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BIODISPONIBILIDADE DE NUTRIENTES: VITAMINA A (RETINOL) E CAROTENÓIDES Capítulo 9. Biodisponibilidade de Nutrientes. COZZOLINO, SILVIA. S = Species (especificação do nutriente) L = Linkage (ligação molecular) A= Amount consumed in a meat (quantidade consumida na refeição) M = Matrix in wich the nutrient is incorporated (matriz onde o nutriente é incorporado) A= Attenuators of absorption and bioconversion (atenuantes da absorção e bioconversão) N = Nutrient status of the host (estado nutricional do hospedeiro) G = Genetic fators (fatores genéticos) H = Host related factors (fatores relacionados ao hospedeiro) I = Interaction (interações) 1. Nomenclatura, estrutura química e função; 2. Metabolismo: digestão, absorção, transporte, utilização, excreção e armazenamento; 3. Fatores que interferem na biodisponibilidade (processamento do alimento, características genéticas, doenças, ciclo da vida, interações alimento-nutriente, nutriente-nutriente, droga-nutriente, álcool, tabaco e outros); 4. Recomendações nutricionais (DRIs – EAR, RDA e UL); 5. Deficiência e toxicidade; 6. Lista das principais fontes alimentares, naturais e enriquecidas, em porções usuais; BIODISPONIBILIDADE DE NUTRIENTES • A deficiência de vitamina A é a causa mais comum de cegueira não acidental, em todo o mundo • A vitamina A é encontrada no corpo em compostos conhecidos como retinóides: retinol, retinal e ácido retinóico. • Possuem papéis funcionais na visão, células epiteliais e crescimento. • Deficiência de vitamina A é um problema de saúde pública no mundo. • A toxicidade é frequentemente associada com o abuso de suplementos. • Proteína de ligação ao retinol (RBP) permite que a vitamina A a ser transportados ao longo do corpo. VITAMINA A (RETINOL) E CAROTENÓIDES VITAMINA A: termo nutricional genérico para descrever a família de componentes essenciais, naturais da dieta, lipossolúveis, de estrutura química e atividade biológica relacionadas ao álcool retinol. Inclui os carotenóides (ou pró-vitamina A). RETINOL: álcool, sólido, cristalino amarelado; na natureza, encontra-se esterificado com ácidos graxos de cadeia longa (ácido palmítico, ácido esteárico), formando o retinil-éster, que confere estabilidade. CAROTENÓIDES: pró-vitamina A, de origem vegetal; encontrados nas formas α-, β-, γ-caroteno, criptoxantina, zeaxantina, luteína e o licopeno. RETINÓIDES: A vitamina A, carotenóides, metabólitos do retinol ou análogos sintéticos pertencem a uma classe de compostos estruturalmente relacionados ao retinol (quer apresentem ou não a atividade biológica do retinol). DEFINIÇÕES Vit. A pré-formada (origem animal) Os retinóides (da retina, o retinol, o ácido retinóico) provitamina A (origem vegetal) carotenoides Devem ser convertidos em forma retinóide Células intestinais podem dividir em dois carotenos → moléculas retinóides Susceptível à oxidação quando exposta à luz e calor em atmosfera úmida VITAMINA A 1. Nomenclatura, estrutura química e função Retinóides (origem animal) VITAMINA A 1. Nomenclatura, estrutura química e função Retinol Retinal Ácido Retinóico Anel B ionona Cadeia poliinsaturada VITAMINA A 1. Nomenclatura, estrutura química e função Carotenoides (origem vegetal) Licopenos VITAMINA A 1. Nomenclatura, estrutura química e função Carotenoides (origem vegetal) Beta-caroteno Alfa-caroteno Gama-caroteno Delta-caroteno VITAMINA A 1. Nomenclatura, estrutura química e função Carotenoides (origem vegetal) Beta-caroteno Retinal VITAMINA A 2. Metabolismo • Ruptura mecânica dos alimentos; • Absorção pelos enterócitos; • Transportados através de quilomicrons das células intestinais para o fígado • Fígado armazena 90% da vitamina A no organismo. • Hepatócitos reservam 10-20% da vit.A enquanto as células hepáticas não parenquimatosas reservam de 80-90%; • Reserva se mantém adequada por vários meses! • Transportados a partir do fígado para os tecidos alvos como retinol via proteína de ligação ao retinol (RBP). VITAMINA A 2. Metabolismo Nos alimentos: No corpo humano: Ésteres de Retinila (orig. Animal) s Carotenóides (orig. Vegetal) Retinol (reprodução) Retinal (visão) Ácido Retinóico (crescimento e manutenção) maioria alguns Bioconversão VITAMINA A 2. Metabolismo Excreção • Ester de Retinila são estocados no fígado: difícil excreção • Excesso de Retinol = Catabolismo comum: Citocromo P450 → oxida para 4-hidroxiretinol → excretado via urinária e bile • ↑ Excesso = Saturação da via = Toxicidade VITAMINA A 3. Fatores de Biodisponibilidade Retinoides • Retinil ester requer bile e enzimas digestivas para integração em micelas para serem absorvidos. • São absorvidos no Intestino Delgado e bioconvertidos em retinol; • 90% dos retinoides podem ser absorvidos; Carotenoides • Absorvidos intactos, com taxas muito menores que os retinóides (8 a 10 vezes); • Enterócitos podem converter carotenoides em retinoides. VITAMINA A 3. Fatores de Biodisponibilidade Retinol Liberado do figado ligado a uma globulina (RBP) transporte e manutenção da Vit A. Se liga a albumina. DEP Deficiência Vit A [ ] Vit A são baixas xeroftalmia mesmo com as reservas de hepáticas de retinol o figado e a falta de Zinco não produz a RBP Suplementação com Zinco VITAMINA A 3. Fatores de Biodisponibilidade • Processamento do Alimento • Características genéticas • Estado Nutricional / Doenças • Interações VITAMINA A 3. Fatores de Biodisponibilidade Processamento do Alimento (Matriz) • Folhas verde-escuras = cloroplasto concentra pré-vit. A • Hortaliças = cromoplasto concentra pré-vit. A • Frutas = cromoplasto concentra pré-vit. A • alimentos íntegros x cortados • Métodos de Cocção: cozidos ↑ absorção do que crus • Consumo de lipídeos: ↑ absorção VITAMINA A 3. Fatores de Biodisponibilidade Características genéticas Níveis plasmáticos de vitamina E e carotenóides estão associados com polimorfismos genéticos em genes envolvidos no metabolismo lipídico Proteínas transportadoras/receptoras no metabolismo de lipoproteínas - Scavenger receptor class B type 1 (SR-B1) = associado com alfa- e beta-caroteno SR-BI intron 5 α-Caroteno β-Caroteno Genótipo TT CT+CC TT CT+CC Frequência (%) 4.3 95.7 4.3 95.7 Concentração plasmática (μmol/L) 0.20 ± 0.02* 0.11 ± 0.07* 0.60 ± 0.34* 0.30 ± 0.22* Borel et al. J. Nutr. December 2007 vol. 137 no. 12 p.2653-2659 VITAMINA A 3. Fatores de Biodisponibilidade Absorção e Bioconversão • + Lipídios + absorção • Fibra alimentar interage com sais biliares e lipídios + excreção fecal - absorção substâncias lipossolúveis Estudos contraditórios. VITAMINA A 3. Fatores de Biodisponibilidade Estado Nutricional / Doenças • Associação de absorção com quantidades de zinco e proteínas na dieta. ↓ ingestão de Zn e PTN ↓ RBP • Uso de álcool, cigarro, idade e presença de doenças explicam as diferenças na resposta sérica após a ingestão de carotenoides • Doenças parasitárias: diminuem a absorção diarreia e disabsorção VITAMINA A 3. Fatores de Biodisponibilidade Interações • Ferro: correlacionado Fe + Retinol com hemoglobina • Zinco: síntese de RBP e conversão de β-Caroteno em vitamina A • Carotenóides: Competição por absorção = β-Caroteno + Luteína ↑ Luteína VITAMINA A 4. Deficiências e Toxicidade Deficiência de Vitamina A Como a vitamina A é armazenado, seria necessário um ano ou mais para desenvolver deficiência por uma ingestão inadequada de vitamina A. Cegueira Noturna - nictalopia Primeiro sinal detectável de deficiênciade vitamina A Incapacidade de enxergar com pouca luz ou incapacidade de recuperar visão depois de um flash de luz brilhante. VITAMINA A 4. Deficiências e Toxicidade Deficiência de Vitamina A Consequências: • Cegueira noturna • Xeroftalmia • Xerose conjuntival • Manchas de bitot • Cegueira irreversível ✓ Diminuição da produção de muco ✓ Imunidade suprimida ✓ Invasão bacteriana no olho ✓ Hiperqueratose folicular ✓ Crescimento comprometido Populações mais sensíveis: • Crianças pré-escolares com baixa ingestão • População urbana de baixa e muito baixa rendas • Os adultos mais velhos ou idosos • Alcoolismo • Doença hepática (armazenamento limites) • Má absorção de Gorduras (Colecistectomia) VITAMINA A 4. Deficiências e Toxicidade Deficiência de Vitamina A Exames Bioquímicos: • Dose de Resposta Relativa (RDR) • Coleta de sangue em jejum para dosagem de vitamina A (tempo zero) • Administração de palmitato de retinila (450 – 1000 μg) • 5 horas depois nova coleta de sangue • RDR = (V5 – V0) x 100 / 5 • Resultado • > 20% = deficiência • Retinol sérico: • PC < 0,70 μmol/L • Retinol no leite materno: • PC < 1,05 μmol/L VITAMINA A 4. Deficiências e Toxicidade Toxicidade de Vitamina A Toxicidade é chamada de hipervitaminose A Pode ocorrer devido ao consumo excessivo de vitamina A em alimentos naturais (raro), fortificados e suplementos vitamínicos. Sintomas de toxicidade crônica incluem anormalidades do fígado. Sintomas de toxicidade aguda incluem visão turva, náuseas, vômitos, vertigens, dores de cabeça e pressão no crânio. Teratogênico (pode ocorrer com 3 x RDA de pré vitamina A) Defeitos físicos no feto em desenvolvimento; Aborto espontâneo; Defeitos de nascença Nível superior para adultos: 3000 μg/dia VITAMINA A 5. Recomendações Nutricionais • Lactentes: 400 (0 a 6 meses) – 500 (7 a 12 meses) • Crianças: 300 (1 a 3 anos) – 400 (4 a 8 anos) • Masculino: 600 (9 a 13 anos) – 900 (14 a >70 anos) • Feminino: 600 (9 a 13 anos) – 700 (14 a >70 anos) • Gestantes: 750 (< 18 anos) – 770 (19 a 50 anos) • Lactantes: 1200 (< 18 anos) – 1300 (19 a 50 anos) Recomendações em μg/dia de retinol ou Eqv. Retinol (RE) Recommended Dietary Allowances (RDA) / Ingestão Dietética Recomendada 12 μg β-Caroteno ou 24 μg de outros carotenóides equivalem a 1 μg de retinol Pão integral Flocos de milho fortificado Espaguete Tortilha Brócolis Cenoura Batata Suco de Tomate Banana Laranja Morangos Melancia Leite fortificado Iogurte Queijo cheddar Queijo Cottage Feijão verde Pasta de amendoim Semente de girassol Tofu Bife bovino Peito de frango Atum (enlatado em água) Ovo Bife de fígado Batata doce Manga Vegetais verde-escuro e alaranjados, frutas alaranjadas e vermelhas e alimentos fortificados, contribuem para uma grande ingestão de Vitamina A. Algumas possuem em uma única porção o suficiente para suprir a RDA.