alimentos funcionais - paulo figueiredo · 16/09/2015 3 alimentos funcionais aveia contém...

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Alimentos Funcionais

“Que o alimento seja o teu medicamento e que o medicamento seja o teu alimento” – Hipócrates

Alimentos ou componentes da dieta capazes de proporcionarbenefícios para a saúde, para além da sua importâncianutricional

necessário forte suporte científico para confirmar benefícios de dado alimento ou componente

termo primeiro introduzido no Japão nos anos 1980salimentos processados contendo ingredientes que, para além

de agirem como nutrientes, auxiliam funções corporais específicas

Japão tem regulamentação específica, com mais de 100 produtos legalizados

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novas técnicas analíticas podem levar à descoberta de novos componentes alimentares e do seu papel na prevenção dedoenças e promoção da saúde

alimentos funcionais podem ser:alimentos convencionais com componentes bioactivosalimentos melhorados ou fortificados para redução do risco

de doença em determinados grupos de pessoas

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em 1992, estudos epidemiológicos demonstraram que uma dieta rica em frutos e legumes reduz o risco cancerígeno

atribuído a componentes não nutricionaisfitoquímicos – compostos químicos biologicamente

activos de origem vegetal

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Alimentos funcionais

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aveia contém b-glucano

fibra solúvel capaz de fazer baixar o nível de colesterol total e LDL

soja contém diversos componentes com capacidadeanticarcinogénica

inibidores da protease, fitosteróis, saponinas, ácidos fenólicos, ácido fítico e isoflavonas

soja é principal fonte de isoflavonascapacidade de baixar colesterol é o efeito fisiológico

melhor documentado

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óleo de linhaça contém 57 % de ácido a-linolénico (n-3)

prevenção de cancros dependentes do estrogénioredução do colesterol total e LDLredução da agregação de plaquetas

tomate contém licopeno com acção antioxidantemais eficaz extintor de oxigénio singuleto em

sistemas biológicosdiminuição do risco de cancro na próstata

alho contém compostos sulfurados hidro e lipossolúveisprevenção do cancro, antibiótico, anti-hipertensão e

redução do colesterolresultados in vitro, não demonstrado in vivo

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bróculos e outras crucíferas contêm glucosinolatosdiminuição do risco de cancros

nos citrinos encontra-se limonenoprotecção contra diversos cancros

sumo de airela usado no tratamento de infecções do tracto urinário

chá é rico em polifenóis, sobretudo flavan-3-óisacção preventiva contra cancros in vitrodiminuição de mortalidade devida a problemas das

coronáriasconsumo de vinho, particularmente tinto parece reduzir

risco de doenças cardio-vascularescompostos fenólicos impedem oxidação de LDLvinho contém resveratrol

propriedades estrogénias inibição da

carcinogénese

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peixes possuem ácidos gordos n-3lacticínios fornecem cálcio

prevenção da osteoporose; eventualmente cancro do cólon

probióticos nos lacticínios fermentadossuplementos alimentares com microrganismos

vivos que afectam beneficamente o organismo hospedeiro melhorando o seu equilíbrio microbiano intestinal

leites fermentados reduzem colesterolleite também contém prebióticos

ingredientes não digeríveis que afectambeneficamente o hospedeiro, estimulando selectivamente o crescimento e/ou actividade de uma bactéria ou de um nº limitado de bactérias no cólon

carboidratos, naturais ou sintéticossimbióticos – mistura de pro e prebióticos

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carne de bovino possui um ácido gordo com ligações duplas conjugadas

ácido linoleico conjugado (CLA)propriedades anticarcinogénicas

ác. linoleico

CLA

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desenvolvimento de um novo alimento funcional é umprocesso dispendioso

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alguns fitoquímicos que exibem propriedades benéficasdemonstram ser carcinogénicos em concentraçõeselevadas

“Todas as substâncias são venenos … a dose correctasepara o veneno do remédio” – Paracelso

necessário conhecer toxicidade dos componentes dos alimentos funcionais

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novas tecnologias permitirão produzir componentes bioactivos a partir de fontes não tradicionais

óleos de plantas transgénicas enriquecidos com ácidos gordos de muito longas cadeias poliinsaturadas

produção de ácido estearidónico em sementes de canolanova fonte de ácidos gordos n-3

necessidade de alterar regulamentação e processos de marketing

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Novas disciplinas na intersecção entre alimentos e genesdeverão contribuir para um mais rápido desenvolvimento de

alimentos funcionaisNutrigenómica

descreve o modo como os componentes da dieta afectam o perfil proteico de um indivíduo

interacção com os genes, resultando em expressão genética

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Proteómicadescreve o modo como a alteração do perfil proteico

afecta os sistemas biológicos do indivíduoproteómica estrutural

identificação de proteínas por análise da sequência de aminoácidos

proteómica molecularestudo das interacções de proteínas com outras

proteínas e componentes celularesproteómica química

estudo da interacção das proteínas com medicamentos, nutrientes, toxinas, …

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Metabolómicadescreve a resposta celular às alteraçõescombina NMR com análise estatística de padrões

metabólicos in vivoavaliação rápida de toxicidade causada por xenobióticos,

estádio de doenças, eficácia de medicamentos, estado nutricional e mesmo funcionamento dos genes no organismo

usado para avaliar a adequação e segurança de fitoquímicos funcionais

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Bioinformáticapadrões metabólicos e de expressão genética descobertos

com ajuda da bioinformática usados para avaliar as alterações metabólicas sequenciais produzidas como resposta aos componentes dos alimentos funcionais

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Passos seguidos para criar condições de comercialização para alimentos funcionais

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1 – identificar a relação entre o componente alimentar e o benefício para a saúde

uma vez identificado o potencial, necessária uma investigação rigorosa para o confirmar

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2 – demonstrar a eficácia e determinar a dose necessária para alcançar o efeito desejado

métodos analíticos mais variados e sensíveis permitem identificar mais substâncias

selecção do método (ou métodos) mais adequado(s) depende de:

análise de um único componente ou de um grupotodo o componente é de interesse ou apenas a parte

bioactivaquais as quantidades máxima e mínima a analisarexistirem diferenças de actuação em função de

diferentes formas químicasexistência de efeitos de matriz (alimento, fibras)efeitos de processamento do alimento que afectem o

método analíticométodo analítico deve ser capaz de medir o composto de

interesse na concentração a que se dá o efeito desejado (ou indesejado)

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avaliação da biodisponibilidadedemonstração da eficácia de um alimento funcional é

complexo e dispendiosoessencial para que consumidores e legisladores

aceitem o alimento funcionalpara exercer um efeito benéfico, uma substância

bioactiva tem que ser consumida em quantidade adequada para atingir o efeito

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3 – demonstrar segurança do componente funcional aos níveis de eficácia

aceitação da segurança de componentes já reconhecidos como seguros através de programas pré-estabelecidos (GRAS, E-xxx) ou como aditivos alimentares

processos de avaliação baseados em conceitos científicos objectivos para estabelecer a segurança dos alimentos funcionais, nas suas condições de utilização previstas

avaliação num amplo intervalo de dosagemsensibilidade de subgrupos da população tidos em

contaproteínas novas existentes nos alimentos funcionais

testadas para a existência de reacções alérgicas

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4 – desenvolver um veículo alimentar adequado para os ingredientes bioactivos

depende da aceitabilidade, da estabilidade e biodisponibilidade do ingrediente bioactivo no alimento, das práticas de consumo e estilo de vida do público alvo

colaboração do público é necessáriaconsumo de ingredientes a níveis inferiores aos

recomendados é ineficazconsumo em excesso pode torná-lo tóxico

ingredientes funcionais por vezes têm flavour desegradável

novas tecnologias permitem contornar problemamicroencapsulação, …

veículo alimentar deve proporcionar ambiente estávelconservar ingrediente bioactivo na sua forma

biodisponível

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5 – demonstrar suficientes provas científicas de eficáciarotulagem baseada em provas científicas independentes

de segurança e eficácia6 – comunicação dos benefícios do produto aos consumidores

consumidores necessitam estar informados sobre os benefícios potenciais dos alimentos funcionais

incentivo para industriais desenvolverem novos alimentos funcionais

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7 – vigiar o mercado para confirmar eficácia e segurançaobter informação sobre os efeitos do ingrediente

funcional após introdução no mercadoconfirmar dados sobre eficácia e segurança obtidos

antes da introdução no mercadoavaliar da existência de efeitos adversos não

observados anteriormentevigilância pode ser activa ou passiva

activa – fabricante realiza entrevistas sistemáticas aos consumidores, sobre padrões de consumo

passiva – recolha de documentação com queixas (organolépticas, saúde) sobre o produto

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bases de dados sobre alimentos com componentes bioactivos:http://fnic.nal.usda.gov/consumers/all-about-food/antioxidants-

phytochemicals-and-functional-foods

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bebida probiótica feita a partir de aveiaaveia é boa fonte de b-glucano

componente funcional das fibras de cereaisredução de 20 – 30 % no LDLdiminuição do risco de doenças

cardiovascularesfermentação no cólon produz ácidos gordos

de baixo peso molecularpotencia efeito anticarcinogénico

estimula o crescimento de microrganismos benéficos do cólon

FDA reconhece como alimentos funcionais os produzidos a partir de aveia, com um teor mínimo de 0.75 g de b-glucano por dose

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bebida probiótica feita a partir de aveiaaveia pode ser processada de modo a tornar-se um

bom substrato para fermentação por bactérias lácticas

utilizada Lactobacillus plantarum B28bebida obtida contém b-glucano em teores de

0.31 – 0.36 %tempo de prateleira de 21 dias, sob refrigeração

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Alimentos Geneticamente Modificados

Tecnologia de DNA recombinantealteração genética de plantas e microrganismos para

obtenção de alimentosalternativa às técnicas tradicionais de cruzamentos ou

introdução de mutaçõesprocessos lentos e imprecisos

genes transferidos podem provir de espécies não relacionadas

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Biotecnologiaaplicação de sistemas e organismos biológicos à produção de

bens e serviçosavanços em biologia, genética, bioquímica

desenvolvimento de medicamentos, aquacultura, silvicultura, desenvolvimento agrícola, fermentações, bioremediação

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transformaçãomecanismo de transferência de genes, envolvendo absorção e

integração de DNA isolado de um organismo por outro

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sequência de DNA de um gene é expressatranscreve para um mRNA de cadeia simples

traduzido para produzir proteínassequências de 3 nucleótidos

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enzimas de restrição cortam DNA em locais definidosligases fundem 2 pedaços de DNA

formação de DNA recombinante quando 2 pedaços de DNA heterólogo cortados com enzimas de restrição são ligados numa única molécula

DNA heterólogo – pedaços provenientes de diferentes organismos

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fragmentos de DNA podem ser clonados em plasmídeosbacterianos

moléculas de DNA circular auto-replicantesmultiplicam-se na bactéria hospedeira - transformação

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métodos de transformação em plantas:método do DNA livre

partículas microscópicas de ouro ou tungsténio disparadas contra culturas de células vegetais

partículas revestidas com DNA contendo o gene de interesse, previamente clonado

partículas aceleradas por libertação de uma carga de He a pressão elevada

algumas partículas penetram a membrana celular

DNA integrado nos cromossomas das plantaslocal de integração não pode ser previsto

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métodos de transformação em plantas:indução de tumor por Agrobacterium tumefaciens

método mais utilizadona natureza, bactéria infecta feridas em plantas,

induzindo formação de tumores

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métodos de transformação em plantas:DNA indutor de tumores pode ser tornado não

patogénico (T-DNA)usado para transferir genes de interesse

método com maior precisão de inserção do DNA

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primeiro alimento produzido por tecnologia de rDNA no mercado:tomate FlavrSavr™

1994

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Alimentos Geneticamente Modificados38

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modificações genéticas ao longo do tempo

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na tecnologia de rDNA são inseridos 1, 2 ou 3 genesgenes, seus produtos e funções são conhecidos

informação possibilita determinação dos riscos potenciaisensaios profundos aos novos produtos

na tecnologia tradicional está envolvido um maior nº de genes com funções desconhecidas

mais difícil determinação dos riscos envolvidos

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Avaliação da segurançaalguns alimentos tradicionais contêm toxinas

nas circunstâncias habituais, maioria não tem efeitos sobre consumidores

alguns alimentos tradicionais provocam alergiasnovos alimentos produzidos por técnicas de selecção e

cruzamento tradicionais não requerem testes de segurançapodem conter componentes cuja segurança individual ou

conjunta não é conhecidaprodutos obtidos por tecnologia de rDNA são testados

relativamente à sua segurança antes da introdução no mercado

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Avaliação da segurançanão existe suporte científico para existência de factores

tóxicos ou antinutricionais não intencionais em alimentos GM

efeitos por vezes verificados em métodos tradicionais de selecção e cruzamento

alerginicidade potencial das novas proteínas deve ser testadaperigo de irritações cutâneas e gastro-intestinais a

choque anafiláticofonte do material genético classificada:

habitualmente alergénicoleite, ovos, peixe, crustáceos, amendoins, soja,

nozes, trigoalergénico pouco comum

mais de 160 alimentospotencial alergénico desconhecido

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Avaliação da segurançamaioria dos genes usados em alimentos produzidos com

tecnologia de rDNA provém de fontes sem historial de alergenicidade

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Avaliação da segurançaalimentos produzidos por tecnologia de rDNA sem um

análogo convencional requerem testes em animais

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RotulagemEUA

alimentos com características diferentes das dos seus análogos convencionais devem ser declarados como tal

indicações não obrigatórias não devem induzir o consumidor em erro (por omissão ou por implicação)

alguns países só autorizam comercialização se o rótulo declarar que foram produzidos com tecnologia de rDNA

outros países têm legislação semelhante a EUA

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RotulagemComissão do Codex Alimentarius

programa internacional para harmonização de rotulagemapoio da FAO e OMS

diversos países não seguem indicaçõesProtocolo de Cartagena sobre biosegurança

adoptado por mais de 130 países em 2000organismos vivos modificados usados em alimentos ou no

seu processamento devem ser identificados como tal

LMO – living modified organisms

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RotulagemUE, Japão, Coreia do Sul, Austrália e Nova Zelândia têm leis

que exigem rotulagem de alimentos produzidos com tecnologia de rDNA

na UE há um teor mínimo de 1 %, para cada ingrediente, acima do qual declaração é obrigatória

consumidores pretendem que a rotulagem seja compreensível para leigos, a terminologia seja consistente e padronizada

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Benefíciospotencial melhoria na disponibilidade e crescimento de

plantaspossibilidade de produzir mais e melhores alimentos, com

melhores características nutricionaispotencial para produção de vacinas e medicamentos

comestíveisbenefícios ambientais

novas culturas mais resistentes a pragas e vírusplantas tolerantes a herbicidas mais “amigos” do

ambiente

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exemplosarroz dourado

maior teor em b-caroteno, para suprir deficiências em

vitamina Aplantas adaptadas a solos tropicais com teores elevados

de Al e Mninserção de um gene bacteriano em tabaco e papaia

ácido cítrico segregado pelas raízes quelata os metais

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exemplosácidos orgânicos

aumento da velocidade de fermentação de glucose e eliminação das enzimas que degradam citrato nos organismos produtores

produção de ácido cítricosubstituição do gene responsável pela produção da

D-desidrogenase láctica em Lactobacillus conduz à produção exclusiva de L- lactato (forma preferida para uso alimentar)

introdução do gene bovino para L-desidrogenase láctica em Kluyveromyces lactis provoca aumento da produção de L-lactato

via biossintética de fermentação homoláctica em Lactococcus lactis redireccionada para produção de L-alanina

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exemplosenzimas

idênticas às naturaisprodutos livres de substâncias que podem provir dos

passos de processamento e purificação, nos métodos tradicionais

microrganismos produtores viáveis não presentes no produto final

já existem diversas no mercadoprimeira foi quimosina, clonada em bactérias (E.

coli), leveduras (K. lactis) e bolores (A. niger)

idêntica à de origem animal, mas muito mais pura

> 80 % de mercado nos EUA e Canadá

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exemplosmicrorganismos usados em processamento

aprovados até 2000

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exemplosrações para animais

mutação na via biossintética de deposição de linhina, aumentando a digestibilidade do milho para ruminantes

milho com maior teor em gordura, proteínas e aminoácidos essenciais

soja com alterações ao nível dos oligossacáridos para reduzir componentes não digeríveis

soja com maior teor de ácido oleicoredução no teor de ácido fítico das sementes

maior biodisponibilidade de aminoácidosaumento da biodisponibilidade de minerais

divalentesmenos resíduos azotados e fosfatados

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exemplosvacinas de origem vegetal

produção, em plantas, de uma vacina contra gastroenterite transmitida por vírus em suínos

vacina produzida na planta do grão (Vigna unguiculata) protege martas contra vírus que provoca diarreia e anorexia

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exemplosbenefícios ambientais

plantas resistentes a pragasmilho, canola, algodão, batatas com genes de

Bacillus thuringiensis (Bt) que sintetizam proteínas insecticidas

plantas tolerantes a herbicidas mais amigos do ambiente

milho, algodão, sojaplantas resistentes a vírus

papaia, pepino, abóbora

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exemplosbenefícios nutricionais

espécies de Lactobacillus e Bifidobacterium testadas como espécies probióticas após manipulação genética

identificação de espécies capazes de produzir determinados benefícios para a saúde

diminuição ou eliminação de proteínas causadoras de alergias, em alimentos

principal causador de alergia no arroz fortemente reduzido por tecnologia de rDNA (1993)

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exemplosbenefícios medicinais

ensaios clínicos em humanos com uma vacina comestível contra uma variedade patogénica de E. coli

anticorpo monoclonal contra Streptococcus mutanscariogénico

expressão em batateiras de uma vacina contra uma enterotoxina de E. coli

anticorpos produzidos em soja protegem ratos contra herpes genital

vírus do mosaico do tabaco usado para produzir uma vacina contra um linfoma (testada em ratos) em plantas de tabaco

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exemplosbenefícios medicinais

este tipo de produtos não requer transporte nem armazenamento sob refrigeração

mas precisam de ser separados dos alimentos convencionais

impedir consumo não apropriadovacinas mais seguras que as convencionais

partes do patogénico ou do anticorpo e não o microrganismo intacto

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exemplospreocupações ambientais

presunção de efeitos tóxicos sobre borboletas de pólen proveniente de plantas modificadas com genes de Bt

pólen espalha-se pouco e larvas não se alimentam das folhas na altura da polinização

toxina Bt presente em restos das culturas no campo são rapidamente degradados por actividade microbiana

microrganismos do solo testados não apresentaram efeitos da toxina

toxina pode persistir no solo ligada a ácidos húmicos e argila

selecção de espécies resistentesproblema para alguns insectos

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exemplospreocupações ambientais

genes de tolerância a herbicidas podem dispersar-se através do pólen para plantas nativas

genes podem estabelecer-se em infestantesdificuldade de controlo no futuro

nova tecnologia introduz transgenes no DNA contido nos cloroplastos das plantas

cloroplastos não transportados pelo pólentécnica mais complexareduz o problema de contaminação de plantas de

agricultura biológica

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exemplosalerginicidade

novos genes produzem novas proteínas maioria dos alergenos são proteínas

ovos, leite, peixe, crustáceos, amendoins, soja, nozes e trigo

nenhuma reacção alérgica identificada em alimentos produzidos por tecnologia de rDNA

proteínas expressas em concentrações muito baixas e não possuem sequências de aminoácidos homólogas às de alergenos conhecidos

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exemplosalerginicidade

potencial alergénico de alimentos transgénicos calculado através de um sistema recomendado pela FAO e OMS

origem dos genes homologia da sequência de aminoácidos da nova

proteína relativamente a alergenos conhecidos

reactividade imunoquímica da nova proteína relativamente a anticorpos da imunoglobulina E (IgE) extraídos do soro de indivíduos com alergias à fonte a partir da qual se obteve o material genético

propriedades físico-químicas da nova proteína

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exemplostransferência de resistência a antibióticos

FAO e OMS consideram não existir risco para a saúde

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