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UNIVERSIDADE FEDERAL DE PERNAMBUCO CENTRO ACADÊMICO DE VITÓRIA CURSO DE GRADUAÇÃO EM NUTRIÇÃO LUCAS LAMBERT MORAES MICRONUTRIENTES ANTIOXIDANTES NO EXERCÍCIO FÍSICO: UMA REVISÃO DA LITERATURA Vitória de Santo Antão 2017 LUCAS LAMBERT MORAES MICRONUTRIENTES ANTIOXIDANTES NO EXERCÍCIO FÍSICO: UMA REVISÃO DA LITERATURA Vitória de Santo Antão 2017 Trabalho de Conclusão de Curso apresentado ao Colegiado do Curso de Graduação em Nutrição do Centro Acadêmico de Vitória da Universidade Federal de Pernambuco em cumprimento a requisito parcial para obtenção do grau de Bacharel em Nutrição Orientador: Profa Dra. Cybelle Rolim Catalogação na Fonte Sistema de Bibliotecas da UFPE. Biblioteca Setorial do CAV. Bibliotecária Giane da Paz Ferreira Silva, CRB4/977 M828m Moraes, Lucas Lambert. Micronutrientes antioxidantes no exercício físico: uma revisão da literatura / Lucas Lambert Moraes.- Vitória de Santo Antão, 2017. 30 folhas. Orientadora: Cybelle Rolim de Lima. TCC (Graduação em Nutrição) – Universidade Federal de Pernambuco, CAV, Bacharelado em Nutrição, 2017. Inclui referências. 1. Antioxidantes. 2. Estresse oxidativo. 3. Exercícios físicos – Aspectos fisiológicos. I. Lima, Cybelle Rolim. II. Título. 612.044 CDD (23.ed ) BIBCAV/UFPE-130/2017 Folha de aprovação Lucas Lambert Moraes Titulo: Micronutrientes antioxidantes no exercício físico: uma revisão da literatura Trabalho de Conclusão de Curso apresentado ao Colegiado do Curso de Graduação em Nutrição do Centro Acadêmico de Vitória da Universidade Federal de Pernambuco em cumprimento a requisito parcial para obtenção do grau de Bacharel em Nutrição Data:11/07/2017. Nota: Banca Examinadora: ________________________________________ Profº. Dra. Cybelle Rolim de Lima Universidade Federal de Pernambuco _________________________________________ Profº. Dra. Michelle Galindo de Oliveira Universidade Federal de Pernambuco _________________________________________ Profº. Dra. Luciana Gonçalves de Orange Universidade Federal de Pernambuco AGRADECIMENTOS Primeiramente а Deus qυе permitiu qυе tudo isso acontecesse, ао longo dе minha vida, е nãо somente nestes anos como universitário, mаs que еm todos оs momentos é o maior mestre qυе alguém pode conhecer. A esta universidade, sеυ corpo docente, direção е administração qυе oportunizaram а janela qυе hoje vislumbro υm horizonte superior. A minha orientadora Professora Cybelle Rolim, pelo suporte nо pouco tempo qυе lhe coube, pelas suas correções е incentivos. A todos оs professores que me proporcionaram о conhecimento nãо apenas racional, mаs а manifestação dо caráter е afetividade dа educação nо processo dе formação profissional, pоr tanto qυе sе dedicaram а mim, nãо somente pоr terem mе ensinado, mаs por terem mе feito aprender. А palavra mestre, nunca fará justiça аоs professores dedicados аоs quais sеm nominar terão оs meus eternos agradecimentos. Agradeço а minha mãе, Cristina Maria Lambert de Sousa Moraes, heroína qυе mе dеυ apoio, incentivo nаs horas difíceis, de desânimo е cansaço. Ao mеυ pai, Lenival Lira Moraes, qυе apesar dе todas аs dificuldades mе fortaleceu е qυе pаrа mіm foi muito importante. Meus agradecimentos аоs amigos (a), companheiros dе trabalhos е irmãos nа amizade qυе fizeram parte dа minha formação е qυе vão continuar presentes еm minha vida cоm certeza. A todos qυе direta оυ indiretamente fizeram parte dа minha formação, о mеυ muito obrigado. “A alegria do Senhor é a nossa Força” (Neemias 8,10) RESUMO Um dos fatores que influenciam diretamente na saúde do corpo e bem estar do ser humano é a nutrição. Entre os nutrientes da dieta, os micronutrientes (vitaminas e minerais) embora necessários em pequenas quantidades, são essenciais para o bom funcionamento e manutenção do organismo. Em relação às propriedades antioxidantes dos micronutrientes essas são de extrema importância para o estado nutricional e para o metabolismo, em especial em situações de produção acentuada de radicais livres como ocorre no exercício físico. O estudo teve por objetivo revisar os efeitos antioxidantes dos micronutrientes no exercício físico. Trata-se de uma revisão bibliográfica, a partir de recortes e conteúdos específicos, sendo utilizada como método a coleta de dados, com pesquisa de periódicos publicados, no periodo entre 2000 a 2016, nas bases de dados: Scielo, Pubmed e Google acadêmico. Dentro desse recorte foram selecionados 52 periódicos. Os descritores utilizados na busca do material foram: micronutrientes, vitaminas, minerais. Estas palavras foram associadas com atleta, atividade física, exercício, treinamento e esporte, em português e em inglês. Os resultados apontaram que independente do tipo de exercício realizado, indivíduos que se submetem a exercícios extenuantes estão expostos a um processo deletério nas células e tecidos, com prejuízo no desempenho, cuja redução nos estoques corporais de substâncias antioxidantes pode contribuir, significativamente, para o aumento do estresse oxidativo. Dentre as vitaminas com potencial antioxidantes destacam-se as vitaminas A, C e E. Elas apresentam um importante papel na proteção das membranas celulares contra danos oxidativos, além disso, podem ter efeito positivo na performance e prevenção da fadiga. Já os minerais selênio, zinco e magnésio participam de alguma forma, dos processos para atenuar os efeitos do estresse oxidativo, seja impedindo a formação dos radicais livres ou espécies não radicais (sistemas de prevenção); neutralizando os radicais livres, impedindo, assim, a ação desses sistemas varredores; ou favorecendo o reparo e a reconstituição das estruturas biológicas lesadas. A partir do estudo foi possível concluir que a prática regular de exercício físico, juntamente a uma dieta equilibrada, rica em componentes antioxidantes, como as vitaminas e minerais é, por essência, um fator de grande importância na modulação do estresse oxidativo, mantendo o processo oxidativo dentro de sua normalidade fisiológica. Palavras-chave: Antioxidantes. Estresse oxidativo. Exercício físico. Abstract One of the factors that influences directly human physical health and well-being is nutrition. Among all nutrients, micronutrients (vitamins and minerals), although required in small quantities, are essential for our bodies to function properly. Besides that, the antioxidant properties of micronutrients are extremely important for one's nutritional state and metabolism, specially in cases where there is a high production of free radicals like in physical exercise. The study aimed to review the antioxidant effects of micronutrients on physical exercise. This researchwill be carried out through literature review, data collection, as well as journals published from 2000 to 2016 in the following database: Scielo, Pubmed, and Scholar Google. Among it, 52 articles were selected. The descriptors used during this research were: micronutrients, vitamins and minerals. These words were also associated with athlete, physical exercise, training and sport, both in Portuguese and English. The results indicated that regardless of the kind of exercise done, individuals who engage in strenuous forms of exercise are exposed to a deleterious process that can affect their cells, tissues and performance. The consequent decrease in the antioxidant substances stored in our bodies might contribute significantly to the increase of the oxidative stress. Among the vitamins with antioxidant power, vitamins A, C and E stand out. They play an important role in the protection of the membranes in a cell. Furthermore, these vitamins can have a positive effect on both performance and prevention of fatigue. The minerals Selenium, Zinc and Magnesium, in their turn, also work in order to mitigate the effects of oxidative stress. They do so by preventing the formation of free radicals and, consequently, the action of these sweeping systems or even supporting the repair and the reconstitution of the biological structures affected. From the study it was possible to conclude that regular practice of physical exercise, along with a balanced diet, rich in antioxidant components like vitamins and minerals, is an extremely important factor in the shaping of the oxidative stress insofar as it keeps the oxidative process ocurring properly. Keywords: Antioxidants. Oxidative Stress. Physical Exercise. LISTA DE TABELAS Tabela 1. Localizações e propriedades dos principais antiox. celulares 13 Tabela 2. Vitaminas antioxidantes e suas fontes alimentares 17 Tabela 3. Minerais antioxidantes e suas fontes alimentares 21 SUMÁRIO 1 INTRODUÇÃO 5 2 OBJETIVOS 7 2.1 GERAL 7 2.2 ESPECÍFICOS 7 3 JUSTIFICATIVA 8 4 METODOLOGIA 9 5 RESULTADOS E DISCUSSÃO 10 5.1 NUTRIÇÃO, EXERCÍCIO FÍSICO E SAÚDE. 10 5.2 ASPECTOS SOBRE A RELAÇÃO ENTRE EXERCÍCIO FÍSICO E ESTRESSE OXIDATIVO 11 5.3 EFEITOS ANTIOXIDANTES DAS VITAMINAS 15 5.4 EFEITOS ANTIOXIDANTES DOS MINERAIS 18 6 CONSIDERAÇÕES FINAIS 22 REFERÊNCIAS 23 5 1 INTRODUÇÃO Um dos fatores que influenciam diretamente na saúde do corpo e bem estar do ser humano é a nutrição. Os diferentes nutrientes, e a combinação desses na dieta de um indivíduo agem sobre a sua saúde e qualidade de vida (OLIVEIRA, 1997). A alimentação é algo imprescindível para a vida, é através dela que recebemos todas as substâncias responsáveis pela construção, manutenção e reparação do nosso organismo (BRASIL, 2014). Somado a nutrição, a prática regular de exercício físico vem sendo apontada como um importante elemento na promoção da saúde e na prevenção de doenças (BRASIL, 2006) Entre os nutrientes da dieta, os micronutrientes (vitaminas e minerais) embora necessários em pequenas quantidades, são essenciais para o bom funcionamento e manutenção do organismo participando de processos celulares relacionados ao metabolismo energético, contração, reparação e crescimento muscular, defesa antioxidante, resposta imune, ritmo cardíaco, condução do impulso nervoso, transporte de oxigênio, produção de ATP e da saúde óssea. Participam também da metabolização dos macronutrientes (carboidratos, proteínas e gorduras) (CONSTANT, 2009). Em relação às propriedades antioxidantes dos micronutrientes essas são de extrema importância para o estado nutricional e paro o metabolismo, em especial em situações de estresse oxidativo, o qual é definido como um desiquilíbrio ente as defesas antioxidantes e as espécies reativas de oxigênio (ROS), mais conhecidos como radicais livres (RL) (HARGRAVES, 2005) sendo implicado na doença humana por um corpo crescente de evidências científicas (BJELAKOVIC, 2007). O termo radical livre é usado para caracterizar qualquer átomo ou molécula, que contêm um ou mais elétrons não pareados em sua última camada eletrônica; essa configuração faz dos RL moléculas bastante instáveis, com uma grande capacidade reativa (DOLINSKY, 2009; VANUCCHI et al., 1998). Os RL são produzidos continuamente durante os processos metabólicos e atuam como mediadores para a transferência de elétrons em várias reações bioquímicas, desempenhando funções importantes no metabolismo (PEREIRA, VIDAL, CONSTANT, 2009). Além da sua formação endógena, uma série de condições exógenas pode favorecer a formação dos RL, sendo as principais: alimentos ricos em gordura, antioxidantes insuficientes, o fumo, o álcool, a radiação ultravioleta, estresse e o exercício físico excessivo, tendo papel fundamental nas causas do dano tecidual (KEDE; SABATOVICH, 2004; SCOTTI; VELASCO, 2003). Dietas pouco saudáveis, 6 hiperproteicas e hiperlipídicas e pobres em frutas e vegetais, bem como alto consumo de fast food; exercícios extenuantes com mecanismos de recuperação biológica deficientes, também são considerados fatores de risco (GUTIÉRREZ, 2002; PANCORBO SANDOVAL, 2005). Com relação ao exercício físico, quando realizado moderadamente, está associado a uma série de benefícios ao organismo. Entretanto, quando ultrapassa os limites fisiológicos, pode acarretar sérios danos ao organismo. Durante a prática esportiva intensa há um aumento na captação de oxigênio pelo organismo/tecido muscular, o que favorece uma maior produção de RL (PANCORBO SANDOVAL, 2005). Nesse sentido, para amenizar os efeitos adversos dos RL existe um complexo sistema antioxidante de defesa endógeno, o qual retém tais radicais com o propósito de reduzir os níveis fisiológicos destes (OZATA, 2002). Entretanto, também contribuem fortemente para essa defesa os antioxidantes presentes na alimentação, conhecidos como antioxidantes dietéticos ou exógenos. Antioxidante alimentar é toda e qualquer substância oriunda da alimentação capaz de reduzir os efeitos adversos produzidos pelas RL (AMAYA-FARFAN, 2001). Para tal situação alguns micronutrientes são essenciais para ir de encontro a esse estresse oxidativo sendo os de maior relevância as vitaminas (vitaminas A, C e E) e minerais (magnésio, selênio e zinco) com propriedades antioxidantes. Dessa forma, é pertinente conhecer os benefícios antioxidantes do consumo desses micronutrientes, bem como suas fontes alimentares para que se possam estruturar planejamentos dietéticos mais eficazes do ponto de vista antioxidante. 7 2. OBJETIVOS 2.1 GERAL Realizar uma revisão da literatura sobre micronutrientes antioxidantes no exercício físico. 2.2 ESPECIFICOS Conhecer a relação entre exercício físico e estresse oxidativo; Elencar os efeitos antioxidantes da vitamina E, a vitamina C, o betacaroteno (Vitamina A); Elencar os efeitos antioxidantes do mineral magnésio, o selênio e o zinco. Identificar as principais fontes alimentares das vitaminas e minerais antioxidantes estudados. 8 3 JUSTIFICATIVA Sabendo dos efeitos benéficos do exercício físico sobre a saúde, composição corporal e qualidade de vida, sua prática deve ser constantemente encorajada. No entanto, tendo em vista a produção excessiva de radicaislivres que pode acompanhar o exercício físico moderado/intenso e os efeitos prejudicais dessas substâncias no organismo humano, encontrar alternativas para melhorar a capacidade antioxidante dos esportistas/atletas é bem importante. Nesse sentido, é pertinente e relevante conhecer os efeitos antioxidantes do consumo adequado de micronutrientes na deita, bem como das suas fontes alimentares com intuito de estabelecer quais micronutrientes e alimentos merecem atenção especial no planejamento da dieta dessa população ativa. 9 4 MATERIAL E METODOS O trabalho desenvolvido se configura como uma revisão da literatura, tendo como ferramenta norteadora artigos científicos disponíveis nas bases de dados: Scielo, Pubmed e Periódicos Capes publicados entre os anos 2010 a 2016. Os descritores utilizados na busca do material foram: micronutrientes, vitaminas, minerais. Estas palavras foram associadas com atleta, atividade física, exercício, treinamento e esporte, em português e em inglês. Dentre os artigos encontrados, foram selecionados os que se encaixaram no objetivo do trabalho e mais relevantes em termos de delineamento e resultados encontrados. O critério de inclusão dos artigos foi a abordagem sobre vitaminas e minerais antioxidantes no exercício físico. 10 5. RESULTADOS E DISCUSSÃO 5.1 NUTRIÇÃO, EXERCÍCIO FÍSICO E SAÚDE A prática de uma alimentação saudável está diretamente relacionada com a saúde e bem estar. Uma alimentação equilibrada é aquela que fornece ao organismo todos os nutrientes essenciais ao seu bom funcionamento diário, ou seja, deve ser consumido porções de alimentos de todos os grupos (PEREIRA, CABRAL, 2007). No entanto, os padrões de alimentação estão mudando rapidamente em todo o mundo e não é diferente no Brasil, no qual tem sido registrado menor consumo de alimentos in natura ou minimamente processados de origem vegetal (arroz, feijão, mandioca, batata, legumes e verduras) e preparações culinárias à base desses alimentos e um maior consumo de produtos industrializados (processados e ultraprocessados) prontos para consumo. Essas transformações, entre outras consequências, tem resultado no desequilíbrio na oferta de nutrientes e a ingestão excessiva de calorias (BRASIL, 2014). A adoção de hábitos alimentares saudáveis pode contribuir para a promoção da saúde e prevenção de doenças, como também para a redução de riscos de ocorrência de Doenças Crônicas Não Transmissíveis (DCNT), como hipertensão arterial, diabetes, obesidade, entre outras (BARBOSA, 2010). O aumento crescente das DCNT pode ser correlacionado, tanto as mudanças dos hábitos alimentares, quanto ao sedentarismo. A prática regular de exercícios físicos gera inúmeros benefícios para os diferentes sistemas do organismo: muscular, endócrino, cardiorrespiratório, imunológico, entre outros (LORENZETI, 2011). No entanto, a mais significativa é a melhora geral que essa prática pode trazer para a sua saúde (BELOTTO, 2010). Assim, uma alimentação adequada e nutricionalmente equilibrada juntamente com a prática de exercício físico são fatores importantes e essenciais para a saúde e melhor qualidade de vida. Com relação à capacidade de rendimento físico, esta pode ser aperfeiçoada por meio da oferta equilibrada de todos os nutrientes: carboidratos, gorduras, proteínas, vitaminas e minerais (THEODORO, 2009). Os nutrientes que se constituem nas principais fontes de energia durante o exercício físico são os carboidratos e as gorduras; já as proteínas se responsabilizam pelo reparo tecidual e as vitaminas e minerais, destacam-se pelo seu caráter antioxidante, o que reforça a importância da oferta adequada desses nutrientes, bem como a hidratação do esportista (SBME, 2009). 11 Além disso, ressalta-se a importância da relação entre á pratica física e a produção de RL oriundos do estresse oxidativo, uma vez que estes se encontram em níveis acima do normal principalmente comparando-os aos níveis de substancias antioxidantes no organismo. 5.2 ASPECTOS SOBRE A RELAÇÃO ENTRE EXERCÍCIO FÍSICO E ESTRESSE OXIDATIVO São vários os benefícios provenientes da prática regular de exercício físico, no entanto, quando praticado intensamente, esta prática é responsável pela produção excessiva de RL, que quando não neutralizados adequadamente, podem trazer sérios danos ao organismo (KOURY,DONANGELO, 2003). O termo RL refere-se à átomo ou molécula altamente reativo, que contêm número ímpar de elétrons em sua última camada (externa) eletrônica K, L. É este não emparelhamento de elétrons da última camada que confere alta reatividade e instabilidade a esses átomos ou moléculas. Os RL são formados em um cenário de reações de óxido-redução, isto é, ou cede o elétron solitário, oxidando-se, ou recebem outro, reduzindo-se. Portanto, os RL ou provocam ou resultam dessas reações de óxido-redução. Durante a respiração normal, um RL é produzido a partir do consumo de 25 moléculas de oxigênio (TEODORO, 2010). Cerca de 2 a 5% do oxigênio total consumido pela mitocôndria é convertido em radicais livres durante o exercício físico (URSO; CLARKSON, 2003). A literatura aponta que o aumento do consumo de oxigênio, assim como a ativação de vias metabólicas específicas durante ou após o exercício, resulta na formação de RL, também conhecidos por espécies reativas de oxigênio (EROS ou ROS – reactive oxygen species). Essas moléculas são produzidas durante a função celular normal e geradas como subproduto do metabolismo celular, em diversos compartimentos celulares, a saber: no citoplasma, nas mitocôndrias ou no núcleo das células; pelo metabolismo lipídico nos peroxissomas; através de modificações químicas de proteínas, lipídeos, carboidratos e nucleotídeos, e também por meio de outros fatores endógenos, como detoxificação hepática via citocromo P-450; fagocitose e ainda síntese de prostaglandinas, traumas, infecções e hiperglicemia, resultando em uma variedade de consequências biológicas (TEODORO, 2010). A figura 1 ilustra alguns desses sítios de produção desses RL: 12 FIGURA 1. Representação esquemática dos principais sitos de síntese de ERO durante o exercício físico e da ação específica de cada antioxidante nos diferentes compartimentos celulares. Fonte: PETRY, 2013. Legenda: NADH – nicotinamida adenina dinucleotídeo reduzida; XO – xantina oxidase; Mn-SOD – enzima superóxido dismutase dependente de magnésio; CAT – catalase; SOD-CuZn - enzima superóxido dismutase dependente de cobre e zinco; Vit E – vitamina E; Vit C – vitamina C; GSH – dissulfeto de glutationa; GPx - glutationa peroxidase. A partir dos órgãos e tecidos estimulados pela pratica física ocorre uma sobrecarga no consumo de O2, uma vez que estes exigem uma carga energética maior, favorecendo, assim, a formação de RL (SOUZA et al., 2006). O nosso tecido muscular, principalmente durante o a pratica física e contração muscular, é responsável por gerar compostos secundários como os RL, porem esta relação é incerta, uma vez que uma serie de fatores influenciará como: a quantidade de mitocôndrias funcionantes e da oferta de oxigênio de cada local do tecido e o próprio tipo de tecido em si (TEODORO, 2010). Vale salientar que é de suma importância conhecer a origem de formação dos RL oriundos da pratica física, para 13 que assim se possa agir com profilaxia ao estresse oxidativo causado e danos associados com a atividadefísica intensiva (SCHNEIDER,OLIVEIRA, 2004). Sendo o exercício físico um gerador de estresse oxidativo e de RL ao organismo, cabe a um profissional capacitado sistematizar o treino, uma vez que o mesmo é capaz de induzir positivamente adaptações aos nossos sistemas antioxidantes de defesas em resposta a produção de RL crescente (ANTUNES NETO et al., 2008). Diferentes treinamentos de contração excêntrica, hipertrofia, força, resistência moderada e até uma única sessão de exercícios de resistência foram comprovados que induzem, no plasma, o estresse oxidativo e aumento da produção de RL, no entanto,os mesmos também colaborarem para o aumento da capacidade antioxidante, tanto do sangue, quanto do músculo esquelético (DEMINCE et al., 2010). Assim, embora o exercício físico favoreça a produção de RL, também desencadeia mecanismos de defesa do organismo dessas moléculas reativas. As células desenvolvem uma complexa rede de barreiras para neutralizar a geração acentuada de RL e proteger o organismo contra a oxidação (ANTUNES NETO, 2008). Mecanismos antioxidantes altamente específicos (ex: Superóxido Dismutase - SOD) e menos específicos (ex. vitamina C, E e glutationa) são encontrados nas células para defender-se dos efeitos dos RL e/ou agentes oxidantes (PACKER, 2008), conforme ilustrado na tabela 1. Tabela 1 – Localizações e propriedades dos principais antioxidantes celulares Fonte: Adaptada de (POWERS; LENNON, 1999). 14 Durante o exercício de alta intensidade naturalmente ocorre uma queda nos estoques de glicogênio e por consequência uma redução nos níveis do composto glicose-6-fosfato, com isso reduzindo consideravelmente a disponibilidade desse composto-substrato para a via das pentoses, levando ao aumento da produção de RL e diminuindo a regeneração da glutationa. Isso tudo acarretaria no aumento dos processos de fadiga muscular durante as contrações intensivas (SILVEIRA et al., 2008). Uma das linhas de defesa do organismo é o aumento da utilização de agentes antioxidantes exógenos que são representados pelas vitaminas e minerais, e fornecidos pela alimentação. Assim, a produção de RL, bem como a utilização dos agentes antioxidantes fornecidos pela nossa alimentação, como vitaminas A, C e E e minerais como zinco selênio e cobre, entre outros, são consequências secundarias da pratica de exercício físico. A oferta insuficiente desses nutrientes na dieta do praticante de exercício pode ocasionar o estresse oxidativo (AMORIM, TIRAPEGUI, 2008). 15 5.3 EFEITOS ANTIOXIDANTES DAS VITAMINAS O exercício físico intenso induz tanto a formação de RL, associados ao metabolismo energético acelerado, quanto ao consumo de antioxidantes. Esses radicais quando não neutralizados podem levar a danos irreversíveis e prejudicar o desempenho físico (KOURY E DONANGELO, 2003). Nesse contexto, com o objetivo de minimizar os efeitos prejudiciais do excesso de RL e melhorar a capacidade antioxidante do esportista/atleta uma alimentação equilibrada que forneça o aporte adequado de micronutrientes é de extrema importância (PEREIRA, 2007). A deficiência dietética destes e de outras substâncias essenciais pode resultar em estresse oxidativo (AMORIM; TIRAPEGUI, 2008). Dentre as vitaminas com potencial antioxidantes destacam-se as vitaminas A, C e E. Elas apresentam um importante papel na proteção das membranas celulares contra danos oxidativos, além disso, podem ter efeito positivo na performance e prevenção da fadiga (VIÑA, 2000). Estas substâncias antioxidantes são responsáveis pela inibição e redução das lesões causadas pelos RL nas células (STEINER, 2002). A vitamina A, conhecida também como retinol, foi dentre as vitaminas, a primeira a ser reconhecida como potente antioxidante, fazendo parte do grupo das vitaminas lipossolúveis (onde se enquadra juntamente as vit. D, E e K), sendo encontrada, somente, em alimentos de origem animal tornando-a essencial para a dieta e hábitos alimentares do ser humano. As provitaminas A ou carotenoides são encontrados nos alimentos fonte vegetal, cujo principal exemplo é o betacaroteno, minuciosamente estudado em função do seu poder antioxidante, porém há aqueles que não são considerados provitamina A e incluem a zeaxantina, a luteína e o licopeno (YUYAMA et al., 2009). Doenças degenerativas, como câncer e doenças cardíacas estão intimamente relacionadas com a oxidação no DNA e lipídios, oxidação esta que pode ser reduzida através da atividade (principal) antioxidante dos carotenoides, capazes de desativar o oxigênio singleto e neutralizar radicais peroxil, prejudicais as células do nosso organismo, uma vez aumentando os linfócitos T das células imunocompetentes e as células natural killers. A partir dessas características fica evidente um possível potencial antienvelhecimento por parte dos betacarotenos (FERREIRA, 2009). O retinol liga-se com radicais peroxil evitando a peroxidação no componente lipídico e gerando hidroperóxidos (DOLINSKY, 2009). 16 Em relação às vitaminas C e E por captarem de forma extremamente eficaz os RL são apontadas como excelentes antioxidantes. O efeito simbiótico das vitaminas C e E é constantemente relatado na literatura, mostrando que a interação entre essas vitaminas é efetiva na inibição da peroxidação dos lipídios e na proteção do DNA (MURAKAMI, 2006). A vitamina C, dentre suas diversas funções, destaca-se sua atuação na fase aquosa como um excelente antioxidante sobre os RL, bem como, na reciclagem da vitamina E. Além dessas funções, a vitamina C participa do processo de oxirredução do organismo, doando elétrons ou reduzindo-se. Ela ao doar um par de elétrons, oxida-se, enquanto a outra substância reduz ao receber os elétrons, fato que impede sua oxidação. Ela também é capaz de diminuir a peroxidação lipídica. Assim, a ingestão adequada de vitamina C é essencial, ao prevenir acúmulo de RL , tornando-se uma das principais linhas de defesa dos causadores do envelhecimento no organismo. Contudo, nos compartimentos lipofílicos sua ação é ineficaz a fim de inibir a peroxidação lipídica. Pode atuar como uma molécula pró-oxidante e gerar RL, em doses elevadas deixa as células suscetíveis a substâncias cancerígenas. E na presença de metais, como ferro, forma novos RL, lesando o DNA (FERREIRA, 2009). Nesse sentido, a ingestão de quantidades adequadas de vitamina C é importante para que a mesma desempenhe sua função antioxidante e não pró- oxidante. A vitamina E é outra importante vitamina nesse cenário, cuja função mais conhecida é sua ação antioxidante intensa, tanto é que a mesma vem sendo considerada como o mais potente antioxidante biológico. Um sistema de proteção aos danos causados pelos RL e estresse oxidativo, envolve uma serie componentes dentre eles a vitamina C e enzimas como glutationa peroxidase, glutationa redutase, o superóxido dismutase e a catalase e principalmente a Vitamina E. Também há insinuações quanto a colaboração simultânea entre a vitamina E e selênio na proteção de biomembranas contra o estresse oxidativo (COZZOLINO, 2009). Segundo Penteado (2003), vários estudos apontam o favorecimento no retardo do envelhecimento precoce e a proteção contra danos ao DNA quando relacionados à atuação e eficácia da vitamina E. Todavia, essa atividade depende de uma complexa rede antioxidante, que mantêm o alfa tocoferol em seu estado não oxidado; estado esse pronto para interceptar e sequestrar radicais. Além disso, por ser lipossolúvel, a vitamina E é transportada em lipoproteínas plasmáticas para o interior dasmembranas e locais de reserva de gorduras, onde sua primordial função 17 é de proteger os ácidos graxos poli-insaturados da oxidação (SHILS et al., 2009). A vitamina E atuante na luta contra o envelhecimento cutâneo vêm tendo papel primordial ao proteger as membranas celulares da peroxidação lipídica causada pelos RL. Os PUFAs quando sofrem peroxidação são catalisados pelos RL na ausência da vitamina E, essa quebra causa uma estrutura celular com anomalias levando ao seu comprometimento (VELASCO, 2003). Quanto à suplementação de vitamina C e E relacionadas à diminuição da dor muscular no exercício físico, os resultados ainda são contraditórios uma vez que Bryer e Goldfarb (2006) estudaram a vitamina C como pré-tratamento para redução da dor muscular, atrasando o aumento da enzima catalisadora creatinaquinase, assim evitando a oxidação da glutationa no sangue. Contudo, Theodorou et al (2011) demonstraram que não houve efeito fisiológico ou bioquímico com suplementação como moduladores do músculo e estado redox. No estudo de Bloomer et al (2007) o exercício excêntrico resultou no mínimo de estresse oxidativo em homens que treinavam resistência. Assim, a suplementação com vitamina C e tocoferol / tocotrienol com o propósito de minimizar o estresse oxidativo no sangue em relação ao exercício excêntrico pareceu desnecessário nesta população. Embora haja algumas evidências que mostram que a vitamina C e E reduzem o estresse oxidativo, há poucas evidências que suportam o papel da vitamina C e E na proteção contra danos musculares (MCGINLEY, SHAFAT E DONNELY, 2009). Assim, alimentos fontes que assegurem a ingestão adequada dessas vitaminas deve ser uma preocupação no planejamento alimentar do praticante de exercícios físicos, em especial em atletas; podendo ser ainda utilizado suplementos vitamínicos para restabelecer as defesas antioxidantes do organismo (PEREIRA, 2009). Tabela 2 – Vitaminas antioxidantes e suas fontes alimentares Antioxidantes Alimentos fonte Vitamina A Fígado, gema de ovo e óleos de peixes, cenoura, espinafre, manga e mamão. Vitamina C Acerola, limão, laranja, kiwi, goiaba, mexerica, pêssego, cereja, morango. Vitamina E Amêndoa, avelã, castanha do Brasil, nozes, abacate, ovos, manteiga. Carotenóides Cenoura, batata doce, tomate, espinafre, manga, mamão papaia, brócolis. Flavonoides Leite de soja, farinha de soja, uva e uva passas. FONTE: (ADAPTADO DE FANHANI, FERREIRA, 2006). 18 5.3 EFEITOS ANTIOXIDANTES DOS MINERAIS A atividade física intensa aumenta a formação de espécies reativas de oxigênio que podem causar lesões musculares e danos na membrana de eritrócitos, prejudicando o desempenho de atletas. Para prevenir os efeitos causados pelo estresse oxidativo, o organismo possui vários mecanismos antioxidantes, alguns dependentes da atuação de certos minerais. Considerados antioxidantes, selênio, zinco e magnésio participam de alguma forma, dos processos para atenuar os efeitos do estresse oxidativo. Seja impedindo a formação dos radicais livres ou espécies não radicais (sistemas de prevenção); neutralizando os radicais livres, impedindo, assim, a ação desses sistemas varredores; ou favorecendo o reparo e a reconstituição das estruturas biológicas lesadas (sistemas de reparo) (PETRY2013). Incorporado em uma classe de moléculas conhecidas como selenoproteínas, na forma de selenocisteínas, o Selênio é um micronutriente obtido apenas a partir da alimentação, atuante em diversas áreas metabólicas do corpo humano como na tireoide e funcionamento do sistema inume, estando também relacionado à regulação do sistema de defesa antioxidante (BAROR; GARRETT, 2011). Alguns estudos identificaram mais de 25 genes os quais o selênio tem apresentado uma função de modulador sobre sua expressão genética, sendo em sua grande maioria genes relacionados a enzimas essenciais no processo de combate ao estresse oxidativo, como a Glutationa peroxidase (GPx) e diversas reações redox (BAROR; GARRETT, 2011). Além dessas funções, o Selênio atua como cofator de enzimas, como a tiorredoxina redutase (FINLEY et al., 2011) e a metionina sulfóxido redutase (SCHWEIZER et al., 2004). A deficiência desse micronutriente, entre outros fatores, pode acarretar em maior susceptibilidade a lesões oxidativas, uma vez que há uma redução do RNA mensageiro (mRNA) e da atividade tecidual destas enzimas, sobretudo da GPx (HUANG et al., 2011). A oxidação de grupos tióis pode ocasionar a redução na atividade de enzimas induzidas por ERO, grupos os quais são essenciais para manter sua atividade e atenuar a síntese de ERO, induzida pelo exercício físico. Outro mineral de destaque na proteção antioxidante do organismo é o zinco (Zn), esse desempenha papel principal, assim como o cobre (Cu), como cofator da enzima superóxido dismutase dependente de cobre e zinco (SOD-CuZn) (KLOTZ et al., 2003; PRASAD, 2009). O Zn desempenhar ainda sua função antioxidante por 19 meio de sua capacidade de competição com o ferro (Fe) e o Cu, conhecidos por serem metais redox reativos, ligando-se a sítios específicos de proteínas nas membranas celulares. A síntese de proteínas, conhecidas como metalotioneínas, depende da disponibilidade de Zn (PRASAD, 2009), sendo estas capazes de se ligarem a metais como o Cu, impedindo a formação de RL (TAPIERO; TEW, 2003). O Zn também se destaca pela sua importante função como cofator na absorção de vitaminas lipossolúveis, como a vitamina E, essa seria uma ação indireta do Zn sobre sistema antioxidante (MICHELETTI; ROSSI; RUFINI, 2001). Uma vez que o Zn está ligado a diversos mecanismos de combate a formação de ERO, e sabendo que este mineral possui um nível de saturação, a menor disponibilidade de Zn aumenta o risco para que o estresse oxidativo ocorra de maneira crônica (PRASAD et al., 2004). O monitoramento da concentração sérica de Zn, particularmente em indivíduos idosos, é de suma importância, pois a sua deficiência está ligada a maior concentração de citocinas pró-inflamatórias, e menor capacidade de defesa imunológica, o que corrobora para o aumento do estresse oxidativo (PRASAD et al., 2007). Trabalho realizado com indivíduos saudáveis, que receberam suplementação com 45 mg/dia de Zn resultou na diminuição da concentração de produtos relacionados ao estresse oxidativo como Malondialdeído (MDA) e o 8-hidroxi-2´- deoxiguanosina (8-OHdG), um produto derivado da oxidação do DNA. Todavia, esta suplementação em doses superiores a RDA pode interferir na absorção de outros minerais como o Cu e repercutir negativamente para o metabolismo desse e outros minerais, como também para a defesa antioxidante do organismo em geral. (PRASAD et al., 2004). Considerando a importância do Zn no sistema antioxidante e imune, e a possível carência do mesmo na dieta ou sua elevada excreção, mais estudos são necessários em relação à suplementação deste mineral, particularmente em atletas. Entre os minerais destaca-se também pelo seu potencial antioxidante o magnésio, que participa ainda do metabolismo energético, da regulação dos transportadores de íons e da contração muscular. A deficiência dietética desse mineral pode levar a sérias consequências ao organismo, entre elas ao aumento da peroxidação lipídica, tendo em vista a diminuição da atividade antioxidante. Além disso, a deficiência de magnésio aumenta a produção de radicais livres, levando a alterações nas membranas celulares e a aumento na concentração de cálcio intracelular. Este aumento dificulta a contração muscular e ativa enzimas 20 importantes na produção de eicosanóides. A ação conjuntadesses mecanismos facilita a suscetibilidade a lesões e, consequentemente, prejudica o desempenho físico. Porém, o conhecimento da relação entre magnésio e estresse oxidativo ainda é escasso e controverso. (AMORIM,TIRAPEGUI, 2008). O magnésio atua em várias reações celulares, participando de quase todas as ações anabólicas e catabólicas, envolvendo cerca de 300 sistemas enzimáticos, além de atividades ligadas a glicólise e o metabolismo proteico e lipídico. Este nutriente é essencial tanto na geração de energia aeróbia quanto anaeróbia, seja como um cofator enzimático, seja como complexo Mg-ATP (AMORIM, TIRAPEGUI, 2008). De acordo com Lukaski (2004), a privação de magnésio aumenta a exigência de oxigênio a fim de finalizar exercícios submáximos e reduz significativamente a performance em exercícios de endurance. No âmbito da atividade física, estudos sobrea a relação entre magnésio e estresse oxidativo ainda são escassos e controversos. Além disso, a função das defesas antioxidantes na prática regular de exercícios e na deficiência de magnésio deve ser melhor estudada (AMORIM; TIRAPEGUI, 2008). Entretanto, Nielsen e Lukaski (2006) relatam que a perda de massa muscular seria correspondente ao aumento do magnésio sérico logo após o exercício. Contudo, no exercício prolongado ocorre redução da concentração sérica. Um grupo em particular possui uma tendência alta a apresentar perdas significativas de magnésio pela diurese e sudorese em períodos incensos de treinamento. Por esta razão, especula-se que as necessidades de atletas sejam 10% a 20% maiores do que as recomendações atuais para indivíduos sedentários de mesmo sexo e faixa etária (NIELSEN; LUKASKI, 2006). Segundo Lukaski (2004), a suplementação de magnésio em dietas para atletas competitivos tem sido prescritas para um melhor desempenho e melhorar da função celular, porem não apresentou efeitos benéficos no desempenho físico. Desta forma, a suplementação de magnésio não apresenta efeitos ergogênicos. Tabela 3 – Minerais antioxidantes e suas fontes alimentares Antioxidantes Alimentos fonte Magnésio Leite, leguminosas, cereais integrais, vegetais de folhas verdes; Selênio Cereais integrais, leite e derivados, ovo, peixes; Zinco Cereais integrais, gérmen de trigo, carnes em geral, ovo; FONTE: (TIRAPEGUI, 2002). 21 6. CONSIDERAÇÕES FINAIS A prática regular de exercício físico, juntamente a uma dieta equilibrada, rica em componentes antioxidantes, como as vitaminas e minerais é, por essência, um fator de grande importância na modulação do estresse oxidativo, mantendo o processo oxidativo dentro de sua normalidade fisiológica; Dentre as vitaminas e minerais com potencial antioxidantes destacam-se as vitaminas A, C e E e os minerais selênio, magnésio e zinco, vitaminas e minerais os quais apresentam um importante papel na proteção das membranas celulares contra danos oxidativos; enquanto que, os minerais atenuam os efeitos do estresse oxidativo, seja impedindo a formação dos RL; neutralizando-os, ou ainda favorecendo o reparo e a reconstituição das estruturas biológicas lesadas; Uma dieta balanceada com uma variedade de verduras e frutas, sementes oleaginosas, grãos e cereais integrais fornecem boas quantidades dessas vitaminas e minerais antioxidantes que potencializam a defesa antioxidante do organismo contra o estresse oxidativo que pode acompanhar a pratica de exercício físico extenuante; A suplementação de substancias antioxidantes deve ser restrita somente a casos de déficit ou para atletas de alta intensidade, que praticam o exercício físico de modo extenuante; pois os estudos na literatura ainda são muito controversos quanto aos seus reais benefícios no combate do estresse oxidativo e sua recomendação para a população geral. O papel do nutricionista na sociedade vai além da simples oferta de um cardápio ou dieta alimentar. Este objetiva despertar e capacitar o indivíduo para a mudança de comportamento alimentar, para realizar escolhas alimentares mais saudáveis que contribuam para o seu bem-estar físico e de saúde. Além de claro, planejar planos alimentares que supram as necessidades não dos macronutrientes, mas também principalmente dos micronutrientes, em especial dos antioxidantes. 22 REFERÊNCIAS AMAYA-FARFAN, J.; DOMENE, S.M.; PADOVANI, R.M. DRI: commented note of the new nutritional recommendations for dietary antioxidants. Rev Nutr. Campinas, v.14,n.1, p. 71-8, abr. 2001. AMORIM, A.G.; TIRAPEGUI, J. Aspectos atuais da relação entre exercício físico, estresse oxidativo e magnésio. Rev. Nutr., Campinas, v. 21, n. 5, p. 563-575, Oct. 2008. ANTUNES NETO, Joaquim Maria Ferreira et al . 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