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ANTINUTRICIONAIS
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ANTINUTRICIONAIS
Definição
Toda substância sintetizada pelo metabolismo
normal da espécie da qual o alimento
originou-se;
provoca diminuição na eficiência da dieta;
Não engloba os produtos artificiais.
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ANTINUTRICIONAIS
Natureza química variada
Forma nativa maior atividade
Calor e outros processamentos pode
minimizar ou eliminar a ação
Atualmente ação benéfica tem sido descrita
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ANTINUTRICIONAIS
Ação por diferentes mecanismos
Inativação de nutrientes
Diminuição da digestibilidade
Diminuição da utilização metabólica
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ANTINUTRICIONAIS
As substâncias podem ter ação:
Tóxica
Antinutricional
Antioxidante
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ALGUNS EFEITOS
BENÉFICOS
Polifenóis- antioxidantes- doenças
cardiovasculares e câncer
Catequinas (taninos) – antioxidantes – inibem
a formação de placas que podem levar a
aterosclerose
Ácido fenólico – aumenta atividade
enzimática, favorecendo a absorção de
nutrientes e inibe nitrosaminas
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ALGUNS EFEITOS
BENÉFICOS
Ácido fítico
Prevenção de doenças cardiovasculares
Efeito hipocolesterolêmico
Antioxidante – similar vitamina C
Prevenção de câncer de intestino grosso
Efeito quelante de ferro
Ferro-radicais livres
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LEGUMINOSAS
FitatosInibidores de enzimas digestivasTaninosLectinas
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ANTINUTRICIONAIS
Aquecimento
Úmido
Seco
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INATIVAÇÃO
Extrusão
Germinação
Fermentação
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ANTINUTRICIONAIS
Substâncias que prejudicam a digestibilidade
ou utilização metabólica das proteínas
Inibidores de enzimas digestivas
Lectinas
Saponinas
Compostos fenólicos
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ANTINUTRICIONAIS
Substâncias que reduzem a solubilidade ou
interferem com a utilização de elementos
minerais
Ácido fítico
Ácido oxálico
Glicosinolatos
Gossipol
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ANTINUTRICIONAIS
Substâncias que inativam ou aumentam os
requerimentos de certas vitaminas
Antivitaminas lipossolúveis A, D, E e K
Antivitaminas hidrossolúveis tiamina, ácido
nicotínico, piridoxina e cianocobalamina
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HEMAGLUTININAS
Também chamadas de lectinas e
fitohemaglutininas
São glicoproteínas que se ligam a sacarídeos
ou proteínas contendo sacarídeos de modo
altamente específico
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HEMAGLUTININAS
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HEMAGLUTININAS
Provocam hemaglutinação
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Algumas aglutinam só leucócitos (leucoaglutininas) e outras que provocam aglutinação mistaAglutinação de glóbulos vermelhos tripsinados ou não
HEMAGLUTININAS
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HEMAGLUTININAS
Toxicidade pode ser medida por via
intraperitonial ou via oral em animais
Classificação em relação a hemaglutinação
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HEMAGLUTININAS
São classificadas em 4 grupos
TIPO COELHO BOI HAMSTER
A + + +
B + - +
C - + +
D - - +
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HEMAGLUTININAS Intervêm na digestão e absorção
Ligação aos receptores de membrana das células epiteliais do intestino delgado e posterior endocitose
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Aumenta a quebra de proteínas
Aumenta a síntese e secreção de glicoproteínas
Aumenta a velocidade de “turn over” celular
HEMAGLUTININAS
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HEMAGLUTININAS As lectinas absorvidas podem afetar:
– A imunidade
– Sistema endócrino
– Metabolismo geral
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Soja e feijão kidney-lectinas –Reduz a concentração de insulina–Glucagon são aumentados pela lectina feijão–Aumento de catabolismo no organismo
HEMAGLUTININAS
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HEMAGLUTININAS Sintetizadas nas folhas
Transportadas
Armazenadas nos cotilédones das sementes
Citoplasma celular
Na germinação
– Células embrionárias
– Desenvolvimento inicial e diferenciação
– Folhas primárias
– Conteúdo decresce com a diminuição das proteínas de reserva
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HEMAGLUTININAS
Pode representar 2 a 10% do conteúdo
protéico das leguminosas
Vários tipos em uma só planta
Composição e característica física varia de
acordo com a espécie
0 a 10% da composição são açúcares: manose,
glicose, ramnose, arabinose, ribose, fucose
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HEMAGLUTININAS Aminoçúcares variam de 0 a 3%
Lipídeos
Cátions: Mn e Ca
Quantidade varia de acordo com o grau de maturação
Lectinas dos feijões são mais tóxicas do que as da soja
120ºC e 15 lb por 30 minutos
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HEMAGLUTININAS
Feijão fava
Faixa de 135 a 150oC
Tostagem diminuiu 50%
Feijão mungo
Calor 5 minutos destruiu 95,6%
10 minutos destruiu 99,2%
Fonte: Mezzomo (2007)
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HEMAGLUTININAS
Feijão alado
Tratamento com NaOH 2% ou KOH 2%
remove a atividade das lectinas
Semente de abóbora
Atividade é bem mais baixa que na soja
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HEMAGLUTININAS Amendoim
Farinha crua e cozida tem maiores quantidades de lectinas que a soja
Feijão
Entre 13 cultivares avaliados 12 apresentaram atividade das lectinas
Feijão comum, adzuki e Phaseolus acutifoliussão altamente tóxicos
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HEMAGLUTININAS
Canavalia ensiformes
Autoclavagem por 90 minutos a 120oC ou
estocagem por 10 dias a pH 4,0 diminui a
toxicidade
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INIBIDORES DE PROTEASES
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INIBIDORES DE PROTEASES
Efeitos: aumento da necessidade de sulfurados, hipertrofia do pâncreas e atraso no crescimento
Inativação pelo calor, dependente da temperatura, tempo, umidade e tamanho de partículas.
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INIBIDORES DE ALFA-
AMILASE
Presença: amendoim, sorgo, milho, triticale,
centeio, feijões, trigo
Efeitos:
Hipertrofia do pâncreas,
Aumento da produção de amilase,
Redução na utilização do amido
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INIBIDORES DE TRIPSINA
Soja:Kunitz (1945) inativação pelo meio ácido pela pepsina
Bowman-Birk – inibe tripsina e quimotripsina simultaneamente
Centros de ligação separados
É mais potente do que o de Kunitz
Forma aniônica da tripsina é mais sensível que a catiônica
Humanos 2/3 catiônica e 1/3 aniônica
Aumenta a excreção de tripsina e quimotripsina de 2 a 3 vezes
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INIBIDORES DE TRIPSINA
São sintetizados no início da formação da
semente
Não são translocados
83% da atividade antitriptica está no
cotilédone
Pode representar 0,2% das proteínas da
semente
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INIBIDORES DE TRIPSINA
Inativação – cocção úmida acima de 5 minutos a 15 psi
Gênero Phaseolus
Elevado teor de cistina
Elevada quantidade de pontes dissulfeto
Elevada resistência a destruição pelo calor principalmente em meio ácido
É resistente a ação hidrolítica da pepsina
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INIBIDORES DE TRIPSINA
Cereais
Diferenciam em relação ao PM e
composição de aminoácidos
Batata
Inibem principalmente a
quimotripsina
Possuí baixo teor de cistina – 4%
Pouco resistente ao calor e
degradados pela pepsina
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INIBIDORES DE TRIPSINA
Ovo
Clara de algumas aves
Glicoproteínas – até 30% de sacarídeos nas
moléculas
Ovomucóide e ovoinibidor
Polivalentes ou dupla cabeça
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INIBIDORES DE TRIPSINA
Galinha - ovoinibidor
2 moléculas de tripsina e 2 de
quimotripsina de maneira simultânea e
independente
Peru – ovomucóide
1 molécula de tripsina e 1 de
quimotripsina
Pato – ovomucóide
2 moléculas de tripsina e uma de
quimotripsina
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INIBIDORES DE TRIPSINA
Macacos
Teste por 5 anos
Foi utilizado dieta de soja
Não houve efeito patológico após o período de estudo
Resistência ao calor
Soja e feijão mungo – 121oC/ 15 minutos
![Page 41: ANTINUTRICIONAIS - edisciplinas.usp.br](https://reader036.vdocuments.com.br/reader036/viewer/2022070923/62c7f5feb01471338744cecf/html5/thumbnails/41.jpg)
INIBIDORES DE TRIPSINA
Soja
0,69 mg/g cozida
11,6 mg/g cru
Feijão lima
0,59 mg/g cozido
6,3 mg/g cru
![Page 42: ANTINUTRICIONAIS - edisciplinas.usp.br](https://reader036.vdocuments.com.br/reader036/viewer/2022070923/62c7f5feb01471338744cecf/html5/thumbnails/42.jpg)
INIBIDORES DE TRIPSINA
Kakade – inicialmente utilizava caseína como
substrato e posteriormente substância sintética
Benzoil-DL-arginina para nitroanilide
(BAPA)
Experimentos in vitro de ligação da tripsina
com o inibidor
Interferência de taninos na amostra
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COMPOSTOS FENÓLICOS
É um grupo diversificado de compostos entre
eles temos o ácido caféico, ferúlico, gálico,
flavonóides (antocianinas, catequinas,
flavonas), ligninas, taninos e derivados
Presente em um grande números de alimentos
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COMPOSTOS FENÓLICOS
![Page 45: ANTINUTRICIONAIS - edisciplinas.usp.br](https://reader036.vdocuments.com.br/reader036/viewer/2022070923/62c7f5feb01471338744cecf/html5/thumbnails/45.jpg)
COMPOSTOS FENÓLICOS
Diversidade
Ácido caféico
Ácido ferúlico
Flavonóides
Taninos e derivados
Animais carnívoros mais sensíveis a
intoxicação
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COMPOSTOS FENÓLICOS
Cores escuras dos feijões
Inibem a atividade de enzimas digestivas
Tripsina
Quimotripsina
Amilase
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COMPOSTOS FENÓLICOS
Maceração e descarte da água
Germinação por 48 horas
700 espécies produzem compostos fenólicos
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COMPOSTOS FENÓLICOS
Toxicidade oral:
Vanilina 1580 mg/Kg
Metil salicilato 887mg/Kg
Coumarina 680 mg/Kg
Safrol 1950 mg/Kg
Menadiona 1000 mg/Kg
Ácido tânico 6000 mg/Kg
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COMPOSTOS FENÓLICOS
Coumarina e safrol são não tóxicos quando
consumidos só por uma vez; consumo alto e
contínuo pode se tornar tóxico
Gossipol – algodão
Máximo permitido – EUA 0,045%
Farinhas isentas com a retirada das glândulas
intactas
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COMPOSTOS FENÓLICOS
Extração do óleo as glândulas são rompidas
Gossipol livre e complexado
Complexação diminui toxicidade para ruminantes
Tratamento térmico rompe as glândulas e o gossipol
se liga a outros componentes das células diminuindo
a toxicidade
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COMPOSTOS FENÓLICOS
O uso do calor é comum para conseguir a
complexação do gossipol – 80 a 90%
Complexado é considerado não tóxico
Porém depende da espécie, pH e composição da
dieta
Perda de apetite, perda de peso, descoloração do
cabelo, abaixamento das proteínas do soro,
hemorragias em orgãos
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COMPOSTOS FENÓLICOS
Podem formar:
Quelatos com ferro
Combinar grupos carbonila com proteínas e
aminoácidos
Ligação com enzimas tornando-as inativas
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COMPOSTOS FENÓLICOS
Taninos
Condensados- antocianidinas
Hidrolisados- ácido tânico
Sorgo
Feijões
Ameixa preta
café
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COMPOSTOS FENÓLICOS
Inibe absorção de glicose
Inibe absorção de metionina
Quelantes de metais como:
Ferro
Cobre
Zinco
Quelantes de proteínas
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COMPOSTOS FENÓLICOS
Leguminosas e cereais
Efeitos:
Cor
Sabor
Qualidade nutricional
Curtimento de couro
Precipitam proteínas como a gelatina
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COMPOSTOS FENÓLICOS
Sementes
Principalmente na casca
Retirada da casca diminui 96%
Aquecimento por 30 minutos em água remove
de 38 a 76%
Cozimento 60 minutos sem maceração
permanencia de 70% dos taninos
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COMPOSTOS FENÓLICOS
Elevação da temperatura:
Ligar a proteínas
Eliminados na água de cozimento
Permanecer livres
Ligar as proteínas do cotilédone
Inativar enzimas digestivas
Sofrer polimerização
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COMPOSTOS FENÓLICOS
Intoxicação
Metionina e colina reagem para formar monometil éteres para desintoxicar
Pode ocorrer deficiência
ácido tânico e catequina
Aumentaram a resistência do amido ao ataque da -amilase
Aquecimento 95ºC por 30 minutos
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COMPOSTOS FENÓLICOS
Podem ser determinadas por absorção de luz
ultravioleta
Podem também ser determinados por cromatografia-
HPLC com detector a 280 nm
Outra alternativa é determinar os compostos
fenólicos totais com o uso do reagente de Folin-
Denis e leitura em espectrofotômetro
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COMPOSTOS FENÓLICOS
Para qualquer um desses procedimentos devemos fazer a extração para posterior medida
Taninos
Método I – Smith precipitação completa do tanino por meio de solução saturada de cinconina 55% de taninos e 4,3% de N
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COMPOSTOS FENÓLICOS
Método II – Lowentahal modificado por Proctor
Processo de oxidação do permanganato
Cromatografia gás-líquido
Camada delgada
Eletroforese em papel
Price – extração com metanol e leitura no visível
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ÁCIDO FÍTICO Forma de mio-inositol-1,2,3,4,5,6
hexadiidrogeniofosfato
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Efeito: diminuição da disponibilidade de vários minerais tais como cálcio, ferro, zinco, cobre, cobalto e manganês
ÁCIDO FÍTICO
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ÁCIDO FÍTICO Ácido orgânico que contêm fósforo.
Presente na maioria das sementes
Formação se dá durante a maturação
Funções fisiológicas para a planta:
Armazenamento de fósforo
Armazenamento de cátions
Para formação das paredes celulares após a germinação da semente
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ÁCIDO FÍTICO
A complexação ocorre tanto no alimento in
natura como no trato intestinal
Diminuição da disponibilidade dos minerais e
também de amido e proteínas.
Duas ações
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ÁCIDO FÍTICO
Complexação ocorre em pH levemente ácido
ou neutro
Devido à carga negativa dos 6 grupos fostatos
o complexo formado é resistente a digestão
proteolítica
Conteúdo pode ser reduzido pela maceração,
germinação e fermentação.
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ÁCIDO FÍTICO
Mais efetivo com a fermentação do que
cozimento devido a ativação da fitase
Fitase – hidrolisa o ácido fítico produzindo
inositol
Inositol – não atua como quelante de
minerais.
![Page 69: ANTINUTRICIONAIS - edisciplinas.usp.br](https://reader036.vdocuments.com.br/reader036/viewer/2022070923/62c7f5feb01471338744cecf/html5/thumbnails/69.jpg)
ÁCIDO FÍTICO Variação:
Tipo de planta
Parte ou órgão da planta
Tipo de adubação
Grau de maturação
Gergelim 5,2%
Soja 1,4%
Aveia 0,9%
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ÁCIDO FÍTICO
Extração
Purificação
Quantificação
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ÁCIDO FÍTICO
Após a precipitação do fitato com o elemento ferro
Método do fósforo residual
Método do ferro residual
Estes métodos não distinguem entre hexafosfato e
seus análogos desfosforilados
Separação do fitato e posterior análise em HPLC
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ÁCIDO OXÁLICO
Presença no gênero Oxalis (canela)
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ÁCIDO OXÁLICO
Espinafre
Folhas de beterraba
Taioba
cenoura
Chá
Cacau
Relação oxalato:cálcio
Efeito: disponibilidade de cálcio
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ÁCIDO OXÁLICO
Se encontra combinado com cátions
Oxalatos insolúveis
Com cálcio – indisponível para suas funções
Consequencia:
Hipocalcemia
Raquitismo
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ÁCIDO OXÁLICO
Excesso causa intoxicação
Consumo de 5g ou mais puro como produto químico produz:
úlcera no estômago e intestino
Hemorragia gástrica, cólica renal
Convulsões
Um dos constituintes do cálculo renal – restrição de consumo de alimentos ricos durante tratamento.
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ÁCIDO OXÁLICO
Redução por cocção em água dos oxalatos
solúveis, insolúveis permanecem
Absorção de 2 a 6% dos oxalatos presentes na
dieta
Restante eliminado ou degradado pela
microflora intestinal
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ÁCIDO OXÁLICO
Não são metabolizados pelo organismo
humano.
São excretados através da urina após
aproximadamente 24 horas após a ingestão.
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ÁCIDO OXÁLICO
Para confirmação da presença de ácido
oxálico em um alimento pode ser realizada a
descoloração com ácido hidroclórico diluído à
quente
Vários métodos
Extração do ácido oxálico com ácido
hidroclórico ou carbonato de sódio
![Page 79: ANTINUTRICIONAIS - edisciplinas.usp.br](https://reader036.vdocuments.com.br/reader036/viewer/2022070923/62c7f5feb01471338744cecf/html5/thumbnails/79.jpg)
ÁCIDO OXÁLICO
Posterior precipitação do oxalato de cálcio, seguido pelo tratamento com ácido sulfúrico para formação de solução de ácido oxálico
Quantificação do ácido oxálico por:
Titulação com solução padrão de permanganato de potássio
Colorimetricamente pela conversão de ácido oxálico a ácido glicólico e derivação com 2,7 dihidroxinaftaleno 3-6 ácido dissulfúrico
Pode também ser quantificado por absorção atômica
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ÁCIDO OXÁLICO
A extração completa depende da concentração do HCl, da temperatura, do material ser de planta seca ou fresca e do tamanho dos grânulos da amostra
O ácido oxálico é estável por anos em HCl 1,5 N
Secagem a 100oC por 24 horas resulta em perda considerável de ácido oxálico
![Page 81: ANTINUTRICIONAIS - edisciplinas.usp.br](https://reader036.vdocuments.com.br/reader036/viewer/2022070923/62c7f5feb01471338744cecf/html5/thumbnails/81.jpg)
ÁCIDO OXÁLICO
Degradação de carboidratos pode superestimar a
quantidade de ácido oxálico quando a extração é
realizada a quente
Zarembski & Hodgkinson recomendam extração à
frio com mínimo de HCl 3N Recuperação de 96 a
100% para alimentos finamente moídos e secos
Fatori não recomendando ácido quente –
recuperação de 97 a 99%
![Page 82: ANTINUTRICIONAIS - edisciplinas.usp.br](https://reader036.vdocuments.com.br/reader036/viewer/2022070923/62c7f5feb01471338744cecf/html5/thumbnails/82.jpg)
ÁCIDO OXÁLICO
Faboya, extração a quente e recuperação
maior que 95%
Métodos trabalhosos e demorados
Cromatografia à gás com utilização de
detector de ionização de chama
HPLC – fase reversa – detector UV
HPLC - coluna de troca iônica
![Page 83: ANTINUTRICIONAIS - edisciplinas.usp.br](https://reader036.vdocuments.com.br/reader036/viewer/2022070923/62c7f5feb01471338744cecf/html5/thumbnails/83.jpg)
ÁCIDO OXÁLICO
Métodos baseados na utilização de enzimas. Utilizados para quantidades pequenas
Descarboxilação do ácido pela enzima descarboxilase oxalato e então é medido colorimetricamente
Íons sulfato e fosfato inibem ação enzimática