aTIVIDADE hARRIMAN

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UNIVERSIDADE FEDERAL DOS VALES DO JEQUITINHONHA E MUCURI
Instituto de Ciência e Tecnologia
Programa de Pós-graduação em Ciências Farmacêuticas
	
ATIVIDADE - SUBSTÂNCIAS BIOATIVAS EM ALIMENTOS, METABOLISMO E SAÚDE
PROF. HARRIMAN ALEY MORAIS
Relatório Técnico - β-caroteno
INTRODUÇÃO
Dentre os compostos bioativos temos os carotenóides, que apresentam ampla distribuição na natureza, funções variadas e estruturas químicas diversas. Mesmo estando presentes em níveis muito baixos, ou seja, sendo micronutrientes, estes compostos se apresentam entre os constituintes mais importantes nos alimentos (RUTZ et al.; 2012).
Existem na natureza diversos organismos responsáveis por produzir corantes de diversas cores. A título de exemplo, na classe dos vegetais, é possível observar quatro grupos de corantes: o verde, provenientes da clorofila; o amarelo, laranja e vermelho dos carotenóides; o vermelho, roxo e azul das antocianinas e vermelho, das betaninas. Os carotenóides se destacam dentre os corantes naturais mais usados, uma vez que, em sua maioria apresentam atividade biológica, beneficiando à saúde, além de colorir. Favorecendo o aumento do uso de carotenóides também nas indústrias cosmecêutica, farmacêutica e nutracêutica (MESQUITA et al.; 2017).
Dos cerca de 600 carotenóides identificados, dentre eles estão o licopeno e β-caroteno, e as xantofilas, luteína e zeaxantina (CAMPOS et al.; 2008).
Dentre os carotenóides encontrados na natureza, que são divididos em dois grupos: as xantofilas, constituídas de hidrocarbonetos com grupos funcionais oxigenados e os carotenos, formados por hidrocarbonetos puros, apenas 40 tipos podem ser encontrados nos alimentos e somente 14 deles são biodisponíveis. Entre os carotenóides encontrados, temos o β - caroteno (GOMES, 2007).
Os carotenóides já identificados foram divididos em três grupos de fontes alimentícias. Sendo o primeiro grupo composto de vegetais e frutas que contêm uma grande quantidade de xantofilas e carotenos, incluindo assim o grupo dos vegetais verdes, tais como brócolis, espinafre, feijão verde e ervilhas. O segundo grupo é formado pelas frutas de coloração vermelha/amarela e vegetais como a cenoura, o damasco e os tomates. E por fim, no terceiro grupo estão a abóbora, laranja, ameixa e pêssegos, frutos amarelos/laranja e vegetais que contém xantofilas esterificadas com ácidos graxos (HAROLD et al.; 1997).
	
Fonte: MESQUITA et al.; 2017
	Na alimentação humana, o β – caroteno é o carotenóide mais consumido, sendo um precursor de vitamina A, além de exercer função protetora ao DNA e antioxidante (FAGUNDES, 2012). O β-caroteno vem sendo utilizado como intensificador e prolongador do bronzeado, visto que seu acúmulo no tecido hipodérmico que confere coloração dourada/bronzeada à pele, apresentando assim função fotoprotetora. (MESQUITA et al.; 2017)
Figura 1- Formula estrutural do β - caroteno
Fonte: encurtador.com.br/mIMZ8
O β - caroteno é o carotenóide de maior destaque devido ao fato de ser o único capaz de gerar duas moléculas de retinol quando ingerido. (MESQUITA et al.; 2017)
 Figura 2 - Clivagem do β - caroteno em duas moléculas de retinol (vitamina A)
Fonte: MESQUITA et al.; 2017
ALIMENTOS E PRODUTOS RICOS EM β – caroteno
Um dos principais fatores que influenciam no crescente consumo de frutas é o valor nutricional, apesar de muitas frutas de menor reconhecimento nacional ainda não terem pesquisas suficientes quanto a suas propriedades e atividades benéficas à saúde. O trabalho realizado por JACQUES et al.; 2009, teve como objetivo estudar os teores de compostos bioativos em frutas, provenientes da Embrapa Clima Temperado, Pelotas/RS, foram da safra de 2006 e dentre esses compostos bioativos o β-caroteno.
Dentre as frutas estudadas, a pitanga vermelha foi a que apresentou maior teor de carotenoides totais, 153,0 ± 11,68 µg de β-caroteno.g–1 de fruta, seguida pela pitanga roxa que apresentou 90,6 ± 20,17 µg de β-caroteno.g–1 de fruta. E esse fato ocorre devido ao aumento da síntese deste fitoquímico durante o processo de amadurecimento da fruta, momento no qual a carotenogênese é intensificada, segundo Lima et al.;2002.
	No estudo de GONÇALVES, 2008, foi avaliada a capacidade antioxidante de frutas e polpas por diferentes métodos. O método do β-caroteno foi responsável por determinar a capacidade de um antioxidante de proteger contra a oxidação um substrato lipídico, que no caso foi o próprio β-caroteno.
 
Com o Cambuci apresentando maior capacidade oxidante.
Em um estudo semelhante, Braga et al.; 2010, avaliaram a atividade oxidante e realizaram a quantificação de compostos biativos dos frutos de abricó. Sendo o abricó abundante na Amazônia, e ocorrendo os recentes avanços das pesquisas relacionadas às frutas da região amazônica, tais como o açaí, existem outras (abricó), dos quais praticamente não há estudos relacionados sobre suas prorpiedades físicas, químicas, nutricionais e bioativas. Dentre as principais fontes de carotenóides de frutos típicos da Amazônia têm-se: o camu-camu (355 a 1095μg/100g de fruto), a acerola (370 a 1881μg/100g de fruto), a polpa congelada do cajá (18 a 23μg/g de polpa), o buriti (513μg/g de fruto), o abricó (63μg/g de fruto) e o tucumã (63μg/g de fruto). Após a realização do estudo, foi observado que para o teor de carotenóides foram encontrados valores próximos ao verificado na literatura para os frutos do tucumã, sendo o mesmo uma das maiores fontes de β-caroteno entre os frutos amazônicos. Concluindo assim, que os frutos de abricó podem ser considerados fonte de pró-vitamina A.
Com o objetivo de conhecer o potencial de carotenóides com atividade vitamínica A das frutas e hortaliças da região Amazônica, foram estudas as frutas: tucumã (Astrocaryum aculeatum G.F.W. Myer) e umari (Porequeibe paraensis Ducke), e as hortaliças jambu (Spilanthes sp.) e caruru (Amaranthus sp.), por SANTOS et al. 2007. Podendo-se concluir que as frutas Umari e Tucumã, são excelentes fontes de β-caroteno, principalmente o Umari (1645,00 µg/g), seguido das hortaliças Jambu e Caruru.
Outra forma de ingestão do β-caroteno são através dos produtos cormecializados.
	
Tabela 4- Produtos comercializados que apresentam β - caroteno em sua composição
	Fonte
	Produto
	Marca/Fabricante
	Aplicação e/ou função
	β - caroteno
	Beta Caroteno
	Sundown Naturals
	Suplemento alimentar (cápsulas)
	β - caroteno
	CaroCare®
	DSM
	Suplemento alimentar (cápsulas)
	β - caroteno
	Rovimix®
	DSM
	Suplemento para ruminantes
	β - caroteno
	Doce Marron Glacê
	Predilecta®
	Corante
	β - caroteno
	Suco de maracujá com soja
	Shefa
	Corante
	β - caroteno
	Suco de Tangerina
	Maguary
	Corante
	β - caroteno
	Inneov Solar
	Nestlé e L’Oréal
	Suplemento alimentar (cápsulas)
	β – caroteno e Urucum
	Colágeno hidrolisado versão verão
	Sanavita
	Urucum: corante e β – caroteno: não especificado
Fonte: MESQUITA et al.; 2017
	Os carotenóides disponíveis no mercado podem ser obtidos por síntese química, extração a partir de fontes vegetais e até mesmo por rota biotecnológica. Em 1954, a produção de carotenóides por síntese química foi iniciada através da produção comercial de β-caroteno pela Hoffmann-La Roche. (MESQUITA et al.; 2017)
ENSAIOS BIOLÓGICOS
 Com ratos
	Para a realização do estudo de ROSANGELA et al.; 2013, foram utilizados ratos Wistar, machos, que pesavam aproximadamente 100 g. Os animais foram divididos de forma aleatória em dois grupos experimentais: Os que receberam a dieta usada de rotina na Unidade de Pesquisa Experimental (UNIPEX), chamados de Grupo Controle (C) com n=30, e os ratos que receberam betacaroteno (em cristal, introduzido à dieta) na dose de 500 mg de betacaroteno/kg de dieta no Grupo Betacaroteno (BC) com n= 28. O estudo teve duração entre 4 e 5 semanas e os ratos receberam tratamento até que os atingissem entre 200 e 250 g. Apenas no fígado dos ratos do Grupo Betacaroteno(288 ± 94,7 µg/kg) que o mesmo foi detectado. Os resultados dos níveis de glutationa reduzida/glutationa oxidada foram maiores no fígado e no coração dos animais do Grupo Betacaroteno (fígado - Grupo Controle: 42,60 ± 1,62; fígado - Grupo Betacaroteno: 57,40 ± 5,90; p = 0,04; coração: - Grupo Controle: 117,40 ± 1,01; coração - Grupo Betacaroteno: 121,81 ± 1,32 nmol/mg proteína; p = 0,03). Como conclusão do estudo, o β-caroteno apresentou efeito benéfico, sendo caracterizado pela melhora do sistema de defesa antioxidante e pelo aumento da comunicação intercelular. 
	No estudo de FAGUNDES, 2012, que teve como um dos seus objetivos verificar o efeito em nível de dano em DNA de sucos de fontes alimentares do β-caroteno e do β-caroteno isolado. Foram utilizados camundongos albinos Swiss machos adultos, obtidos do biotério da Universidade do Extremo Sul Catarinense, que foram separados em 23 grupos, com 6 camundongos em cada. O experimento foi realizado através da administração do β-caroteno, por meio de gavagem Para a realização do Ensaio Cometa nos tempos 24h e 48h, foram coletadas amostras de sangue de todos os animais através de incisão na extremidade após os tratamentos. Os sucos utilizados no estudo, assim como o β-caroteno sintético não apresentaram ação genotóxica. Em contrapartida, apresentaram ação protetora no pré-tratamento e de reparo e pós-tratamento. Por fim, observou-se que o efeito benéfico mais acentuado ocorreu nos grupos que receberam os sucos, o que evidenciou que o sinergismo dos compostos presentes no alimento foi mais eficaz quando comparado ao composto sintético isolado. 
Com humanos
	BICHARA, 2007, desenvolveu um estudo com 32 voluntários que foram separados em dois grupos: o grupo 1 (n=21) com a suplementação de 5 mg β-caroteno/dia durante 52 dias e o grupo 2 (n=11) com a ausência de suplementação, que foi denominado grupo controle. Com intervalos de 13 dias, foram realizadas cinco coletas sanguíneas e parâmetros bioquímicos como o colesterol total (CT), HDL e LDL-colesterol, fosfatase alcalina (FA), triglicerídeos (TG), Transaminase Glutâmico Pirúvica (TGP) e glicose (GLI) foram analisados enzimaticamente.
Nas Tabelas 5 e 6 os resultados das análises bioquímicas realizadas no soro humano, dos dois grupos em estudo estão apresentados:
	Com os resultados foi possível concluir que a suplementação diária de 5 mg de β-caroteno in vivo não alterou significamente os valores dos triglicerídeos, TGP, colesterol total e LDL-colesterol.Contudo, durante esse período o LDL apresentou uma propensão à diminuição. Já o HDL-colesterol apresentou aumento significativo (p<0,05) ao final 28 dias de suplementação. A concentração de β-caroteno no plasma também apresentou aumento significativo (p<0,05) durante o estudo.
BIODISPONIBILIDADE
Ainda no estudo de BICHARA, 2007, um pico de máxima absorção após 5 horas de ingestão do suplemento de β-caroteno foi identificado. Sendo esse resultado condizente com o encontrado na literatura. Com uma alimentação rica em carotenóides, esses compostos são incorporados em micelas após serem liberados da matriz alimentar, as micelas são constituídas de sais biliares, ácidos graxos livres, monoglicerídeos e fosfolipídeos.Considerando que um adulto médio possui 5 litros de sangue e sendo o plasma correspondente a 50% desse total no corpo humano, a quantidade de β-caroteno encontrada no plasma foi estimada, em torno de 800 nmol. E esse valor equivale a cerca de 2% de absorção, não considerando, entretanto os carotenóides armazenados nos tecidos. O β-caroteno absorvido pode ser acumulado nos músculos, estômago, fígado e nos tecidos adipócitos, em que este ultimo consiste no maior depósito de β-caroteno do organismo humano. Através do estudo da biodisponibilidade do β-caroteno confirmou-se a baixa taxa de absorção do mesmo.
De acordo com SCOTT & RODRIGUEZ-AMAYA, 2000, existem vários fatores que podem afetar a eficiência da absorção dos carotenóides, como por exemplo, o processamento e/ou cozimento dos alimentos, outros componentes da dieta que podem estimular ou inibir a absorção e a quantidade de carotenóides ingeridos.
	Do β-caroteno absorvido, aproximadamente 70% é metabolizado, contudo a composição da dieta, o status nutricional do indivíduo e os níveis de vitamina A no organismo vão afetar esse processo. (CASTENMILLER; WEST, 1998).
CONCLUSÃO
Ao final do relatório técnico pode-se concluir que existem muitos estudos voltados para os efeitos dos compostos bioativos, com ênfase no β-caroteno. 
REFERENCIAS 
BICHARA, C. M. G. Estudo in vivo de uma suplementação rica em betacaroteno: biodisponibilidade e efeito antioxidativo no plasma humano. UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARÁ, Dissertação de mestrado em Ciência e tecnologia de alimentos. Belém - Pará, 2007. 
BRAGA, A. C. C. et al. ATIVIDADE ANTIOXIDANTE E QUANTIFICAÇÃO DE COMPOSTOS BIOATIVOS DOS FRUTOS DE ABRICÓ. Alimentos e Nutrição, Araraquara, v. 21, n. 1, p. 31-36, 2010.
CAMPOS, F. M. et al. ESTABILIDADE DE COMPOSTOS ANTIOXIDANTES EM HORTALIÇAS PROCESSADAS: UMA REVISÃO. Alimentos e Nutrição, Araraquara, v. 19, n. 4, p. 481-490, 2008. 
CASTENMILLER, J.J.M.; WEST, C. E. Bioavailability and bioconversion of carotenoids. Annual Review of Nutrition, 18, p. 19–38, 1998. Disponível em: 
FAGUNDES, GABRIELA ELIBIO. Influência de sucos de hortaliças fonte de luteína e beta-caroteno sobre a genotoxicidade induzida por agentes alquilantes em camundongos. Universidade do Extremo Sul Catarinense, Dissertação de mestrado em Ciências da Saúde.Criciúma,2012. 
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GONÇALVES, A. E. S. S. Avaliação da Capacidade Antioxidante de Frutas e Polpas de Frutas Nativas e Determinação dos Teores de Flavonoides e Vitamina C. Março, 2008. 
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LIMA et al. Fenólicos e carotenóides totais em pitanga. Scientia Agricola, Piracicaba, v. 59, n. 3, p. 447-450, 2002.
MESQUITA et al. Carotenoides: Propriedades, Aplicações e Mercado. Revista Virtual Quimica, Local, v. 9, n. 2, p. 672-688, abr./2017. 
NOVO, R. et al. Efeito do Betacaroteno sobre o Estresse Oxidativo e a Expressão de Conexina 43 Cardíaca. Arquivo Brasileiro de Cardiologia, 2013. 
RUTZ, J. K. et al. GELEIA DE PHYSALIS PERUVIANA L.: CARACTERIZAÇÃO BIOATIVA, ANTIOXIDANTE E SENSORIAL: subtítulo do artigo. Alimentos e Nutrição: subtítulo da revista, Araraquara, v. 23, n. 3, p. 369-375, 2012.
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SCOTT, K.J.; RODRIQUEZ-AMAYA, D. Pro-vitamin A carotenoid conversion factors: retinol equivalents - fact or fiction? Food Chemistry, 69, p. 125-127, 2000.
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