FATORES ANTI-NUTRICIONAIS E SEU IMPACTO NA SAÚDE HUMANA

Sociedade Brasileira de Nutrição Funcional – Boletim Mensal 3/2012

Dra. Christiane Bergamasco

Os alimentos nos proporcionam uma diversidade de substâncias nutritivas essenciais para o desenvolvimento e manutenção do organismo, objetivando a preservação da saúde nos indivíduos. Porém, os nutrientes representam apenas uma parte dos compostos químicos presentes nos alimentos, uma vez que os mesmos podem apresentar uma variedade de fatores antinutricionais devido ao fato de interferirem na absorção e excreção de alguns nutrientes 1,2.
O termo “fator antinutricional” tem sido utilizado para descrever compostos ou classes de compostos presentes numa variedade de alimentos de origem vegetal que, quando consumidos, reduzem o valor nutritivo desses alimentos. Inibidores de proteínas, oxalatos, fitatos, taninos, nitratos e nitritos são alguns desses fatores antinutricionais que interferem na digestibilidade, absorção ou utilização de nutrientes e, se ingeridos de forma desequilibrada, podem acarretar efeitos prejudiciais à saúde, diminuindo a disponibilidade biológica dos aminoácidos essenciais e minerais, causar irritações e lesões na mucosa gastrointestinal, interferindo na seletividade e eficiência dos processos biológicos3,4.

Nos grãos das leguminosas é verificada a ocorrência natural de inibidores de enzimas digestivas, dentre os mais conhecidos estão os inibidores de enzimas proteolíticas (tripsina, quimiotripsina) e aminolítica (α-amilase), sendo estas produzidas pelo pâncreas2. A importância da presença desses inibidores dentro dos grãos reside na capacidade dos mesmos em armazenar nitrogênio e alto teor de cisteína no interior do grão5.
Esses inibidores agem na resistência às enzimas digestivas no trato gastrintestinal, as quais se ligam ao epitélio intestinal e afetam as vilosidades, reduzindo a digestão e absorção protéica de alimentos (principalmente a cisteína), o que pode levar à diminuição no ganho de peso e crescimento dos animais, diminuição da capacidade de desintoxicação do organismo e do sistema imune5,6. Além de afetar a absorção de nutrientes pela inibição das enzimas proteolíticas, o pâncreas, na tentativa de promover a digestão e absorção protéica, aumenta a secreção das enzimas por um mecanismo de “feedback” por meio da colecistoquinina (CCK). Normalmente, a quantidade de enzimas secretadas pelo pâncreas é regulada pelo teor de proteínas no lúmen intestinal, porém, quando o inibidor se liga à tripsina, a secreção de tripsinogênio é bem maior e, quando em excesso, pode ocasionar uma sobrecarga pancreática e consequentemente, uma hipertrofia desse órgão, prejudicando o desempenho do organismo2,6,7.

Os compostos fenólicos possuem alta capacidade antioxidante, tendo um importante papel na diminuição do risco de doenças cardiovasculares, alguns tipos de câncer e doenças neurológicas degenerativas8,9. Os taninos são polifenóis, considerados fator antinutriente, encontrados nos vegetais, cuja função é inibir o ataque às plantas por insetos ou outros animais e microorganismos patogênicos. Eles são os responsáveis por conferir ao alimento diminuição de palatabilidade (característica adstringente), dificuldade na digestão e absorção de proteínas, carboidratos, minerais e vitaminas (principalmente ferro e vitamina C)10, além de causar danos à mucosa do sistema digestivo11. Os taninos estão presentes nos alimentos como café, chocolate, leguminosas, chá verde, chá preto, mate, sementes, raízes, frutas, vegetais12.
Os taninos são constituídos de carboidratos simples, grupos hidroxila, fenóis e aminoácidos, os quais formam complexos fortes com proteínas e macromoléculas. São divididos em: hidrolisáveis (galotaninos, elagitaninos) e condensáveis (não hidrolisáveis), formados por polímeros de protocianidinas. Estes compostos se ligam às proteínas, formando um composto, os quais se tornam insolúveis e inativam as enzimas digestivas. Além disso, esses complexos se ligam a macromoléculas como o amido, causando redução no valor nutricional dos alimentos (calorias e proteínas)8. Os taninos também possuem preferência em se ligar ao ferro, tendo a biodisponibilidade deste mineral reduzida10,13, como também do cálcio e do zinco, tornando-os menos biodisponíveis2,14,15,16.
O ácido fítico é a forma utilizada das plantas para armazenamento de fósforo, sendo componente natural presente em sementes, castanhas, cereais e leguminosas (alimentos ricos em fibras insolúveis – ver tabela 1), que promovem a formação de complexos insolúveis com minerais, como o cálcio, ferro, vitamina C, zinco e magnésio (formação de quelantes com íons covalentes) e proteínas (inibição de enzimas digestivas como a pepsina, pancreatina e a α–amilase), reduzindo a biodisponibilidade desses nutrientes10,17.

 
Tabela 1: Teor de fitatos nos alimentos

Durante o período de estocagem, fermentação, germinação, processamento e digestão dos grãos e das sementes, o ácido fítico pode ser parcialmente desfosforilado, podendo ser transformados em compostos diferentes, pela ação de fitases endógenas19. Os mio-inositol fosfatos com mais de cinco grupos fosfatos (IP5, IP6) tem efeito negativo na biodisponibilidade de minerais, complexando principalmente o zinco (até80% de inibição)14, cálcio17, ferro e carotenoides13; os grupos com menos de cinco fosfatos, têm baixa capacidade de ligar-se a minerais ou os complexos formados são mais solúveis2.

Apesar de o fitato ser considerado um fator anti-nutricional, estudos demonstram sua ação como antioxidante, reduzindo os radicais livres e a peroxidação das membranas, prevenindo a calcificação da aorta, coração e sistema cardiovascular, bem como, proteção contra o câncer de cólon, uma vez que a ingestão de alimentos ricos em fibras e fitatos apresentam correlação inversa ao aparecimento de câncer intestinal20. Uma das principais características do fitato é prevenir a formação de cálculos renais, uma vez que o mesmo age como um potente inibidor da formação de oxalato de cálcio e cristais de cálcio (principais substâncias formadoras de cálculos renais), visto que o fitato diminui a absorção intestinal de cálcio. Estudos demonstraram que os portadores de cálculo renais tiveram uma excreção significativamente menor de fitato na urina, com menor formação de cálculos renais, comparado aos indivíduos saudáveis, evidenciando a ação protetora dos fitatos21,22,23. Os alimentos ricos em fitatos, por apresentarem redução da digestibilidade do amido, auxiliam também no controle glicêmico em diabéticos. Além disso, possuem efeitos benéficos na prevenção de intoxicação grave por metais, como o ferro e chumbo dietético, inibindo sua absorção intestinal24.

Devido aos efeitos benéficos dos fitatos, a estratégia dietética deve se adequar para que este nutriente não seja restrito da alimentação e sim, para que haja um equilíbrio na sua ingestão23.
O oxalato está presente em grande quantidade nos alimentos de origem vegetal, principalmente no cacau e nos chás (vide Tabela 2). O oxalato é o produto final do metabolismo de aminoácidos e do ácido ascórbico que não pode ser metabolizado no organismo, sendo excretado pela urina26. Seu efeito tóxico deve-se à formação de oxalato de cálcio na urina e ao aumento do risco de formação de cálculos renais por aumento da concentração, uma vez que este é pouco solúvel na urina, ocasionando também uma diminuição na biodisponibilidade do cálcio, ferro, zinco e carotenóides para realização de outros processos fisiológicos13,10.

Tabela 2: Teor de oxalato nos alimentos

Segundo Chai & Liebman 27 , cerca de 75% de todos os cálculos renais são compostos de oxalato de cálcio e a hiperoxalúria é um dos principais fatores de risco para esta doença. Alimentos com elevada quantidade de oxalatos, principalmente o cacau, chás (folhas), espinafre e a carambola não são recomendados para pessoas com tendência à formação de cálculos renais, e outros problemas relacionados a estes tipos de sais como a artrite, reumatismo e gota28,29.
A degradação de oxalato pelas bactérias intestinais é outro fator importante que pode afetar a absorção de oxalato e grau de oxalúria. Liebman, M, Al-Wahsh, IA.,30, avaliaram a capacidade de eficácia da ingestão de probióticos na degradação de oxalato e seus resultados foram promissores. Porém, ainda não se sabe exatamente qual a principal cepa envolvida neste processo, necessitando de mais estudos.

Os nitratos estão presentes nas plantas, no solo e na água e são fontes essenciais de nitrogênio para o seu crescimento normal. Sua formação no ambiente ocorre através do processo de oxidação biológica a partir do íon amônia. As principais fontes de exposição alimentar a nitratos e nitritos incluem os vegetais, produtos cárneos, peixes e aves processados e defumados, aos quais se adicionam esses compostos e ainda, a água, em decorrência da contaminação do uso de fertilizantes na agricultura. As plantas são a principal fonte de nitratos, enquanto os produtos processados e curados são a principal fonte de nitritos. As concentrações de nitrato e nitrito nos alimentos naturais dependem do uso do fertilizante, das condições nas quais os alimentos são cultivados, colhidos e armazenados31.
Nos cultivos protegidos em estufas, principalmente em sistemas hidropônicos, é criado um ambiente estressante de redução da luminosidade e aumento da temperatura, aumentando a concentração de nitratos nas plantas neste tipo de cultivo32.
No ser humano, interfere no metabolismo da vitamina A e nas funções da glândula tireóide, podendo sofre redução a nitrito no organismo e, quando absorvido, originar cianoses devido à formação de metamioglobina, ou ainda, reagir com aminas secundárias e terciárias (nitrosaminas), formando compostos carcionogênicos 31,33,34. Também tem sido associado à síndrome de morte infantil súbita por prejudicar o transporte de oxigênio no sangue35.
A constante avaliação dos teores de nitratos e nitritos em alimentos deve ser realizada para que a ingestão diária aceitável não seja ultrapassada, colocando a população em risco. A FAO e OMS são os órgãos que preconizam esse valores (0,06mg/kg/dia nitrito e 3,7mg/kg/dia de nitrato), ressaltando que crianças menores de três meses de idade não devem ser expostas à esses alimentos, ou seja, a alimentação não pode conter nitrito como aditivo36.
Para amenizar a ação desses fatores antinutricionais, estudos demonstram que os processos culinários podem reduzir ou inativar a ação desses fatores antinutricionais 37,38,39,40,31,3,27.
Uma das formas mais simples de diminuir a quantidade de fitatos dos grãos é deixá-los de molho em água previamente à cocção (pelo menos 6 horas). Durante a fermentação há redução de até 85% do teor de fitato. Processos de germinação melhoram a atividade da enzima fitase em cereais, leguminosas e oleaginosas. Já o processo de fervura pode reduzir em até 70% o ácido fítico no arroz e 5 a 15% em tubérculos, leguminosas e cereais41.
Santos, 2006 verificou queda nos teores de taninos e ácido oxálico (até 30%) e nitrato (até 60%) nas folhas de brócolis, couve-flor e couve, quando submetidos à cocção por 10 minutos3.
A presença de cálcio no alimento diminui a absorção intestinal do oxalato. Para redução do efeito anti-nutricional do oxalato, estudos demonstram que os teores podem ser reduzidos através de diferentes métodos de cozimento, observando que a fervura promoveu uma redução de até
87%, e o cozimento de até 50%, sendo uma ótima estratégia para o consumo dos alimentos ricos em oxalato 27,42.
O principal método culinário de diminuição da ação dos inibidores de enzimas proteolíticas é o tratamento térmico. Os grãos, quando são submetidos à ação do calor, os inibidores de enzimas proteolíticas, por apresentarem características termolábeis, ou seja, serem sensíveis ao calor é destruído em grande quantidade40,27.
Os taninos e outros polifenóis das leguminosas podem ser reduzidos pelo processo de germinação, devido à formação de complexos com proteínas e à degradação de oligossacarídeos. Uma das alternativas também é consumir os alimentos ricos em taninos longe das refeições principais, como almoço e jantar, que se constituem ricas em ferro e proteínas, não tendo competição entre esses nutrientes43.
Quanto aos nitratos e nitritos, sua concentração dependerá dos métodos de cultivo (hidropônicos são ricos em nitratos), assim como o consumo de alimentos processados e defumados 31.
Desta forma, é essencial que a alimentação seja variada, tanto na qualidade quanto na forma de preparo, para que possamos obter a oferta integral dos alimentos.

Referências Bibliográficas
1. Wallis, I.R., Edwards, M.J., Windley, H., et al. Food for folivores: nutritional explanations linking diets to population density. Oecologia, 2012 Jun;169(2):281-91. Epub 2012 Jan 14.
2. Benevides, C.M.J. et al. Fatores Antinutricionais em Alimentos: Revisão. Segurança Alimentar e Nutricional, Campinas, 18(2):67-79, 2011.
3. Santos, MAT. Efeito do cozimento sobre alguns fatores antinutricionais em folhas de brócolis, couve-flor e couve. Ciênc. agrotec., Lavras, v. 30, n. 2, p. 294-301, mar./abr., 2006.
4. Griffiths, D.W et al. Antinutritional compounds in the Brassicaceae: analysis, biosynthesis, chemistry and dietary effects. Journal of Horticultural Science and Biotechonology, Invergowri, v.73, n.1, p.1-18, 1998.
5. Delfino RA, Canniatti-Brazaca SG. Interação de polifenóis e proteínas e o efeito na digestibilidade protéica de feijão comum (Phaseolus vulgaris L.) cultivar Pérola. Ciênc Tecnol Aliment. 2010;30(2):308-12.
6. Duarte, M.S.L., Pereira, C.A.S., Souza, E.C.G., Conceição, L.L. Determinação da atividade in vitro de inibidores de tripsina em feijão preto (PHASEOLUS VULGARIS L.), albumina e globulina. Alim. Nutr., Araraquara, v. 21, n. 3, p. 373-376, jul./set. 2010.
7. Gilani, GS, Cockell, KA, Sepehr, E. Effects of antinutritional factors on protein digestibility and acid availability in foods. J AOAC Int. 2005 May-Jun;88(3):967-87.
8. Rao, RV, Descamps, O., John, V., Bredesen, DE. Ayurvedic medicinal plants for Alzheimer’s disease: a review. Alzheimers Res Ther. 2012 Jun 29;4(3):22.
9. Harlev E. et al. Anticancer attributes of desert plants: a review. Anticancer Drugs, 2011, Dec 31.
10. Fantini, AP et al. Disponibilidade de ferro em misturas de alimentos com adição de alimentos com alto teor de vitamina C e de cisteína. Ciênc. Tecnol. Aliment., Campinas, 28(2): 435-439, abr.-jun. 2008.
11. Jesus, NZ, Souza Falcão, H. et al .Tannins, peptic ulcers and related mechanisms. Int J Mol Sci. 2012;13(3):3203-28. Epub 2012 Mar 8.
12. Bastos, DHM et al. Mecanismos de ação de compostos bioativos dos alimentos no contexto de processos inflamatórios relacionados à obesidade. Arq Bras Endocrinol Metab. 2009;53/5.
13. Hambidge, K.M. Micronutrient bioavailability: Dietary Reference Intakes and a future perspective. Am J Clin Nutr 2010;91(suppl):1430S–2S.
14. Hambidge, K.M. et al. Zinc bioavailability and homeostasis. Am J Clin Nutr 2010;91(suppl):1478S–83S.
15. Jin, F, Frohman, C, Thannhauser, TW, et al. Effects of ascorbic acid, phytic acid and tannic acid on iron bioavailability from reconstituted ferritin measured by an in vitro digestion-Caco-2 cell model. Br J Nutr. 2009 Apr;101(7):972-81. Epub 2008 Aug 28.
16. Silva, M.R., Silva, M.A. A.P. Aspectos nutricionais de fitatos e taninos. Rev. Nutr., Campinas, 12(1): 5-19, jan./abr., 1999.
17. Buzinaro, EF, Almeida, RNA, Mazeto, GMFS. Biodisponibilidade do Cálcio Dietético. Arq Bras Endocrinol Metab vol 50 nº 5 Outubro 2006.
18. Harland, A.E. Oberleas, D. Phytate in foods. Wld Rev Nutr Diet, Nova York, v.52, p.235-59, 1987.
19. Lopes CO, Dessimoni GV, Costa MS, Vieira G, Pinto NAV. Aproveitamento, composição nutricional e antinutricional da farinha de quinoa (Chenopodium quinoa). Alim Nutr. 2009;20(4):669-675.
20. Aune, D. et al. Dietary fibre, whole grains, and risk of colorectal cancer: systematic review and dose response meta-analysis of prospective studies. BMJ 2011;343:d6617 doi: 10.1136/bmj.d6617 (Published 10 November 2011.
21. Grases, F. et al. Urinary phytate in calcium oxalate stones formers and healthy people. Scand J Urol Nephrol; 34:162-4, 2000.
22. Grases, F. et al. Dietary myo-inositol hexaphosphate prevents dystrophic calcifications in soft tissues: a pilot study in Wistars rats. Life Sci;75:11-9, 2004.
23. Marques, N. Fitato: Desmistificando a Visão de Antinutriente. Revista Nutrição Funcional, Editora Valéria Paschoal, ed.31, p.22-25, 1996.
24. Greiner, R. Propriedades Funcionais dos Fitatos. In: Costa, N.M.B., Rosa, C.O.B. Alimentos Funcionais – componentes bioativos e seus efeitos fisiológicos. Rio de Janeiro: Editora Rúbio, 2010.
25. Ferrando, R. From analysis to reality: bioavailability in nutrition and toxicology – a misunderstood concept. Wld Rev Nutr Diet, 3:28-68, 1987.
26. Arrabal-Polo, MA et al. Hypercalciuria, hyperoxaluria, and hypocitraturia screening from random urine samples in patients with calcium lithiasis. Urol Res. 2012 Apr 7.
27. Chai W, Liebman M. Effect of different cooking methods on vegetable oxalate content. J Agric Food Chem. 2005;53(8):3027-30.
28. Moreira FG, et al, Beneventi ACA, Filho JLO, Góis AFT. Intoxicação por carambola em paciente com insuficiência renal crônica: relato de caso. Rev Bras Ter Intensiva. 2010;22(4):395-98.
29. Massey LK. Food Oxalate: factors affecting measurement, biological variation, and bioavailability. J Am Diet Assoc.2007;107(7):1191-94.
30. Liebman, M, Al-Wahsh, IA. Probiotics and other key determinants of dietary oxalate absorption. Adv Nutr. 2011 May;2(3):254-60. Epub 2011 Apr 30.
31. van Velzen, AG. et al. The oral bioavailability of nitrate from nitrate-rich vegetables in humans. Toxicol Lett. 2008 Oct 1;181(3):177-81. Epub 2008 Aug 3.
32. Guadagnin, SG. Avaliação do teor de nitrato em hortaliças folhosas produzidas por diferentes sistemas de cultivo [dissertação]. Campinas: Universidade Estadual de Campinas; 2004. 78 p.
33. Faquin, V.; Andrade, A.T. Acúmulo de nitrato em hortaliças e saúde humana. In: ___ Nutrição mineral e diagnose do estado nutricional de hortaliças. Lavras: UFLA/FAEPE, 2004, p. 88.
34. Benini, ERY et al. Teor de nitrato em alface cultivada em sistemas hidropônico e convencional. Horticultura Brasileira, Brasília, v. 20, n. 2, p. 183-186, junho 2002.
35. Araújo ACP, Midio AF. Nitratos e nitritos en alimentos infantilis industrializados y caseros. Alimentaria. 1990;27:69-75.
36. Food and Agriculture Organization/World Health Organization. Technical Report Series 859 – Evaluation of certain food additives and contaminants. 44th report of the Joint FAO/WHO Expert Committee on Food Additives; 1996.
37. Sotelo, A et al. Role of oxate, phytate, tannins and cooking on iron bioavailability from foods commonly consumed in Mexico. Int J Food Sci Nutr. 2010 Feb;61(1):29-39.
38. Batista, KA, Prudêncio, SH, Fernandes KF. Changes in the functional properties and antinutritional factors of extruded hard-to-cook common beans (Phaseolus vulgaris, L.). J Food Sci. 2010 Apr;75(3):C286-90.
39. Radek, M, Savage, GP. Oxalates in some Indian green leafy vegetables. Int J Food Sci Nutr. 2008 May;59(3):246-60.
40. Edagi FK, Kluge RA. Remoção de adstringência de caqui: um enfoque bioquímico, fisiológico e tecnológico. Cienc Rural. 2009;39(2):585-94.
41. Gibson, R.S., Perlas, L., Holtz, C. Improving the bioavailability of nutrients in plants foods at the household level. Proc Nutr Soc; 65 (2): 160-8, 2007.
42. Cuppari, L.Guia de Nutrição: Nutrição Clínica no Adulto. São Paulo, Manole, 2002.
43. Gibson, R.S., Ferguson, E.L. Food processing methods for improving the zinc content and bioavailability of home-based and commercially available complementary foods. Micronutrient Interctions: Impact on Child Health and Health and Nutrition. Washington, D.C: International Life Sciences Institute Presse, pp 50-57, 1998.