 8 indivíduos saudáveis com 500 mL de suco da beterraba por um período de 15 dias. Os autores observaram uma redução de ~ 4% no custo de O2 e ~5% na PA (sistólica e diastólica) durante o exercício de intensidade moderada. Estes efeitos foram observados após 5 e 15 dias de suplementação contínua de 500 mL de suco da beterraba. Lansley et al. (2011) observaram uma melhoria de 2,8% e 2,7% no desempenho contra o relógio em relação a 4 e 16 km de distancia percorridos por 9 voluntários saudáveis fisicamente ativos após a suplementação aguda de 500 mL de suco da beterraba. Devido a suas propriedades de regulação do fluxo sanguíneo, contratilidade muscular e melhora da respiração mitocondrial (Stamler et al., 2001), o NO pode proporcionar o aumento do suprimento sanguíneo e reduzir o custo de O2 no exercício submáximo e máximo, aumentando a duração do exercício até a exaustão (Bailey et al., 2009; Larsen et al., 2007 e 2010). 28 2.5. Farmacocinética após suplementação do NO3 - e NO2 - dietético. Diversos estudos avaliaram a suplementação de NO3 - e NO2 - derivados tanto de origem endógena quanto de origem exógena, principalmente sobre a saúde cardiovascular, sendo um fator importante para a interpretação dos efeitos biológicos, a concentração sistêmica desses ânions (Dejam et al., 2004; Bryan., 2009; Lundberg et al., 2009). Concentrações plasmáticas normais de NO3 - e NO2 - em humanos são de 20-40µM e 0,03-0,5µM, respectivamente (Gladwin et al., 2000; Garg et al., 2009; Kapil et al., 2010). Embora a maior parte do NO3 - ingerido, cerca de 60% é excretada na urina, 25% á absorvida ativamente pelas glândulas salivares, onde será reduzida na cavidade oral (na saliva) de forma eficiente a NO2 - pelas bactérias comensais orais, onde será absorvido pelo intestino delgado proximal para a corrente sanguínea, dando continuidade a esse ciclo (Lundberg et al., 2004). Alguns estudos comprovaram que uma ingestão elevada de NO3 - dietético (~250 mg) elevou em até sete vezes a concentração de NO3 - urinário, plasmático e salivar em voluntários humanos saudáveis em torno de 4-6 horas após a ingestão. E, após a ingestão dietética elevada de NO3 -, a concentração de NO2 - na urina, saliva e no plasma também aumentaram em quantidades e tempos característicos de cada estudo (Bartholomew et al., 1984; Pannala et al., 2003; Kapil et al., 2010). 2.6. Indicadores da produção do NO. A detecção do NO em amostras biológicas representa um grande desafio, devido a sua meia-vida ser de apenas poucos segundos (Archer, 1993). O NO não é o único meio pelo qual o endotélio altera o tônus vascular. A vasodilatação pode ser promovida através da produção de prostaglandinas e fatores hiperpolarizantes derivados do endotélio. A acetilcolina, outro vasodilatador dependente do endotélio que pode alterar o tônus vascular através do estimulo da síntese de prostaglandinas e NO. Por isso, diversas técnicas têm sido descritas na literatura para detectar a produção de NO de forma direta ou indireta (Schrage et al., 2005). A utilização de técnicas como a ressonância eletrônica para-magnética (Xia e Zweier, 1997) e a quimiluminescência (Laver et al., 2008), além da detecção eletroquímica utilizando sensores intravasculares (Davies e Zhang, 2008), utilizadas para quantificar diretamente a produção de NO em modelos 29 biológicos, são de elevado custo e pouco usuais. Por este motivo, o presente trabalho revisou somente estudos utilizando indicadores indiretos. 2.7. Indicadores indiretos. A quantificação do GMPc, além de NO3 - e NO2 - em fluidos biológicos, são métodos bastante utilizados para determinar o efeito do NO sobre a enzima GC e a sua oxidação. Após ser sintetizado, o NO difunde-se rapidamente das células endoteliais para a musculatura lisa dos vasos sanguíneos para ativar a GCs, que por sua vez irá formar o GMPc, a partir da quebra do GTP. A formação do GMPc promove a ativação da bomba de cálcio dentro da célula muscular lisa, diminuindo as concentrações de Ca2+ intracelular que promoverá a redução do tônus vascular. Desta forma, o aumento intracelular de GMPc induz o relaxamento da musculatura lisa e, consequentemente, à vasodilatação (Bode-bogër et al., 1998). Contudo, os níveis de GMPc podem aumentar por muitas razões independentes da síntese do NO. Agonistas, como aatriopeptina II, liberados em resposta ao aumento do volume plasmático, podem estimular a enzima GCs e desta forma aumentar as concentrações da GMPc causando um aumento do fluxo sanguíneo coronariano por um mecanismo independente do NO (Rapoport et al., 1986). O NO é rapidamente oxidado a NO2 - e, subsequentemente a NO3 - em soluções aquosas, (ex.: fluidos biológicos) e pode reagir com O2 − para produzir -ONOO. O NO2 - é oxidado pela oxiHb para formar NO3 - e MetHb. O NO reage diretamente com a oxiHb para produzir NO3 - e MetHb, com esta reação ocorrendo tanto no sangue arterial como no venoso. Levando em consideração os valores de pH do sangue e das células (aproximadamente 7,4 e 7,1, respectivamente), o NO3 - não sofre degradação nestes compartimentos. Então, o NO é rapidamente oxidado a NO2 - (metabólito relativamente estável). Teoricamente, a atividade da NOS in vivo é melhor avaliada pela medida de NO3 - na urina. A maior parte do NO3 - e NO2 - originado de outras fontes, tais como dieta (alimentos de origem animal e vegetal), água mineral e síntese de bactérias, o que pode causar ruído em seus resultados. Por esta razão, não é apropriado medir NO3 - e NO2 - no plasma e na urina como indicador da produção endógena de NO quando não há controle da dieta. Em princípio este 30 problema pode ser minimizado ao realizar uma dieta com baixo teor de NO3 - e NO2 -, além do jejum. O tempo necessário para completa excreção de NO3 - e NO2 - exógeno varia de 12h a três dias, dependendo da ingestão prévia e função renal (Ellis et al., 1998). Em humanos saudáveis, consumindo uma dieta com baixo teor de NO3 - e NO2 - (210 µmol/dia), aproximadamente 50% do NO3 - urinário originado da síntese sistêmica do NO a partir da L-arginina (Castillo et al., 1996). Parece que após 12 h de jejum, as concentrações plasmáticas de NO3 - e NO2 - permaneceram constantes em sujeitos saudáveis consumindo uma dieta com baixo teor de NO3 - e NO2 - (Rhodes et al., 1995). Sob estas condições, as medidas do NO3 - e NO2 - no plasma parecem ser indicadores válidos para síntese de NO através da NOS, enquanto que sua medida na urina parece refletir a síntese sistêmica de NO (Tsikas et al., 2005). 2.8. Possíveis efeitos adversos da suplementação de NO3 - e NO2 -. No passado, as duas principais preocupações relacionadas à saúde com NO3 - e NO2 - inorgânico era o risco do desenvolvimento de metahemoglobinemia (MetHba) e seu potencial carcinogênico. A MetHba ou "síndrome do bebê azul" é causada pelo aumento da concentração de MetHb no sangue, que ocorre tanto por alterações na síntese ou no metabolismo da hemoglobina (Hb) (Greer et al., 2005). A formação da molécula de MetHb ocorre quando o NO2 - oxida o íon Fe2+ do grupo heme da molécula de Hb para o estado Fe3+. Essa nova conformação impede a ligação com o oxigênio. Além disso, o Fe3+ pode levar a uma mudança alostérica do grupamento heme da Hb parcialmente oxidada, aumentando a sua afinidade pelo O2. Portanto, a hipóxia tecidual provocada pela MetHba está relacionada com a diminuição da Hb para transportar O2 como também pela liberação prejudicada de O2 para os tecidos (Avery, 1999; Baraka et al., 2001; Silva et al., 2003). Devido a uma menor produção de ácido gástrico, lactentes (< 3 anos de idade) estão mais suscetíveis para desenvolver MetHba devido a maior redução de NO3 - a NO2 - por bactérias gástricas. Entretanto, não foi comprovado na literatura a associação do NO3 - e NO2 - com a MetHba em adultos e crianças (Cornblath et al., 1948; Kortboyer et al., 1997; Dejam et al., 2007). 31 Estes resultados tem levantado explicações alternativas para a MetHba observada especialmente em lactentes, incluindo gastroenterites e produção de NO mediada pela NOSi (induzida por uma contaminação bacteriana) (Powlson et al., 2008). Assim, há uma inveridicidade nas provas que sustentam a hipótese que tanto o NO3 - quanto o NO2 - são tóxicos. Em 1970, alguns pesquisadores na Alemanha e dos EUA sugeriram que o NO3 - e NO2 - dietético poderiam reagir com aminas secundárias (N- alquilamidas) no estômago e sofrer uma reação de nitrosação, formando N-nitrosaminas, que são substâncias cancerígenas que podem levar ao desenvolvimento de tumores (Spiegelhalder et al., 1976; Tannenbaum et al., 1976). O NO3 - e NO2 - são adicionados as carnes curadas e processadas atuando como potentes antioxidantes, agente atimicrobiano, desenvolvedores de sabor, aroma e estabilizadores da cor vermelha características desse alimentos. O consumo de carnes vermelhas e processadas está associado ao aumento do risco de câncer (Norat et al., 2005; Varraso et al., 2007; Santarelli et al., 2008). No entanto, alguns estudos realizados nesta mesma linha de pesquisa não conseguiram mostrar uma ligação entre as N-nitrosaminas e a ingestão de NO3 - e NO2 - com o desenvolvimento de câncer em humanos (Messinga et al., 2003; Hord et al., 2009; Tang et al., 2011). Um estudo realizado em voluntários saudáveis, suplementando uma elevada dose de NO3 - dietético (300 mg) não demonstrou nenhum efeito significativo nas concentrações plasmáticas de 3-nitrosaminas (Pannala et al., 2003). Mas existem alguns grupos que podem estar mais susceptíveis ao desenvolvimento de tumores quando exposto a uma alta ingestão de nitrato. McColl e colaboradores (2007) demonstram um aumento da reação de nitrosação na junção gastro-esofágico de pacientes com esôfago de Barrett. Somente estudos futuros mostrarão se existem mesmo grupos em que a redução do nitrato e nitrito pode ser maléfica. A dieta DASH (Dietary Approaches to Stop Hypertension) surgiu através de um estudo realizado entre universidades dos EUA com o objetivo de reduzir a pressão arterial e melhorar o perfil metabólico excede a IDA de NO3 - por ~ 500%. A regulamentação de NO3 - e NO2 - deve ser reavaliada. 32 CAPÍTULO III OBJETIVOS 3.1. Objetivo Geral O objetivo principal do presente estudo foi avaliar o efeito da ingestão de 100 mL do suco da beterraba sobre a produção de NO em adultos saudáveis de ambos os gêneros masculino e feminino. 3.2. Objetivos Específicos Determinar os efeitos da suplementação de NO3 - sobre: (1) Produção de NO (através do indicador indireto NO2 - na urina) antes e a cada 30 minutos ao longo de 3h após a ingestão dos tratamentos; (2) Determinar a concentração máxima do NO3 - na urina antes e a cada 30 minutos ao longo de 3h após a ingestão dos tratamentos; (3) Comparar a produção de NO após a ingestão dos tratamentos em homens e mulheres; (4) Avaliar as concentrações de NO3 - e NO2 - nos sucos da beterraba rico e reduzido em NO3 -. 33 CAPÍTULO IV MÉTODOS 4.1. Participantes. Homens e mulheres com idades entre 18 e 40 anos, aparentemente saudáveis foram convidados a participar do presente estudo. O recrutamento foi realizado através de cartazes distribuídos em todo o Centro de Tecnologia da Universidade Federal do Rio de Janeiro (Anexo 3). Os critérios de exclusão dos voluntários no presente estudo foram: presença de doenças crônico degenerativas (diabetes mellitus, dislipidemias, hipertensão, câncer, insuficiência renal e doenças pulmonares), infecção urinária, tabagistas, participantes de outro estudo envolvendo a suplementação de alguma droga, gravidez e lactação (WHO, 2000; NCEP ATPIII, 2001; ADA, 2004). Todos os parâmetros de saúde supracitados foram comprovados através da apresentação de exames clínicos recentes (até 3 meses da realização dos mesmos). A infecção urinária foi avaliada através da presença de NO3 - na urina, utilizando tiras reagentes Uriquest Plus (Labtest). Todos os voluntários assinaram um termo de consentimento livre e esclarecido de acordo com as orientações institucionais e a Resolução n.°196/96 do Conselho Nacional de Saúdeque informará a respeitos dos procedimentos experimentais e sobre os riscos inerentes ao estudo. O projeto foi aprovado pelo Comitê de Ética Institucional do Hospital Universitário Clementino Fraga Filho (protocolo # 23091313.0.0000.5257) do Rio de Janeiro, Brasil. 4.2. Desenho experimental. Trata-se de um estudo randomizado, cruzado, duplo-cego e controlado por placebo, onde todos os voluntários realizaram 2 visitas ao Laboratório, com intervalo de 1 semana entre elas. Na primeira visita, ao chegarem ao laboratório, os voluntários permaneceram em repouso durante 10 minutos. Posteriormente, os voluntários responderam a um questionário (Anexo 4) onde relataram a presença 34 ou não das seguintes patologias: diabetes, hipertensão, câncer, doenças pulmonares, doenças renais e alergias alimentares. No mesmo questionário, os voluntários responderam também, se são praticantes regulares de exercício físico bem como a frequência, caso a resposta seja positiva e se fazem uso de alguma medicação ou suplementos de vitaminas e minerais (Sustagem®, ginseng, complexo B. Centrum®, Sundown®, Targifor C®, etc). E para voluntários do sexo feminino, assinalaram se estão em período gestacional ou de lactação. Foram também apresentados exames clínicos recentes. Os voluntários que atenderam aos critérios de inclusão do estudo, responderam também a um recordatório de 24 horas (Anexo 5) para verificar se houve restrição de alimentos ricos em NO3 - e NO2 - bem como o jejum estipulado até o momento das visitas. Amostras de urina foram coletadas para medida de base (T0). Após a coleta de urina, os voluntários foram submetidos a um dos dois tratamentos em dias diferentes e não consecutivos: (1) BET = 100 mL de suco da beterraba rico em NO3 - e (2) PLA = 100 mL de suco da beterraba reduzido em NO3 - . Novas coletas de urina foram realizadas 30 (T30), 60 (T60), 90 (T90), 120 (T120), 150 (T150) e 180 (T180) minutos após a ingestão de um dos tratamentos (Figura 3). Todas essas etapas descritas acima foram realizadas em um ambiente tranquilo e com temperatura controlada. A escolha do volume do suco da beterraba utilizado no presente estudo foi baseada em evidências anteriores que demonstraram efeito positivo da ingestão de 70 mL e 150 mL do suco da beterraba sobre parâmetros bioquímicos e hemodinânimos, respectivamente (Engan et al., 2012; Wylie et al., 2013; Kelly et al., 2013) Uma pessoa externa, não participante identificou de forma aleatória os rótulos dos tratamentos (BET e PLA) através de códigos (números). Esses números indicaram a ordem de chegada dos voluntários no laboratório (Ex.: o primeiro voluntário a chegar recebeu a embalagem de número 1, o segundo voluntários recebeu a embalagem de número 2 e assim sucessivamente). Os códigos foram entregues aos pesquisadores envolvidos somente no final do estudo. Foi providenciado um volume de 200 mL (1 copo pequeno) de água com 35 baixo teor de NO3 - para os voluntários beberem após cada coleta de urina durante o período do estudo. As 2 visitas foram realizadas no período de 07:00 às 10:00 horas e os voluntários foram avisados a realizarem jejum de pelo menos 11 horas antes das duas visitas (jejum + intervenção). Após o término de cada visita, todos os voluntários receberam um lanche contendo: café, leite, biscoito e fruta. Figura 3: Desenho experimental das intervenções para os voluntários selecionados. 4.3. Controle dietético. No dia anterior as 2 visitas ao LAABBM/DBq/IQ/UFRJ, os voluntários foram orientados a restringir alimentos ricos em NO3 - e NO2 - da dieta. Foi distribuída uma lista com os alimentos a serem evitados em um período de 24h antes do início do 36 estudo (Anexo 6). O consumo de vegetais tais como: beterraba, espinafre, aipo, couve, abóbora, rúcula, alface e água mineral com gás, os quais contêm elevada concentração de NO3 -, além de carnes vermelhas (porco, cordeiro, carneiro e fígado), queijos maturados, embutidos e feijão que contém elevada concentração de NO2 - foram evitados. Também foi orientado aos voluntários não fazer uso de qualquer antisséptico bucal. 4.4. Preparo dos sucos da beterraba. Beterrabas vermelhas (Beta vulgaris L) foram adquiridas de supermercados locais (localizados no Estado do Rio de Janeiro), higienizadas conforme recomendado pela ANVISA (MS, Resolução RDC nº 216, de 15/09/2004), sendo colocadas em um recipiente limpo, contendo 1 colher de sopa de água sanitária (a 200 ppm de cloro ativo) em 1 litro de água, por 20 minutos. Após, as beterrabas foram cortadas em 4 cubos e pesadas. Cerca de 1 unidade média (~350g) foi liquidificada utilizando uma centrífuga de alimentos (modelo: CE 700, marca: Black & Decker). Esse suco da beterraba rico em NO3 - (BET) foi armazenado a -80º C imediatamente após o preparo. Também, foi realizado o preparo do suco da beterraba reduzido em NO3 - (PLA), onde 100 mL de suco da beterraba, após ser preparado, foi colocado em um pote ou cambuca estéril contendo 80 g da resina de troca iônica PUROLITE A-520E, que é seletiva para o ânion NO3 -, sob agitação por 1 hora e a uma temperatura ambiente de 10° C. Após esse período, o suco de beterraba juntamente com a resina foi acondicionado em uma coluna de vidro (SIGMA) estéril, que estava acoplada a um quitassato estéril. Por meio de uma bomba a vácuo foi feita a eluição do suco da beterraba reduzido em NO3 - (placebo), que foi imediatamente transferido para uma garrafa estéril e armazenado a – 80° C (Figura 4). Portanto, o suco placebo foi uma bebida semelhante na textura, sabor, aparência e odor ao do suco da beterraba rico em NO3 -. A água com baixo teor de NO3 - oferecida aos voluntários após cada coleta de urina, foi preparada seguindo o mesmo procedimento que o suco placebo. A água foi colocada em um pote estéril contendo 50 g da resina de troca iônica PUROLITE A-520E, que é seletiva para o ânion NO3 -, sob agitação por 30 minutos e a uma 37 temperatura ambiente de 10° C. Todos os materiais utilizados para o preparo dos sucos foram lavados com álcool e posteriormente, com água destilada e deionizada (água D-D). A secagem foi feia em uma estufa a 100° C. Figura 4: Preparo dos sucos BET e PLA. A: higienização das beterrabas em solução clorada por 20 minutos; B: centrífuga de alimentos (modelo: CE 700, marca: Black & Decker) utilizada para o preparo do suco; C: suco da beterraba em um erlenmeyer estéril contendo 80 g da resina de troca iônica PUROLITE A- 520E; D: suco da beterraba reduzido em NO3 - sendo eluido para um quitassato estéril por meio de um bomba à vácuo. A B C D 38 4.5. Análises cromatográficas. Os teores NO3 - e NO2 - foram quantificados através do método descrito por Alvares et al. (2012a e 2012b) com modificações. 4.5.1. Preparo dos padrões. Foram realizados os preparos dos padrões de NO3 - (Fluka, Sigma Aldrich) e NO2 - (Fluka, Sigma Aldrich) nas concentrações 2; 1; 0,5; 0,25 e 0,125 µM. Os padrões não foram filtrados e diluídos após o preparo. 4.5.2. Análise dos padrões e sucos da beterraba. As amostras do suco da beterraba foram filtradas (50 µL da amostra mais 450 µL de H2O destilada e deionizada) através de ultrafiltros com ponto de corte em 10- kDa (Vivaspin 2, GE Healthcare®) a 14.000g por 15 min. Posteriormente, as amostras foram diluídas na proporção de 1:10 para a análise de NO2 - e 1:200 para a análise de NO3 -. Assim, as amostras do suco da beterraba tiveram uma diluição total de um 1:100 e 1:2000 para a análise de NO2 - e NO3 -, respectivamente. Para a análise de NO3 -, cerca de 100 µL da amostra do suco da beterraba ultrafiltrado e diluído ou padrão de NO3 - (0-2 µM) foram transferidos para os vials. Foi realizada a conversão do NO3 - a NO2 - através da adição de 10 µL da enzima nitratoredutase (Aspergillus species, EC 1.6.6.2 - Roche Diagnostico, Mannheim, Alemanha) e 10 µL de 120 µM NADPH (Roche Diagnostico, Mannheim, Alemanha). As soluções foram incubadas em temperatura ambiente por um período de 1 h. Após a conversão de NO3 - a NO2 -, estas soluções foram utilizadas diretamente para a análise do NO2 -. Para a análise do NO2 -, cerca de 100 µL da amostra do suco da beterraba ultrafiltrado e diluído ou padrão de NO2 - (0-2 µM) foram transferidos também para os vails. Foi adicionado 10 µL de 316 µM de 2,3 - diaminonaftaleno (Sigma Aldrich), em 0,62 M de HCl, por 10 minutos. Em seguida, foi adicionado 5 µL de 2,8 M de hidróxido de sódio (Reagen, Ultrapure Chemicals do Brasil LTDA). Esta solução foi misturada e usada diretamente para a separação por cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE). 39 O aparelho de CLAE (Shimadzu®), com injetor automático, foi equipado com uma coluna de 3.5 µm de fase reversa C18 Kromasil® (100 x 4,6 mm, I,D. Supelco®) protegida por uma coluna guarda de 5 µm de fase reversa C8 Nucleosil® (1 x 4,6 mm, I.D. Supelco®) e um detector de fluorescência RF-10AXL (Shimadzu®). A fluorescência foi monitorada com excitação a 375 nm e emissão a 415 nm. A separação ocorreu por gradiente de uma solução tampão de fosfato de sódio 15 mM (pH 7,5) e metanol com a taxa de fluxo de 1,3 mL/min. 4.5.3. Análise da produção de NO (NO3 - e NO2 - urinário). As amostras de urina foram coletadas 24 horas após o período de restrição de NO3 - e NO2 - dietético e 11 horas após o jejum realizado pelos voluntários, por meio de coletores de urina universal estéril (J. PROLAB). Essas amostras foram armazenadas imediatamente em eppendorfs (2 mL) e a – 80ºC no LAABBM/DBq/IQ/UFRJ para posteriores análises. Determinação de NO3 - e NO2 - urinário foram utilizados como marcadores indiretos da produção de NO e foram avaliados também como descrito por Alvares et al. (2012a e 2012b). As amostras de urina foram filtradas (50 µL da amostra mais 450 µL de H2O destilada e deionizada) através de ultrafiltros com ponto de corte em 10-kDa (Vivaspin 2, GE Healthcare®) a 14.000g por 15 min. As amostras de urina tiveram uma diluição total de 1:10 e 1:2000 para a análise de NO2 - e NO3 -, respectivamente. Para a análise de NO3 - e NO2 - urinário, foram realizados os mesmos procedimentos descritos nos métodos para a análise de NO3 - e NO2 - nos sucos da beterraba (Ver o subtópico 4.5.2). As concentrações de NO3 - e NO2 - na urina foram corrigidas pela creatinina urinária, a qual foi determinada para todas as amostras de urina utilizando um analisador bioquímico semiautomático (Reflotron® Plus, ROCHE). 4.6. Análise estatística. Foi realizada uma análise de variância one-way (ANOVA) com medidas repetidas para identificar as diferenças nos teores de NO3 - e NO2 - entre os sucos BET e PLA. 40 A significância estatística foi definida no nível de confiança de 0,05. Os resultados dos teores de NO3 - e NO2 - dos BET e PLA analisados foram convertidos de micromol/litro (µmol/L) para milimol (mmol) de NO3 - e NO2 - em 100 ml de suco da beterraba, a fim de fazer uma comparação com outros estudos publicados na literatura. Foi realizada também uma análise de variância two-way (ANOVA) 2 x 7 com medidas repetidas nos dois fatores (gênero x tempo) para identificar diferenças na variável produção de NO entre os gêneros (masculino x feminino) e o tempo da coleta de dados (T0, T30, T60, T90, T120, T150 e T180) antes e após a administração do suco BET e PLA. Foi realizado o teste de Bonferroni quando o F foi significativo. A significância estatística foi definida no nível de confiança de 0,05. Todas as análises foram realizadas utilizando um software disponível no mercado (IBM SPSS ® Statistics versão 20 para Windows, Chicago, IL, EUA). 41 CAPÍTULO V RESULTADOS 5.1. Características dos voluntários. Um total de 30 voluntários terminaram o estudo. As intervenções (BET e PLA) foram bem toleradas pelos voluntários. Foi relatado apenas coloração alterada na urina (urina avermelhada) somente durante o período do estudo (após a ingestão do suco BET e PLA). Tal condição é esperada em estudos desta natureza. A tabela 1 mostra os parâmetros fisiológicos e bioquímicos avaliados nos sujeitos selecionados. Características Homens (n. 15) Mulheres (n. 15) Idade 26,7±6,4 29,1±5,1 Peso 79,5±12,5 62,5±10,3 Altura 1,77±0,07 1,63±0,06 IMC (kg/m2) 25,8±2,8 24,9±9,7 Tabagismo 0 0 Prática de Atividade Física 7 4 Doenças Crônicas 0 0 Glicemia (jejum) 93,0±4,9 94,7±4,0 Triglicerídeos 112,5±28,1 133,8±34,8 Colesterol total 193,0±27,6 181,6±46,4 LDL-c 110,4±20,1 109,0±19,1 HDL-c 45,7±5,7 57,9±11,8 Ureia 27,5±6,4 27,0±5,9 Creatinina 0,9±0,1 0,8±0,1 Ácido Úrico 3,8±0,5 3,2±0,7 TGO 17,1±8,2 25,5±8,3 TGP 23,3±11,3 27,7±4,0 Infecção Urinária Negativo Negativo Tabela 1. Características fisiológicas e bioquímicas dos voluntários. Os valores são apresentados em media ± desvio padrão. IMC, Índice de Massa Corporal; LDL-c, lipoproteína de Baixa Densidade; HDL-c, Lipoproteína de Alta Densidade; TGO, Transaminase Glutâmico Oxalacética; TGP, Transaminase Glutâmico Pirúvica. 42 5.2. Cromatogramas dos sucos BET e PLA. Os cromatogramas referentes à avaliação dos teores de NO3 - do suco BET e PLA estão descritos na figura 5. Os teores de NO3 - do suco BET foi de 3,33±0,080 mmol e do suco PLA foi de 0,01±0,01 mmol em 100 mL. Os teores de NO2 - para os sucos BET e PLA foram insignificantes (dados não mostrados). Figura 5. Cromatogramas representativos dos teores de NO3 - do suco BET (A) e PLA (B). 2,3-Diaminonaftaleno (1); NO3 - (2) e NO2 - (3). BET = suco da beterraba rico em NO3 -; PLA = suco da beterraba reduzido em NO3 -. 43 0 1 2 3 4 5 6 7 8 0 200000 400000 600000 800000 E Minutos F lu or es cê nc ia ( m V ) 0 1 2 3 4 5 6 7 8 0 100000 200000 300000 400000 Minutos F lu or es cê nc ia ( m V ) 5.3. Cromatogramas das análises urinárias de NO3 -. A figura 6 mostram os cromatogramas das análises urinárias de NO3 - dos voluntários antes (T0) e 1 hora e 30 minutos (T90) após a ingestão dos sucos BET e PLA. Figura 6. Cromatogramas representativos das análises urinárias de NO3 - antes e após a ingestão dos sucos BET e PLA. (A) T0 e (B) T90 após ingestão de BET. (C) T0 e (D) T90 após a ingestão de PLA. T0 = basal; T90 = 1 hora e 30 min pós- ingestão do suco; BET = suco da beterraba rico em NO3 -; PLA = suco da beterraba reduzido em NO3 -. 2,3-Diaminonaftaleno (1) e NO3 - (2). 0 1 2 3 4 5 6 7 8 0 50000 100000 150000 200000 250000 A Minutos F lu or es cê nc ia ( m V ) 0 1 2 3 4 5 6 7 8 0 100000 200000 300000 A Minutos F lu or es cê nc ia ( m V ) A B C 1 2 1 2 D 1 2 1 2 44 5.4. Cromatogramas das análises urinárias de NO2 -. Os cromatogramas referentes às análises urinárias de NO2 - antes (T0) e 1 hora e 30 minutos (T90) após a ingestão dos sucos BET e PLA são mostrados na figura 7. 0 1 2 3 4 5 6 7 8 0 100000 200000 300000 Minutos F lu or es cê nc ia ( m V ) Figura 7. Cromatogramas representativos das análises urinárias de NO2 - antes e após a ingestão dos sucos BET e PLA. (A) T0 e (B) T90 após ingestão de BET. (C) T0 e (D) T90 após a ingestão de PLA. T0 = basal; T90 = 1 hora e 30 min pós- ingestão do suco; BET = suco da beterraba rico em NO3 -; PLA = suco da beterraba reduzido em NO3 -. 2,3-Diaminonaftaleno (1) e NO2 - (3). 0 1 2 3 4 5 6 7 8 0 100000 200000 300000 A Minutos F lu or es cê n ci a (m V ) 0 1 2 3 4 5 6 7 8 0 200000 400000 600000 D Minutos F lu or es cê n ci a (m V ) B A 0 1 2 3 4 5 6 7 8 0 100000 200000 300000 A Minutos F luor es cê nc ia ( m V ) C D 1 3 3 1 1 3 1 3 45 5.5. Produção de NO. 5.5.1. Concentração urinária de NO3 -. As concentrações urinárias de NO3 - antes e após a ingestão dos sucos BET (rico em NO3 -) e PLA (reduzido em NO3 -) estão descritas na Figura 5. Não foram observadas diferenças significativas nas concentrações urinárias de NO3 - antes da ingestão dos sucos BET (T0: 0,31±0,10 mmol/L) e PLA (T0: 0,33±0,06 mmol/L). Entretanto, após a ingestão do suco BET, houve um aumento significativo na concentração urinária de NO3 - no tempo T30: (1,04±0,36 mmol/L), atingindo um pico no tempo T90 (2,03±0,40 mmol/L). Foi observada uma redução significativa no tempo T120 (1,21±0,31 mmol/L). As concentrações urinárias de NO3 - permaneceram reduzidas até o final do estudo (T150: 1,05±0,31 mmol/L e T180: 0,79±0,42 mmol/L). Não foi observada diferença significativa na concentração urinária de NO3 - após a ingestão do suco PLA ao longo do período do estudo (T30: 0,44±0,07 mmol/L; T60: 0,51±0,07 mmol/L; T90: 0,50±0,10 mmol/L; T120: 0,53±0,08 mmol/L; T150: 0,52±0,08 mmol/L e T180: 0,50±0,12 mmol/L). T0 T30 T60 T90 T120 T150 T180 0 1 2 3 BET PLA *, *, # # # # # #*, *, *, *, Tempo (min) N O 3- u ri ná ri o (m m o l/L ) / m m o l c re at in in a Figura 8. Concentração urinária de NO3 - antes e após a ingestão do suco BET e PLA. T0 = basal; BET = suco da beterraba rico em NO3 -; PLA = suco da beterraba reduzido em NO3 -. O símbolo * (P<0,001) indica diferença significativa em relação ao T0; O símbolo # (P<0,001) indica diferença significativa em relação ao PLA. Valores estão expressos em médias ± desvio padrão. 46 5.5.2. Concentração urinária de NO2 -. As concentrações urinárias de NO2 - antes e após a ingestão dos sucos BET (rico em NO3 -) e PLA (reduzido em NO3 -) estão apresentadas na Figura 6. Não foram observadas também diferenças significativas nas concentrações urinárias de NO2 - antes da ingestão dos sucos BET (T0: 0,006±0,001 mmol/L) e PLA (T0: 0,003±0,001 mmol/L). Não ocorreu também alteração significativa na concentração urinária de NO2 - após a ingestão do suco PLA (T30: 0,003±0,001 mmol/L; T60: 0,003±0,001 mmol/L; T90: 0,004±0,001 mmol/L; T120: 0,004±0,001 mmol/L; T150: 0,004±0,001 mmol/L e T180: 0,004±0,001 mmol/L). Após a ingestão do suco BET, houve um aumento não significativo na concentração urinária de NO2 - no tempo T30 (0,011±0,03 mmol/L), mas foi observado um aumento significativo no tempo T60 (0,028±0,017 mmol/L), atingindo um pico no tempo T90 (0,45±0,038 mmol/L). A concentração urinária de NO2 - permaneceu elevada até o final do estudo (T120: 0,043±0,059 mmol/L; T150: 0,034±0,023 mmol/L; 180 min: 0,030±0,015 mmol/L). T0 T30 T60 T90 T120 T150 T180 0.00 0.05 0.10 0.15 BET PLA # # # # # * * *, ** ** Tempo (min) N O 2- u ri ná ri o (m m o l/ L) / m m o l cr ea ti n in a Figura 9. Concentração urinária de NO2 - antes e após a ingestão de suco BET e PLA. T0 = basal; BET = suco da beterraba rico em NO3 -; PLA = suco da beterraba reduzido em NO3 -. O símbolo * (P<0,001) indica diferença significativa em relação ao T0; O símbolo ** (P<0,001) indica diferença significativa em relação ao T30. O símbolo # (P<0,001) indica diferença significativa em relação ao PLA. Valores estão expressos em médias ± desvio padrão. 47 5.6. Diferença da produção de NO entre os gêneros. 5.6.1 Concentrações urinárias de NO3 - entre os gêneros. As concentrações urinárias de NO3 - entre os voluntários de ambos os gêneros após a ingestão do suco BET são mostrados na Figura 7. As concentrações de NO3 - urinário na linha de base foram semelhantes entre os gêneros masculino e feminino (T0: 0,33±0,09 mmol/L e 0,30±0,10 mmol/L, respectivamente). Foi observado um rápido aumento, na mesma proporção para ambos os gêneros masculino e feminino no tempo T30 (1,04±0,28 mmol/L e 1,04±0,38 mmol/L, respectivamente) da ingestão do suco BET. O pico das concentrações urinárias de NO3 - ocorreram no tempo T60 para o gênero masculino (2,16±0,40 mmol/L) e feminino (2,03±0,27 mmol/L). Não foram observadas diferenças significativas entre as concentrações urinárias de NO3 - dos voluntários masculino e feminino após o tempo T90 da ingestão do suco BET (T90: 2,09±0,34 mmol/L e 1,96±0,60 mmol/L; T120: 1,22±0,16 mmol/L e 1,20±0,21 mmol/L; T150: 1,03±0,30 mmol/L e 1,05±0,37 mmol/L; T180: 0,82±0,59 mmol/L e 0,74±0,14 mmol/L, respectivamente). T0 T30 T60 T90 T120 T150 T180 0 1 2 3 M F Tempo (min) * ** * N O 3- ur in ár io (m m ol /L ) / m m ol d e cr ea ti ni na Figura 10. Diferença entre os gêneros das concentrações de NO3 - urinário após a administração de suco BET. M = masculino; F = feminino. O símbolo * (P<0,01) indica diferença significativa em relação ao T0 dos gêneros masculino e feminino. Valores estão expressos em médias ± desvio padrão. 48 5.6.2 Concentrações urinárias de NO2 - entre os gêneros. As concentrações urinárias de NO2 - entre os voluntários de ambos os gêneros após a ingestão do suco BET são mostrados na Figura 8. As concentrações urinárias de NO2 - foram semelhantes na linha de base e no tempo T30 para os gêneros masculino e feminino (T0: 0,006±0,001 mmol/L e 0,007±0,002 mmol/L; T30: 0,01±0,001 mmol/L e 0,02±0,002 mmol/L, respectivamente). Foi observado um aumento significativo no tempo T60, atingindo um pico urinário no tempo T90 para os gêneros masculino e feminino (T60: 0,05±0,011 mmol/L e 0,058±0,003 mmol/L; T90: 0,076±0,033 mmol/L e 0,085±0,011 mmol/L, respectivamente). A concentração urinária de NO2 - permaneceu elevada até o final do estudo para ambos os gêneros, masculino e feminino (T120: 0,072±0,024 mmol/L e 0,074±0,014 mmol/L; T150: 0,055±0,013 mmol/L e 0,059±0,010 mmol/L; T180: 0,041±0,023 mmol/L e 0,046±0,011 mmol/L, respectivamente). T0 T30 T60 T90 T120 T150 T180 0.00 0.02 0.04 0.06 0.08 0.10 M F Tempo (min) * * * * * ** **** ** * * N O 2 - u ri n ár io (m m o l/L ) / m m o l d e cr ea tin in a Figura 11. Diferença entre os gêneros das concentrações de NO2 - urinário após a administração de suco BET. M = masculino; F = feminino. O símbolo * (P<0,01) indica diferença significativa em relação ao T0 dos gêneros masculino e feminino; O símbolo ** (P<0,01) indica diferença significativa em relação ao T30 do gênero feminino. Valores estão expressos em médias ± desvio padrão. 49 CAPÍTULO VI DISCUSSÃO O presente estudo foi desenvolvido com o objetivo de avaliar os efeitos da ingestão do suco da beterraba (100 mL) sobre a síntese de NO (avaliado indiretamente pelos marcadores NO3 - e NO2 - urinário) em adultos saudáveis de ambos os gêneros. Através da análise de NO3 - e NO2 - por CLAE, utilizando um injetor automático (melhorando a precisão, diminuindo o risco de contaminação com outras substâncias na preparação e análises das amostras, e no aparecimento de “ruídos” no cromatograma) foi possível determinar as concentrações urinárias corretas desses ânions. A suplementação aguda de 100 mL do suco da beterraba (contendo 3,33±0,080 mmol de NO3 -) aumentou as concentrações urinárias dos marcadores da produção de NO (NO2 - e NO3 -). Enquanto o aumento da concentração urinária de NO3 - após a ingestão do suco BET ocorreu em T30, a concentração urinária de NO2 - aumentou significativamente em T60. Houve uma redução da concentração urinária de NO3 - em T120. Entretanto, a concentração urinária de NO2 - permaneceu significativamente elevada até o final do estudo. Após a ingestão de 100 mL do suco placebo, não foram observados alterações nas concentrações urinárias de NO3 - e NO2 -. Os resultados da produção de NO observados no presente estudo demonstram que não ocorreram diferenças significativas nas concentrações urinárias de NO3 - e NO2 - na linha de base e por todo o período de estudo
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