Biodisponibilidade de Nutrientes- 26-05-17

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NUTRIGENÔMICA E BIODISPONIBILIDADE DE
NUTRIENTES
Nutrigenômica  interação nutriente e gene que pode
ocorrer de duas formas: nutrientes podem influenciar o
funcionamento do genoma e, da mesma forma, variações
no genoma podem influenciar a resposta individual à
alimentação.
O principal impacto da nutrigenômica será a
personalização, com base no genótipo, das
recomendações nutricionais para a promoção de saúde e
redução do risco de doenças crônicas. Baseia-se nas
seguintes premissas:
- dietas inadequadas, em determinados indivíduos e em
determinadas situações, representam fatores de risco para
doenças crônicas;
- nutrientes e compostos bioativos normalmente presentes
nos alimentos alteram a expressão gênica e/ou a estrutura
do genoma;
- a influência da dieta na saúde depende da estrutura
genética do indivíduo;
- determinados genes e suas variantes comuns são
regulados pela dieta e podem participar de doenças
crônicas;
- intervenções dietéticas baseadas na necessidade e
estado nutricional, nutrição personalizada que otimize a
saúde e previna ou mitigue doenças crônicas.
Nutrientes e compostos bioativos (CBA) podem alterar
a expressão gênica em nível transcricional, de forma direta
ou indireta.
No primeiro caso, um nutriente ou seu metabólito tem
atuação no núcleo celular ao se ligar diretamente a um
fator de transcrição e induzir a expressão gênica. Existem
diferentes classes de fatores de transcrição e parte delas é
ativada por nutrientes. Assim, por exemplo, destacam-se
os receptores de vitamina D e vitamina A, que são ativados
por calcitriol e ácido retinóico, respectivamente.
No segundo caso, o nutriente ou CBA atua no
citoplasma, ativando, por exemplo, quinases que irão
fosforilar um fator de transcrição que estava inativo. O fator
de transcrição, ativado indiretamente, será translocado
para o núcleo celular e ligado a regiões promotoras,
induzindo a expressão gênica. Exemplos de CBAs que
atuam dessa forma são o sulforano (brócolis) e as
catequinas (chá verde). Descreve-se, ainda, que
componentes dos alimentos podem modular a expressão
gênica em nível pós-transcricional. Exemplos: ferro e beta-
caroteno.
ASPECTOS MOLECULARES DO CONTROLE
HOMEOSTÁTICO DE NUTRIENTES
Por conta de sua essencialidade, bem como da
toxicidade em altas concentrações, nutrientes como cálcio,
ferro e zinco são submetidos a um controle homeostático
bastante refinado. Um ponto importante no qual esse
controle homeostático ocorre é na regulação da absorção,
em nível intestinal, desses nutrientes.
Cálcio
Em situações em que as concentrações plasmáticas de
cálcio reduzem, o calcitriol atua no enterócito estimulando
a absorção de cálcio proveniente da dieta.
No núcleo do enterócito, o VDR (Receptor de vitamina
D), por não estar ativado pelos seus ligantes (calcitriol),
encontra-se associado aos promotores de genes que
codificam para proteínas importantes para absorção
intestinal de cálcio. A maior síntese dessas proteínas
possibilitará que mais cálcio da dieta seja captado e
transportado no interior do enterócito e, então, distribuído
no plasma.
Ferro
A quantidade de ferro no organismo deve ser muito
bem regulada. Apesar de o ferro ser essencial e ter
diversas funções nutricionais, seu excesso pode resultar
em processos deletérios, como o aumento do estresse
oxidativo. Considerando que seres humanos não
apresentam mecanismos para eliminar o excesso desse
micronutriente, sua absorção intestinal deve ser muito bem
regulada.
O ferro proveniente da dieta pode se apresentar na
forma heme ou não heme, sendo a primeira a mais
biodisponível. Atualmente, os mecanismos de absorção do
ferro não heme são os mais bem descritos. Nesse caso,
têm papel importante diferentes proteínas, como a enzima
ferroredutase DCYTB (citocromo B duodenal),o
transportador DMT1 (transportador de metal divalente) e a
ferroportina.
A DCYTB e o DMT1 encontram-se na membrana apical
dos enterócitos. A ferroredutase reduz o ferro trivalente em
bivalente, que será transportado pelo DMT1 para o interior
celular. Lá poderá ser armazenado, ligado à ferritina,
utilizado em reações bioquímicas ou, ainda, exportado por
meio da ferroportina, que é encontrada na membrana
basolateral, para o plasma, no qual será transportado
ligado à transferrina e distribuído em nível sistêmico.
A hepcidina (hormônio produzido pelo fígado), tem
papel central na regulação da absorção intestinal de ferro.
Quando as concentrações hepáticas de ferro estão
elevadas, ocorre indução da expressão do gene para
hepcidina. A hepcidina induz à internalização da
ferroportina que é, então, degradada. O ferro acumulado
nos enterócitos será excretado nas fezes à medida que
essas células forem eliminadas e substituídas no TGI.
Também em âmbito celular, ocorre controle da
captação e armazenamento de ferro. Quando há excesso
de ferro na célula, esses nutrientes devem ser armazenado
ligado à ferritina. Como a célula já apresenta quantidades
suficientes de ferro, não haverá necessidade de captação
de ferro plasmático, transportado pela transferrina. Desse
modo, não deverá ocorrer expressão do gene do receptor
de transferrina, para aumentar a absorção do nutriente, e
menor expressão de ferritina.
Observa-se que indivíduos com sobrecarga de ferro
apresentam distúrbios na homeostase deste. Mas
especificamente, notam-se, em diferentes casos, mutações
em genes relacionados ao metabolismo de ferro, como os
que codificam para receptor de transferrina, hepcidina e
ferroportina. Neste último caso, mutações que originassem
uma ferroportina mais resistente à ação da hepcidina
teriam como consequência maior absorção de ferro.
BIODISPONIBILIDADE DE NUTRIENTES Prof. José Aroldo Filho
goncalvesfilho@nutmed.com.br
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Zinco
Animais apresentam regulação eficiente de ganho e
perda de zinco. A regulação de zinco corpóreo é obtido por
meio do controle estrito de dois processos: absorção
intestinal de zinco e perda endógena por meio de secreção
pancreática e outras secreções intestinais. Quando a dieta
é deficiente em zinco, observa-se aumento marcante da
sua absorção intestinal, bem como reduções nas perdas
intestinais e urinárias.
Diferentes proteínas que incluem duas famílias de
transportadores desse mineral, denominadas ZnT e Zip,
têm papel importante na homeostase do zinco.
Transportadores ZnT reduzem o zinco citoplasmático por
meio de seu efluxo da célula ou para vesículas
intracelulares; o Zip aumenta o zinco citoplasmático por
meio de seu transporte do meio extracelular e,
possivelmente, de vesículas para o citoplasma.
Descreve-se que diante de reduções de zinco dietético
haveria aumento da expressão de Zip4 na membrana
apical do enterócito, que poderia aumentar a aquisição do
micronutriente. Em situações de adequação de zinco da
dieta, haveria aumento da expressão de metalotioneína,
proteínas necessárias ao armazenamento de zinco
intracelular e a redução na expressão de Zip.
A regulação da expressão de parte desses genes
parece ser mediada pelo MTF-1 (fator de transcrição
sensível a metais – 1), que funciona como sensor
intracelular de zinco. Em casos de excesso de zinco
intracelular, o próprio mineral contribuirá para regulação de
sua homoestase.
Para que a nutrição personalizada, objetivo maior da
nutrigenômica, torne-se realidade, é necessário que
diferentes desafios sejam superados. Entre eles, destaca-
se a elucidação dos aspectos moleculares relacionados à
biodisponibilidade de nutrientes.
MICRONUTRIENTES, COMPOSTOS ATIVOS E
BIOMARCADORES
Biomarcadores são utilizados para avaliação das
variações nos conteúdos de micronutrientes entre os
compartimentos corporais e a própria interação com o
meio externo, como os processos de absorção e excreção
de nutrientes e seus metabólitos.
Um biomarcador dietético ideal deveria refletir de
maneira precisa os níveis de ingestão, com tamanha
especificidade e sensibilidade que pudesse ser aplicável a
qualquer população em que fosse alvo de estudo.
Entretanto esse tipo de preditor sofre limitações, seja do
alto custo ou pelo grau de invasão que sujeitaos
indivíduos que a ele se dispõe.
Os biomarcadores podem ser divididos, conforme a
natureza de sua aplicação, como sendo de recuperação,
preditivos, de concentração e de repleção.
Marcadores de recuperação são os mais utilizados
para corroborar a precisão e a exatidão de dados
epidemiológicos obtidos pela dieta, por exemplo, a água
duplamente marcada ou o nitrogênio uréico urinário.
Os biomarcadores de concentração são os mais
disponíveis e utilizados e seus métodos analíticos
geralmente são mais viáveis economicamente, por
exemplo a dosagem sérica de micronutrientes, lipídios
séricos e eletrólitos em urina de 24h.
Os biomarcadores de repleção são muito parecidos
com os de concentração, ou mesmo com uma subclasse
destes, para os quais ainda não há informações
plenamente confiáveis, como alguns compostos bioativos
recentemente pesquisados como xantinas, fitoestrógenos,
carotenóides, enzimas ou fatores de transcrição. A ideia é
obter uma classificação de indivíduos mais suscetíveis à
exposição para detemrinado nutriente da dieta que possa
ser fortemente correlacionado com os dados dela obtidos.
Existem fatores que podem afetar a medida e a
utilização de biomarcadores em estudos individuais e
populacionais, podemos citar:
- Variabilidade genética: genes que podem afetar os
modelos de ingestão dietética, sabor, atração por tipos
específicos de alimentos ou grupos de alimentos; variação
biológica de absorção de nutrientes, metabolismo,
reciclagem tecidual e excreção; e a variação epigenética e
interações gene-gene.
- Fatores fisiológicos ou do estilo de vida: fumo, etilismo,
atividade física, gênero, idade, peso e tamanho corporal,
status socioeconômico; influência da microbiota colônica;
circulação êntero-hepática de nutrientes; e alterações
metabólicas ou inflamatórias, estresse, doenças ocultas ou
mal diagnosticada.
- Fatores da dieta: tamanho ou frequência do consumo de
determinado nutriente; interações entre nutrientes;
biodisponibilidade do nutriente e influência da matriz
alimentar.
- Qualidade e quantidade da amostra biológica: tipo de
amostra coletada para análise de biomarcadores;
condições de coleta da amostra, transporte, tratamento,
condições e tempo de estocagem.
- Metodologia analítica utilizada: precisão, exatidão, limites
de detecção da técnica analítica eleita; variações
interlaboratoriais do método utilizado.
BIOMARCADORES DE ZINCO
Zinco no plasma e nos eritrócitos – mantém uma
correlação adequada com a absorção do zinco, mas são
insuficientes para explicar outros parâmetros de
biodisponibilidade.
Valores médios: Zn plasma 75 – 110mcg/dL; Zn
eritrocitário 40 – 44mcg/g de Hb
Zinco ligado a proteínas e enzimas
Metalotioneínas
Enzima Conversora de Angiotensina (ECA)
BIOMARCADORES DE FERRO
Ferro nos eritrócitos e em outras células sanguíneas –
são exemplos os índices hematotimétricos
(VCM/CHCM/HCM) e de hemoglobina. A OMS adotou
como valores de referência para diagnóstico de anemia
as concentrações de hemoglobina para homens,
mulheres em idade fértil e gestantes com valores
inferiores a 13g/dL; 12g/dL e 11g/dL, respectivamente.
Ferro no plasma – utilizam-se as dosagens de ferritina
sérica (homens VR 15 a 300mcg/L; mulheres VR 15 a
200mcg/L), transferrina sérica, ferro sérico (FeS),
receptor solúvel da transferrina (sTfR), capacidade total
de ligação do ferro e saturação de transferrina. O
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receptor solúvel da transferrina tem sido apontado como
um bom indicador do estado nutricional do ferro
funcional, pois não sofre influências sistêmicas a que
estão sujeitos o FeS e a Ferrtinia sérica. A principal
indicação para dosagem do sTfR é na diferenciação
entre anemia ferropriva e anemia da inflamação (ou
anemia da doença crônica), já que esse parâmetro
encontra-se elevado na primeira e normal na segunda
situação clínica. A saturação de transferrina é definida
como a relação entre Ferro sérico e da capacidade total
de ligação ao ferro, que é expressa em porcentagem,
variando de 16 a 50%, sendo valores inferiores a 16%
são indicativos de um déficit de suprimento de ferro para
o desenvolvimento de eritrócitos.
BIOMARCADORES PARA COBRE
Cobre sérico – é um indicador da deficiência de cobre e
encontra-se muito baixa em indivíduos com deficiência
no metal. Limite mínimo de normalidade 10mcmol/L.
Concentração de ceruloplasmina – também é um
indicador confiável da deficiência de cobre. A
ceruloplasmina diminui a níveis críticos com a deficiência
de cobre, geralmente abaixo de 180mg/L, e reage
rapidamente à repleção do metal.
Atividade eritrocitária de superóxido dismutase (SOD).
Outros: cobre urinário, concentração plaquetária de
cobre, atividade plaquetária de citocromo oxidase,
atividade de lisil oxidase, peptidil glicina alfa-amidato
monoxigenase e diamino-oxidase.
BIOMARCADORES DE SELÊNIO
Selênio sérico – não é considerado um marcador ideal do
status do selênio, embora seja o mais amplo em
literatura. São considerados normais níveis séricos de 60
a 120mcg/L.
Selênio eritrocitário – o selênio de eritrócitos pode
constituir-se m um biomarcador do estado nutricional de
selênio mais refinado e sensível do status de selênio.
Valor de Referência 100ng/g de hemoblobina.
Selênio no sangue total – é um biomarcador de baixa
especificidade do estado nutricional relativo ao selênio,
apresentando grande heterogeneidade de resposta
quando comparado a outros marcadores de selênio.
Selênio urinário – pode ser um marcador útil quando
comparado com dados da dieta e/ou suplementação dos
indivíduos analisados. Valores aceitos de excreção são
de 30 a 40mcg/L.
Glutationa plasmática – marcador potencialmente
limitado em populações com baixa concentração de
selênio corpóreo.
Outros biomarcadores: Glutationa em compartimentos
sanguíneos e a selenoproteína P.
BIODISPONIBILIDADE DE MACRONUTRIENTES
BIODISPONIBILIDADE DE PROTEÍNAS
Embora a composição de aminoácidos essenciais seja
um indicador da qualidade nutricional de uma proteína, a
extensão pela qual o organismo irá utilizá-los dependerá
inicialmente do resultado da ação de enzimas proteolíticas
na hidrólise da cadeia polipeptídica, que caracteriza a
“digestibilidade”; isto é, a proporção de nitrogênio ingerido
que será absorvida após a ingestão.
A digestibilidade in vivo pode ser determinada levando-
se em consideração o nitrogênio ingerido, o nitrogênio
fecal e o nitrogênio fecal endógeno.
Em relação ao valores de digestibilidade obtidos de
proteínas vegetais e animais, se observa que estas últimas
apresentam, em geral, os índices mais elevados,
contribuindo para a melhor biodisponibilidade de seus
aminoácidos essenciais.
O processo de desnaturação, realizado após exposição
de agentes químicos e físicos, como temperatura,
irradiação, pressão, solventes orgânicos e pH. A
desnaturação promove um “desenrolamento” e reduz a
configuração original nativa a uma estrutura linear,
dependendo do agente desnaturante utilizado e da
intensidade do processo de desnaturação.
A desnaturação sob condições controladas facilita o
acesso das enzimas proteolíticas à cadeia polipeptídica,
resultando no aumento de sua digestibilidade e na melhor
utilização de seus aminoácidos pelo organismo.
Além disso, fatores antinutricionais, que interferem
negativamente na atividade de determinadas enzimas
digestivas, reduzindo a digestibilidade e a qualidade
nutricional das proteínas.
A maior parte dos isolados e concentrados de proteínas
vegetais contém inibidores de tripsina e quimiotripsina (tipo
Kunitz e Bowman-Birk) e lectinas. Os inibidores impedem a
completa hidrólise das proteínas provenientes de plantas
oleaginosas e leguminosas pelas proteases pancreáticas.
Esses inibidores podem se complexar com enzimas
digestivas, reduzindo sua atividade biológica e induzindo o
pâncreas à produção e à secreção excessiva com o
objetivo de compensar a perda de atividade destas,
causando aumento desproporcional deste órgão, distúrbio
conhecido como hipertrofia pancreática.
Proteínas vegetais possuem outros fatores
antinutricionais como fitatos e taninos.Taninos reagem
com resíduos de lisina de proteínas, impedindo a quebra
da ligação peptídica nessa porção pela tripsina. Exemplo
de hábito que reduz a biodisponibilidade por ação de
taninos é o uso de chá com leite, onde os taninos do chá
diminuem a disponibilidade da caseína do leite.
O processamento e a complexação com outros
nutrientes também são fatores que reduzem a
biodisponibilidade de proteínas. Reações com açúcares
redutores e grupamentos amino também diminuem a
digestibilidade dos resíduos de lisina. Um exemplo clássico
é a reação de Maillard ou escurecimento não enzimático.
A reação de Maillard gera compostos insolúveis
conhecidos como melanoidinas. Essa reação não ocorre
apenas em alimentos durante o processamento, mas
também nos sistemas biológicos. Agentes que induzem a
reação de Maillard: açúcares redutores, ácido ascórbico e
compostos carbonílicos derivados dos processos
oxidativos.
Lectinas e inibidores tipo Kunitz são termolábeis, ao
passo que inibidores tipo Bowman-Birk são
termorresistentes.
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Algumas carbonilas derivadas das reações de
escurecimento não enzimático reagem rapidamente com
aminoácidos livres, o que resulta na degradação dos
aminoácidos em aldeídos, amônia e dióxido de carbono,
sendo conhecida como reação de Strecker. Essa reação
reduz o valor nutricional da proteína,e alguns de seus
produtos podem ser tóxicos, mas, provavelmente, não
perigosos à saúde por causa da concentração
relativamente baixa dos aldeídos nos alimentos.
O escurecimento não enzimático não causa apenas as
maiores perdas de lisina, mas também provoca a oxidação
de vários outros aminoácidos essenciais, como metionina,
tirosina, histidina e triptofano. Ligações cruzadas de
proteínas com compostos carbonila produzem
escurecimento, reduzindo sua solubilidade e
digestibilidade.
Outras reações que envolvem proteínas em alimentos,
reduzindo sua biodisponibilidade para o organismo seriam:
- ligações cruzadas e polimerização decorrente da
interação com radicais livres produzidos pela oxidação de
lipídios insaturados presentes no alimento;
- interação com compostos fenólicos (ácido
hidroxibenzóico, catecóis, gossipol e outros derivados de
vegetais) que em pH alcalino formam quinonas, que
decrescem a digestibilidade e a biodisponibilidade dos
resíduos de lisina e cisteína ligados á proteína;
- solventes orgânicos halogenados, frequentemenete
usados na extração de óleos e de fatores antinutricionais,
podem reagir com resíduos de cisteína, histidina e
metionina de proteínas; e
- reações de nitritos com aminas secundárias resultando
em nitrosaminas, que estão entre os compostos mais
carcinogênicos formados em alimentos. Os nitritos reagem
com prolina, histidina, triptofano, arginina, tirosina e
cisteína, em condições ácidas e elevadas temperaturas.
BIODISPONIBILIDADE DE CARBOIDRATOS (CHO)
Mono e dissacarídeos são os CHOs mais simples que
existem e são capazes de se tornar glicose disponível às
células de diversos tecidos do organismo mais
rapidamente, constituindo um grupo denominado em 1929,
de CHOs glicogênicos.
Esse conceito foi reformulado após a determinação
mais clara dos componentes de menor digestibilidade ou
parcialmente digeríveis e das frações não digeríveis dos
CHOs. Portanto, em vez de classificar os CHOs como
simples ou complexos, recomenda-se verificar não
somente em seu grau de polimerização, mas também o
tipo de ligação (se houver) entre as unidades de
monossacarídeos, a disposição de sua cadeia e a
possibilidade de se tornar glicose rapidamente disponível.
Um parâmetro que pode auxiliar na classificação dos
CHOs é o índice glicêmico.
EFEITO NEGATIVO DA FIBRA ALIMENTAR (FA) NA
BIODISPONIBILIDADE DE MINERAIS
Pesquisas mostram que a FA pode influenciar
negativamente na biodisponibilidade de diversos minerais,
particularmente nos metais bivalentes. Para explicar esses
efeitos, foram propostos os seguintes mecanismos:
- diminuição do tempo de trânsito intestinal, o que
provocaria diminuição tanto da absorção dos minerais da
dieta como da reabsorção dos minerais endógenos;
- aumento da espessura da camada de água estacionária
das células de mucosa intestinal;
- diluição do conteúdo intestinal e aumento do volume
fecal;
- formação de quelatos entre componentes da fibra e
minerais;
- alteração do transporte ativo (transcelular) e passivo
(paracelular) dos minerais pela parede intestinal;
- troca iônica;
- retenção de íons nos poros da estrutura gelatinosa de
alguns tipos de fibra;
- aumento da secreção endógena de minerais.
A interação fibra-minerais está relacionada com o fato
de que os componentes que fazem parte da fibra alimentar
comportam-se de maneira diferente nos diversos
segmentos do intestino.
A maioria dos minerais é absorvida no intestino
delgado, porém alguns podem ser absorvidos parcialmente
pelo estômago (por exemplo cobre e selênio) e pelo cólon
(por exemplo, cálcio).
As hemiceluloses têm capacidade de captar íons
metálicos por causa da formação de enlaces com os
grupos carboxílicos dos ácidos urônicos e/ou grupos
hidroxila. Parece que o zinco é o mais afetado, seguido do
elemento cobre. A hemicelulose pelo cálcio parece ser
baixa no pH neutro do intestino. Os efeitos a
biodisponibilidade de magnésio parecem ser menos
pronunciados. Em relação aos efeitos das hemiceluloses
nos elementos-traço, a bibliografia mostra alteração para
ferro e zinco.
Algumas gomas apresentam propriedades de troca
iônica que alteram a absorção de cálcio. Determinadas
mucilagens provocam diminuição na absorção aparente e
nas concentrações séricas de cálcio, ferro e fósforo.
A ingestão de celulose interfere na absorção de zinco,
cálcio, em especial se acompanhada de elevada ingestão
de fósforo, sobretudo se está no forma de fitato.
A interação fibra-fitato possuem efeito negativo da
absorção de cálcio, magnésio, zinco e ferro. Os elementos
que se mostraram mais vulneráveis são o ferro e zinco.
A associação do fitato com a fibra insolúvel, por
exemplo, no pão integral, provoca uma redução da
disponibilidade in vitro de cálcio, ferro e, especialmente,
zinco. Se na fabricação de pão fosse introduzida a enzima
fitase, a absorção deste mineral é melhorada.
Dietas ricas em fibra e oxalatos estão relacionadas com
a absorção negativa de cálcio, magnésio e zinco.
A lignina afeta a absorção de ferro e zinco em menor
proporção que as fibras solúveis. Há poucos estudos
sobre os efeitos dos ácidos fenólicos, flavonoides,
polifenóis, taninos, dentre outros, na biodisponibilidade de
minerais.
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Parece que o ácido gálico, tânico e clorogênico
poderiam prejudicar a absorção de ferro.
EFEITO POSITIVO DA FIBRA ALIMENTAR (FA) NA
BIODISPONIBILIDADE DE MINERAIS
Efeitos positivos do consumo de frutanos (FOS e
inulina) e de outros CHOs fermentáveis na absorção de
minerais, como cálcio, magnésio e ferro, têm sido
amplamente investigados e demonstrados em estudos
experimentais.
O produto de fermentação de fibras, os AGCC, em
especial acetato e propionato, possuem capacidade de
aumentar a absorção de cálcio, sendo que o propionato,
em virtude de sua maior solubilidade em lipídios, é
absorvido mais rapidamente por meio de difusão direta.
BIODISPONIBILIDADE DE VITAMINAS
VITAMINA A (RETINOL) E CAROTENÓIDES
Há uma sequência de eventos que pode interferir na
biodisponibilidade de carotenoides e sua bioconversão em
vitamina A.
A estrutura e as propriedades físicas e químicas dos
carotenoides em alimentos ou dieta são o primeiro passo
para a determinação de seu aproveitamento pelo
organismo.
A pró-vitamina A mais importante é o beta-caroteno,
tanto em termos de bioatividade (100%) como de
ocorrência. É o mais abundante na natureza.
Outros carotenoides com função de pró-vitamina A, alfa
e gama-carotenos, beta e gama-criptoxantina, possuem
biodisponibilidade de 50%. Carotenóides que não possuem
capacidade de pró-vitamina A: fitoflueno, delta-caroteno,
licopeno, zeaxantina, luteína, violaxantina e astaxantina.
Além disso, a quantidade ingerida, o tipo e a forma de
carotenoides na dieta são tambémvariáveis que devem
ser consideradas ao se avaliar a biodisponibilidade desses
nutrientes. O beta-caroteno dissolvido em óleo possui
melhor biodisponibilidade. O beta-caroteno de frutos foi
mais efetivo em aumentar a concentração de retinol sérico
que os derivados de vegetais verde-escuros.
A cocção aumenta o conteúdo de carotenoides de
vegetais. O tratamento a vapor parece aumentar a
concentração em espinafre e cenoura. Altas temperaturas
aumentam a biodisponibilidade de licopeno do suco de
tomate. A exposição prolongada a altas temperaturas
destrói os mesmos.
São inibidores da absorção de carotenoides: olestra,
maragarina enriquecida com fitoesteróis e suplementação
de pectina alimentar. Há referência também que algumas
drogas que inibem a absorção de lipídios reduzem a
concentração de carotenoides séricos. O consumo de
etanol resulta na depleção de vitamina A hepática.
A absorção de carotenoides depende do estado
nutricional, em relação à quantidade de vitamina A
ingerida, proteína e zinco.
Fatores relacionados ao indivíduo como estado
nutricional, genética, metabolismo, uso de álcool,
tabagismo, idade e doenças podem explicar diferenças
verificadas na resposta sérica após a ingestão de
carotenoides dietéticos.
Interações:
- ferro: deficiência de vitamina A limita a mobilização de
estoques de ferro;
- zinco: a concentração de retinol circulante diminui quando
há deficiência de zinco;
- carotenoides: há competição de absorção dos diferentes
carotenóides.
Fatores de conversão em equivalentes de retinol:
1 Atividade de equivalente de retinol (RAE)
= 1mcg de retinol todo-trans
= 12mcg de beta-caroteno todo-trans
= 24mcg de outras pró-vitamina A
----------------------------------------------------------
1 UI atividade de vitamina A
= 0,3mcg de retinol todo-trans
= 3,6mcg de beta-caroteno todo-trans
= 7,2 mcg de outras pró-vitamina A
VITAMINA D (CALCIFEROL)
As principais fontes alimentares de vitamina D são
óleos de fígado de peixe, alimentos derivados de leite,
ovos e margarinas enriquecidas. As concentrações nos
alimentos são menores no inverno.
Há dificuldades em predizer quais níveis de ingestão
alimentar seriam os mais adequados por causa de
restrições impostas por outros fatores relacionados à
saúde (como o uso de protetores solares), que limitariam a
síntese endógena de vitamina D.
Outro ponto é o precursor vegetal, o ergocalciferol,
presente em cogumelos comestíveis. Dependendo do tipo
de cogumelo e da duração à exposição à luz solar, o
conteúdo de colecalciferol pode ser de até 25mcg/g.
A concentração de 25(OH)D no plasma é o melhor
indicador do estado nutricional do indivíduo em relação á
vitamina D. Fatores importantes a considerar: etnia,
estação do ano, localização geográfica e dieta.
Concentração de 25(OH)D aceitável >30mmol/L. É
considerado deficiente quando a concentração for
<12mmol/L e toxicidade quando >200mmol/L.
Recomendações de Vitamina D podem ser expressas
em microgramas ou em Unidades Internacionais:
1 mcg de Vitamina D
= 40UI de Vitamina D
VITAMINA E (TOCOFEROL)
O mecanismo de absorção de vitamina E ainda não é
totalmente esclarecido. Nos alimentos fontes de lipídios,
como óleos vegetais, a absorção e, consequentemente, a
biodisponibilidade da vitamina é maior.
As formas lipossolúveis são melhores que as
hidrossolúveis. A absorção é aumentada por triglicerídeos
de cadeia média e inibida por ácidos graxos poli-
insaturados. A absorção de vitamina E por humanos tem
variado de 20 – 86%. A absorção do alfa-tocoferol é
superior ao gama-tocoferol.
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A OMS estabeleceu ingestão diária aceitável de 0,15 a
2,0mg de alfa-tocoferol/kg e suplementos de até
720mg/dia, sem relato de toxicidade.
Os valores utilizados para interpretação do estado
nutricional relativo à Vitamina E são:
Classificação
Alfa-tocoferol
soro/plasma
% hemólise
nos
eritrócitosMcmol/L Mcg/mL
Deficiente <11,6 <5 >20
Baixo 11,6 – 16,2 5 – 7 10 – 20
Aceitável >16,2 >7 <20
VITAMINA K
Muito pouco é conhecido sobre a biodisponibilidade da
vitamina K de diferentes alimentos.
Evidências sugerem que as filoquinonas (origem
vegetal) são mais biodisponíveis que as menaquinonas
(fígado de animais e queijos) e a filoquinona nos alimentos
é menos disponível que a forma pura.
Estima-se que a filoquinona do espinafre fervido é de
cerca de 4% e quando adicionado manteiga, aumenta em
3 vezes (cerca de 10%).
A vitamina K presente em alimentos vegetais possui
biodisponibilidade de 20% ao passo que suplementos
possuem disponibilidade de 80%.
Doses elevadas de vitamina E (suplementos) poderiam
antagonizar a ação da vitamina K. O ácido linoleico diminui
a absorção, o oleico não possui essa ação.
Indivíduos submetidos a tratamentos com
anticoagulantes cumarínicos visando à prevenção de
trombose, devem ser monitorados quanto á ingestão de
vitamina K. Alterações na ingestão podem influenciar na
eficácia do medicamento.
VITAMINA C
A vitamina C é rapidamente perdida na cocção dos
alimentos, em virtude principalmente da sua solubilidade
em água. Sempre que os alimentos de origem vegetal são
ingeridos crus, a disponibilidade dessa vitamina é maior.
A estocagem de alimentos frescos por um longo
período também pode reduzir de forma significativa os
teores de vitamina C.
Cocção rápida e limitação do tempo de exposição ao ar
durante a preparação dos alimentos ajudam a reduzir as
perda da vitamina.
VITAMINA B1 (TIAMINA)
A presença de tiaminases e antagonistas da tiamina
podem diminuir a biodisponibilidade da vitamina. Essas
enzimas são encontradas em uma variedade de
microrganismos e alimentos.
Compostos termoestáveis presentes nos alimentos
(polifenóis) provocam quebra oxidativa da tiamina, assim
como o sulfito, utilizado no processamento de alimentos.
Em populações cuja ingestão de tiamina é baixa, a
colonização bacteriana colônica por microrganismos
tiaminolíticos pode ser um fator para desenvolvimento de
beribéri.
As tiaminases presentes em peixes crus também
podem resultar em paralisia por causa da destruição da
tiamina e podem ser importantes em regiões onde a
principal fonte da tiamina seja proveniente de peixes crus
ou fermentados.
Polifenóis e tiaminases também podem provocar a
deficiência, entre os quais, cita-se o ácido tânico do chá e
a noz-de-areca, que são associados à deficiência de
tiamina.
VITAMINA B2 (RIBIOFLAVINA)
A fotólise da riboflavina leva à formação de lumiflavina
(em pH básico) e lumicromo (em pH ácido ou neutro). A
exposição do leite armazenado em garrafas de vidro claras
à luz solar ou fluorescente provoca perdas de quantidades
significativas de riboflavina, como resultado da fotólise.
Lumiflavina e lumicromo oxidam lipídios e metionina,
resultando em sabor desagradável ao alimento.
Neonatos portadores de hiperbilirrubinemia neonatal,
submetidos à fototerapia, apresentam deficiência
bioquímica desta vitamina.
Não há evidências que a exposição à luz solar resulte
em fotólise significativa da riboflavina.
VITAMINA B6 (PIRIDOXINA)
A maioria dos alimentos possui piridoxina e a absorção
é alta. Muitos alimentos possuem piridoxina glicosilada que
possui metade da eficiência quando comparada às demais
formas absorvíveis.
Produtos de reação do piridoxal com a lisina em
proteínas que foram superaquecidas também podem
reduzir a biodisponibilidade de vitamina B6.
As perdas de vitamina B6 são altas no cozimento e no
processamento (enlatados) de carnes e vegetais. A
moagem do trigo para fabricação de farinha pode resultar
em perdas de 70 a 90% e o congelamento de vegetais de
35 a 55%. As carnes fornecem cerca de 40% das
recomendações de B6.
Biodisponibilidade em alimentos: noz (78%), banana
(79%), brócolis (74%), couve-flor (63%), suco de tomate
(25%), espinafre (22%), suco de laranja (9,4%) e cenoura
(0%).
Interações:
- As necessidades de B6 são influenciadas pelo teor
proteico da dieta;
- Isoniazida e anticoncepcionais orais estrogênicos podem
diminuir as concentrações de piridoxal fosfato;
- Alcoólatras possuem baixos níveis de piridoxina sérica;
- Grávidas com pré-eclâmpsiaou eclampsia necessitam
maiores quantidades desta vitamina.
Suplementos de vitamina B6 de 25 – 100mg/dia e,
algumas vezes, com doses superiores a 2g/dia, são
recomendados para depressão pós-natal, depressão,
efeitos colaterais de anticoncepcionais orais, hiperêmese
gravídica, TPM e síndrome do túnel do carpo.
7
NIACINA (VITAMINA B3)
Em relação às fontes alimentares de niacina,
quantidades significativas são encontradas na carne,
fígado, leite, ovos, legumes, grãos de cereais, leveduras,
peixe e milho.
Leite e ovos possuem poucas quantidades de niacina
pré-formada, mas são ótimas fontes de triptofano
(precursor). A carne vermelha é a melhor fonte, tanto de
niacina, quanto de triptofano. A nicotinamida é a forma
predominantemente absorvida.
Em fontes vegetais, a niacina está presente na forma
de ácido nicotínico. A niacina está presente em cereais,
porém ela não é biologicamente disponível, uma vez que
se encontra esterificada (niacitina), de baixa
disponibilidade. Deste modo, no cálculo de ingestão de
niacina, ignora-se o conteúdo dos cereais.
ÁCIDO FÓLICO (VITAMINA B9)
Cerca de 80% do folato da dieta estão presentes como
poliglutamato. A biodisponibilidade e o valor nutricional não
são conhecidos. Os valores variam de 40 – 70%. Dietas
ricas em vegetais aumentam os conteúdos plasmáticos e
eritrocitários de folato.
A deficiência de zinco pode prejudicar a absorção de
folato. A biodisponibilidade do folato presente no leite, ou
quando o leite está presente, é consideravelmente maior
do que aquela do folato livre.Na deficiência de B12 há uma
diminuição na retenção de folato nos tecidos.
A biodisponibilidade do folato é, em grande parte,
controlada pela absorção intestinal; o poliglutamil folato
(forma predominante nos alimentos) deve ser
desconjugado no intestino delgado. A absorção deve
ocorrer em pH ótimo e é saturável. A estabilidade é
dependente do pH gástrico e a presença de ácido
ascórbico, que possui efeito protetor, mantendo o folato no
seu estado molecular funcional.
VITAMINA B12 (COBALAMINA)
Há duas vias de absorção de vitamina B12, uma
associada ao fator intrínseco (transporte ativo) e outra por
difusão passiva. A vitamina deve ser liberada da proteína
da dieta no estômago, pela ação do suco gástrico e
pepsina.
A vitamina livre se liga à proteína R no estômago, uma
cobalofilina, proteína secretada na saliva, nos sucos
gástricos e intestinal e no soro. Essa proteína é degradada
pelas enzimas pancreáticas, assim, a vitamina B12 (fator
extrínseco) se liga ao fator intrínseco (FI), secretado pelas
células parietais do estômago. O estímulo para essa
secreção ocorre a partir do nervo vago, histamina, gastrina
e insulina.
O complexo B12-FI se liga aos receptores no íleo distal
e é absorvida por fagocitose. Não mais que 1 – 1,5mcg de
uma dose oral única podem ser absorvidos. A absorção é
lenta, o pico de concentração no sangue não é alcançado
antes de 6 – 8h após dose oral.
A B12 circula no plasma ligada á transcobalamina (TC)
I, II e III. A TC-I carreia cerca de 80% da Vitamina B12.
Etapas Alterações Etiologia
Ingestão Alimentos Vegetariano estrito
Digestão HCl e pepsina; FI,
secreções biliares e
pancreáticas
Gastrectomias, má-
digestão de
cobalaminas
alimentares
Absorção FI Ressecções ileais e
má-absorção
Transporte Transcobalaminas Déficits congênitos
Metabolismo
intracelular
Déficits de enzimas
intracelulares
Déficits congênitos
BIOTINA
A biotina pode ser encontrada em uma grande
variedade de alimentos. Normalmente, alimentos de
origem vegetal contêm mais biotina livre se comparados a
alimentos de origem vegetal.
O processamento e a conservação dos alimentos
podem reduzir sua concentração de biotina. A presença de
avidina na clara de ovo crua diminui a biodisponibilidade
da biotina. A avidina é inativada pela cocção.
ÁCIDO PANTOTÊNICO
Não há testes funcionais que possam ser aplicados
para a avaliação nutricional de ácido pantotênico. A
deficiência é rara.
BIODISPONIBILIDADE DE COMPOSTOS DE
RELEVÂNCIA NUTRICIONAL
COLINA
A colina é amplamente distribuída nos alimentos,
estando sua maior parte na forma de fosfatidilcolina.
A lecitina é uma fração rica em fosfatidilcolina. A
ingestão diária do homem é cerca de 600 – 1000mg,
podendo ser encontrada em ovos, fígado, couve-flor, leite,
amendoim e carnes.
Secreções pancreáticas e da mucosa intestinal
contêm enzimas capazes de hidrolisar a fosfatidilcolina da
dieta.
Na forma de suplementos, a colina está disponível na
forma de cloreto de colina ou bitartarato de colina e como
lecitina. A biodisponibilidade depende da eficiência do
processo de absorção no intestino.
A colina livre é absorvida ao longo do intestino
delgado, sem que haja competição no seu transporte pelos
carreadores intestinais.
POLIFENÓIS
As propriedades dos polifenóis dependem da sua
biodisponibilidade. A absorção é variável. Ácidos fenólicos
são facilmente absorvíveis pelo intestino, alguns polifenóis
de alto peso molecular, como as proantocianidinas são
pouco absorvidos.
Os polifenóis mais comuns da dieta não são os mais
ativos biologicamente.Isso ocorre por baixa atividade
intrínseca, absorção intestinal reduzida ou rápida
metabolização e excreção.
O ácido nicotínico em doses farmacológicas (1 – 3g/dia)
possui efeito hipolipidemiante.
8
As formas agliconas (livres de açúcar) podem ser
diretamente absorvidas.Quando presentes glicanados, os
mesmos devem sofrer hidrólise pelas bactérias de
microbiota intestinal antes de serem absorvidos.
Interações diretas entre polifenóis e alguns
componentes de alimentos, como proteínas e
polissacarídeos, pode, interferir na absorção.
GLICOSINOLATOS
Poucos dados são disponíveis sobre a liberação,
absorção, distribuição, metabolismo e excreção de
glicosinolatos.
BIODISPONIBILIDADE DE MINERAIS
CÁLCIO
Quando se avalia a fonte de cálcio, a quantidade de
cálcio presente é mais importante que a biodisponibilidade
em si. A eficiência da absorção é praticamente similar na
maioria dos alimentos.
O cálcio possui baixa absorção em alimentos ricos
em ácido oxálico, como espinafre, batata-doce e feijão. O
ácido oxálico é o inibidor mais potente da absorção de
cálcio. A absorção do cálcio do espinafre é de apenas 5%,
comparada com 27% do leite.
Alimentos ricos em ácido fítico, como feijão cru,
sementes, castanhas, cereais e isolados de soja, também
podem proporcionar baixa absorção de cálcio, porém o
ácido fítico é um inibidor moderado.
A lactose parece aumentar a absorção em crianças.
Produtos com lactose parcialmente hidrolisada tem a
mesma taxa de absorção de cálcio que o leite (lactose
intacta) em adultos.
Fibras solúveis afetam negativamente a absorção de
cálcio, entretanto o consumo de amido resistente parece
estimular a absorção em intestino grosso.
Tem-se demonstrado a influência positiva de
oligossacarídeos não-digeríveis no balanço de cálcio. Em
um estudo em que 8g de inulina mais oligofrutose fora
administrada para adolescentes, observou-se um aumento
em 3% na absorção do cálcio na maior parte dos
participantes.
A absorção de sais de cálcio parece similar (25 –
40%) quando em dose de cálcio elementar em torno de
500mg. O grau de absorção no leite integral é de cerca de
30%. O carbonato de cálcio também possui absorção em
30% e é o preferível em virtude do seu baixo peso
molecular, o que significa cápsulas menores.
Citrato, malato e glicina são mais solúveis, mas o
tamanho das cápsulas é maior. O citrato é mais
rapidamente absorvido que o carbonato, embora essa
diferença aparentemente não tenha influência na
biodisponibilidade do mineral. O oxalato de cálcio é
relativamente insolúvel e pobremente absorvido pelo
intestino; cerca de 10% são absorvidos pelo intestino
humano.
A absorção de cálcio envolve uma possível influência
do ácido gástrico. Os sais de cálcio são mais solúveis em
pH ácido. Absorção típica de 20% com o estômago vazio
pode aumentar para 30 – 35% com o alimento. O alimento
resulta em uma entrada mais gradual de cálcio para o
intestino, promovendo absorção mais completa.
Interaçãonutriente-nutriente:
- sódio: alta ingestão de sódio resulta em maior excreção
urinária de cálcio. A ingestão de sódio possui efeito
importante na retenção de cálcio e risco de perda óssea.
Cerca de 500mg de cloreto de sódio por atrair 10mg de
cálcio elementar para urina. Como a perda urinária é
responsável por 50% na variabilidade de retenção de
cálcio, a ingestão de sódio tem influência bastante
considerável na perda óssea;
- proteína: as proteínas aumentam a excreção urinária de
cálcio, mas seu efeito na retenção de cálcio é
controverso.Ao dobrar a quantidade de proteína ou
aminoácidos na dieta, aumenta-se a excreção urinária de
cálcio em cerca de 50%;
- cafeína: a cafeína pode ter impacto negativo na retenção
de cálcio e tem sido associada com aumento do risco de
fraturas de quadril. O consumo diário de duas a três
xícaras de café acelera a perda óssea de vértebras e
doso ossos totais em mulheres pós-menopausa que
consumiam menos de 744mg de cálcio por dia;
- razão cálcio/fósforo: a razão cálcio/fósforo na dieta pode
ser levantada quando se discutem dietas necessárias para
garantir crescimento ou quando se discutem fenômenos
patológicos, como hipocalcemia, osteoporose, formação de
litíase renal e calcificação de tecidos moles;
- lipídios: o consumo de gorduras têm impacto negativo no
balanço de cálcio apenas em casos de esteatorréia.
Nessas condições, esse mineral forma sabões insolúveis
com ácidos graxos no intestino;
- lactose: a lactose aumenta a absorção de cálcio. O efeito
é maior em crianças que em adultos e o efeito é
independente da vitamina D.
Situações específicas:
- Atividade física: Os mecanismos pelos quais o exercício
influencia na massa e na estrutura óssea ainda estão sob
investigação. Sob a condição de imobilização, ocorre
rápida perda óssea, mesmo que a ingestão de cálcio seja
de 1.000mg por dia.
- Amenorréia: Nas condições de baixa produção de
estrógeno ocorre alteração na homeostase de cálcio.
Mulheres jovens com amenorreia têm níveis de absorção
de cálcio diminuídos, maior excreção e baixa velocidade
de formação óssea.
- Menopausa: O decréscimo na produção de estrógeno na
menopausa está associado com a perda óssea acelerada,
particularmente em espinha lombar. Neste período, as
mulheres perdem em média 3% da massa esquelética por
ano. A adição de frutooligossacarídeos à suplementação
de cálcio parece diminuir a velocidade da perda óssea em
mulheres na pós-menopausa com osteopenia.
- Grávidas e Nutrizes: Durante a lactação, 200 a 250mg de
cálcio, em média, são secretados por dia no leite materno,
logo, representa uma porção considerável da ingestão
diária materna. Adolescentes grávidas devem aumentar a
ingestão de cálcio, pois além do cálcio destinado ao feto,
há necessidade de cálcio para seu próprio crescimento.
9
- Vegetarianos: Avaliar o consumo de alimentos ricos em
fatores antinutricionais, como oxalato e fitato.
- Dieta brasileira: No Brasil, a ingestão média de cálcio é
de 300 a 500mg, logo, muito abaixo dos valores
considerados ideais. A recomendação de fortificação de
alimentos ou mesmo suplementos deve ser implementada
nos grupos de maior risco de deficiência, como medida
preventiva.
Aumentam a absorção Diminuem a absorção
Adequação de vitamina D
Aumento de massa da
mucosa
Deficiência de cálcio
Deficiência de fosforo
Gravidez
Lactação
Permeabilidade de
mucosa
Deficiência de vitamina D
Diminuição de massa da
mucosa
Menopausa
Idade avançada
Redução da acidez
gástrica
Aumento do trânsito
intestinal
FÓSFORO
A biodisponibilidade do fósforo é dependente de sua
absorção que, por sua vez, é influenciada por uma série de
fatores, incluindo a forma química do fósforo no alimento e
a presença de substâncias que podem se complexar ao
mineral, alterando sua absorção. Existem dois tipos de
fósforo nos alimentos: o naturalmente encontrado
(orgânico) e o intencionalmente adicionado (inorgânico), os
quais diferem quanto à taxa de absorção. O fósforo
orgânico possui menor taxa de absorção, é menos
biodisponível e necessita da ação de enzimas digestivas
para ser degradado e absorvido, já o inorgânico é
rapidamente absorvido, mais biodisponível e não necessita
da ação enzimática e se dissocia rapidamente no ambiente
ácido estomacal.
A maior parte dos alimentos exibe boa
disponibilidade, com exceção de sementes como feijão,
ervilha, cereais e castanhas, que contêm maior teor de
ácido fítico.
Dada a presença de fitase em alguns alimentos e a
produção dessa enzima por algumas bactérias da flora
intestinal, o fósforo pode ter essa biodisponibilidade
aumentada. O fósforo é melhor utilizado quando fornecido
pelo alimento do que quando administrado como sais de
fosfato.
A eficiência da absorção é maior quando se trata de
leite materno (85 – 90%), seguido do leite de vaca (72%) e
menor com o extrato de soja (59%).
A baixa ingestão de fósforo, como ocorre no
aleitamento materno, pode conferir uma vantagem para o
bebê, uma vez que baixas concentrações de fósforo
intestinal reduzem o pH fecal, que, por sua vez, pode
reduzir o potencial de proliferação de microrganismos
patogênicos e promover efeito imunológico protetor.
Fatores que aumentam a absorção intestinal: baixa
ingestão de fosfato e elevada concentração sérica de
calcitriol.
Fatores que diminuem a absorção intestinal: elevadas
concentrações de sais de cálcio em lúmen intestinal
(carbonato de cálcio) e baixa concentração sérica de
calcitriol e a MEPE (fosfoglicoproteína da matriz
extracelular).
A interação nutriente-nutriente vem causando muitas
controvérsias, principalmente no que concerne à interação
entre cálcio-fósforo.
A suplementação de doses orais de cálcio (600 –
1200mg) suprimiu a reabsorção óssea de maneira dose
dependente e também reduziu o PTH.
MAGNÉSIO
O magnésio é absorvido sobretudo em íleo e cólon.
Cerca de 30 – 50%) do conteúdo de magnésio da dieta é
absorvido por transporte passivo. A proporção absorvida
diminui com o aumento da ingestão.
O magnésio é extremamente importante no
metabolismo de cálcio, potássio, fósforo, zinco, cobre,
ferro, chumbo, sódio, cádmio, ácido clorídrico, acetilcolina,
óxido nítrico e para ativação da tiamina.
A deficiência de magnésio pode ser importante na
patogênese de doenças como:
- Doença cardíaca isquêmica: a deficiência de magnésio
pode provocar dano vascular grave no coração e nos rins,
acelerando o desenvolvimento de aterosclerose, podendo
causar vasoconstricção das artérias coronárias e aumento
de pressão arterial;
- Hipertensão: estudos epidemiológicos têm mostrado
relação inversa entre ingestão de magnésio e pressão
sanguínea. O magnésio tem papel importante na
prevenção e no tratamento de dores de cabeça de origem
vascular;
- Diabetes mellitus (DM): o magnésio livre citossólico com
frequência é baixo em pacientes DM, provavelmente por
perda urinária elevada;
- Asma: o sulfato de magnésio causa broncodilatação e
melhora as funções pulmonares.
A ação de hormônios da tireoide, acidose,
aldosterona e a depleção de fosfato e potássio aumentam
a excreção de magnésio. Calcitonina, glucagon e PTH
aumentam a excreção a reabsorção do ultrafiltrado
glomerular. Cerca de 60 – 65% do magnésio é encontrado
em tecido ósseo.
Fitato, fibras, álcool ou excesso de fosfato e cálcio
diminui a absorção de magnésio, ao passo que lactose e
carboidratos tendem a aumentar. Álcool e cafeína
aumentam a excreção de magnésio pela via urinária.
FERRO
A absorção do ferro heme é relativamente
independente da composição da refeição e é pouco
afetada por fatores facilitadores e/ou inibidores da
alimentação. Em dietas mistas, a absorção de ferro heme
é em cerca de 15 – 20%. A absorção do ferro heme
também é menos influenciada pelo estado nutricional do
indivíduo.
Em relação à absorção do ferro não heme, muitos
fatores ligados ao indivíduo e à dieta precisam ser
considerados. Inicialmente, pode-se citar a secreção
gástrica de HCl, necessário para a solubilização dos sais
de ferro e para a manutenção do ferro na forma ferrosa
(Fe+2).
10
Pacientes com acloridriapodem desenvolver anemia
por deficiência de ferro por causa da menor capacidade de
absorver o ferro não heme dos alimentos; a retenção e a
mistura dos alimentos no estômago também são
importantes para absorção do ferro.
De modo geral, 5 – 10% do ferro alimentar são
absorvidos por indivíduos com estado nutricional adequado
em relação a esse mineral. A absorção é maior na
deficiência (30%). Os maiores influenciadores de absorção
incluem carnes em geral, ácido fítico e vitamina C.
Dietas vegetarianas, embora tenham elevado teor de
ferro não heme, contém altas concentrações de fitato,
prejudicando a absorção do ferro. Por outro lado, possui
alta concentração de ácido ascórbico, que aumenta a
absorção do ferro não heme. A quantidade de vitamina C
consumida é fundamental para minimizar os efeitos
inibidores da alta ingestão de fitatos sobre a absorção do
ferro não heme. Com o objetivo de compensar a menor
biodisponibilidade da dieta vegetariana, EUA e Canadá
aumentaram a recomendação de ingestão de ferro em
80% da EAR em casos de dietas vegetarianas.
Interação do ferro com outros nutrientes:
- Vitamina A: a deficiência de vitamina A pode afetar o
transporte de ferro e a produção de hemácias. A
deficiência de vitamina A mobiliza o transporte de ferro das
reservas, tendo pouca influência na absorção;
- Vitamina C: a vitamina C aumenta a biodisponibilidade do
ferro não heme presente nos alimentos, mantendo o ferro
férrico em estado ferroso para absorção. Parece influenciar
no transporte e no armazenamento de ferro no organismo;
Biodisponibilidade
Consumo
de carne e
vitamina C
% Fe absorvido
Não
heme Heme
Baixa
<30g de
carne
OU
<25mg
Vitamina C
3 23
Média
30-90g de
carne
OU
25-75mg de
vitamina C
5 23
Alta
>90g de
carne
OU
>75mg de
vitamina C
OU
30-90g de
carne + 25-
75mg de
Vitamina C
8 23
- Competição com outros metais: a absorção de metais
próximos ao ferro, como cobalto, níquel, manganês, zinco
e cádmio, é aumentada na deficiência em ferro. A
absorção de chumbo também é maior em indivíduos
deficientes no metal;
- Zinco: há menos interação entre ferro e zinco em
humanos. Quando sais de ferro e zinco são oferecidos ao
mesmo tempo para humanos em jejum, uma alta relação
zinco: ferro é necessária para que haja redução na
absorção de zinco;
- Cálcio: recomenda-se aumento na ingestão de cálcio
durante todas as fases da vida para diminuição do risco de
osteoporose. A absorção do ferro diminui em cerca de
50 – 60% de um desjejum para mulheres na
menopausa quando 500mg de cálcio foram
adicionados à refeição. O grau de inibição parece estar
relacionado com a dose. A adição de 300mg de cálcio
correspondeu a um declínio de 50 – 60% da absorção
de ferro não heme;
- Ferro, zinco e vitamina A: questiona-se se a fortificação
com apenas um desses elementos poderia levar à
absorção inadequada do outro. A deficiência em vitamina
A é um fator decisivo para a modificação do metabolismo
de ferro, podendo ser verificada pela diminuição das
concentrações plasmáticas do metal e da saturação de
transferrina. Ferro e zinco podem competir por sítios
comuns, como o DMT1 e sítios de coordenação da RB,
afetando direta ou indiretamente o metabolismo de
vitamina A e dos carotenoides.
- Fitato: existe correlação inversa entre absorção de ferro e
conteúdo de fitato de diferentes cereais.
Inibem a absorção Melhoram a absorção
Cálcio* Vitamina C
Fibra Álcool
Oxalato Ácidos orgânicos
Fosfatos Aminoácidos
Polifenóis Proteína da carne
Proteína de soja
Proteína de ovo
*Afeta tanto a forma heme como a não heme, nos demais
casos somente a forma não heme.
Na escolha da fonte de ferro para fortificar um
produto alimentício, deve-se considerar também a
influência que este exercerá nas propriedades
organolépticas, bem como na biodisponibilidade relativa.
Compostos de ferro:
- sulfato ferroso: solúvel em água. Possui 100% de
biodisponibilidade. Altera cor e sabor, além de oxidação de
gorduras. Usado em fórmulas infantis, pão e macarrão;
- fumarato ferroso e succinato ferroso: insolúvel em água
e solúvel em ácidos diluídos. Possui 90 – 100% de
biodisponibilidade. Geralmente sem problemas
organolépticos. Usado em cereais infantis;
- pirofosfato férrico: fracamente solúvel em água. 20 – 70%
de biodisponibilidade. Usado em bebidas e chocolate.
- ferro elementar eletrolítico: fracamente solúvel em água.
75% de biodisponibilidade. Usado em cereais infantis.
- ferro elementar carbonila: fracamente solúvel em água.
5 - 20% de biodisponibilidade. Usado em farinha de trigo.
- ferro elementar H-reduzido: fracamente solúvel em água.
Possui biodisponibilidade menor que o carbonila. Usado
em farinha de trigo e cereais matinais.
A microbiota intestinal pode facilitar a absorção do
ferro. Estudos experimentais sugerem que o ferro pode ser
absorvido em cólon proximal, contribuindo com mais 12%
da absorção deste elemento. No cólon proximal, a
absorção do ferro é reforçada por AGCC produzido pela
fermentação bacteriana das fibras prebióticas. Logo, a
compreensão entre a relação de bactérias probióticas
(Lactobacillus), consumo de fibras prebióticas e status de
11
ferro é uma importante estratégia para combate à
deficiência de ferro.
A ingestão de ferro nas dietas brasileiras é limítrofe em
relação às recomendações, somada à biodisponibilidade,
que é baixa por causa da presença de inibidores. A
ingestão média do brasileiro varia de 6 a 12mg/dia, e a
biodisponibilidade ao redor de 5% em dietas mistas.
COBRE
O cobre é absorvido por mecanismo mediado por
carreador, ligando-se à metalotioneína dentro das células
da mucosa do duodeno. Cerca de 30% do cobre alimentar
é absorvido. Da mesma forma que outros nutrientes, a
proporção de cobre absorvida aumenta na deficiência.
Alguns estudos indicam que a absorção do cobre pela
membrana de borda em escova envolve um carreador
ativo, saturável, dependente de energia quando há baixas
concentrações, e um processo de difusão quando há
concentrações elevadas do metal.
A trituração de grãos integrais que remova o farelo e
o gérmen pode reduzir o conteúdo de cobre em mais de
45%. Durante o tratamento térmico, prejuízos na
biodisponibilidade de cobre ocorrem em razão da formação
de compostos de produtos da reação de Maillard.
Entre os sais de cobre adicionados em alimentos, o
acetato, o cloreto, o sulfato e o carbonato são
considerados de alta biodisponibilidade.
O leite humano é considerado o alimento modelo
para discussão das necessidades e da biodisponibilidade
de nutrientes. A concentração de cobre no leite de vaca é
quatro vezes superior ao do leite humano. O leite humano
apresenta maior proporção de cobre ligado a lipídios,
ou seja, 15% contra 2% no leite de vaca, o que resulta
em uma biodisponibilidade de cerca de 24%,
comparados com apenas 18% de biodisponibilidade do
leite de vaca.
Fatores da dieta podem alterar significativamente a
biodisponibilidade de cobre. O zinco em excesso prejudica
a absorção, pois ambos competem pelo mesmo sítio de
absorção em nível entérico.
Suplementos de cálcio podem prejudicar a absorção
de cobre, pois aumentam o pH do conteúdo intestinal,
tornando os sais de cobre insolúveis.
Dietas com alto teor de frutose exacerbam os sinais
de deficiência em cobre. A ingestão elevada de ferro
também pode afetar o estado nutricional de cobre.
A ingestão de cobre em dietas brasileiras pode ser
considerada limítrofe. A suplementação de zinco entre 25 e
50mg/dia, considerada não exagerada, pode interferir no
estado nutricional do cobre. A ingestão de altas doses de
vitamina C também pode prejudicar a absorção do cobre.
A água de consumo pode ser considerada alimento-fonte,
com quantidades variadas dependo da fonte.
ZINCO
O zinco pode estar presente na dieta associado a
moléculas orgânicas (proteínas, fitatos e CHO) ou na
forma de sais inorgânicos (suplementos e alimentos
fortificados).
Apesar do pH ácido promover solubilização do zinco,
a absorção desse mineral ocorre principalmente no
intestino delgado, embora os resultados sejam conflitantes
em relação ao segmentodo intestino delgado com maior
capacidade de absorção.
A presença de glicose no lúmen intestinal auxilia a
captação. A absorção parece ser por difusão passiva ou
mediada por transporte ativo.
Muitos fatores da dieta foram identificados a partir de
estudos experimentais como promotores ou antagonistas
potenciais da absorção do zinco. Substâncias orgânicas
solúveis de baixo peso como aminoácidos e hidroxiácidos,
podem agir como ligantes, unindo o zinco e facilitando sua
absorção.
Compostos orgânicos que formam complexos
estáveis e pouco solúveis com o zinco podem reduzir a
absorção. Interações competitivas entre o zinco e outros
íons, como o cádmio, quando presentes em excesso,
podem diminuir a entrada do zinco à célula.
Três fatores da dieta são os mais importantes para a
biodisponibilidade do zinco da dieta: hexafosfato de
mioinositol (fitato), teor de proteínas e total de zinco da
dieta.
Vários são os componentes da dieta que podem
interagir entre si e com o zinco, ora favorecendo, ora
dificultando sua absorção:
- zinco-fibra: o possível efeito negativo das fibras sobre a
absorção de zinco foi o foco de inúmeras pesquisas. O
fitato, composto que, em geral, ocorre associado à fibra
alimentar, parece ser o principal fator para a reduzida
absorção de zinco. Algumas fibras, como a quitosana, o
ácido algínico e o amido resistente podem elevar a
absorção de zinco em dietas que também contenham
fitato;
- zinco-fitato-cálcio: em dieta mista, o efeito do fitato sobre
a absorção de zinco depende do Ca composição da dieta
total. A diminuição da concentração de fitato aumenta a
biodisponibilidade de zinco em produtos derivados de soja,
bem como de outros cereais e leguminosas. Uma relação
fitato/zinco maior que doze poderia resultar na diminuição
da biodisponibilidade de zinco em dietas, com redução da
velocidade de crescimento e na concentração tecidual de
zinco. A presença de cálcio parece acentuar o efeito do
fitato na diminuição da biodisponibilidade de zinco. Um
relação molar Ca:fitato/Zn > 200mmol/1000kcal possa
ocasionar problemas em dietas vegetarianas ou em dietas
cuja ingestão de zinco é baixa, associada a altos teores de
fitato;
- zinco-ferro: esta interação direta pode ocorrer tanto com
o aumento do ferro interferindo na biodisponibilidade de
zinco quanto com o zinco interferindo na biodisponibilidade
do ferro. Há inibição na absorção de zinco quando da
razão molar ferro/zinco de 25:1 quando estes foram
administrados com água. Quando o ferro e zinco são
administrados em uma refeição, o efeito não é observado.
Na refeição normal, o zinco pode estar complexado e ser
absorvido por via alternativa. Os alimentos fortificados com
ferro parecem não interferir na absorção do zinco, a menos
que a ingestão deste seja muito baixa.
- zinco-cobre: concentrações elevadas de zinco parecem
induzir a síntese de metalotioneína, que se ligaria ao cobre
e o reteria no enterócito, impedindo sua transferência para
o plasma. O efeito antagônico de zinco e cobre é aplicado
no tratamento da doença de Wilson. Suplementação de
12
60mg de zinco resulta em diminuição da atividade da
superóxido dismutase dependente de cobre e zinco.
- zinco-cádmio: metais pesado, como o cádmio, podem se
complexar com o zinco no TGI e dessa forma serem
excretados.
- zinco-vitamina A: o zinco é um cofator para síntese da
proteína ligadora de retinol (RBP). Na deficiência de
vitamina A e em zinco, o tempo necessário para a
adaptação ao escuro e a habilidade para enxergar em
pouca luz podem estar prejudicados. Autores
adicionaram cenoura no arroz cozido e observaram um
aumento na biodisponibilidade do zinco em até 40%
quando comparado ao arroz puro. Após a adição de
200mcg de Betacaroteno em 100g de arroz cozido,
houve um aumento na biodisponibilidade de zinco em
55,8%.
- zinco-proteína: a proteína animal aumenta a
biodisponibilidade de zinco.
SELÊNIO
A biodisponibilidade é entendida como a quantidade
do nutriente absorvida pelo organismo humano. São
fatores que afetam a biodisponibilidade do selênio:
- quantidade de selênio consumida;
- origem alimentar do selênio consumido;
- interação com metais pesados;
- eficiência da digestão;
- formação de compostos absorvíveis de selênio;
- tempo de trânsito intestinal;
- ingestão prévia de outros nutrientes (vitaminas B6, E, A,
C e metionina; metais pesados e enxofre);
- estado nutricional do organismo em relação ao selênio;
- doenças de TGI.
A concentração do selênio no solo brasileiro é muito
variável, sendo as regiões Norte e Nordeste as de maiores
concentrações (Amazonas 606ng/g, Pará 419ng/g; Ceará
599ng/g) e as regiões sul e centro-oeste as de menor
concentração (Santa Catarina 262-406ng/g; Rio Grande do
Sul 248ng/g; Goiás 215ng/g e Mato Grosso do Sul
113ng/g).
A etapa limitante na determinação da
biodisponibilidade de selênio alimentar não parece ser a
absorção, mas, sim, a conversão para a forma
biologicamente ativa (incorporação à glutationa
peroxidase, à 5’desiodinase e outras selenoproteínas).
O selênio do trigo proporciona maior aumento nas
concentrações no plasma.
A castanha-do-Brasil é o alimento mais rico em
selênio conhecido até hoje, fornecendo entre 8 – 126mcg
de selênio/g. Em seguida temos cogumelos, alfafa, frutos
do mar, fígado, rins e leveduras. Nem sempre os alimentos
mais ricos em selênio são mais biodisponíveis. Os
vegetais, em geral pobres em selênio, exceto castanha-do-
Brasil e cogumelos, têm alta biodisponibilidade, que varia
de 85 – 100%.
Os pescados são mais ricos, porém a
biodisponibilidade é de 20 – 50% apenas. Leite e
derivados possuem biodispobilidade de 2 – 11% e
produtos cárneos apenas 15%. A salga e a utilização de
vinagre reduzem o pH, promovendo redução em 50% do
teor de selênio de vegetais e laticínios.
Compostos de selênio são geralmente muito bem
absorvidos pelo ser humano. Formas orgânicas
(selenocisteína e selenometionina) são mais biodisponíveis
que selenito e selenato. A absorção do selenato é maior
que 90% e depende de um gradiente de Na+K+ e ATPase,
já o selenito possui absorção maior que 80%. As formas
orgânicas (selenometionina) são absorvidas na ordem de
95-98% em intestino delgado, por transporte duplo ativo de
sódio e aminoácidos neutros. Pouco se sabe da absorção
da selenocisteína.
O selênio suplementado é melhor absorvido na forma
de selenometionina do que na forma selenato de sódio.
IODO
No Brasil a deficiência de iodo ocorre em diferentes
estados da federação, como Maranhão (18,2%), Goiás
(35,9%), Minas Gerais (47,5%) e Pará (22%).
O iodo da dieta é rápido e quase totalmente
absorvido (>90%) no estômago e no duodeno. Antes de
ser absorvido é convertido em iodeto, esses íons são
100% biodisponíveis e absorvidos em intestino delgado.
Apenas 50% do iodo é absorvido pelo TGI humano,
diferente de outros compostos orgânicos.
Vários glicosinolatos e outros compostos encontrados
naturalmente nos alimentos são bociogênicos. Esses
compostos agem inibindo a iodação da tirosina.
Bociogênicos são encontrados em alimentos como
mandioca, milho, broto de bambu, batata-doce, couve-flor
e algumas leguminosas. Essas substâncias são derivadas
de glicosídeos cianogênicos.
Embora os efeitos inibitórios dos vegetais
bociogênicos já tenham sido estabelecidos, ainda se
desconhecem as quantidades necessárias para o efeito
bociogênico, sua potencialização ou melhoramento para o
desenvolvimento do bócio.
Comitês internacionais ligados à OMS preconizam
um aumento de ~ 50% na recomendação da ingestão de
iodo quando alimentos com atividade bociogênicos fizerem
parte da alimentação de grupos populacionais em
quantidades significativas.
Evidências sugerem que a utilização do iodo é
selênio dependente, pela enzima deiodinase tipo 1.
Estudos correlacionam a deficiência de selênio com a
diminuição da atividade da deiodinase tipo 1 revelam que
esta potencializa os mecanismos que poderão levar a uma
deficiência funcional de iodo.
Iodo urinário
mcg/L
Ingestão
alimentar de
iodo
Status de iodo
<20 Totalmente
insuficiente
Deficiência grave
20 –49 Muito insuficiente Deficiência
moderada
50 – 99 Insuficiência Deficiência
moderada
100 – 199 Adequado Adequado
200 – 299 Acima das
recomendações
Adequado para
gestantes e nutrizes,
porém pode
representar pequeno
risco à população
geral
13
>300 Excessiva Risco de efeitos
adversos
Os critérios para gestantes são diferentes. Apesar
das recomendações para gestantes e nutrizes serem as
mesmas, a concentração de iodo na urina é menor em
nutrizes devido à liberação mineral no leite materno.
Iodo urinário mcg/L Nutrição de iodo
<150 Insuficiente
150 – 249 Adequado
250 – 499 Deficiência leve
>500 Adequado
MANGANÊS
O conteúdo de manganês no organismo é de cerca
de 10 – 20mg, com meia vida de 3 a 10 semanas, sendo
maior em homens que em mulheres.
Apenas uma pequena porcentagem é absorvida,
variando entre 2 – 5%. A deficiência da absorção
aparentemente diminui com o aumento da ingestão de
manganês e aumenta com baixa ingestão.
O manganês é absorvido principalmente por
transporte ativo. Quantidades elevadas de ferro diminuem
a absorção de manganês.
Diversos fatores da dieta afetam a absorção:
carboidratos da dieta, presença de fitato, proteína da dieta,
conteúdo de manganês e ferro.
A absorção pode ser melhorada pela quelação com
histidina ou com citrato e pelo álcool e é inibida pelo cálcio,
cobalto, ferro, fibras, fitato, ácido ascórbico e fósforo.
O elemento é tóxico principalmente quando há baixa
excreção de bile, como em pacientes com doenças
hepáticas e neonatos.
BORO
O boro é um elemento com alta taxa de absorção
(cerca de 90%). Não se sabe ao certo o mecanismo de
absorção, mas sugere-se absorção por difusão não
induzida. Há evidencias de que o boro seja
homeostaticamente regulado, pois quando ocorre aumento
da ingestão, a excreção urinária é maior; por outro lado,
quando a ingestão é baixa, a excreção urinária é menor,
além de não se acumular em tecidos.
Baixas concentrações de Boro em cabelos e soro tem
sido associadas com a doença de Kashin-Beck na China.
Estudos sugerem que a deficiência de boro prejudica o
metabolismo de cálcio e de energia e as funções cerebral
e imune. Tem sido observado efeito adverso da alta
ingestão de boro por meio da água potável. A toxicidade
crônica geralmente só ocorre após ingestão superior a
100mg/kg de peso corporal, podendo causar perda de
apetite, náuseas, perda de peso, decréscimo na contagem
e motilidade de espermatozoides, atrofia testicular e
redução de testosterona.
Embora o papel do boro na modulação dos
hormônios sexuais ainda não esteja claro, a
suplementação com boro foi capaz de alterar as
concentrações dos hormônios sexuais, sustentando ainda
o papel do boro na saúde óssea.
CROMO
A absorção de cromo e seu metabolismo dependem
do estado de oxidação do mineral, da forma e do conteúdo
intestinal. Em relação ao cromo trivalente, apenas cerca de
0,4 – 2,5% do composto inorgânico é absorvido.
Compostos orgânicos derivados do cromo, como
nicotinato e picolinato são bem absorvidos. A maior parte
dos compostos é solúvel em pH estomacal. A absorção é
por difusão passiva. O exercício aeróbico aumenta a
excreção de cromo.
O excesso de ferro impede a ligação do cromo à
transferrina. O contrário não ocorre, ou seja,
suplementação de cromo não afeta a dinâmica do ferro
sérico e orgânico.
A ingestão de cromo trivalente por adultos é
geralmente baixa. Esse problema pode ser agravado pelo
fato do cromo ser pouco absorvido, já que outros
elementos-traço essenciais, como ferro, cobre e zinco são
absorvidos em torno de 10-40% enquanto o cromo é
absorvido em 0,5 – 2% dependendo da ingestão.
Em virtude das baixas concentrações de cromo nos
tecidos, sua avaliação se torna bastante difícil. Sabe-se
que a concentração do cromo do plasma é maior quando
ingerido com o ácido ascórbico.
Dietas ricas em CHO simples (>35% VET) aumentam
a excreção urinária deste elemento.
Altos níveis de fitato dietético também provocam
diminuição na absorção de cromo. O oxalato aumenta a
absorção do elemento.
O consumo usual de medicamentos antiácidos
promove diminuição da absorção de cromo.
MOLIBDÊNIO
O molibdênio é encontrado em baixas concentrações
em todos os fluidos e tecidos corporais. A quantidade de
molibdênio presente nos alimentos está na forma de
complexos solúveis, sendo rapidamente absorvidos.
Não se têm muitas informações quanto á
biodisponibilidade deste mineral. O molibdênio não é
absorvido da soja, que contêm quantidades relativamente
altas deste mineral.
Tungstênio e cobre poderiam interferir na
biodisponibilidade deste elemento. Tungstênio poderia
competir por absorção. O excesso de molibdênio poderia
diminuir o conteúdo de cobre.