Livro soja ONLINE com capa

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ISBN: 978-85-86126-54-3
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este ao Conselho Científico e de Administração do ILSI Brasil.
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institutos e órgãos públicos, sendo os demais membros
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não refletindo, necessariamente, as do ILSI Brasil. Além disso, a eventual menção de determinadas
sociedades comerciais, marcas ou nomes comerciais de produtos não implica endosso pelo ILSI Brasil.
Autores
Dra. Pilar Inés Llanos
Licenciada em Nutrição pela Faculdade de Ciências Médicas da Universidade de Buenos Aires.
Professora de Dietoterapia e Técnicas Dietéticas no curso de especialização em
Nutrição para Médicos no Instituto de Nutrição Fundação Barceló,
professora convidada pela Universidade Favaloro para os cursos de pós-graduação.
Dr. Marcelo Macedo Rogero
Graduado em Nutrição pela Universidade de São Paulo, mestre em Ciências dos Alimentos pela
Universidade de São Paulo, doutor em Ciências dos Alimentos pela Universidade de São Paulo e
pós-doutor em Ciências dos Alimentos pela Universidade de São Paulo e pela
Faculdade de Medicina da Universidade de Southampton, Inglaterra.
Professor titular do Departamento de Nutrição da Faculdade de Saúde Pública - USP.
Dr. Lisandro Alberto García
Médico especialista em Gastroenterologia e Nutrição.
Docente titular de Nutrição da Faculdade de Medicina da Universidade de Buenos Aires,
professor de Nutrição Clínica na especialização em Nutrição para Médicos na Universidade Favaloro,
professor de Nutrição na especialização em Diabetes para Médicos na Universidade Nacional de Córdoba,
docente do curso de Nutrição Clínica da Sociedade Argentina de Nutrição.
Dr. Luis Emilio Valladares Boasi
Licenciado em Bioquímica pela Universidade de Concepción, Chile, graduado em Bioquímica pela
Universidade de Chile, pós-doutor em Endocrinologia Reprodutiva pela Universidade de Michigan (EUA).
Professor titular do Instituto de Nutrição e Tecnologia de Alimentos
Dr. Fernando Monckeberg Barros da Universidade do Chile.
Dra. Nimbe Torres
Graduada em Química pela Universidade Nacional Autônoma do México (UNAM), mestra em Ciências da Nutrição
pela Universidade de Wisconsin-Madison (EUA) e doutora em Investigação Biomédica Básica pela UNAM.
Professora do Departamento de Fisiologia da Nutrição do
Instituto Nacional de Ciências Médicas e Nutrição Salvador Zubiran.
Prefácio
Estamos atualmente diante do desafio global de produzir alimentos seguros e
saudáveis, de forma ambientalmente sustentável e acessível, a uma população cada
vez mais urbanizada, que vive mais e sofre tanto por falta como por excesso de
nutrientes.
As leguminosas, nesse contexto, têm importante papel, a ponto de a Assembleia
Geral das Nações Unidades ter proclamado 2016 como o “Ano Internacional das
Leguminosas”, por sua contribuição para a segurança alimentar e nutricional.
A soja se destaca como significativa fonte de proteína de alta qualidade e baixo
custo se comparada a proteínas animais, além de ser fonte de óleo e outros nutrientes
essenciais. É matéria-prima para o desenvolvimento, por processos de vários níveis
de sofisticação tecnológica, de grande quantidade de alimentos e ingredientes,
desde proteínas isoladas e/ou texturizadas até alimentos para crianças, idosos,
atletas, pessoas alérgicas, fortificados e dietas para controle calórico. Ainda, de
alimentos funcionais, pelas propriedades fisiológicas e metabólicas de alguns de
seus componentes.
Neste livro, “Soja como uma fonte de proteína de alta qualidade”, resultado
de um simpósio de atualização, autores com experiência em diversos campos da
nutrição nos relatam tanto o conhecimento consolidado como os novos avanços em
pesquisas sobre as propriedades nutricionais e funcionais da soja e principalmente
de suas proteínas.
Na revisão da literatura recente e nos dados de pesquisas dos próprios autores,
incluem-se tópicos sobre a qualidade da proteína da soja, o papel dessa proteína
em relação à atividade física e síntese de proteína no músculo, a sua adequação
nutricional nas diferentes fases da vida e a sua segurança para crianças e adultos.
Ainda são discutidos tópicos relativos a efeitos ”funcionais”, como no metabolismo
de lipídeos e do colesterol e o seu mecanismo de ação, bem como sua ação na
glicemia pós-prandial.
O livro, pela informação que traz, interessa a professores, pesquisadores e
técnicos de universidades, institutos e da indústria, particularmente aqueles
envolvidos em pesquisa e desenvolvimento, e nos aspectos normativos associados
ao desenvolvimento de novos alimentos e alimentos funcionais.
Ficam claras também no livro a necessidade e a importância do processamento
industrial e de tecnologias avançadas para o aproveitamento de todo o potencial da
soja e outras leguminosas, e de suas proteínas isoladas, para atender aos desafios
globais contemporâneos que mencionamos.
Franco M. Lajolo
Sumário
Soja como uma fonte de proteína de alta qualidade
página 11
O papel da proteína na força corporal
página 33
Adequação de proteínas para diferentes públicos:
crianças, adultos e atletas
página 51
A segurança da soja para adultos e crianças
página 69
Tópicos selecionados sobre o grão de soja e as isoflavonas
página 85
Soja como uma fonte de
proteína de alta qualidade
Dra. Pilar Ines Llanos
Proteínas
Introdução
A origem do nome proteínas é bem conhecida: do grego protos, que quer dizer
primeiro. A presença das proteínas é essencial para a vida. Elas constituem as
biomoléculas mais diversas, complexas e de maior peso molecular. São específicas
para cada espécie e para cada um dos órgãos, causando rejeição no caso de
transplantes. A semelhança entre várias proteínas diferentes determina o grau de
relação entre indivíduos, e isso é chamado de árvore fitogenética.1
11
Aminoácidos
Os aminoácidos (AA) são os elementos que constituem as proteínas. Eles contêm
carbono (C), hidrogênio (H), oxigênio (O) e nitrogênio (N), e alguns contêm enxofre
(S).
Cada AA é composto de um carbono central (chamado de carbono alfa), ligado
a quatro grupos. Os primeiros três são um grupo de aminoácidos que contém
nitrogênio (NH2), um grupo carboxílico (C = O - OH) e um hidrogênio (-H). O quarto
grupo é variável e, de acordo com este, 20 AA diferentes podem ser descritos.
Os AA que constituem a proteína, sua ordem e disposição são determinados
por um código genético, ou seja, o DNA que está presente no núcleo da célula. A
substituição de somente um AA na longa cadeia peptídica que forma a proteína
pode alterar completamente as suas propriedades fisiológicas.
Os seres humanos obtêm o nitrogênio necessário a partir das proteínas que são
parte de sua alimentação.
Os vegetais sintetizam AA a partir de nitratos e do amoníaco, a água e o dióxido
de carbono que formam o ar e aí eles criam os compostos proteicos (polipeptídios
e proteínas). Os organismos animais dependem dessa síntese e consumem proteína
vegetal, recuperam os AA e também criam proteínas juntando AA por meio de
ligantes peptídicos (químicos), que surgem como resultado de grandes moléculas
formadas por um número variável de AA, de algumas centenas a milhares.
ILSI Brasil – Soja como uma fonte de proteína de alta qualidade
Em termos gerais, podemos falar de peptídeos quando a molécula é formada por
até 100 AA (dipeptídios, tripeptídios, oligopeptídios, polipeptídios) e podemos dizer
que se trata de uma proteína quando a quantidade de aminoácidos é maior que 100.
Em quase todas as proteínas, o conteúdo de nitrogênio é de cerca de 16% da
massa total da molécula (com variações de 15,7%, no leite, a 19%, nas nozes), ou
seja, cada 6,25 g de proteína contêm 1 g de nitrogênio. Por isso, o fator 6,25 é usado
para calcular a quantidade de proteína numa amostra, levando-se em consideração
o cálculo de nitrogênio em cada uma.
Classificação dos AA no ser humano
12
O organismo humano precisa usar 20 diferentes formas de AA para desempenhar
todas as suas funções.
Há 9 deles que não podem ser sintetizados pelo organismo, e, portanto, precisam
ser obtidos da dieta; eles são chamados de AA ESSENCIAIS.
As primeiras estimativas a respeito desses AA e sobre a dificuldade do homem
de formar o esqueleto de carbono dos AA são dos trabalhos de Rose, de 1940.
Os aminoácidos essenciais são:
Histidina (1)
Isoleucina
Leucina
Lisina (4)
Valina
Metionina (2) (+ cisteína)
Fenilalanina (3) (+ tirosina)
Treonina (5)
Triptofano.
É importante ressaltar sobre os itens mencionados:
(1) Essencial somente para crianças.
(2) Necessário para a síntese de cisteína.
(3) Necessário para a síntese da tirosina.
(4) e (5) Estes são estritamente essenciais, porque não podem participar das
reações de transaminação, e sua desaminação é irreversível.2
Os remanescentes podem participar em reações de transaminação.
Há outros 11 AA que são considerados NÃO ESSENCIAIS porque o organismo
consegue produzi-los a partir de outros AA essenciais ou não essenciais que são
ingeridos (por transaminação):
Alanina
Arginina (1)
Asparagina
Ácido aspártico
Ácido glutâmico
Cisteína (2)
Glutamina (3)
Glicina (4)
Prolina (5)
Tirosina (6)
Serina.
Entretanto, devemos considerar que:
Os AA (1), (2), (3), (4), (5) e (6), que em condições fisiológicas podem ser
ingeridos e sintetizados pelos AA essenciais que os originam, podem, em certas
situações, tornar-se “essenciais em situações especiais” ou semiessenciais ou ainda
“condicionalmente essenciais”; esse é o caso de recém-nascidos prematuros, que
devem recebê-los pela alimentação.1
Conclusão:
Proteínas na alimentação cumprem duas funções:
1. Garantir a QUALIDADE, de forma a oferecer AA essenciais que cada
condição fisiológica individual requer.
2. Prover QUANTIDADE adequada de AA não essenciais, de maneira que o
organismo possa sintetizá-los.
Quando proteínas contêm os nove AA em concentração suficiente para as
necessidades humanas, elas são chamadas de proteínas completas (balanceadas).
As proteínas incompletas (desbalanceadas) são aquelas nas quais falta um ou
mais dos nove AA.
Proteínas animais e vegetais variam consideravelmente quanto à quantidade e
qualidade dos AA que as formam.
A proteína animal contém, em geral, quantidade suficiente dos nove AA
essenciais. Há uma exceção para a gelatina obtida do colágeno animal, em que falta
um AA essencial, que é perdido no processo de fabricação, e tem baixos níveis de
outros AA essenciais.
13
As proteínas vegetais, em geral, não contêm todos os AA essenciais ou os contêm
em quantidades insuficientes.
A soja é uma exceção, porque contém os nove AA essenciais e quase na mesma
quantidade que na proteína animal.
As proteínas animais (exceto da gelatina) e a proteína da soja são consideradas
proteínas completas.
O restante das proteínas vegetais e a proteína animal da gelatina são consideradas
proteínas incompletas.
Transaminação – Desaminação – Renovação
14
Um homem de 70 kg tem em média 12 kg de proteínas (42% estão nos músculos
esqueléticos, 15% na pele e sangue e 10% nos órgãos e vísceras). Quatro proteínas
(colágeno, miosina, actina e hemoglobina) participam da metade do conjunto total
de proteínas.
Esses 10-12 kg de conteúdo total de proteínas estão em constante reposição e
troca com o conjunto total de aminoácidos (cerca de 100 g), através do processo de
síntese e destruição de cerca de 250 a 300 g por dia, no caso do homem de peso médio
de 70 kg,3,4 e em diferentes tempos e frequências de acordo com cada área do corpo.
O tecido visceral tem um processo mais rápido de troca do que o tecido periférico.5
O processo de transferência de um grupo amina, de um AA para um esqueleto de
carbono, que o transforma num AA não essencial, é chamado de transaminação. Esse
processo requer vitamina B6 e algumas enzimas especiais (como aminotransferase).
Um exemplo desse processo químico é a formação de alanina (um AA não
essencial) a partir do ácido pirúvico (não AA), que aceita e incorpora à sua molécula
o grupo amina fornecido pelo ácido glutâmico (AA não essencial).6
É importante levar em consideração que, uma vez cobertas as necessidades de AA
essenciais e formados AA não essenciais, o excesso de AA proveniente das proteínas
digeridas, mesmo de alta qualidade, não pode ser estocado. Esse excesso passa pelo
processo de desaminação para liberar o grupo amina, na forma de amoníaco, que é
incorporado ao ciclo da ureia no fígado e eliminado pela urina.
O esqueleto de carbono pode ser metabolizado ao entrar no ciclo de energia
(produzindo 4 kcal por grama) ou tornando-se tecido adiposo (com grande custo
de energia).
Conceito do AA Limitante
(proteínas complementares)
A ingestão de proteínas que têm os nove AA essenciais (proteínas completas)
pelo homem é importante, principalmente quando a ingestão do total de proteínas
é reduzida.
A ingestão de proteínas de alta qualidade implica que a digestibilidade seja
também importante, assim como a quantidade de AA essenciais.
Em adultos, cerca de 28% do total de nitrogênio precisam ser fornecidos pelos
AA essenciais. Em crianças, essa porcentagem é de cerca de 36% do total.7
Quando analisados os valores de AA essenciais por grama de proteína alimentar,
o limite de aminoácidos é identificado como o que oferece o menor valor em relação
ao oferecido por uma proteína ideal, chamada de “proteína padrão”, e que cobre as
necessidades de AA essenciais para esse grupo biológico.2
É frequente que as fontes de proteína vegetal (cereais e legumes) contenham todos
os AA essenciais, mas um ou mais de um não são suficientes para as necessidades ou
não são digeridos apropriadamente.
É muito importante saber isso, porque esse conhecimento permite complementar
a falta de AA com outras proteínas que, neste contexto, são chamadas de proteínas
complementares.6
Foi estabelecido que a lisina é o AA essencial limitante dos cereais.
A metionina sulfurada ESS (+ cisteína) é o limitante nas leguminosas.
Esses nutrientes são complementares e oferecem juntos uma proteína completa.
A proteína animal também complementa as proteínas dos cereais, porque tem
bastante lisina (por exemplo, o clássico cereal com leite) e esse complemento é mais
adequado do que proteínas das leguminosas, porque, embora esteja presente no
leite, o AA metionina não é predominante e é limitante nas leguminosas.
As proteínas animais também complementam as proteínas do cereal (leite, ovos,
carne).
A soja é a única leguminosa que tem proteína com valores de metionina
similares aos da proteína padrão, e portanto, sua proteína complementa a proteína
do cereal e de outras leguminosas.
Em algumas situações especiais, como bebês ou crianças, em pessoas
imunodeprimidas ou pessoas idosas, é importante que o maior potencial biológico
possa ser oferecido numa só refeição, com a oferta de proteínas completas ou
proteínas incompletas “complementadas”.
No caso de adultos saudáveis que têm a possibilidade de acessar o conjunto total
de aminoácidos e realizar as reações adequadas, será suficiente se as proteínas forem
complementadas ao longo de diferentes refeições no dia.8
15
Estrutura e classificação das proteínas
16
1) Estrutura9
Este é um ponto importante, por causa da sua influência na digestibilidade.
A estrutura primária é a origem de todas as proteínas e é determinada pela
ordem ou sequência sucessiva de AA em cada cadeia de polipeptídios.
Essa estrutura determina a forma e a função de cada proteína.
Se há qualquer alteração na sua estrutura primária, através de eliminação, adição
ou troca de AA, ela pode mudar a sua configuração geral e originar uma proteína
diferente.
Em conjunto, AA organizados de determinada maneira são capazes de interagir
para dobrar-se e tomar a forma que a proteína precisa para desenvolver todas as suas
propriedades (forma helicoidal, laminada ou irregular). Isso é chamado de estrutura
secundária. As proteínas fibrosas são parte deste grupo. O colágeno, a queratina e
a elastina são exemplos dessa estrutura.
De acordo com as condições físico-químicas, a molécula da proteína dobra-se e
torna sua estrutura estável por meio de atrações e ligações (com pontes de hidrogênio
ou dissulfeto) com outros AA semelhantes.
Isso resulta numa forma tridimensional designada como estrutura terciária que é
característica de muitas proteínas alimentares.
As proteínas globulares são parte deste grupo. Muitas proteínas com função
enzimática ou estrutural têm essa estrutura.
Quando duas ou mais unidades polipeptídicas se unem para constituir uma
nova forma de proteína ou uma ordem superior, elas são chamadas de estruturas
quaternárias.
A hemoglobina é um exemplo dessa estrutura, formada por quatro cadeias iguais
2 por 2.
Classificação de proteínas10,11
A classificação de proteínas é feita com diferentes critérios, e é importante levá-la
em consideração no caso de proteínas alimentares em relação à sua digestibilidade.
1) De acordo com a composição proteica
• Holoproteínas, ou proteínas simples
Formadas, predominantemente ou exclusivamente, por aminoácidos.
• Heteroproteínas ou proteínas conjugadas
Além dos AA, elas têm uma porção não aminoacídica chamada grupo
prostético.
• Glucoproteínas: o grupo prostético é de açúcar, por exemplo, imunoglobulina,
a mucina salivar
• Lipoproteínas: os AA são ligados a um lipídio, por exemplo, lipoproteínas
do sangue
• Nucleoproteínas: os AA são ligados a um ácido nucleico, por exemplo, os
cromossomos
• Metaloproteínas: têm um ou mais íons de metal (Ferro-Zinco-Cálcio)
• Hemoproteínas: o grupo prostético é o HEME (ferroporfirina), por exemplo,
hemoglobina, mioglobina e outras enzimas
• Fosfoproteínas: contêm ácido fosfórico na molécula P, por exemplo, caseína,
saco vitelínico
2) De acordo com sua estrutura ou morfologia e sua solubilidade10
As holoproteínas
• Proteínas fibrosas: são geralmente insolúveis em água, com forma molecular
longa, resistente e elástica. Têm estruturas simples, repetitivas e secundárias,
por exemplo, elastina, colágeno e queratina.
• Proteínas globulares: são proteínas biologicamente ativas. Suas moléculas
arredondadas e compactas são geralmente solúveis em água ou em soluções
salinas, ou no óleo ou no álcool.
Parte deste grupo são as albuminas, globulinas, gluteninas, prolaminas e
muitos hormônios, como a insulina, a prolactina, o hormônio do crescimento
e muitas enzimas.
Funções das proteínas no corpo6
Quase todo processo biológico depende da participação de proteínas. Elas
desempenham funções vitais para a vida celular e também funções específicas
básicas para o organismo. Entretanto, essas funções só podem ter sucesso se todas as
necessidades energéticas do corpo são cobertas.
• Estrutural
Esta é uma das funções mais bem conhecidas. Ela dá resistência e elasticidade
às proteínas, permitindo a formação de tecidos e dando suporte a outras
estruturas, além de facilitar o movimento (por exemplo, no caso das
cartilagens). Algumas dessas proteínas são o colágeno, a actina, a miosina, a
tubulina, a queratina e as histonas.
• Reguladora
Na formação dos hormônios estão várias substâncias que regulam processos,
como o AA tirosina, no caso do hormônio da tireoide, e a insulina, um
hormônio que é formado por 51 AA.
• Enzimática ou catalítica
Quase toda enzima é uma proteína ou tem um componente proteico.
17
18
Proteínas enzimáticas ou catalíticas são em geral compostos que aceleram e
fazem com que as reações químicas sejam mais eficientes nos processos mais
importantes do organismo. Essas substâncias que são transformadas por meio
de reações enzimáticas são chamadas de substrato. Por exemplo, a lisozima, a
pepsina e a polimerase do DNA.
• Imunológica ou de defesa
Estas proteínas protegem o corpo contra possíveis ataques de agentes
externos. Fazem parte deste grupo os anticorpos (imunoglobulina) da fração
gamaglobulina do sangue, o fibrinogênio e o interferon.
• Transportadora
As proteínas transportadoras são responsáveis por levar as substâncias, dentro
do organismo, para o local onde são necessárias; por exemplo, a hemoglobina,
que transporta oxigênio.
• Homeostática
As proteínas homeostáticas contribuem para equilibrar os líquidos do corpo,
como a albumina e a globulina do sangue.
• Reserva
As proteínas em geral não desempenham funções de reserva, mas podem
fazer isso durante o desenvolvimento embriogênico.
• Energética
A proteína contribui com 4 kcal por grama.
Valor da qualidade da proteína11,12
A qualidade de uma proteína alimentar é medida pela capacidade que tem de
manter o crescimento e funcionamento do organismo.
Além disso, é importante considerar que o conceito de qualidade da proteína se
aplica quando a quantidade de proteína ingerida é igual ou menor que o necessário
para satisfazer as necessidades de AA essenciais.
Existem diferentes métodos biológicos e químicos para classificar a qualidade da
proteína.
1. Métodos biológicos
1.1. Valor biológico12
O valor biológico expressa a retenção de nitrogênio.
É uma medida da eficiência de uma proteína alimentar em se transformar em
tecido corpóreo, uma vez que tenha sido absorvida no trato alimentar.
Expressa a quantidade de nitrogênio obtida ou absorvida.
Quando uma proteína alimentar tem quantidade suficiente dos nove AA
essenciais, de forma que o padrão dos AA seja semelhante ao do tecido corpóreo e a
quantidade de nitrogênio absorvida é alta, ela tem um alto valor biológico.
Quando o padrão de alguns alimentos é muito diferente do padrão dos tecidos,
muitos dos AA das proteínas alimentares não vão se tornar proteínas corpóreas e
vão ser eliminados; o grupo amino como descarte de nitrogênio e o esqueleto de
carbono por meio do ciclo de energia.
A maior parte do nitrogênio ingerido não vai ser estocada. Este é o caso de um
valor biológico baixo.
A proteína da clara do ovo tem valor biológico de 100. Tudo o que essa proteína
contém é aproveitado. Leite e proteínas da carne também têm alto valor biológico.
O conceito do valor biológico tem grande importância clínica, porque quando há
necessidade de limitar a ingestão de proteínas ou quando se está em situações de
alta demanda fisiológica, é desejável que o corpo use bem a proteína ingerida em
quantidades limitadas.
A soja é uma exceção entre as proteínas vegetais, porque tem alto valor
biológico, de 90.
1.2. Modificação do peso corporal
Taxa de eficiência proteica (TEP)
Este método indica o valor biológico porque mede o estoque de proteínas pelo
tecido corporal (neste caso, num rato jovem).
Ele relaciona o crescimento desse jovem rato com o ganho de peso e a quantidade,
em gramas, de proteína ingerida a partir de um tipo de alimento somente (uma
certa quantidade ingerida num certo período de tempo). As proteínas vegetais
frequentemente têm uma taxa de eficiência proteica (TEP) porque são proteínas
incompletas. Proteínas animais têm valor superior, com frequência de mais de 2.
Até 1991, esse era o método mais usado nos Estados Unidos, mas desde então foi
abandonado e começou-se a usar o PDCAAS8, porque a qualidade da proteína era
subavaliada através do TEP; experimentos animais exigem mais metionina para o
crescimento da pelagem em comparação com o ser humano.
2. Métodos químicos
2.1. Qualidade química ou escore químico11
O escore químico se refere à quantidade, em miligramas, de cada AA essencial que
é proporcionada por 1 grama da proteína estudada, com o mínimo em miligramas
desses AA essenciais estabelecidos em 1 grama da proteína ideal.
A relação mais baixa (AA da proteína analisada/AA da proteína de referência)
que é calculada para qualquer AA essencial é a que é levada em consideração como
escore químico da proteína e vai de 0 a 1.
Uma proteína na qual falte qualquer um dos 9 AA essenciais tem um escore 0.
19
2.2. Escore aminoacídico corrigido pela digestibilidade da proteína /
Protein digestibility corrected amino acid score (PDCAAS)
Esta é a metodologia que é amplamente utilizada para avaliar a qualidade
da comida para indivíduos maiores que um ano de idade e mulheres grávidas, e
substituiu a TEP desde 1991.
No documento da FAO-OMS de 1989, foi questionado o uso da TEP e a adoção
de procedimentos mais válidos e aceitáveis.
No PD-CAAS que foi proposto pelo Comitê de Especialistas da FAO-OMS em
Roma, em 1991,13 duas variáveis teriam que ser levadas em consideração porque,
se a qualidade de uma proteína alimentar (ou de uma mistura de alimentos) é
determinada corretamente, então se pode prever com segurança a satisfação das
necessidades fisiológicas.
As mais importantes variáveis para estabelecer o PDCAAS de uma proteína
alimentar são:
• A quantidade de AA essenciais por grama de proteína alimentar.
• A digestibilidade da proteína.
20
Passos para calcular o PDCAAS de uma proteína alimentar:
• Analisar o conteúdo de nitrogênio no alimento avaliado. Se a quantidade de
proteína do alimento é desconhecida, calcule a concentração de proteínas de acordo
com o conteúdo de nitrogênio.
Porcentagem de N x 6,25 = g% de proteínas
• Determinar o perfil de AA para verificar a quantidade, em miligramas, de AA
essenciais em 1 g de proteína.
• Calcular o escore de AA: este escore vem da comparação entre os AA
essenciais fornecidos por 1 g de proteína no alimento analisado, sem correção para
a digestibilidade, em comparação com o valor de cada AA essencial da proteína de
referência ou padrão de proteína para a faixa de idade em consideração; em geral,
o grupo pré-escolar, de 2-5, é considerado válido para todas as pessoas (padrão de
referência), exceto para bebês abaixo de um ano de idade.
• Levar em consideração o escore mais baixo que corresponde ao AA essencial
em proporção mais baixa em relação à necessidade.
• Multiplicar esse valor pela digestibilidade presente na proteína alimentar que
está sendo testada.
A resultante é o PDCAAS do alimento analisado (truncando esse valor em 100%).
Há importantes itens a mencionar nesses passos:
1) Os trabalhos foram realizados em 1991.
2) De acordo com algumas questões que foram levantadas depois disso14,15.
3) As conclusões do consenso citado pela FAO-OMS em seu documento Doc.
935 20027.
1. Quantidade de AA essenciais por grama de proteína alimentar
A quantidade de AA essenciais deve ser suficiente para cobrir de forma segura
as necessidades humanas, e por isso é necessário estabelecer um padrão de escore
(relação entre a necessidade de AA essencial e a quantidade de proteína ingerida).
No momento em que foi estabelecido esse padrão, o grupo de crianças de dois
a cinco anos era considerado a faixa de idade mais crítica para estabelecimento das
normas de AA essenciais; portanto, este grupo é usado como referência para se
medir a necessidade de AA essenciais.13
No cálculo do padrão de escore, é considerada a ingestão proteica como um nível
seguro de proteínas ingeridas.
Padrão de escore =
Necessidade de AA essenciais
Nível seguro de proteínas ingeridas
Nas reuniões de especialistas e pelos trabalhos realizados desde 2000, algumas
considerações foram feitas sobre esse assunto:
1.1. A validade das necessidades de AA essenciais usadas como padrão, porque
uma das questões foi que as necessidades foram baseadas nos trabalhos de Torum
(1981),16 que foram realizados entre crianças pré-escolares em recuperação de
desnutrição, que não eram representativos de crianças saudáveis da mesma idade.
Mais que isso, não foi levada em consideração que, em certas circunstâncias, AA
podem passar a ser considerados essenciais (cisteína, tirosina, taurina, glicina,
arginina, glutamina e prolina).15
1.2. Também deve ser observado que foi levado em consideração como ingestão
segura de proteínas o correspondente a 105 mg de nitrogênio por quilo de peso
corpóreo por dia (0,66 gramas de proteína por quilo por dia). É consensual a proposta
como método representativo a consideração da necessidade média de proteína como
ingestão de proteína.7
O Consenso da FAO-OMS Doc 935 2002 propõe a fórmula
Padrão de escore = Necessidade de AA essenciais (mg/kg de peso corpóreo/dia = mg/g proteína
Média das necessidades de proteínas (g/kg peso corpóreo)
A Tabela 1 mostra uma comparação entre:
• Padrão de escore IOM: mg/g da proteína de referência (com base nas
necessidades de crianças pré-escolares de 1-3 anos)
• Isolados de proteína da soja: mg/g proteína alimentar (USDA- National
Nutrient Database Nº 16122)
• Farinha de soja sem gordura: mg/g de proteína alimentar (USDA –National
Nutrient Database Nº 16177)
21
Tabela 1. Comparação de aminoácidos (mg/g de proteína) em diferentes fontes
protéicas
22
Aminoácido
Essencial
Escore padrão
IOM 2002
(mg/g de proteína)
Bebês de
1-3 anos
Isolado
de proteína
da soja mg/g
proteína
sobre 80%
proteínas
Farinha de soja
sem gordura
mg/g de proteína
sobre 47,1%
proteínas
Histidina
Isoleucina
Leucina
Lisina
Metionina + cisteína
Fenilalanina + tirosina
Treonina
Triptofano
Valina
18
25
55
51
25
47
27
7
32
29
53
85
67
27
97
39
14
51
27
49
81
67
29
77
37
13
43
2. Digestibilidade da proteína
Em geral, o uso da proteína é avaliado em termos de digestibilidade e valor
biológico.
Digestibilidade: é medida com a fração digestão-absorção. É a proporção de
nitrogênio absorvido (corresponde às proteínas digeridas e absorvidas).
Foi estabelecida, em 1991, pela relação entre o nitrogênio ingerido com o alimento
e o nitrogênio eliminado nas fezes (em 1991, a importância da digestibilidade no íleo
foi reportada mas não considerada).
O valor diferente da lisina para humanos foi estabelecido em pesquisas
posteriores.
Em animais com estômago único, outras diferenças mais importantes foram
observadas.
Hoje é considerado que esses dados, usando o nitrogênio eliminado pelas
fezes, reflete a digestibilidade aparente, já que inclui o nitrogênio que pode vir do
cólon (proteínas do próprio organismo) e também é influenciado pela atividade
microbiológica dentro do órgão.
Pode ser determinada em humanos (com alto custo e dificuldades), mas também
em modelos animais.17
As pesquisas e discussões depois do ano 2000 propõem que se considere:
Digestibilidade real deve ser medida pela relação entre o nitrogênio ingerido e
o nitrogênio que resta após o processo ileal.
De fato, esses dados correspondem a um balanço mais equilibrado.
Digestibilidade real das proteínas =
ingestão de nitrogênio - (perda fecal de nitrogênio na
dieta testada – perda de nitrogênio x 100
fecal numa dieta sem proteínas)
ingestão de nitrogênio
No documento FAO-OMS 935 2002, publicado em 2003 e revisado posteriormente7
(Tabela 2), é mencionado que é fácil considerar o nitrogênio fecal como uma expressão
da digestão total de nitrogênio, e que a medida do nitrogênio ao nível do íleo pode
ser considerada um dado de melhor qualidade sobre a taxa de digestibilidade dos
AA ingeridos e da melhor avaliação das perdas sofridas pela origem endógena,
assim como da origem por ingestão.
Considera-se que a reciclagem intestinal de nitrogênio e a produção de AA
bacterianos no corpo não estão resolvidas.
Mais pesquisas são sugeridas.
Tabela 2. Digestibilidade das proteínas alimentares por humanos7
Fonte de proteína
Ovos
Carne, peixe
Leite, queijo
Isolado de proteína da soja
Arroz
Milho
Farinha de soja sem gordura
Digestibilidade real %
97
94
95
95
75
85
86
Valor biológico: é a efetividade do uso do nitrogênio absorvido.7
É a expressão de como o nitrogênio absorvido preenche as necessidades.
Portanto, o resultado depende dos níveis considerados para se determinar o
valor do nitrogênio absorvido.
Nos trabalhos mais antigos de 1991, se tomava o nitrogênio fecal para determinar
o equilíbrio, e isso resultava em:
Proteína aparente (N) % = (ingestão de N – N fecal – N urinário) x 100
Valor biológico = ingestão de N - N fecal
Alguns dos estudos mais recentes sugerem avaliar o sujeito para obter
Valor biológico real % = ingestão de N – [(NF - NF 1) - (NU – NU 1)] x 100
ingestão de N - (NF - NF 1)
NF = Perda de nitrogênio fecal na dieta testada
NF 1 = Perda de nitrogênio fecal numa dieta sem proteína
NU = Perda de nitrogênio urinário na dieta testada
NU 1 = Perda de nitrogênio urinário numa dieta sem proteína
Nesse ponto, o documento FAO-OMS 935 2002 sugere mais acurácia.7
23
Biodisponibilidade
Os resultados da digestibilidade + valor biológico são expressos como PNU
(“PROTEIN NET UTILITY”), uma medida da biodisponibilidade.
Biodisponibilidade é a proporção de cada nutriente que pode ser absorvida e
usada.
Ela é influenciada por:
- Digestibilidade.
- Integridade química.
- Interferências que a absorção e o metabolismo podem sofrer.
Levando em consideração essas questões, pode ser importante determinar a
biodisponibilidade dos AA essenciais não somente para alimentos crus, mas também
processados.
Pesquisas mais recentes também determinaram que sejam consideradas as
maneiras pelas quais os procedimentos de preparo afetam a biodisponibilidade.
Um exemplo importante é o efeito negativo sobre a disponibilidade da lisina
quando a reação de Maillard ocorre em diferentes processos de cozimento.7
24
3. Referência ao conceito do escore de AA
O escore de AA determina a efetividade pela qual um nível seguro de ingestão de
proteínas pode satisfazer as necessidades de AA essenciais.
Na pesquisa de 1991, revisada posteriormente, o escore de AA foi determinado.7
Escore de AA =
mg de AA essenciais limitantes em 1 g da proteína testada
<1
mg dos mesmos AA essenciais em 1 g da proteína de referência
Quando não há AA essenciais limitantes e todos eles são iguais ou mais altos do que
os ofertados pela proteína padrão, então os valores reais são considerados como ≥ 1.
Nos trabalhos de 1991, a truncagem não era levada em consideração para o
cálculo do escore de AA essenciais, mas era usada para o valor final do PD-CAAS,
que não pode ser maior que 1-(100%).7
Em estudos subsequentes, esse foi considerado um fato controverso.
O argumento para a decisão final foi que a concentração excessiva de AA
essenciais numa proteína testada não oferecia benefícios adicionais às crianças préescolares de referência.
Trabalhos posteriores questionaram fortemente esse ponto, argumentando que
a validade só seria efetiva no caso de existir uma única fonte proteica em certas
condições fisiológicas (por exemplo, na nutrição enteral).
Essa postura se opõe à situação real de que as proteínas alimentares que contêm
AA essenciais em abundância melhoram o perfil proteico de outras proteínas.
Esse é o caso da proteína complementar do leite e da soja.15
4. Estabelecendo o PDCAAS
Corrigindo o escore de AA essenciais para a digestibilidade
O documento FAO-OMS 9357 conclui que a qualidade da proteína, em termos de
PDCAAS, pode ser calculada:
1. Pela estimativa da digestibilidade daquela proteína.
2. Pela comparação do escore de AA essenciais.
Isso é calculado pela relação entre a melhor taxa de digestibilidade (real) e o escore
de AA essenciais, com base na comparação entre a composição de AA essenciais
por grama de proteína testada e o padrão. Deve levar em consideração o escore de
referência para a faixa de idade (mg de AA essenciais por grama da proteína padrão
para a idade).
O PDCAAS deverá resultar do menor valor obtido na multiplicação de escore
de AA essencial x digestibilidade. O primeiro limitador deve ser a digestibilidade.
De acordo com as taxas de PDCAAS, a maioria das proteínas animais podem
ser consideradas de alta qualidade, mas as proteínas vegetais têm diferenças
significativas.
Para adultos:
• O valor do PDCAAS para proteínas animais é maior que 1 (embora estejam
trucados em 1, o valor do PDCAAS para proteína da soja é fechado em 1, mesmo o
valor sendo um pouco menor).
• Para o restante das fontes de proteína (outras leguminosas e cereais), valores
mais baixos são considerados. Os valores de PDCAAS são de 0,5 a 0,75.
A Tabela 3 mostra exemplos de valores de qualidade de proteína para diferentes
tipos de alimentos, corrigidos para digestibilidade, para adultos, estão na tabela
abaixo (adaptada de AFSSA, 2007; FAO, 2007, Michaelsen et al., 2009)5:
Tabela 3. Porcentagem de PDCAAS e AA essencial limitador para diferentes
tipos de alimentos
Fontes de origem animal
Ovos
Leite, queijo
Carne, peixe
Fontes de origem vegetal
Soja
Outros legumes
Arroz
Trigo
Milho
PDCAAS %
AA essencial limitador
>1
>1
>1
(truncado em 1)
(truncado em 1)
(truncado em 1)
≥ 0,95
0,7-0,75
0,65
0,5
0,5
Metionina + cisteína (fechado em 1)
Lisina
Lisina
Lisina
Deve ficar claro que, quando o valor do PDCAAS é usado para ajustar a ingestão
de uma mistura de proteínas alimentares, na tentativa de se encontrar um nível
seguro, o escore de AA essenciais da mistura não deve exceder 1.
25
A oferta balanceada de AA essenciais e não essenciais é melhor para o metabolismo
do que a oferta excessiva de AA essenciais.
Ao mesmo tempo, deve-se analisar também se há benefício em se adotar valor
maior que 1 para a qualidade da proteína (no caso em que ofereça maior proporção
de AA essenciais).
Exemplo de aplicação do PDCAAS
É aplicável a produtos da soja
Isolado da soja
• 80% de proteína
• Digestibilidade real de 0,95 (Tabela 5, Capítulo 6, Documento 935 FAO-OMS
2003)7
1) A Tabela 4 mostra como determinar a quantidade de AA essenciais em
miligrama por grama de proteína do alimento testado.
Alimento
Quantidade
(g)
Proteínas (g/100)
Isoleucina
Leucina
Lisina
Treonina
Triptofano
Valina
Tabela 4. Quantidade de AA essenciais em mg/g de proteína do alimento testado
Histidina
26
Farinha de soja sem gordura
• 47,1% de proteínas
• Digestibilidade real de 0,86 (Tabela 5, Capítulo 6 Documento 935 FAO-OMS
2003)7
• São avaliados os AA essenciais que são mais importantes em termos
quantitativos em relação à quantidade exigida pelo padrão proteico (embora
estejam sempre acima): correspondem ao grupo de AA sulfurados metionina
e cisteína.
Isolado de soja
100
80
29
53
85
67
27
97
39
14
51
Farinha de soja sem
gordura
100
47,1
27
49
81
67
29
90
43
14
50
AAE mg/g de proteína
2) A Tabela 5 transcreve a quantidade de AA essenciais, em mg/g da proteína
padrão que corresponde à faixa de idade de referência
Tabela 5. Quantidade de AA essenciais, em mg/g de proteína para crianças de 1
a 3 anos
Quantidade
(g)
Leucina
Lisina
Treonina
Triptofano
Valina
anos 1-3
AAE mg/g de proteína
Isoleucina
Proteínas (g/100)
Histidina
Alimento
18
25
55
51
25
47
27
7
2
3) Determinar o escore de AA que corresponde a cada alimento testado. O AA
limitante é aquele que tem os menores valores comparados com a proteína padrão.
Escore de AA essenciais:
Metionina + cisteína x g/proteína do alimento
Metionina + cisteína g/da proteína padrão para a faixa de idade
27
Isolado da soja
Escore de AA
27 ÷ 25 = 1,08
Farinha de soja
Escore de AA
29 ÷ 25 = 1,16
4) Determinação do escore de AA PDCAAS (o mais baixo) x digestibilidade
PDCAAS de isolado da soja 1,08 x 0,95 = 1,02
PDCAAS de farinha de soja 1,16 x 0,86 = 0,99
Tabela 6. Escores para isolado de soja
Aminoácidos
essenciais
Histidina
Isoleucina
Leucina
Lisina
Treonina
Triptofano
Valina
Total de proteínas g%
Padrão de
escore
(1-3 anos)
mg/g
proteína
18
25
55
51
25
47
27
7
32
Isolado de
soja mg/g
proteína
29
53
85
67
27
97
39
14
51
80
Escore
de AA
(S)
PDCAAS
S X D (0,95)
1,08
1,02
Tabela 7. Escores para farinha de soja sem gordura
Aminoácidos
essenciais
Histidina
Isoleucina
Leucina
Lisina
Treonina
Triptofano
Valina
Total de proteínas g%
Padrão de
escore
(1-3 anos)
mg/g
proteína
Farinha de
soja
desengordurada
mg/g
proteína
18
25
55
51
25
47
27
7
32
27
49
81
67
29
90
43
14
50
47
Escore de
aminoácidos
(S)
PDCAAS
S X D (0,86)
1,16
0,99 Truncado em 1
Conclusões sobre o posicionamento a respeito da soja
28
Levando em consideração o papel das proteínas e a participação das proteínas
de alta qualidade na análise da qualidade da proteína da soja, acreditamos que a
soja deveria ocupar um papel importante no programa de alimentação saudável,
principalmente quando se leva em consideração que:
• A proteína da soja oferece muitas possibilidades de ser incluída na
alimentação popular ou em produtos que podem ser facilmente introduzidos
na dieta da família
• Na maioria dos usos que se faz da soja ou nos processos de elaboração de
produtos, ocorre a aplicação de calor, que assegura a destruição de fatores
antinutricionais (termolábeis); portanto, a correção da digestibilidade pode
ocorrer e as recomendações de ingestão são aplicáveis
• A contribuição das isoflavonas e seus benefícios para a saúde.
Se também levamos em consideração a recomendação da FAO-OMS no Documento
para Prevenção de Doenças Crônicas (ECNT),18 encontramos a necessidade de dietas
mistas mais saudáveis:
• Com inclusão de fibras (pela importante participação de produtos vegetais).
• Com a contribuição de proteínas saudáveis.
• Com a limitação da gordura saturada (< 10% da ingestão energética),
mínima ingestão de gorduras trans (< 1% da ingestão energética) e presença
limitada de colesterol (< 300 mg).
Também se demonstrou sua provável intervenção na redução da presença de
ECV.
Quanto à prevenção da osteoporose, há vários estudos que confirmam os
benefícios da soja,19 por exemplo, favorecendo a prevenção da diminuição da
densidade óssea na coluna vertebral de mulheres após a menopausa.
• Outros estudos de 200520 encontraram associação significativa entre a
ingestão de fontes de proteína de soja mistas (proteína animal mais soja) e
uma melhor densidade óssea em meninas de 10 a 15 anos de idade.
Em conclusão, estudos com intervenções de alimentos e a produção de amostras
significativas não são fáceis de se realizar, mas é importante a promoção de mais
pesquisa sobre o assunto.
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O papel da proteína na força corporal
Dr. Marcelo Macedo Rogero
Introdução
O estudo das proteínas é central no campo da nutrição, já que este é um importante
nutriente para a síntese das proteínas tanto funcionais como estruturais do corpo.
As proteínas orgânicas estão em constante síntese e degradação, num processo
chamado de turnover de proteínas (Figura 1).1 Os aminoácidos sozinhos podem
funcionar como neurotransmissores, hormônios, ácidos nucleicos, ácidos biliares e
outras moléculas de importância fisiológica, e a cadeia de carbonos dos aminoácidos
pode ser usada como fonte de energia e convertida em glicose (gliconeogênese).2
Não existe reserva de aminoácidos livres ou proteínas no organismo, e quando a
ingestão de proteínas excede as necessidades, elas são metabolizadas. Por outro lado,
quando há ingestão deficiente de proteínas ou um estado catabólico, o corpo ativa
mecanismos adaptativos, que são regulados por nutrientes e hormônios — tanto
catabólicos quando anabólicos — para preservar a massa proteica do organismo.
Quando esse processo é muito intenso, modificações bioquímicas, fisiológicas e
morfológicas podem ocorrer, especialmente entre indivíduos que fazem parte dos
chamados grupos de risco, como crianças, grávidas, mulheres amamentando e
idosos.3
A ingestão recomendada diária de proteínas é uma indicação da quantidade
específica necessária para manutenção da saúde dos indivíduos normais. Entretanto,
um pré-requisito para se garantir que as necessidades proteicas sejam supridas é que
as necessidades de energia sejam supridas primeiro, já que a redução da ingestão
calórica faz o corpo desviar as proteínas de sua função plástica normal para funções
de reparação e para a produção de energia.4
A soja (Glycine max) é uma das principais fontes de proteína de alta qualidade na
alimentação de humanos e, comparada com alimentos de origem animal, contém
menos ácidos graxos saturados, além de ser livre de colesterol.5 A ingestão de soja e
seus produtos é particularmente frequente nos países asiáticos e está crescendo nos
países ocidentais. Os produtos baseados na soja, como farinha, grãos, leite de soja,
proteína vegetal texturizada e mesmo suplementos nutricionais e fórmulas para
bebês, são amplamente disponíveis para a população. É estimado que a ingestão de
proteína de soja seja de cerca de 10 gramas por dia no Japão, enquanto nos países
europeus e na América do Norte é de menos de 1 grama por dia.6
Os grãos da soja correspondem a 35%-40% do peso seco de proteína, e 90% do
conteúdo está na forma de globulinas: β-conglicinina (7S) e glicinina (11S). A glicinina
33
34
é composta de subunidades A (acídica) e B (básica), enquanto a β-conglicinina
tem subunidades α, α’ e β.7 As proteínas da soja fornecem todos os aminoácidos
essenciais para a nutrição humana, o que a caracteriza como uma fonte vegetal de
proteína de alta qualidade.8 Além disso, a soja contém 30% de carboidratos e 20% de
lípides, assim como vitaminas (A, E, tiamina e riboflavina), minerais (ferro, cobre,
cálcio, magnésio, zinco, cobalto, fósforo e potássio), fibras insolúveis e compostos
bioativos (isoflavonas, saponinas, fitatos e inibidores da protease).9
Pelo fato de que a ingestão de soja está associada com vários benefícios à saúde,
especialmente quanto à redução do risco de doenças crônicas, o FDA (Food and
Drug Administration), em 1999, aprovou a alegação de propriedades funcionais da
proteína da soja, o que estabeleceu em 25 gramas o consumo de proteína de soja
como parte de uma dieta com baixa quantidade de gordura saturada e colesterol.
Esta alegação foi proposta com base em evidências de que a proteína da soja
favorece a redução da concentração plasmática do colesterol do tipo LDL (low density
lipoprotein), o que pode ajudar a reduzir o risco de doença cardiovascular. Para
atingir essa ingestão, o FDA recomendou a divisão em quatro porções de 6,25 g de
proteína de soja ao longo do dia.10 Outros países adotaram essa alegação, incluindo o
Japão, o Reino Unido, a África do Sul, Filipinas, Brasil, Indonésia, Coreia e Malásia.7
Embora muitos estudos clínicos indiquem efeitos hipolipidêmicos da proteína da
soja, há inconsistências, especialmente quanto à magnitude desse efeito. Análise
de 22 estudos clínicos randomizados conduzida pela American Heart Association
(AHA) mostrou redução média de 3% na concentração plasmática de colesterol
LDL.11 Com base em metanálise que incluiu 43 estudos, encontrou-se que a ingestão
regular de uma a duas porções de proteína da soja (15-30 g) contribui para a redução
de aproximadamente 5% da concentração plasmática de colesterol LDL.12
Figura 1. O conjunto total de aminoácidos é o precursor da síntese de proteínas.
Esses aminoácidos podem ser derivados da degradação de proteínas e da oferta de
aminoácidos a partir do sangue, enquanto aminoácidos não essenciais podem ser
derivados de síntese de novo. Além disso, os aminoácidos intracelulares podem ser
oxidados ou liberados na corrente sanguínea. Adaptado de Deutz e Wolfe.1
Qualidade da proteína da soja
Um dos métodos usados na avaliação da qualidade da proteína é o escore
químico, que compara os aminoácidos limitantes da proteína testada com os
aminoácidos de uma proteína de referência, que é a albumina do ovo. Entretanto, o
escore químico não é uma medida satisfatória para avaliar a qualidade da proteína,
já que não considera o valor biológico e as necessidades individuais.13 Para avaliar
melhor a qualidade da proteína, é importante analisar os processos envolvidos
na homeostase dos aminoácidos e o balanço nitrogenado.14 Assim, a qualidade
da proteína pode também ser avaliada pelo valor biológico (VB) e pela utilização
proteica líquida, ou net protein utilization (NPU). Esses métodos exigem testagem
biológica, em que se analisam a quantidade de nitrogênio consumida ou absorvida
pelo corpo e a quantidade excretada. Em indivíduos saudáveis, a ingestão de
proteína de soja concentrada mostrou VB e NPU equivalente aos da proteína do
leite.15 Em outro estudo, a ingestão de isolado de proteína da soja resultou em VB
e NPU comparáveis ao da proteína da carne, que faz dela uma proteína com alto
valor nutricional.16
35
O método de classificação conhecido como protein digestibility-corrected amino acid
score (PDCAAS) foi adotado como preferido para a medida do valor da proteína na
nutrição humana, já que oferece uma avaliação do conteúdo do primeiro aminoácido
limitante das proteínas e a digestibilidade da proteína de referência. Entre as várias
fontes de proteína vegetal, a proteína da soja se destaca por seu alto valor biológico,
já que o isolado proteico da soja e o concentrado proteico da soja têm valores de
PDCAAS de 1,0 e 0,99 respectivamente.17
A fórmula PDCAAS é esta:
PDCAAS (%) = (mg do AA limitante em 1 g da proteína testada) x digestibilidade real (%) X 100
(mg do mesmo AA in 1 g da proteína de referência)
onde AA = aminoácido.
36
O balanço nitrogenado é a diferença entre a quantidade diária de nitrogênio
ingerida e a excreção diária. Um adulto que se alimenta de uma dieta adequada e
equilibrada está, geralmente, em balanço nitrogenado, ou seja, um estado no qual
a quantidade de nitrogênio ingerida está equilibrada com a quantidade excretada,
o que resulta em equilíbrio quanto à modificação de quantidade de nitrogênio
orgânico. Alguns estudos mostram que um aumento na ingestão de proteína
leva a um balanço nitrogenado positivo.14,18 Nesse contexto, Fleddermann et al.19
encontraram que aumento no consumo de proteína da soja (30 g por dia) resulta em
balanço nitrogenado positivo em adultos saudáveis.
Efeito da proteína da soja no
glucagon e resposta insulínica
Os hormônios insulina e glucagon participam na regulação do metabolismo
da glicose e dos lipídios, produzindo efeitos opostos nas vias da biossíntese e
catabólicas no fígado, músculo esquelético e tecido adiposo, e um aumento na taxa
de glucagon/insulina é associado com aumento no risco de desenvolvimento de
doença cardiovascular. Além disso, indivíduos obesos têm diferentes anormalidades
metabólicas, incluindo a hiperinsulinemia, a resistência à insulina, a dislipidemia e a
esteatose hepática, entre outras modificações que compõem a síndrome metabólica.20
A proteína da soja reduz a hiperinsulinemia, que, por sua vez, diminui a expressão
do fator de transcrição hepático SREBP-1 e enzimas envolvidas na lipogênese.
Portanto, a ingestão de proteína da soja reduz o risco de esteatose e lipotoxicidade no
fígado.21,22 Noriega-López et al.23 verificaram que animais alimentados com proteína
da soja tiveram aumento na sensibilidade à insulina medida por clamp euglicêmico,
quando comparados com os animais que receberam dieta com caseína, indicando
que esses animais precisam de menos insulina para manter os níveis de glicose na
faixa da normalidade. Além disso, ingestão da proteína da soja a longo prazo leva a
concentração de glucagon 51% maior quando comparada com a ingestão de caseína.20
Entre as possíveis causas desse efeito, a composição aminoacídica da proteína da
soja deveria ser destacada. Geralmente, proteínas vegetais têm maiores quantidades
de aminoácidos que são dispensáveis, como arginina, glicina e alanina, enquanto as
proteínas de origem animal têm mais aminoácidos essenciais, como a lisina. Deve-se
salientar que uma taxa arginina/lisina alta está associada com nível sérico alto de
glucagon.24,25 Nesse sentido, verificou-se que a redução da taxa de insulina/glucagon
induzida pela proteína da soja está associada com alta taxa de arginina/lisina, cujo
valor é igual a 1,20, enquanto a taxa é de somente 0,47 para a caseína. A taxa insulina/
glucagon de ratos alimentados com dietas com 18% ou 50% de proteína da soja foi
44% e 50% mais baixa, respectivamente, do que a taxa de ratos alimentados com
dietas de caseína. Portanto, parece que a secreção de glucagon e insulina é regulada
pelo tipo e concentração de aminoácidos identificados por células α e β nas ilhotas
pancreáticas de Langerhans, respectivamente.26
Além disso, as isoflavonas, ligadas fortemente à proteína da soja, podem regular
a secreção de insulina, já que estudos in vitro mostraram que essas ilhotas, incubadas
com genisteína, daidzeína ou equol reduzem significativamente a secreção de
insulina pelas ilhotas pancreáticas.23
Soja e nutrigenômica
A ciência da genética e da genômica desenvolve-se a passo acelerado. Novas
tecnologias e descobertas tecnológicas aprofundam nossos conhecimentos de
como os nutrientes e os padrões dietéticos afetam a manutenção da saúde e o
desenvolvimento da doença. Nutrigenômica é um termo amplo que abrange
nutrigenética, nutrigenômica e epigenômica nutricional, todas envolvendo a maneira
como os nutrientes e os genes interagem e são expressos para revelar desfechos
fenotípicos, inclusive o risco para a doença.27 A nutrigenômica surgiu no contexto da
era pós-sequenciamento do genoma, focada no estudo da influência do alimento no
funcionamento do genoma e seu consequente impacto na interação gene-nutriente
e no fenótipo. Essa interação é bidirecional: os nutrientes e compostos alimentares
bioativos podem modular a expressão gênica e, de maneira semelhante, as variações
genéticas influenciam o modo como o genoma responde à comida. Um dos
principais objetivos da nutrigenômica é desenvolver recomendações nutricionais
personalizadas, de acordo com as características genéticas do indivíduo, de maneira
a promover a saúde e reduzir o risco de doença crônica.28
O papel da soja na modulação da expressão de genes envolvidos no metabolismo
dos lipídios foi extensamente estudado, já que a ingestão de proteína da soja está
associada com melhora no perfil lipídico, conforme evidenciado por diminuição
na concentração plasmática de colesterol total e colesterol tipo LDL, e aumento na
37
38
concentração do colesterol HDL (high density lipoprotein).29 Entre os mecanismos
propostos relacionados com esses efeitos da proteína da soja, salientamos a redução
na absorção de colesterol, aumento na excreção fecal de ácidos biliares, atividade de
sobre-regulação do receptor hepático do LDL e aumento na concentração da tiroxina
sérica (T4).20 Nesse contexto, foi proposto que a proteína da soja pode regular o
metabolismo de lipídios ao modular a atividade de vários fatores transcricionais
envolvidos nele, como a proteína ligadora do elemento regulador do esterol (SREBP),
o receptor ativado peroxisomal-proliferador (PPAR) e o receptor X hepático (LXR).30
A ingestão de proteína da soja tem grande impacto na expressão gênica do
fígado. Estudos mostram que 33% de 8.000 genes analisados no fígado expressavam
de forma diferente após a ingestão de proteína da soja quando comparada com
caseína. Importante notar que a ingestão de proteína da soja reduz a expressão
de genes reguladores da síntese de ácidos graxos, como a enzima málica e a ácido
graxo sintase, cujo efeito se relaciona com o fato de que a proteína da soja induz a
redução hepática proteica e a expressão genética do fator de transcrição SREBP-1.
A redução de SREBP-1 induzida pela soja pode ocorrer através da regulação
negativa da expressão do gene receptor nuclear LXR.31,32 Embora os mecanismos
moleculares não sejam completamente compreendidos, a regulação da expressão
genética de SREBP-1 pelas proteínas de soja dietéticas pode ser mediada por meio
de vias dependentes ou independentes da insulina. Já foi evidenciado que a insulina
estimula a expressão hepática de SREBP-1, e que a proteína da soja diminui a secreção
de insulina e aumenta a remoção da insulina do fígado. A ingestão de proteína da
soja também aumenta a expressão do gene receptor de LDL no fígado, e outros
resultados sugerem efeitos benéficos da proteína da soja na saúde cardiovascular
(Figura 2).20,33
PPARs representam uma subclasse da superfamília de receptores nucleares e
têm três isoformas: PPARα, PPARβ e PPARγ. O gene codificador PPARα é expresso
principalmente no fígado, enquanto os que codificam PPARβ e PPARγ são expressos
principalmente no intestino grosso e no tecido adiposo, respectivamente. Esses são
considerados alvos moleculares relevantes para redução do risco e tratamento de
doenças do metabolismo de lípides e carboidratos, assim como da inflamação.34,35
Estudos mostram que a ingestão de proteína da soja causa diminuição da
concentração hepática de triacilglicerol e aumento na expressão do gene PPARα
no músculo esquelético e carnitina palmitol-transferase (CPT)-1 — uma enzimachave no transporte de ácidos graxos para a membrana mitocondrial interna, o que
favorece a ocorrência de β-oxidação. Expressão aumentada de CPT-1 é mediada pela
ativação do receptor nuclear PPAR, que promove aumento da oxidação de ácidos
graxos. Além disso, a ativação de PPARγ inibe o acúmulo de colesterol ao aumentar
o fluxo dessa substância.36,37
Figura 2. Efeitos da ingestão da proteína da soja na regulação da expressão
genética do fator de transcrição SREBP-1 e do receptor nuclear LXR no fígado, o
que culmina na redução da expressão genética de enzimas envolvidas com a
lipogênese (enzima málica, ME) e ácido graxo sintase (FAS) e, consequentemente, na
diminuição da síntese de triacilglicerois (TAG). Além disso, a ingestão da proteína
da soja promove aumento da expressão genética do receptor hepático LDL (LDLr).
Proteína da soja, exercícios de
resistência e metabolismo proteico
Exercícios de resistência são um estímulo poderoso para a hipertrofia muscular
em humanos. A hipertrofia ocorre quando a taxa de síntese de proteína muscular
excede a taxa de degradação, de forma que o balanço proteico muscular seja
positivo. O efeito agudo do exercício de resistência melhora o balanço proteico;
entretanto, na ausência de ingestão alimentar, o balanço permanece negativo
(catabólico), como mostra a Figura 3.38,39 É geralmente aceito que, após semanas
ou meses de treinamento de força, o crescimento muscular ocorra como resultado
crônico das elevações transitórias da síntese acima da degradação proteica durante
o tempo de recuperação entre sessões consecutivas de exercício (Figura 4). Além
disso, a interação entre o metabolismo proteico e a ingestão de nutrientes durante
esse período determina o impacto da dieta na hipertrofia muscular. Estudos em
humanos mostraram que efeito anabólico da ingestão proteica está associado com
aumento nos níveis de aminoácidos livres no sangue, o que resulta em elevação da
disponibilidade de aminoácidos para o músculo esquelético.40
39
Hartman et al.41 verificaram que o consumo de leite bovino após exercício resistido
resultou em maior ganho de massa magra e maior perda de massa gorda quando
comparado com a ingestão de uma bebida isonitrogenada e isocalórica baseada em
proteína da soja em homens jovens. Entretanto, outros estudos não encontraram
diferenças relativas ao tipo de proteína e ganho de massa magra após um certo
período de exercício resistido. Nesse sentido, Candow et al.42 observaram que a
massa magra aumentou após seis semanas de treinamento de resistência comparado
com a suplementação de carboidratos, entretanto não foram encontradas diferenças
significativas quanto ao ganho de massa magra entre os grupos que receberam
suplementação com leite de proteína do trigo ou proteína da soja.
40
Figura 3. Síntese proteica muscular, degradação proteica muscular e balanço
proteico analisado sob repouso e 3-4 horas após sessão de exercício de resistência
em indivíduos sem treinamento. Adaptado de Biolo et al. (1995). * p < 0,05 versus
repouso.
Proteínas de alta qualidade, como a proteína da soja, a caseína e a do trigo,
promovem a síntese proteica muscular após o exercício por meio da ativação da via de
sinalização do alvo do complexo rapamicina 1 em mamíferos (mTORC1). A ingestão
de mistura de três proteínas após treinamento de resistência pode causar aumento
prolongado na concentração sanguínea de aminoácidos, ativar a via de sinalização
de mTORC1 e elevar a síntese proteica muscular. Esses resultados indicam que essa
estratégia nutricional é efetiva no planejamento dietético de indivíduos em busca de
hipertrofia muscular induzida por treinamento de resistência.43
41
Figura 4. Síntese muscular proteica e degradação durante e após exercício de
resistência. O balanço proteico positivo é necessário para a ocorrência de hipertrofia
e, portanto, o tempo de recuperação entre sessões de exercícios, assim como a
ingestão de energia e macronutrientes durante o período após o exercício, afetam a
resposta muscular. Adaptado de Lemon.44
Ingestão proteica e balanço proteico
muscular após perda de peso
A obesidade é um problema global de saúde pública e pode estar associado com
vários riscos cardiovasculares, como diabetes tipo 2, dislipidemia e hipertensão. As
evidências mostram que as dietas de restrição calórica são efetivas no tratamento
da obesidade, ao promover a perda de gordura corporal. Entretanto, o balanço
nitrogenado negativo também pode resultar na perda de massa magra, que é
associada com uma miríade de consequências negativas, inclusive reduções na taxa
metabólica basal, no turnover proteico e na performance, e aumento do risco de
lesões.45
A perda de massa magra durante balanço energético negativo pode ser atenuada
pela ingestão aumentada de proteína.46 A ingestão diária necessária é de 0,8 a 1,2 g
por quilo de peso corpóreo, o que exige que se sustente a ingestão proteica absoluta
original e a restrição de carboidratos e gordura durante a dieta de restrição energética.
A ingestão de 1,2 g por quilo de peso corpóreo é benéfica para a composição corporal
e melhora a pressão arterial.47
A regulação do turnover proteico no músculo esquelético é também influenciada
pela composição aminoacídica e pela qualidade da proteína dietética. A proteína
da soja é considerada uma proteína completa, já que contém quantidades grandes
de todos os aminoácidos essenciais e um valor nutricional que é mais ou menos
equivalente ao de uma proteína animal de alto valor biológico, o que indica que
essa proteína é uma importante fonte proteica no tratamento dietético de indivíduos
obesos. Em obesos, o efeito da perda de peso causado pela ingestão de proteína da
soja foi similar ao da caseína, mas mais baixo que o da proteína do trigo.48,49 Embora
não sejam conclusivos, os estudos indicam que a ingestão de proteína da soja pode
ser benéfica para o controle de peso em indivíduos obesos, provavelmente por
meio de mecanismos envolvendo o controle da saciedade e o gasto energético.50 Em
indivíduos com sobrepeso ou obesos, uma dieta hipocalórica rica em proteína de
soja promoveu perda de peso, ao diminuir a gordura corporal, sem perda de massa
magra.51,52
42
Proteína da soja e saúde do osso
O impacto da ingestão de proteínas para o metabolismo do osso tem sido
amplamente investigado. Uma teoria foi proposta de que uma dieta rica em proteínas
poderia prejudicar a saúde do osso por estar associada com um aumento da acidose
metabólica, devido à produção de íon amônio e sulfatos de aminoácidos contendo
enxofre. Consequentemente, seriam empregados sais básicos (carbonatos e citratos),
presentes nos ossos, a fim de neutralizar e manter a homeostase do pH do sangue,
resultando em aumento da excreção de cálcio urinária e perda óssea.53,54 Entretanto,
diferentemente da teoria proposta, os resultados de metanálise mostraram que a
ingestão de proteína está relacionada com benefícios para o metabolismo do osso.
Revisão sistemática e metanálise mostrou uma associação positiva entre a ingestão
de proteína e a densidade mineral óssea.55
Estudos epidemiológicos mostram benefícios do consumo da proteína da soja
na saúde óssea, enquanto estudos clínicos randomizados ainda estão inconclusivos.
Em estudos transversais, houve associação positiva entre ingestão aumentada de
proteína da soja e aumento do conteúdo e da densidade mineral óssea em mulheres
asiáticas.56,57 De forma semelhante, estudos longitudinais indicam que a ingestão de
soja está associada com risco diminuído de fraturas, particularmente entre mulheres
no período da pós-menopausa precoce.58
Num estudo clínico randomizado com mulheres na pós-menopausa, a ingestão
de 40 gramas por dia de um suplemento baseado em proteína da soja durante três
meses teve grande influência no metabolismo ósseo, quando comparado com os
suplementos baseados em proteína do leite. Nesse estudo, a proteína da soja diminuiu
a excreção urinária de deoxipiridolina, um marcador específico de reabsorção óssea,
e aumentou as concentrações séricas do fator de crescimento semelhante à insulina
1 (IGF-1). As concentrações de IGF-1 têm sido correlacionadas positivamente com a
massa óssea em mulheres no período pré, peri ou pós-menopausa.59 Por outro lado,
em mulheres no período tardio após a menopausa, uma intervenção com isolado
proteico da soja por um ano não causou qualquer mudança no metabolismo ósseo,
quando comparado com uma proteína controle.60
É importante ressaltar que parte dos efeitos da soja na saúde do osso pode
estar relacionada com a ação das isoflavonas. Metanálise de estudos clínicos
randomizados em mulheres na pós-menopausa indicam que as isoflavonas da soja
estimulam a formação óssea e diminuem o processo de reabsorção, reduzindo a
perda de massa óssea.61-63 Em estudos que envolveram somente mulheres ocidentais
no período perimenopausa, a ingestão de isoflavonas da soja parece não ter sido tão
efetiva na redução da perda óssea.64 Esses resultados conflitantes sobre os efeitos
das isoflavonas estão relacionados com o estado do osso no momento inicial, assim
como outras condições, como o tipo de suplemento, a dosagem de isoflavonas e a
duração da intervenção.63,65
Ingestão diária recomendada de
aminoácidos essenciais e proteínas
A qualidade da proteína dietética é determinada pela razão relativa entre
os aminoácidos essenciais e a sua digestibilidade. O isolado proteico da soja e a
proteína animal, como de ovos, carne de boi e aves, peixe, leite e laticínios, provê
uma taxa adequada dos nove aminoácidos essenciais e, portanto, é considerado uma
proteína “completa”. A Tabela 1 mostra a quantidade de aminoácidos contidos no
isolado proteico da soja, no leite desnatado e na carne quando comparada com a
recomendação diária (RDA) para crianças de dois a quatro anos e adultos entre 19
e 30 anos.13 A Tabela 2 mostra a recomendação de ingestão proteica de acordo com
a idade.66
43
Tabela 1. Conteúdo de aminoácidos (mg/g de proteína) em diferentes fontes
proteicas13
Recomendação Recomendação
para crianças
para adultos
(2-4 anos)
(19-30 anos)
Histidina
Isoleucina
Leucina
Lisina
Metionina + Cisteína
Fenilalanina
Treonina
Triptofano
Valina
19
28
66
58
25
63
34
11
35
14
19
42
38
19
33
20
5
24
Isolado
proteico
da soja
Leite
desnatado
Carne
25
48
80
61
25
87
37
13
49
26
58
93
75
32
92
43
13
64
33
44
77
81
36
72
43
11
48
Tabela 2. Recomendação proteica na dieta66
Recomendação
(g/kg peso corpóreo/dia)
Recomendação
diária (g)
Crianças
0 – 6 mesesa
7 – 12 mesesb
1 – 3 anosb
4 – 8 anosb
9 – 13 anosb
1,52
1,50
1,10
0,95
0,95
9,10
13,5
13,0
19,0
34,0
Adolescentes
Sexo masculino: 14 -18 anosb
Sexo feminino: 14 -18 anosb
0,85
0,85
52,0
46,0
Adultos
≥ 19 anosb
0,80
Gravidezb
Lactaçãob
1,10
1,10
Idade
44
+ 25,0
+ 25,0
Ingestão adequada (AI); bRecomendação diária (RDA)
a
Considerações finais
A proteína da soja é uma proteína de alto valor biológico associada a efeitos
benéficos no metabolismo de lipídios, o que pode resultar em redução do risco
cardiovascular. Esses efeitos da proteína da soja estão parcialmente associados
com redução na taxa de insulina/glucagon, assim como diminuição na expressão
de genes envolvidos na lipogênese hepática. Esses efeitos benéficos previnem a
hiperinsulinemia e reduzem a lipotoxicidade hepática. A proteína da soja ajuda no
ganho de massa muscular em indivíduos envolvidos com treinamento de resistência
e promove a perda de massa gordurosa e atenuação da perda de massa muscular
em pacientes sob dieta hipocalórica. Além disso, estudos epidemiológicos mostram
benefícios do consumo dessa proteína para a saúde óssea, e parte desses efeitos
podem estar relacionados com a ação das isoflavonas.
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48
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2002.
Adequação de proteínas
para diferentes públicos:
crianças, adultos e atletas
Dr. Lisandro Alberto García
Proteínas: revisão geral
As proteínas constituem uma parte essencial da dieta humana, porque oferecem
nitrogênio e aminoácidos ao organismo, que são usadas para a síntese e manuteção
das proteínas codificadas no genoma humano. As proteínas também fornecem
outras substâncias nitrogenadas não proteicas mas metabolicamente ativas, como
hormônios peptídicos, neurotransmissores, ácidos nucleicos, glutationa e creatina.
Os aminoácidos também são substrato para desaminação e o seu esqueleto de
carbono é usado em diferentes vias metabólicas como um substrato de energia.
As proteínas são formadas a partir da junção de aminoácidos. Essa união se dá
por meio de ligações peptídicas, nas quais o grupo carboxila de um aminoácido
interage com o grupo amino de outro (ou imino, no caso da prolina). A progressão
dessas ligações formam as cadeias polipeptídicas que estão dobradas numa
estrutura tridimensional para formar a proteína. A estrutura primária, a sequência
de aminoácidos das proteínas, é predeterminada pelo código genético. Vinte
aminoácidos de origem natural são os chamados aminoácidos proteinogenômicos,
que são estruturas necessárias para a construção de proteínas nos organismos vivos.
Com poucas exceções, somente os L-isômeros são incorporados dentro das proteínas.
Tanto nos alimentos quanto no organismo, aproximadamente 95% de uma
proteína é formado por nitrogênio; o restante, 5%, são formados parcialmente por
outros compostos nitrogenados, como aminoácidos livres, ureia e nucleotídios.
Dos 20 aminácidos que formam as proteínas, 9 são essenciais (histidina,
isoleucina, leucina, lisina, metionina, fenilalanina, treonina, triptofano e valina), e os
11 restantes não são essenciais (alanina, arginina, cisteína, glutamina, glicina, prolina,
tirosina, ácido aspártico, asparagina, ácido glutâmico e serina). Dos aminoácidos
essenciais, lisina e treonina são estritamente indispensáveis, porque não participam
da transaminação e a sua deaminação é irreversível. Em certas situações, alguns
dos aminoácidos não essenciais podem ser convertidos em condicionalmente
essenciais devido a necessidades aumentadas ou dificuldade de síntese em situações
fisiológicas específicas — como as encontradas em neonatos prematuros ou em
condições patológicas, como doença grave. Esses aminoácidos incluem: arginina,
cisteína, glutamina, glicina, prolina e tirosina.1,2
51
52
Além de servir como “tijolos de construção” das proteínas, cada aminoácido tem
sua própria via metabólica não proteinogênica. Alguns são usados como precursores
de compostos nitrogenados, como a glutationa, vários neurotransmissores, óxido
nítrico, creatina, carnitina, taurina ou niacina. A glutationa, o aspartato e a glicina
são usados na síntese de ribo e desoxirribonucleotídeos, precursores da síntese dos
ácidos nucleicos RNA e DNA. Arginina e glutamina são precursores de aminoácidos
não proteinogênicos, como a ornitina e a citrulina, que têm papel fundamental na
troca interorgânica de nitrogênio. A glutamina e o glutamato são precursores de
intermediários no ciclo de Krebs e são também importantes substratos de energia em
diferentes células. Os aminoácidos são usados, após deaminação, como substrato
de energia na gliconeogênese e na queratogênese. Alguns podem agir direta ou
indiretamente como moléculas sinalizadoras intracelulares. O glutamato é conhecido
como um neurotransmissor, o triptofano é precursor da serotonina, a tirosina é a
precursora das catecolaminas e da dopamina, e também de hormônios da tireoide, e a
histidina é precursora da histamina. A arginina ativa o primeiro passo da eliminação
de NH4+/NH3 durante o ciclo hepático da ureia, e também serve como secretor
de insulina por meio das células β-pancreáticas das ilhotas de Langerhans; ela é,
por meio da atividade da sintase do óxido nítrico, o precursor do óxido nítrico que
regula a pressão arterial. Por fim, a leucina foi amplamente investigada devido a seu
papel como um sinalizador celular da síntese proteica por meio do alvo rapamicina
(mTOR) em mamíferos. Essas vias metabólicas não proteinogênicas e as atividades
de sinalização são incluídas no conceito de necessidades proteicas quando o balanço
nitrogenado é neutro e quando as necessidades de aminoácidos estão supridas.3
Digestão e metabolismo
Em humanos, as proteínas ingeridas por meio do alimento (40 a 110 gramas por
dia), as proteínas endógenas, secretadas no lúmen intestinal (20 a 50 gramas por dia),
e as moléculas não proteicas que contêm nitrogênio (ureia e outras) secretadas no
trato digestivo são misturadas com o material que está em trânsito no lúmen do trato
gastrointestinal, sujeitas a digestão e absorção.4 A maioria das proteínas é transferida
para o organismo por meio da absorção de seus aminoácidos pela mucosa intestinal,
enquanto uma pequena parcela permanece no lúmen e alcança o íleo terminal. O
restante, que não foi absorvido, e o conteúdo intestinal não absorvido, passa do íleo
terminal para o intestino grosso, e o conjunto fica então sujeito à ação da microflora
colônica.
A digestão química das proteínas começa no estômago e continua no intestino
delgado. No humano saudável, as enzimas digestivas agem nas proteínas e liberam
aminoácidos. A passagem delas pela membrana vilosa acontece por meio de vários
transportadores não saturáveis.5 O intestino delgado apresenta atividade metabólica
intensa e sua mucosa metaboliza uma quantidade importante de aminoácidos
essenciais e não essenciais durante o processo de absorção. No estado absortivo, os
aminoácidos originários dos alimentos, mais do que os sistêmicos, são precursores
das proteínas que são sintetizadas na mucosa. A glutamina e o glutamato são
substratos importantes de energia, os mais usados pelo tecido intestinal, sendo que
sua presença na circulação portal é rara. De 50% a 60% da treonina fornecida pelas
proteínas alimentares são usados pelas células caliciformes para síntese de muco.
Dentre os aminoácidos lisina, leucina e fenilalanina, 15% a 30% são usados pelo
intestino, enquanto outras frações aparecem na circulação portal. Apenas 12% dos
aminoácidos excretados pelo intestino são usados para a síntese de proteínas na
mucosa, e o restante é catabolizado.
Aproximadamente 15 gramas de proteína ao dia permanecem no lúmen intestinal
e entram no cólon. Ali, as proteínas são quebradas em peptídeos e aminoácidos por
meio de proteólise bacteriana. Os aminoácidos entram no processo de deaminação
e descarboxilação. A ingestão de proteínas deve considerar que existe esta perda de
aminoácidos.4 A microflora colônica exerce atividade ureolítica, de maneira que o
nitrogênio da ureia secretado no intestino pode ser reciclado, seja para a síntese de
aminoácidos pelas bactérias ou pela captura de amônia do intestino (Figura 1).
53
Figura 1. Mecanismo de um metabolismo protéico normal
Amônia no colonócito é capturada pelo ácido pirúvico e transformada em alanina
pelo alfa-cetoglutarato, e por sua vez em ácido glutâmico; ou pelo oxaloacetato
em ácido aspártico. Uma vez formados, esses aminoácidos são convertidos em
transportadores extracelulares dos grupos amino, que podem então transferi-los, via
transaminação, em cetoácidos, para formação de novos aminoácidos não essenciais.
Esse mecanismo de reciclagem da ureia pode ser considerado importante em termos
de conservação de nitrogênio.6,7
Parte do conteúdo proteico das fezes é de origem microbiológica para o uso
de nitrogênio pela microbiota intestinal, como descrito nos parágrafos anteriores.
Assim, a medida da digestibilidade ileal e fecal, assim como da digestibilidade dos
aminoácidos e do nitrogênio real aparente, tem diferentes significados e pode ser
usada com diferentes objetivos. Medidas ao nível do íleo são críticas para determinar
a perda dos aminoácidos endógenos e dietéticos, assim como a medicação ao nível
fecal é crítica em termos de avaliação de perdas do nitrogênio total do organismo.8
Até o momento, a reciclagem de nitrogênio intestinal e os aminoácidos sintetizados
pelas bactérias são considerados uma medida clara para o cálculo da necessidade
orgânica de nitrogênio.
54
Ingestão proteica recomendada
para crianças e adolescentes
Os valores de referência atuais para proteínas (ou seja, recomendação de ingestão
diária) para crianças na Suíça são documentados no Daily Dietary Reference Intakes
para Alemanha, Áustria e Suíça (D-A-CH).9 Eles estão baseados no relatório de
especialistas da Food and Agriculture and World Health Organization (FAO/
WHO)10, publicado em 1985 junto com as investigações de Dewey, de 1996.11 Esses
valores de referência são: durante o primeiro ano de vida, 2 gramas por quilo
corpóreo por dia (primeiro mês) até 1,11 grama por quilo por dia (12o mês). De um
a quatro anos de idade: 1 grama por quilo por dia e depois 0,9 grama até 15 anos
de idade. Como resultado da publicação mais recente de dados sobre necessidades
energéticas e composição corporal, um grupo de especialistas da FAO-WHO revisou
as necessidades proteicas de 2002 (publicadas em 2007).12 As necessidades proteicas
para crianças incluem a quantidade para manutenção (como em adultos), assim como
as necessidades para crescimento (deposição proteica nos tecidos). Esses dados são
calculados por meio de estudos de balanço nitrogenado e usando o chamado método
fatorial (cálculo estatístico e matemático). Os novos dados revelaram necessidades
ligeiramente mais baixas, especialmente em bebês em amamentação e crianças
pequenas, conforme mencionado antes. Essas necessidades variam de 1,77 g por quilo
de peso corpóreo ao dia (no primeiro mês) a 1,14 g (12o mês); 0,86 g/kg/dia de 1 a
4 anos de idade e 0,91 a 0,92 g/kg/dia até a idade de 10 anos. Dos 11 anos de idade
em diante, os valores se diferenciam pelo sexo: 0,91-0,85 g/kg/dia para meninos
adolescentes até os 18 anos e 0,90 a 0,82 g/kg/dia para meninas da mesma idade. A
WHO também incluiu um valor de referência por peso e os valores de necessidades
proteicas por gramas por dia nas recomendações: 10,2 g/dia até os seis meses de
idade, aumentando para 57,9 g/dia em homens e 47,4 g/dia em mulheres de 15 a 18
anos. Entretanto, com base em revisões europeias desses valores, a ingestão proteica
atual entre crianças e adolescentes é muito superior, considerando que atinge 40 g/
dia aos dois anos de idade, 60 g/dia aos três anos e 100 g/dia, ou mesmo superior,
dos 13 aos 15 anos.
É importante considerar não somente a quantidade, mas também a qualidade
das proteínas. Proteína animal tem uma composição aminoacídica muito valorizada,
considerando que, diferentemente das proteínas vegetais, contêm todos os
aminoácidos essenciais, e a digestibilidade também é superior. Os aminoácidos
limitantes das proteínas vegegais incluem: lisina, triptofano e aminoácidos contendo
enxofre, como metionina e cisteína. A proteína da soja é a exceção entre as proteínas
vegetais, já que contém todos os aminoácidos essenciais. As necessidades de
aminoácidos essenciais são dependentes da idade.
Existem aspectos do conteúdo das proteínas que são muito importantes de se
considerar, especialmente em crianças. O consumo excessivo de proteína por bebês
em amamentação e crianças pequenas os coloca em risco de se tornarem obesos ou
com sobrepeso mais tarde. Se a ingestão total de proteína, especialmente de origem
animal, é alta na idade de cinco a seis anos, pode contribuir para puberdade precoce
nos dois sexos. Essas observações podem levar a novas questões e representam um
desafio para mais estudos sobre a importância da proteína na nutrição. A Tabela
1 mostra as necessidades médias de proteínas e valores de referência para a faixa
etária de zero a 18 anos.
55
Tabela 1. Necessidades médias de proteínas e valores de referência para crianças
e adolescentes
Idade
mês do ano
Valor de
manutenção
Valor para
crescimento
Exigência
média
Valor de
referência
FAO/WHO
1985 [2]
US Nat.
Acad. 2005 [5]
DACH [1]
g/kg/dia; m = masculino; f = feminino
m&f
m
f
m
f
m
f
m
f
g/dia
m
f
m f
m
1 mês*
0,58
0,83
1,41
1,77
2,25
2,0
12
2
0,58
0,65
1,23
1,50
1,82
1,5
10
3
0,58
0,55
1,13
1,36
1,47
1,3
10
4
0,58
0,49
1,07
1,24
1,34
1,3
10
6
0,58
0,40
0,98
1,31
1,30
1,3
10
7-12
0,66
0,29
0,95
1,14
1,57
1,1
10
9
1,5 anos
0,66
0,19
0,85
1,03
1,26
2
0,66
0,13
0,79
0,97
1,17
1 (1-<4 anos)
14 13
11 (1-3 anos)
3
0,66
0,07
0,73
0,90
1,13
4
0,66
0,03
0,69
0,86
1,09
5
0,66
0,06
0,69
0,85
1,06
6
0,66
0,04
0,72
0,89
1,02
0,9 (4-<7 anos)
18 17
15 (4-8 anos)
7
0,66
0,08
0,74
0,91
1,01
8
0,66
0,09
0,75
0,92
1,01
9
0,66
0,09
0,75
0,92
1,01
0,9 (7-<10 anos)
24
10
0,66
0,09
0,75
0,91
0,99
11
0,66
0,09
0,07
0,75
0,73
0,91
0,90
0,99
1,00
12
0,66
0,08
0,06
0,74
0,72
0,90
0,89
0,98
0,98
13
0,66
0,07
0,05
0,73
0,71
0,90
0,88
1,00
0,98
14
0,66
0,06
0,04
0,72
0,70
0,89
0,87
0,97
0,94
15
0,66
0,06
0,03
0,72
0,69
0,88
0,85
0,96
0,90
16
0,66
0,05
0,02
0,71
0,68
0,87
0,84
0,92
0,87
17
0,66
0,04
0,01
0,70
0,67
0,86
0,83
0,90
0,83
18
0,66
0,03
0,00
0,69
0,66
0,85
0,82
0,86
0,80
f
56
0,9 (10-<13 anos)
34 35
0,9 (13-<15 anos)
46 45
0,9(15-<19 anos)
0,80
27 (9-13 anos)
28
44 (14-18 anos)
38
60 46
Comparação dos novos valores de referência para proteínas com os valores anteriores da
FAO-WHO 1985[10], DACH 2000[9] e US National Academy of Sciences 2005[13]
* 1-6 meses: valores para bebês em amamentação.
Ingestão recomendada de proteína para adultos
As recomendações atuais de ingestão de proteína para adultos estão baseadas
principalmente nos estudos sobre balanço nitrogenado, com suporte nas evidências
de dados gerados de outros métodos. A despeito de discussões sobre a aplicação
das metodologias, as recomendações atuais são baseadas em estudos com diferentes
grupos populacionais, realizados ao longo de um período de tempo extenso. Cada
método, incluindo os de balanço nitrogenado, tem vantagens e desvantagens
dependendo do objetivo da investigação e da população estudada. E, apesar de
investigações extensas, ainda não há método alternativo aceito que tenha sido
validado e considerado significante quando comparado com o balanço nitrogenado.
Em geral, este método superestima a ingestão de nitrogênio ou proteínas e subestima
a excreção de nitrogênio ou proteínas, levando a um falso balanço nitrogenado
positivo.
Valores de referência dietética e ingestão
recomendada de proteína para adultos
No relatório FAO-OMS-UNU (1985),10 o balanço nitrogenado foi usado para
deduzir a necessidade da população em 0,6 g/kg/dia de proteínas, com adição de
dois desvios padrão (2 x 12,5) para permitir uma variabilidade individual, e gerando
como resultado um nível de ingestão seguro de 0,75 g/kg/dia. UK COMA do Reino
Unido (DoH)14 e o Scientific Committee for Food (SCF)15 aceitaram o valor adotado
pela FAO-OMS-UNU.10 Os holandeses (Health Council of the Netherlands)16
também utilizaram a proposta FAO-OMS-UNU,10 mas aplicando o coeficiente de
variação (CV) de 15% para permitir a variabilidade individual, e chegaram a uma
recomendação final de 0,8 g/kg/dia. Considerando o fato de que a dieta dos países
industrializados tem elevado teor de proteína, as recomendações nutricionais
nórdicas2 estabelecem uma ingestão de proteína de 15% da energia total da dieta de
um indivíduo, variando de 10 a 20% do total de energia para adultos. Isso resulta
numa ingestão de proteína muito maior do que 0,8 g/kg/dia.
Em 2005, o Instituto de Medicina dos Estados Unidos (IOM) recomendou
a dose de 0,8 g/kg/dia de proteína de alta qualidade para adultos. O critério de
adequação utilizado para a média de necessidades estimadas, ou Estimated Average
Requirement (EAR), é baseado na menor ingestão de proteína considerada suficiente
para atingir o balanço nitrogenado.
A FAO/WHO/UNU12 reavaliou suas recomendações de 1985 com base em
uma metanálise de estudos de balanço nitrogenado em seres humanos, publicada
por Rand et al.,17 que envolveu estudos estratificados por subpopulações com
ajustes feitos com base na diferenças de clima, gênero, idade e fonte de proteína,
57
encontrando que uma percentagem de 0,6 g/kg/dia foi a melhor estimativa. O nível
de ingestão segura foi identificado no percentil 97,5 da distribuição das necessidades
da população, que era igual a 0,83 g/kg/dia de proteína de alta qualidade.12 As
recomendações francesas (Agence Française de Sècuritè Sanitaire des Aliments)18
estabeleceram valor de 0,83 g/kg/dia com base no relatório FAO/OMS/UNU.9
Países de língua alemã (D-A-CH, 2008)19 utilizaram a percentagem das necessidades
de proteínas de alta qualidade de 0,6 g/kg/dia (estimada pela FAO-WHO em 1985),
incluindo uma provisão para variabilidade individual (o valor aumentou para 0,75
g/kg/dia), e consideraram a digestibilidade da proteína, frequentemente reduzida,
de uma dieta mista para estabelecer uma ingestão recomendada de 0,8 g/kg/dia
para os adultos. A Tabela 2 apresenta uma visão geral dos valores de referência de
proteína na dieta para adultos.
Tabela 2. Visão geral dos valores dietéticos de referência e recomendações para
proteínas em adultos11
Valores de referência para proteína na dieta
Health
Council of the NNR
Netherlands (2004)
(2001)
IoM
(2005)
FAO/
WHO/
UNU
(2007)
-
0,66
0,66
0,66
0,60
0,8
-
0,80²
0,83¹
0,83
0,80
56
59
-
56
-
-
59
45
47
50
-
46
-
-
47
-
-
-
10-20
10-35³
-
-
-
FAO/
WHO/
UNU (1985)
DoH
(1991)
SCF (1993)
AR
Adultos
(g/kg bw x d¹)
0,60
0,60
0,60
0,60
PRI
Adultos
(g/kg bw x d¹)
0,75¹
0,75
0,75
PRI
Adultos
Homens (g/d)
-
56
PRI
Adultos
Mulheres (g/d)
-
Variação
de ingestão
recomendada
Adultos (E%)
-
58
AFSSA D-A-CH
(2007)
(2008)
Nível seguro de ingestão; 2RDA; 3Intervalo Distribuição de micronutrientes aceitável
1
Ingestão de proteína por atletas
Os atletas precisam compreender a importância de consumir alimentos que
sirvam como fonte de proteína, assim como carboidratos, gordura, minerais e
micronutrientes (vitaminas e elementos-traço fundamentais) para, atingir níveis
de performance de excelência. Entretanto, frequentemente a complexidade das
diretrizes nutricionais tende a confundir os atletas. A ingestão proteica recomendada
para atletas varia de 1,2 a 1,6 g/kg/dia, o que é superior às RDA. O IOM estabelece
um valor de RDA para proteínas em homens e mulheres acimas de 19 anos de 0,8
g/kg/dia (1), o que, usando as referências de peso corpóreo de atletas, de 70 a 90 kg
(154-200 libras) para homens e 50 a 70 kg (110-154 libras) para mulheres, resultaria
em RDA de 56-72 g para homens e 40-56 g para mulheres. Há um limite mínimo
estabelecido para o conteúdo proteico, enquanto não foi definido um nível máximo
tolerado (Tolerable Upper Intake Level, UL). Entretanto, a variação aceitável de
macronutrientes (Acceptable Macronutrient Distribution Range, AMDR) é definida
como 10-35% da ingestão dietética total diária. O estudo das dietas dos atletas,
particularmente os envolvidos com treinamento de resistência e fisiculturistas,
indica que não é anormal observar uma ingestão proteica de 2 a 2,5 g/kg/dia ou
mesmo maior, de 3,5 g/kg/dia.20,21 Será que os atletas deveriam atingir esses níveis
ou mesmo consumir mais proteína? Na ausência de evidência sugerindo o contrário,
não é possível afirmar que ingestão de proteína em níveis mais altos que os sugeridos
seja benéfica. Entretanto, o que parece ser crítico, de forma semelhante ao caso da
recomendação dos carboidratos, o momento para a ingestão é muito importante.
As proteínas devem ser consumidas imediatamente após o exercício, durante a fase
de recuperação (em outras palavras, duas horas imediatamente após o exercício).22
A qualidade da proteína também parece importante em termos de maximizar o
aumento da proteína muscular. Portanto, os atletas deveriam focar sua dieta em
fontes proteicas com alto valor biológico, como laticínios, ovos, carne magra e
soja. Quando os atletas acharem inconveniente consumir proteínas dessa maneira,
suplementos podem ser uma alternativa prática. Não obstante, esses suplementos
devem ser analisados com cuidado, porque há grande variedade de ingredientes
nas barras de proteína e bebidas proteicas disponíveis no mercado. A quantidade de
proteína de alto valor biológico que oferece máximo estímulo para a síntese proteica
muscular é considerada de 20 a 25 g por dia. Acima dessa quantidade, a síntese
de proteína não aumenta, embora haja aumento na quantidade de aminoácidos
disponíveis para oxidação e síntese de ureia.23
Como comentário final, é possível descartar como problemático o tema da
ingestão de proteína em atletas, considerando que parece que essas pessoas
consomem uma quantidade suficiente. No entanto, nem sempre há uma ingestão
de proteína suficiente entre atletas do sexo feminino. De acordo com Burke et al.,24
59
as recomendações para atletas são unânimes no sentido de que um maior consumo
de carboidratos leva a um melhor desempenho, embora muitos dos atletas mais
conhecidos parecem não consumir o suficiente. Citando os autores desse mesmo
artigo: “o fracasso dos atletas em alcançar a recomendação de nutricionistas
especializados em esportes para ingestão de carboidratos [e também de proteínas]
não invalida os benefícios dessas recomendações”. Portanto, os detalhes subjacentes
às recomendações de ingestão de proteína por atletas incluem pontos tais como
o momento do consumo, a composição (qualidade), bem como o consumo de
combinado com outros macronutrientes e carboidratos. Atenção a esses detalhes irá
ajudar os atletas a alcançar seu potencial máximo.
Síntese de proteína muscular e exercício
60
Achados científicos sustentam que a ingestão de proteína imediatamente após o
exercício estimula o seu uso a nível muscular, favorecendo a maturação de células
e o crescimento muscular. Uma revisão dos estudos em que a proteína é dada às
pessoas como um suplemento pós-exercício parece mostrar que o consumo de
proteínas imediatamente após o exercício seria um fator determinante em termos
de aumento da força e massa muscular. Ainda que certos estudos sugiram que o
músculo é sensível à oferta de nutrientes (principalmente aminoácidos) por até três
horas após o exercício de resistência,25 estudos longitudinais sobre treinamentos
sugerem que os aumentos na força e na massa muscular são maiores quando a
proteína é consumida imediatamente após o exercício.26-29 Além disso, ganhos de
força e massa muscular obtidos em pacientes recentemente submetidos a cirurgia no
joelho (ligamento cruzado anterior) foram maiores nos indivíduos que consumiam
proteínas e carboidratos do que naqueles que consumiam apenas carboidratos ou
placebo.16 Verificou-se que há um aumento de fibra muscular maior entre os homens
jovens que treinavam durante 14 semanas, quando a proteína era consumida
imediatamente após o exercício, comparado à mesma quantidade de energia
fornecida por carboidratos.27 Cribb e Hayes30 descreveram que um suplemento com
creatina e proteína consumidos imediatamente antes e depois do exercício resultou
em um aumento ótimo da massa muscular, força e fibra muscular tipo 2, ainda maior
do que a observada em pessoas que tomaram o mesmo suplemento, mas em outros
momentos. Além disso, verificou-se que o consumo de carboidratos como uma fonte
de energia imediatamente após o exercício de resistência, sem proteínas, resulta
em menor ganho de massa muscular induzido pelo treino de resistência quando
comparado com o consumo de proteínas.29,31
Ajustando o momento de ingestão proteica
para benefício da síntese endógena
A terceira lei da nutrição* afirma que os principais alimentos que compõem
um plano dietético (carboidratos, proteínas e gordura) devem ser consumidos de
forma proporcional. Em termos nutricionais, os carboidratos e metade da gordura
na nossa dieta devem suprir as necessidades de energia do organismo, deixando-se
as proteínas para suprir uma função mais “plástica”. As proteínas indiscutivelmente
têm um papel no metabolismo da energia, embora uma oferta correta de carboidratos
de gordura na dieta diminuam sua participação.
A ingestão de alimentos em cada refeição diária estimula a secreção de peptídeos
pelo trato digestivo. Esses peptídeos facilitam a digestão dos alimentos pela
promoção da absorção dos nutrientes resultantes. Dos peptídeos mencionados,
existem dois (o polipeptídeo inibidor gástrico, GIP, e o peptídeo semelhante ao
glucagon 1, GLP-1) que são liberados na corrente sanguínea, alcançando o pâncreas
para estimular o primeiro pico de secreção de insulina nas células beta pancreáticas,
simultaneamente inibindo a secreção de glucagon pelas células alfa e, com isso,
a função catabólica. Quando o alimento digerido e absorvido entra na corrente
sanguínea como nutriente, causa um segundo pico de secreção de insulina ao passar
pelo pâncreas. A insulina, que é um hormônio anabólico, no estado pós-prandial, faz
com que os aminoácidos que entraram na circulação tornem-se o substrato para a
síntese de proteínas no organismo.
Isso significa que, no estado pós-prandial, determinado pela insulina, é esperado
que o organismo use a energia oferecida pelos carboidratos e parte da gordura, e que
haja um “efeito plástico” das proteínas e restante da gordura não envolvida com o
processo metabólico.
Relação entre ingestão de proteína e peso,
composição corpórea e saciedade
Três metanálises recentes examinaram como as dietas ricas em proteína afetam
a mudança de peso e composição corpórea. Wycherley et al.22 analisaram 24 estudos
clínicos randomizados que compararam dietas com restrição de calorias, embora
com conteúdo aumentado de proteína, o estudo durou 12,1 ± 9,3 semanas e envolveu
a participação de 1.063 pacientes com sobrepeso ou obesos, com idades variando
de 18 a 60 anos. Na dieta hipercalórica e hiperproteica, 27% a 35% da energia foi
proveniente de proteína (1,07-1,60 g/kg/dia), enquanto nas dietas com quantidade
* Pedro Escudero (1877-1963). Fundó en 1928 el Instituto Municipal de la Nutrición, el que posteriormente se llamó
Instituto Nacional. Padre de la Nutrición en la República Argentina. Creador de las cuatro Leyes de la Alimentación:
Cantidad; Calidad; Armonía y Adecuación.
61
62
padrão de proteína havia 16%-21% de proteínas (0,55-0,88 g/kg/dia).22 Embora
a variação de idade seja ampla, as dietas com o conteúdo mais alto de proteínas
levaram a maior perda de peso (diferença média: -0,79 kg; intervalo de confiança
de 95%, IC 95%, -1,50 a -0,08; p < 0,03) e perda de massa gorda (-0,87 kg; IC 95%de
-1,26 a -0,48; p < 0,001) que as dietas com quantidade padrão de proteína.22 Foi de
particular importância o achado de que os homens de meia-idade e idosos que
consumiram dietas ricas em proteína conseguiram conservar mais massa magra
durante a restrição calórica (+0,43 kg; IC 95% 0,09-0,78; p < 0,01) que com as dietas
com quantidades padrão de proteína.22
Resultados semelhantes foram também encontrados em uma metanálise de
estudos envolvendo 418 adultos de meia-idade (46-63 anos) com diabetes tipo
2.32 Nessa análise, as dietas com alto conteúdo proteico (25% a 32% do conteúdo
energético) levaram a maior perda de peso (diferença média -2,08 kg; IC 95% -3,25
a -0,90) que as dietas contendo 15% a 20% de proteína.32 Santesso et al.33 estenderam
esses resultados ao incluir 74 estudos clínicos randomizados comparando dietas
com conteúdo proteico padrão (5% a 23%) e alto conteúdo proteico (16%-45%). A
despeito de fatores como consumo energético, estado de saúde e idade, as dietas
com alto conteúdo proteico facilitaram a maior perda de peso (-0,36 kg/m2; IC 95%
-0,56 a -0,17; p < 0,001), reduções no índice de massa corporal, IMC (-0,37 kg/m2; IC
95% -0,56 a -0,19; p < 0,001) e reduções na circunferência da cintura (-0,43 cm; IC 95%
-0,69 a -0,16; p < 0,001) comparadas com a dieta padrão.
Vários estudos clínicos que examinaram a síntese de proteínas, o controle do
apetite e a saciedade estão focados no teor de proteína de cada alimento e sobre
a ingestão total de proteínas durante o dia. O corpo humano tem uma capacidade
limitada para armazenar uma grande quantidade de proteína a partir de um único
alimento, e é incapaz de usar tudo o que é recebido a partir do trato na síntese
de proteínas e anabolismo muscular. Em revisão de estudos recentes, houve um
consenso geral de que cerca de 30 gramas de proteína por alimento são necessários
para se obter uma mudança ótima ou mensurável nas variáveis em estudo.34--39 Por
exemplo, a figura 2 mostra a saciedade duas horas após refeição contendo 350 kcal
e com uma variável quantidade de proteínas (dados não publicados, que consistem
em estudos anteriores com populações semelhantes e projetos experimentais).
Figura 2. Respostas de saciedade pós-prandial após refeições de 350 Kcal com
conteúdo proteico variado. Área sob a curva, (AUC) mm*120min-10
Embora o consumo de todos os alimentos leve a um aumento imediato na
saciedade, alimentos contendo 30 g de proteína obtêm aumento maior e mais
sustentado no longo prazo comparado com o período de duas horas após a
refeição, quando comparado com outras quantidades. Esses dados marcam um
limiar de proteínas do alimento no sentido de aumentar a saciedade. Se três dos
quatro alimentos contendo 30 g de proteína cada são consumidos ao longo do dia,
a quantidade total de proteínas é igual às quantidades consideradas efetivas para
obter mudanças no peso e composição corporal mencionadas antes.39, 40 A ingestão
aumentada de proteínas pode se justificar para adultos com alta demanda ou alto
nível de turnover proteico (por exemplo: atletas e certos tipos de pacientes), embora
qualquer benefício potencial deva ser avaliado com base nos riscos gerados pelo
excesso diário.
Ingestão de proteína e distribuição de seu consumo
Existem teorias que sustentam que comer aos poucos e frequentemente, ou, em
outras palavras, ingerir pequenas porções ao longo do dia, promove maior perda
de peso e mudanças na composição corporal. Ironicamente, enquanto essas teorias
relacionam o espectro da frequência de refeições com pequenas porções distribuídas
63
64
ao longo do dia, outras enfatizam o jejum intermitente, o que prevê inclusive pular
refeições, principalmente o café da manhã. No entanto, com base em discussões
anteriores, a quantidade e distribuição das proteínas contidas nos alimentos podem
afetar significativamente os resultados.
Em indivíduos mais velhos, estudos recentes têm focado nas mudanças na massa
muscular associadas com a distribuição de padrões.40,41 Bollwein et al.40 analisaram
transversalmente um grupo de adultos frágeis, pré-frágeis e não frágeis de 75 anos
de idade. Os autores notaram que, mesmo o consumo total de proteínas sendo
semelhante em todos os grupos, os adultos não frágeis consumiram uma dieta
com quantidade moderada de proteína em cada refeição. Em contraste, o grupo de
frágeis e pré-frágeis tiveram um padrão que fez predominar o consumo de proteínas
no almoço.
Um estudo clínico recente propôs a mesma questão, mas encontrou resultados
ligeiramente diferentes. Bouillanne et al.41 conduziram um estudo clínico
randomizado de seis semanas em pacientes adultos hospitalizados com média
de idade de 85 anos. Eles reportaram que tiveram significativa melhora na massa
corporal os pacientes a que foi oferecida dieta com 4,5 g de proteína às 8:00 h da
manhã, 47,8 g no almoço, 2,3 g como lanche e 10,9 g no jantar, quando comparados
com 12,2 g às 8:00 h; 21 g no almoço; 13,5 g como lanche e 21,2 g no jantar. Que fique
ressaltado que o total de proteínas ao longo das 24 horas do dia foi o mesmo: 1,31 g
por kg de peso corpóreo por dia.
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67
A segurança da soja
para adultos e crianças
Dr. Luis Emilio Valladares Boasi
Muitos estudos epidemiológicos já sugeriram que o aumento do consumo de
soja pode contribuir para a diminuição da incidência de doença cardiovascular,
aterosclerose, diabetes tipo 2 e diminuir também o risco de certos tipos de
carcinogênese, como no câncer de mama e próstata.1,2 Entretanto, além dos efeitos
benéficos para a saúde de homens e mulheres, há também algumas preocupações
quanto à segurança de alimentos com soja. O objetivo deste texto é dar uma visão
geral do conhecimento atual sobre os potenciais efeitos adversos do consumo de
produtos contendo proteína da soja e isoflavona.
A composição de grãos de soja se diferencia dependendo da variedade, localidade,
clima e práticas de agricultura. Os grãos da soja contêm 35%-40% do peso seco de
proteína, dos quais 90% são duas globulinas de estoque.3 Essas proteínas contêm
todos os aminoácidos essenciais à nutrição humana, o que equipara a soja aos
produtos de fonte animal quanto à qualidade da proteína, mas com menos gordura
saturada e zero colesterol.4
As isoflavonas são outros compostos muito estudados, biologicamente ativos
nos grãos da soja, e associados fortemente com proteínas. A isoflavona é um
fitoestrógeno mais importante presente na soja, e exige que o produto seja lavado
em álcool para sua extração.5 Alimentos de soja e fórmulas para bebês baseadas
em soja são fontes ricas em isoflavonas e contêm 4 mg de isoflavonas por grama.
Genisteína, daidzeína e gliciteína são as principais isoflavonas. Tanto genisteína
quanto daidzeína são conjugadas a açúcares como glicosídeos nos grãos da soja e na
maioria dos produtos de soja consumidos no Ocidente. O glicosídeo das isoflavonas
não pode ser absorvido a menos que seja hidrolisado e convertido para formas
bioativas, que são a genisteína e a daidzeína, ambas agliconas, pela microflora
intestinal ou por fermentação in vitro.6 A transformação metabólica mais importante
é a conversão de daidzeína em equol e O-desmetilangolensina. Em comparação com
genisteína e daidzeína, equol tem significativamente maior atividade estrogênica e
é considerado como sendo o fitoestrogênio conhecido mais forte.7 Curiosamente, a
maioria dos alimentos de soja tradicionais na Ásia contém altos níveis de isoflavonas
agliconas, que são mais biodisponíveis e ativas do que a isoflavona glicosídeo.
69
70
Isoflavonas são estruturalmente semelhantes ao estradiol mamífero e podem
ligar-se a ambas as isoformas α e β do receptor de estrógeno (ER). No entanto, a sua
afinidade de ligação para o ERβ é 20 vezes maior do que para ERα, e a sua capacidade
de ativar a ligação do ERβ a elementos de resposta de estrógeno (ERE) de genesalvo é 500-1000 vezes mais elevada do que a de ativar a ligação a ERα de ERE.8
ERα e ERβ compartilham pouca ou nenhuma homologia entre os seus domínios
de transativação de ligação ao ligante e N-terminais. Isso pode contribuir para seus
efeitos opostos sobre a regulação da expressão gênica e funções fisiológicas. Por
exemplo, compostos estrogênicos estimulam a proliferação de células de câncer
da mama humano através da ligação a ERα, mas suprimem a proliferação através
de ERβ.9 Portanto, a ligação seletiva do receptor pode conferir às isoflavonas a
capacidade de regular as funções fisiológicas de um modo diferente daquele do
estrógeno. Isoflavonas podem ser denominadas como moduladoras seletivas dos
receptores de estrógeno (“Selective Estrogen Receptor Modulators”, ou SERM).10
Em alguns órgãos, ERα e ERβ são expressos em níveis semelhantes, por vezes, em
diferentes tipos de células do mesmo órgão, enquanto que em outras, um ou o outro
subtipo predomina. ERα é predominantemente expressa no útero, próstata, ovário
(células tecais), testículos (células de Leydig), epidídimo, osso, mama, fígado, rim,
tecido adiposo branco e diferentes regiões do cérebro. ERβ é predominantemente
expressa no cólon, próstata, epitélio, testículos, ovário (células granulosas), medula
óssea, glândulas salivares, endotélio vascular, pulmão, bexiga e em certas regiões
do cérebro (Tabela 1).
Tabela 1. Visão esquemática da distribuição de receptores de estrógeno ERα e
ERβ nos órgãos
Órgãos
ERα
ERβ
Sistema nervoso central
+
+
Sistema cardiovascular
+
+
Mamas
+
+
Pulmão
-
+
Fígado
+
-
Trato gastrointestinal
-
+
Osso
+
+
Trato urogenital
+
+
Em alguns órgãos, tanto ERα como ERβ são expressos em níveis semelhantes, às
vezes em diferentes tipos de células no mesmo órgão, enquanto em outros, somente
um subtipo predomina.
Consumo de soja em diferentes populações
A ingestão média diária de proteína da soja é de 30 g no Japão, 20 g na Coreia,
8 g na China e menos de 1 g nos Estados Unidos e na América do Sul.11,12 A média
de consumo de isoflavonas é de 11-510 mg ao dia nos países asiáticos, 1-2 mg por
dia nos ocidentais e 22-45 g por dia em crianças de quatro meses de idade que são
alimentadas com fórmulas de soja.13
A concentração plasmática média de isoflavonas é de 1640 nmol/l para genisteína
e 1160 nmol/l para daidzeína em crianças alimentadas com fórmulas,14 493 nmol/l
para genisteína, 283 nmol/l para daidzeína, e 99 nmol/l paraequol em homens
japoneses e 33 nmol/l para genisteína, 18 nmol/l para daidzeína, e 0,57 nmol/l para
equol em homens britânicos.15 Esses dados indicam que bebês recebendo fórmulas
são o grupo exposto à maior quantidade de isoflavonas da soja.
Segurança da soja para crianças:
efeito em funções endócrinas
Efeito antitireoideo. As isoflavonas também podem influenciar no sistema
do hormônio da tireoide. Há algum tempo se sabe, a partir de estudos in vitro e
animais, que elas atuam como inibidoras da peroxidase da tireoide (TPO).16 A TPO
catalisa a iodação de resíduos de tirosila, tiroglobulina e o acoplamento subsequente
de resíduos iodotirosil necessários para a formação do hormônio iodotironina. Na
ausência de iodeto, a daidzeína e a genisteína atuam como substratos alternativos
para TPO. Na presença de iodeto, elas atuam como substratos alternativos e
competem com a iodação da tirosina através da formação de derivados iodados da
isoflavonas.17 A ingestão da soja é vista como responsável pelo desenvolvimento do
bócio, incluindo aumento da tireoide, em bebês alimentados com fórmulas à base
de farinha da soja sem fortificação com iodo.18 Embora os relatos iniciais de bócio
em crianças alimentadas com fórmulas tenham parado na maioria, desde que os
fabricantes passaram a suplementar as fórmulas de soja com iodo, em 1959, ainda
há preocupação de que o uso de fórmulas para bebês com hipotireoidismo congênito
possa diminuir (em aproximadamente 25%) a efetividade da terapia de reposição
de hormônio da tireoide, por exemplo, L-tiroxina.19 Esses achados sugerem que
a ingestão de soja pode reduzir a eficiência da função do hormônio da tireoide e
que os grãos de soja possam conter goitrogenos que interferem com a utilização
do iodo ou o funcionamento da tireoide, causando problemas. Entretanto, parece
que o consumo de soja poderia causar o bócio apenas em bebês consumindo dietas
marginalmente adequadas em iodo ou que estejam predispostos a desenvolver o
bócio, e na maioria dos casos, a suplementação com iodo em quantidade adequada
pode reverter esses problemas.20
71
72
Idade ao atingir a puberdade. O momento em que se atinge a puberdade, a
transição da infância para a fase adulta e reprodutiva, é um processo complexo
que se imagina que é determinado, em parte, pela função endócrina na primeira
infância. Portanto muita atenção tem sido devotada às exposições ao estrógeno do
ambiente e seu possível papel na diminuição da idade em que se entra na puberdade
nos últimos anos.21 Antagonistas hormonais têm um potencial de atrasar o início
da puberdade. Evidências epidemiológicas sugerem que a ingestão de isoflavonas
na infância pode estar associada ao retardo do início da puberdade em meninas.22
Em modelos animais, a puberdade mais tardia é observada após administração
de genisteína no período perinatal.23 Entretanto, alguns modelos animais também
mostraram desenvolvimento avançado nas meninas após a exposição a isoflavonas.24
A dose, o momento e a duração da ingestão podem influenciar os efeitos agonistas
ou antagonistas das isoflavonas.
São apontados efeitos benéficos do consumo de uma dieta rica em isoflavonas
antes da puberdade ou durante a adolescência sobre o câncer de mama.25 Num estudo
transversal com meninas de nove anos de idade, ingestão aumentada de isoflavonas
associou-se com desenvolvimento tardio das mamas.26 Ademais, em outro estudo
recente, foi observado que meninas com ingestão mais alta de isoflavonas (excreção
urinária de 1.338 µg de isoflavonas ao dia) na pré-puberdade podem ter classificação
2 de Tanner para o desenvolvimento da mama e pico de velocidade de crescimento
aproximadamente 7-8 meses mais tarde que as meninas com ingestão mais baixa de
isoflavonas (excreção urinária de 13 µg de isoflavonas ao dia).27 Entretanto, a ingestão
de isoflavonas parece não ter tido efeito sobre a puberdade de meninos.26 Além
disso, estudos epidemiológicos sugerem que pico de velocidade de crescimento e
menarca em maior idade estão associadas com risco reduzido de câncer de mama.
Portanto, o atraso na entrada na puberdade, associado com maior ingestão dietética
de isoflavonas, pode contribuir para a prevenção do câncer de mama mais tarde na
vida.28
Porém, a segurança da ingestão da soja pode ser diferente entre as crianças
que são alimentadas com fórmulas de soja. Em estudo recente, foi verificado o
momento de entrada na menarca em relação aos métodos de alimentação dos bebês,
especificamente abordando os potenciais efeitos da exposição à isoflavona da soja
nas fórmulas.29 O estudo incluiu 2920 meninas. Aproximadamente 2% das mães
disseram que os produtos de soja foram introduzidos na dieta das crianças aos
quatro meses de idade ou antes (soja precoce). A mediana de idade à menarca foi de
aproximadamente 12,8 anos (intervalo interquartis 12-13,6), e a mediana de idade à
menarca entre as meninas que receberam soja mais tarde foi de 12,4 anos (intervalo
interquartis de 11,6-13,3). Portanto, as meninas recebendo soja precocemente tinham
risco 25% maior de ter menarca mais precocemente do que aquelas alimentadas
com fórmulas sem soja ou leite. Entretanto este estudo foi limitado pelo fato de que
poucos indivíduos foram expostos precocemente à soja.
Qual é a ingestão saudável de soja? Esta é uma questão frequente: qual seria
a quantidade considerada razoável de soja a se ingerir? Não existe um guia
sobre consumo seguro de soja. Todos os nutrientes e fitonutrientes podem ser
fornecidos por uma variedade de alimentos, mas os produtos de soja são as únicas
fontes de isoflavonas. Portanto, qualquer recomendação sobre isoflavonas é uma
recomendação de consumo de soja. Atualmente não há recomendação nem para
consumo mínimo nem máximo. Se a ingestão mediana de um asiático for levada
como referência, então aproximadamente 8-9 g de proteína de soja e 30 a 35 mg
de isoflavonas poderiam ser recomendados. Porém, um número considerável de
estudos epidemiológicos mostram que o aumento do consumo de soja e isoflavonas
está associado com risco diminuído para doenças (20-50 g/dia e 20-100 mg/dia de
isoflavonas).30 Portanto, um argumento persuasivo poderia ser utilizado em prol dos
valores máximos, que fariam mais sentido do que os médios ou medianos.
Embora a quantidade de proteína de soja usada nos estudos clínicos seja muito
superior à usual na Ásia, os níveis de isoflavonas tendem a refletir melhor o padrão
asiático, embora esses valores variem muito entre os estudos. A razão pela qual a
quantidade de isoflavona se aproxima mais da dieta asiática do que a proteína da
soja é que os estudos usaram principalmente produtos de proteína de soja ocidentais,
que têm menor concentração de isoflavonas do que os orientais. Portanto, para
atingir um certo nível de ingestão de isoflavonas, mais proteína da soja é necessária.
Como é difícil definir a ingestão fisiológica de um composto bioativo por meio
de níveis plasmáticos, ela foi definida por Biesalski et al.31 como o consumo diário
que não é mais do que duas ou três vezes a média de ingestão daquele composto
numa determinada população. Se essa definição é aceita, o limite superior de
ingestão de cerca de quatro porções por dia de produtos de soja para adultos,
ou aproximadamente 100 mg de isoflavonas e 25 g de proteína da soja, o valor
estabelecido pelo Foodand Drug Administration (FDA) para redução de colesterol
ainda cai nessa categoria. Não há evidência clínica que sugira que exceder esse limite
seja danoso, mas também não há precedente histórico. Para a maioria dos ocidentais,
consumir 25 g de proteína da soja significaria que os produtos de soja forneceriam
cerca de 25% da proteína ingerida. Para bebês, cuja ingestão calórica e proteica é
reduzida (esta última em pelo menos um terço) em comparação com adultos, um
ajuste para baixo na ingestão de soja é necessário. Portanto, como regra geral, para
pessoas jovens duas porções de produtos de soja por dia (12 g) parece razoável.
73
Segurança da soja para adultos
74
Função endócrina: mulheres na pré e pós-menopausa. No momento, maior interesse
tem sido voltado para a atividade biológica das isoflavonas e seu mecanismo de
ação através dos fitoestrógenos ERα e ERβ, mas muitos outros efeitos biológicos
independentes da ação de receptores de estrógeno também foram identificados (por
exemplo, capacidade antioxidante, antiproliferativa, antiagregação plaquetária).32,33
As isoflavonas também podem influenciar a ação do estrógeno em virtude dos
efeitos nas enzimas envolvidas no metabolismo esteroide, incluindo a aromatase,
17β- desidrogenas e hidroxiesteroide, sulfatase esteroide e sulfotransferases,
potencialmente resultando em alteração na circulação de estrógenos. Embora a
evidência sobre os efeitos na saúde humana seja questionável, a modulação endócrina
em muitas espécies animais foi identificada após a exposição a altas quantidades de
isoflavonas.34 Esses efeitos hormonais levantaram questões sobre a segurança dos
alimentos baseados na soja.
Os resultados são variados, e há muitas explicações para essa variabilidade nos
estudos com soja. Muitos produtos, com variada concentração de isoflavonas, foram
usados, incluindo os alimentos tradicionais com soja, a proteína isolada da soja,
extratos e isolados de soja, cada um com vários controles.35 Outras variáveis incluem
a quantidade de proteína nos produtos, o estado menopausal das participantes ou
o estágio no ciclo menstrual das mulheres que estão na pré-menopausa e a maneira
pela qual a ingestão de soja é controlada.
A metanálise de Hooper et al.36 avaliou os efeitos das isoflavonas da soja nas
concentrações hormonais em mulheres na pré e pós-menopausa. Nas mulheres na
pré-menopausa, o consumo das isoflavonas não teve efeito no total de estradiol
circulante, estronas, globulina de ligação ao hormônio sexual (SHBG), estradiol livre
e progesterona. Entretanto, aumento no ciclo menstrual de 1,05 dia e redução dos
níveis plasmáticos dos hormônios luteinizante (LH) e folículo-estimulante (FSH)
foram observados. Nas mulheres no climatério, não havia efeitos significativos
estatisticamente, da soja ou isoflavonas, no total de estradiol circulante, estrona ou
SHBG. A soja não teve efeito no FSH, LH, estradiol livre ou sulfato estrona, T4, IGF-1
ou TSH.
As isoflavonas, teoricamente, podem ter efeitos sobre a glândula pituitáriahipotalâmica em mulheres. No entanto, o estudo de Hopper sugere que não há
alteração no status do estrogênio em mulheres na pré e pós-menopausa, e que há
efeitos marginais nas pós-menopausadas.
Função endócrina: reprodução masculina. Menos pesquisa tem sido realizada com
homens sobre a isoflavona, em comparação com mulheres. Entretanto, há um
interesse considerável a respeito do impacto dos produtos de soja e isoflavonas no
risco para o câncer de próstata.
De nosso conhecimento, há somente três estudos investigando o impacto
da ingestão dos alimentos de soja ou isoflavonas sobre a qualidade do sêmen, e
com resultados contraditórios. Num estudo transversal envolvendo 99 homens,
Chavarro et al.37 verificaram que a ingestão de soja e isoflavonas estava inversamente
relacionada com a concentração espermática. Não houve modificação detectável
nas variáveis de qualidade do sêmen, como motilidade, morfologia ou volume
ejaculado. Entretanto, é preciso cautela com a interpretação desses resultados, por
causa da falta de uma avaliação precisa do consumo da soja e dos níveis séricos da
isoflavona e pelo fato de que os homens recrutados para o estudo eram de casais
subférteis. Em outro estudo com 48 homens com anormalidades no sêmen e 10
controles, observou-se que a ingestão de isoflavona correlacionou-se positivamente
com a contagem espermática e a motilidade. Estudo de Mitchell et al.,38 limitado a 14
indivíduos, mostrou que não houve influência da isoflavona, consumida na forma
oral (40 mg por dia por dois meses) sobre a qualidade do sêmen ou os hormônios
sexuais. Por fim, para adicionar mais controvérsia a esse assunto, um estudo in vitro
mostrou que concentrações baixas de genisteína (1, 11 e 100 nM) causam capacitação
acelerada e perda de acrossomas dos espermatozoides humanos.39
Estudos focados nos níveis hormonais também falharam em encontraram efeitos
claros do consumo de tofu (70 mg/dia de isoflavona), leite de soja (48 mg/dia de
isoflavona) ou produtos de soja (22 mg/dia de isoflavona).40,41 Uma metanálise de
Hamilton-Reeves et al.,42 incluindo estudos que avaliaram níveis de testosterona
como indicador dos riscos de câncer de próstata, sugeriu, com base em 32 artigos,
que a ingestão de produtos alimentares de soja ou isoflavonas não alteram os níveis
de testosterona. Nenhum efeito significativo da proteína da soja ou da isoflavona foi
encontrado sobre SHBG, testosterona livre ou índice androgênico livre (FAI), não
importando o modelo estatístico utilizado.
Cânceres relacionados com hormônios
Muitos estudos animais e humanos foram conduzidos para determinar a
associação entre a ingestão da soja e o câncer de mama e próstata. Modelos
experimentais diferentes também foram usados, com estudos in vitro e in vivo, na
tentativa de se compreenderem os eventos celulares e moleculares envolvidos com a
regulação da proliferação celular.
Câncer de mama. Esta é uma das doenças mais letais para mulheres ocidentais.
Sabe-se que a incidência de câncer de mama em mulheres brancas é mais alta que
nas asiáticas, mas os fatores etiológicos do câncer de mama ainda não estão claros.
Os padrões dietéticos diferentes podem ser responsáveis por parte da diferença.43
Aproximadamente metade de todos os casos recém-diagnosticados de câncer de
mama podem ser atribuídos à dieta. Portanto, a identificação das diferenças entre
75
76
os fatores dietéticos nas populações com risco aumentado para câncer de mama
(por exemplo, mulheres caucasianas), comparados com as de baixo risco (asiáticas),
ofereceria novas visões sobre a etiologia e as possibilidades de prevenção e redução
do câncer. O risco para o câncer de mama diminui com aumento da frequência
de ingestão de tofu, após ajustes para idade, área do estudo, etnia e história de
migrações. O efeito protetor da alta ingestão do tofu foi observado em mulheres tanto
antes como depois da menopausa. A questão é se a soja, ou mais especificamente
as isoflavonas (por exemplo, genisteína), é o componente que ajuda a explicar a
dramática disparidade no risco para o câncer de mama entre as populações. Qin
et al.44 realizaram metanálise em que examinaram a associação entre o consumo de
alimentos de soja e o câncer de mama. O estudo mostrou que produtos como tofu e
miso tiveram efeitos protetores claros, e isso apoiou a hipótese de que a ingestão de
soja possa se associar com diminuição do risco devido à isoflavona.
Muitos estudos foram conduzidos sobre alimentos de soja e sobre avaliações
mais acuradas de marcadores de isoflavona. Guhaet al.45 examinaram o papel da
isoflavona e a incidência do câncer de mama, verificando o nível de receptor de
estrógeno (ER), o estado menopausal e o uso de terapia com tamoxifeno, numa coorte
de 1.954 mulheres sobreviventes de câncer de mama, que tiveram diagnóstico entre
1997 e 2000. Elas foram acompanhadas prospectivamente por 6,31 anos e 282 casos de
recorrência foram registrados. O trabalho mostrou: 1) uma tendência de diminuição
do risco com aumento da ingestão de isoflavona, comparada com nenhuma ingestão,
em mulheres menopausadas; 2) entre as mulheres menopausadas tratadas com
tamoxifeno, houve diminuição de aproximadamente 60% no risco de recorrência,
comparada com a maior e a menor ingestão de daidzeína e 3) isoflavona consumida
em níveis comparáveis aos da população asiática pode reduzir a recorrência do
câncer em mulheres recebendo tamoxifeno, e parece não interferir com a terapia do
tamoxifeno.
Vários outros estudos observaram uma associação significativamente inversa da
ingestão da isoflavona com o risco para o câncer de mama, que foi mais evidente
entre as mulheres antes da menopausa. Consistente com essa observação, um estudo
caso-controle realizado por Zhu et al.46 entre 2008 e 2011 na China também indicou
uma associação inversa, semelhante, em que alta concentração de isoflavona diminui
(58%) o risco de câncer de mama comparado com baixa ingestão.
Os possíveis mecanismos moleculares envolvidos com os efeitos proliferativos da
isoflavona no câncer de mama incluem os efeitos da genisteína como agonista de ERβ,
efeitos epigenéticos e genômicos, ativação dos receptores ativados pelo proliferador
peroxissoma (PPARs), indução de apoptose e estimulação de autofagia.47 Talvez, os
mecanismos moleculares precisos ainda estejam longe de serem compreendidos.
Câncer de próstata. De forma semelhante ao câncer de mama, estudos demográficos
sobre câncer de próstata têm ampla variação na incidência e mortalidade, com as
maiores taxas no mundo ocidental e menores nos países asiáticos.48 Além disso,
estudos epidemiológicos encontraram risco bastante aumentado entre asiáticos
migrando para o ocidente que adotam a dieta ocidental, mas não entre aqueles
mantendo suas dietas originais.49
Isoflavona da soja alimentar diminuiu significativamente o risco de câncer de
próstata em japoneses.50,51 A suplementação com proteína de soja ou isoflavona
diminuiu os marcadores para o desenvolvimento de câncer e a progressão nas
células prostáticas incluindo o antígeno prostático-específico (PSA), testosterona
e receptores androgênicos em pacientes com câncer de próstata52 ou homens com
alto risco de desenvolver câncer de próstata avançado.53 Entretanto, a ingestão
de 44 g de proteína da soja e 116 mg de isoflavonas diariamente não conseguiu
modificar os níveis séricos totais ou livres de PSA em homens saudáveis de meiaidade.54 Evidências de estudos epidemiológicos e clínicos apoiam a suplementação
de soja e de isoflavonas para a redução do risco de desenvolver câncer de próstata.
Estudo recente de van Die et al.55 sugere que pode haver um papel potencial para
os suplementos de isoflavona e proteína de soja na redução do risco de câncer de
próstata. Porém, não foram encontrados efeitos significativos nas análises de níveis
hormonais. Os achados sobre SHBG, testosterona e testosterona livre são consistentes
com outra metanálise baseada em estudos sobre isoflavona que não encontraram
efeitos significativos nos hormônios reprodutivos masculinos.40
Função cognitiva
O interesse nos efeitos dos alimentos da soja nas funções cognitivas aumentou
bastante nos últimos anos. Entretanto, as pesquisas sobre os efeitos das isoflavonas
sobre a função cerebral são limitadas. Um estudo observacional que examinou a
relação entre a ingestão de soja e a função cognitiva verificou que homens havaianos
que diziam consumir tofu pelo menos duas vezes por semana na meia-idade
pareciam ter escores nos testes cognitivos mais baixos 20 a 25 anos mais tarde do
que aqueles que consumiam tofu menos de duas vezes por semana.56 Em outro
estudo com idosos, homens e mulheres, o consumo de tofu se associou com falsa
memória, enquanto o consumo de tempe se associou com melhoras da memória.57
Em contraste, os resultados de vários estudos clínicos pequenos com mulheres na
pós-menopausa sugerem que aumentar a ingestão de isoflavonas pode resultar em
melhoras modestas na performance em testes cognitivos por até seis meses. Mulheres
na pós-menopausa que receberam extratos de soja, com 60 mg/dia por 6-12 semanas,
tiveram melhores resultados nos testes cognitivos de lembrança de imagens (memória
de curto prazo), mudanças de regras de aprendizado (flexibilidade mental) e numa
tarefa de planejamento, comparadas com mulheres que receberam placebo.58 Num
estudo mais longo, mulheres na pós-menopausa receberam suplementos com 110
77
mg/dia de isoflavona por seis meses. Elas tiveram melhor desempenho num teste
de fluência verbal que as mulheres que receberam placebo.59 Num estudo do tipo
cross-over de seis meses, mulheres recebendo 60 mg por dia de isoflavonas tiveram
melhora significativa no desempenho cognitivo e humor do que as que receberam
placebo.60 Entretanto, em estudos maiores controlados por placebo, mulheres na
pós-menopausa recebendo 80 mg/dia de isoflavona por seis meses ou 99 mg por dia
de isoflavona por um ano não tiveram diferença no desempenho em um conjunto de
testes funcionais cognitivos, incluindo de memória, atenção, fluência verbal, controle
motor e demência.61 Por outro lado, uma revisão de oito estudos, sete dos quais com
mulheres na pós-menopausa, mostrou que o tratamento com isoflavonas da soja
se associa com melhoras na função cognitiva.62 Um trabalho recente foi realizado
com mulheres afro-americanas, brancas, chinesas e japonesas na transição pré e pósmenopausa. Elas foram acompanhadas, num desenho longitudinal, por seis anos. O
estudo verificou que os efeitos da isoflavona da soja dietética parecem ser específicos
para cada categoria, variam conforme o estado menopausal e o domínio cognitivo
estudado, e diferem entre os grupos étnicos.63
Conclusão
78
Podemos concluir que a ingestão de 1,6 g por quilo de peso corpóreo por dia de
soja em crianças parece segura, já que não há consenso, e, para adultos, a ingestão de
0,36 g por quilo por dia parece segura.
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82
Tópicos selecionados sobre
o grão de soja e as isoflavonas
Dra. Nimbre Torres
Valor nutricional
O grão de soja foi qualificado como fonte de proteína de alta qualidade. A proteína
da soja é a única proteína vegetal amplamente encontrada que, segundo demonstrado
por numerosos estudos sobre equilíbrio de nitrogênio usando-se proteína de soja
isolada (ISP) ou concentrado de proteína de soja (SPC), é uma proteína completa.1
Esses resultados indicam que, para a saúde dos adultos, a proteína de soja isolada
tem alta qualidade nutritiva em comparação com as fontes de proteína animal, que
o teor de metionina não limita a manutenção da proteína no adulto.1
A importância da proteína de soja foi subestimada porque seu aminoácido
limitante é a metionina. No entanto, apesar do fato de a demanda de metionina
dos ratos ser ~50% superior à do ser humano, o ganho de peso dos animais em
crescimento é semelhantes à dos ratos alimentados com caseína. Além disso,
a metionina é um precursor de homocisteína (Hcy), que é um fator de risco
cardiovascular independente. Os ratos alimentados com dieta de proteína de soja
apresentam menor concentração de Hcy sérica do que os alimentados com dieta
de caseína. Da mesma maneira, no ser humano, o consumo de soja é inversamente
associado aos níveis séricos de Hcy,2 indicando que a substituição de uma proteína
animal pela de soja pode resultar em menores concentrações de Hcy, o que têm o
potencial de reduzir o risco de doença coronariana.3
O escore de aminoácidos corrigido pela digestibilidade proteica (PDCAAS) é o
método mais amplamente conhecido e aceito para avaliar a qualidade das proteínas
alimentares. Essa medida foi aprovada em todo o mundo, em 1991, pela Organização
das Nações Unidas para a Alimentação e a Agricultura (FAO). Esse método baseiase na comparação do perfil de aminoácido de uma proteína alimentar com o
valor de referência para crianças de 2 a 5 anos de idade para determinar o escore
químico de um aminoácido. O escore do aminoácido é corrigido pela multiplicação
pela digestibilidade real da proteína, resultando no valor do PDCAAS. O valor do
PDCAAS de 1,00 ou 100% indica que a proteína fornece quantidades adequadas de
todos os aminoácidos indispensáveis, quando ingerida em quantidades nutricionais
apropriadas.4 A soja é a única fonte de proteína vegetal equivalente à proteína animal,
com PDCAAS = 1.5 Tem um papel particularmente benéfico nas dietas vegetarianas
e na subnutrição.
85
Importância da soja na América Latina
Durante o início da década de 1960, o consumo de proteína de soja em combinação
com outras proteínas vegetais foi usado para lutar contra a subnutrição nos países
em desenvolvimento. Desde então, a proteína de soja tem sido usada na elaboração
de diferentes produtos ou usada em combinação com a alimentação básica para
melhorar seu valor nutricional. Atualmente, a proteína de soja é usada em diferentes
programas nutricionais na América Latina e no desenvolvimento de novos produtos
alimentares, Figura 1. Nos dias de hoje, o grão de soja é considerado um alimento
funcional. Um alimento funcional é natural ou processado e contém compostos
biologicamente ativos conhecidos que, quando ingeridos em termos quantitativos
e qualitativos definidos, proporciona benefícios documentados e clinicamente
comprovados para a saúde e, assim, é uma fonte importante na prevenção, conduta e
tratamento de doenças crônicas da era moderna.6 No presente trabalho, descrevemos
algumas novas evidências sobre o efeito benéfico da proteína de soja ou de seus
compostos bioativos sobre a saúde.
86
Biodiesel
Óleos
personalizados
Produtos à
base de soja
PRODUTOS
ALIMENTÍCIOS DE SOJA
COM BENEFÍCIOS
PARA A SAÚDE
Resíduos
de proteína
Óleos
- Redução do
colesterol e dos
triglicérides
- Melhora da
sensibilidade à
insulina
- Redução dos
picos de glicose
pós-prandial
Soja
personalizada
Aumento da produção de
grãos de soja por hectare
Nutrigenômica
da soja
Desenvolvimento da
tecnologia de nutrição
por biologia molecular
Problemas de
subnutrição
1980
1960
Combinação de
proteínas vegetais
Engenharia
Genética
Problemas de
subnutrição
2000
1990
Desenvolvimento
de produtos
à base de soja
Listas de dietas
específicas
para doenças
e populações
específicas
Café da manhã escolar
à base de soja
nas escolas do México
Passado
2010
Anos
Programas nutricionais
à base de soja na América Latina
Presente
Figura 1. Evolução do uso da soja
Benefícios da soja para a saúde
Dados substanciais de pesquisas epidemiológicas e de intervenções nutricionais
em seres humanos e animais indicam que a proteína de soja tem efeitos benéficos
sobre resistência à insulina, obesidade, dislipidemia e algumas formas de doença
renal crônica. Há relatos de que a substituição da proteína animal de uma dieta pela
proteína de soja diminui o nível de lípides plasmáticas em seres humanos. Quatro
metanálises revelaram que o consumo de pelo menos 25 g de proteína de soja reduz
o colesterol sérico total, a fração de lipoproteína de baixa densidade (LDL) do
colesterol e os triglicérides em 3,8-9,3%, 5,3-12,9% e 7,3-10,7%, respectivamente, e
aumenta o colesterol HDL em 2,4-3,2%. A redução do colesterol LDL de 5-6% tem o
potencial de reduzir o risco de doença cardiovascular em 7% a 12%.7-10
Os mecanismos de redução dos lípides séricos não estão bem estabelecidos. Os
efeitos globais da proteína de soja sobre o metabolismo dos lípides foram observados
quando a proteína de soja contém isoflavonas.3 Diversos mecanismos de ação foram
propostos para explicar o efeito hipolipidêmico da proteína de soja, incluindo a
intensificação da excreção de ácidos biliares, mudanças da razão entre insulina e
glucagon, redução dos picos de insulina pós-prandiais6 e o efeito das isoflavonas
sobre as vias de transdução de sinal que ativam a enzima adenosina monofosfato
proteína-cinase (AMPK).
Efeito da proteína de soja sobre
o metabolismo dos lípides
Nas últimas três décadas, os avanços da biologia molecular permitiram
compreender o mecanismo molecular de ação dessa leguminosa. Demonstrou-se que
a composição do aminoácido, assim como a presença de compostos bioativos, como
as isoflavonas, no grão de soja tem um papel importante na regulação da secreção da
insulina e da sensibilidade à insulina que, por sua vez, controla o metabolismo dos
lípides mediado pelo fator de transcrição SREBP-1 (proteína ligadora de elemento
receptor de esterois). Um fator de transcrição é uma proteína que se liga a sequências
específicas de DNA , controlando, assim, a transcrição de informações genéticas do
DNA para o RNA mensageiro.
Mecanismo de ação da proteína de soja
Foi demonstrado o efeito hipolipidêmico da proteína de soja em comparação com
o da proteína animal no ser humano e em uma série de modelos animais. Contudo,
os mecanismos moleculares pelos quais a proteína de soja reduz os lípides séricos
ainda não foram completamente estabelecidos. O metabolismo hepático dos lípides
87
é controlado, em parte, pelo fator de transcrição denominado proteína ligadora do
elemento regulador de esterois (SREBP). Esse fator de transcrição regula a expressão
de genes lipogênicos para sintetizar ácidos graxos e triglicérides.
Demonstrou-se que, depois do consumo de proteína de soja, a insulina sérica
aumenta em 50%, ao passo que, depois do consumo de caseína, a insulina sérica
eleva-se 3,5 vezes com relação aos níveis basais.11 Por outro lado, comprovou-se que
a insulina estimula seletivamente a expressão de SREBP-1 no fígado.12 Assim sendo,
se o consumo de proteína de soja mantém a concentração sérica da insulina na faixa
baixa-normal, pode-se especular que a proteína de soja pode não estimular a síntese
de ácidos graxos no fígado. Nosso grupo demonstrou que a ingestão a curto e a
longo prazo de dieta com proteína de soja mantém normal a concentração sérica
da insulina, em comparação com ratos que receberam dieta de caseína. Isso, por
sua vez, é acompanhado pela baixa expressão de RNAm do SREBP-1 no fígado e
pela redução da expressão dos genes das enzimas lipogênicas, ácido graxo sintetase
(FAS) e enzima málica.6 Em consequência, há redução dos triglicérides hepáticos, o
que impede o desenvolvimento de fígado gorduroso, Figura 2.
88
Figura 2. Possíveis mecanismos de ação da proteína de soja em diferentes tecidos
Proteína de sola e lipotoxicidade
A obesidade caracteriza-se por aumento da massa de tecido adiposo para
compensar o acúmulo excessivo de triglicérides. Contudo, os adipócitos tornam-se
disfuncionais e liberam quantidades excessivas de ácidos graxos livres, leptina e fator
de necrose tumoral alfa (TNF-α) para tecido não adipocítico para contrabalançar
a sobrecarga de ácidos graxos livres. Sobrevém a resistência à leptina e os tecidos
adiposos como fígado, músculo esquelético e pâncreas acumulam quantidades
excessivas de lípides não oxidados. Estes lípides são transportados para a formação
de ceramidas, um processo denominado lipotoxicidade.13
Um estudo recente demonstrou que ratos alimentados com dieta de proteína
de soja podem controlar a concentração sérica e hepática de lípides, modulando
a concentração sérica da insulina. Porém, não se sabe se a proteína de soja teve
o mesmo efeito em modelos animais de esteatose hepática que desenvolveram
hiperinsulinemia. O rato diabético obeso Zucker (ZDF fa/fa obeso) desenvolve
hiperglicemia, hiperinsulinemia, hiperlipidemia e esteatose hepática. Os resultados
mostraram que o consumo de dieta de proteína de soja por ratos ZDF obesos fa/fa
melhora o fígado gorduroso e reduz os níveis hepáticos de colesterol e triglicérides em
maior extensão do que a dieta de caseína, apesar de os ratos terem alta concentração
de insulina.14 O consumo de proteína de soja também reduz os níveis hepáticos de
triglicérides em 50%, resultando em redução da formação de ceramidas no fígado.13
Proteína de soja e obesidade
O consumo crônico de dieta rica em gordura e carboidrato está associado ao
desenvolvimento de obesidade. Todavia, não está bem estabelecido se a proteína
da dieta tem algum papel no desenvolvimento de anormalidades do metabolismo
lipídico que ocorre durante a obesidade. Tem sido demonstrado que os ratos
alimentados com dieta rica em gordura-proteína de soja durante 180 dias ganharam
muito menos peso do que os alimentados com dieta rica em gordura-caseína,
e a diferença deveu-se principalmente ao menor teor de gordura no corpo, em
vez de alterações do teor proteico corporal ou ingestão cumulativa de energia.
A diferença de ganho de peso entre esses grupos não é associada à qualidade da
proteína consumida, porque os ratos alimentados com caseína ou proteína de soja
cresceram na mesma taxa durante os primeiros 50 dias de tratamento com dieta,
apesar de a demanda de proteína ser mais alta do que no período de manutenção.
Observamos que os ratos alimentados com dieta rica em gordura-caseína tinham
fígado gorduroso e deposição de colágeno, associados ao aumento do peso corporal
e à hiperleptinemia, devido ao desenvolvimento de resistência à leptina. Os ratos
alimentados com proteína de soja, mesmo na presença de dieta rica em gordura,
89
90
tinham concentrações normais de leptina, resultando em baixo acúmulo de lípides
no fígado, devido à ação da leptina para estimular a oxidação de FA.15
Existem poucas informações quanto a se o tipo de proteína na dieta influencia
o perfil de expressão dos genes do tecido adiposo, em especial durante o consumo
de dieta rica em gordura. Nossos estudos mostram que o tipo de proteína da dieta
tem influência significativa sobre o fenótipo do tecido adiposo. As dietas à base de
proteína de soja reduzem o tamanho dos adipócitos, o que indica um aumento do
número de células de gordura, evitando, portanto, a hipertrofia. Ao contrário, as
dietas à base de caseína produzem o efeito oposto. Acreditamos que essas mudanças
sejam, em parte, resultado das modificações hormonais. A proteína de soja, ao
manter as concentrações séricas normais de insulina e leptina, leva a uma resposta
melhor de sensibilidade a esses hormônios nos órgãos e tecidos-alvo, inclusive os
adipócitos. Vários estudos evidenciaram que a leptina sérica não só regula os tecidos
hipotalâmicos e periféricos, como também regula o metabolismo dos adipócitos por
um mecanismo parácrino. Uma análise de microarray, que fornece informações sobre
a expressão de aproximadamente 15.000 genes, revelou um achado importante, qual
seja, o consumo de proteína de soja modifica a expressão de 90 genes envolvidos nas
funções metabólicas e na resposta inflamatória no tecido adiposo. Um dos principais
genes (ou nodos) modificados foi a leptina.16 A expressão da leptina tem regulação
descendente no tecido adiposo de ratos alimentados com dietas de soja ou de soja
e ricas em gordura, em comparação com os alimentados com dietas de caseína ou
de caseína e ricas em gordura. Além disso, a regulação descendente da expressão
da leptina pela proteína de soja é acompanhada de aumento da expressão de lipase
sensível a hormônio (HSL), uma importante enzima na regulação da lipólise de
adipócitos. Esses resultados indicam que o consumo prolongado de proteína de soja
mantém a funcionalidade dos adipócitos.
Fitoquímicos: Isoflavonas
O grão de soja, como outras sementes, tem diversos compostos bioativos não
nutritivos, encontrado naturalmente, que são conhecidos como fitoquímicos. Os
mais importantes nos grãos de soja são as isoflavonas.
As três principais isoflavonas são genisteína, daidzeína e gliciteína, Figura 3. São
classificadas como fitoestrógenos, porque são compostos de origem vegetal com
atividade estrogênica. As isoflavonas de soja ativam os receptores de estrógeno do
corpo, proteínas que detectam a presença de estrógeno e têm efeitos como mudanças
da expressão de genes. No entanto, as isoflavonas fazem isso de modo menos eficaz
do que os estrógenos naturais do corpo. Ligam-se a receptores de estrógeno α e β
e sua atividade estrogênica é 1/1000 menor que a dos estrógenos naturais. O teor
de isoflavonas dos alimentos à base de soja varia bastante, dependendo do produto
específico e das técnicas de processamento empregadas para produzi-los. As
isoflavonas são mantidas nas preparações de proteína de soja que não são extraídas
com álcool.
Nos grãos de soja, as isoflavonas estão presentes como glicosídeos (genisteína,
daidzeína e gliciteína), o que significa que são ligadas a uma molécula de açúcar.
Quando elas são metabolizadas, passam através do intestino e são hidrolisadas pela
β-glicosidase. Esse processo separa as isoflavonas das moléculas de açúcar, liberando
a molécula aglicona (um composto não glicolisado). Essas isoflavonas aglicona
(genisteína, daidzeína e glicliteína) podem ser assimiladas ou mais metabolizadas em
equol ou O-desmetilangolensina. A conversão desses componentes pela microbiota
é diferente em cada indivíduo. As diferenças na microbiota intestinal fazem com
que a produção de equol ocorra em um em cada três indivíduos que consomem
alimentos à base de soja.
Nos alimentos de soja não fermentada, as isoflavonas aparecem principalmente
como o conjugado, enquanto nos produtos de soja fermentada, como miso (purê)
ou tofu (queijo), dominam as agliconas. Os grãos de soja e seus subprodutos
contêm – 1–3 mg de isoflavonas/g de proteína.17 As isoflavonas receberam atenção
considerável nos últimos anos, por causa de seu papel na prevenção do câncer de
próstata.
91
Forma glicosilada
(glicona)
Forma não glicosilada
(aglicona)
HO
O
HO
HO
Fitoestrógenos
Isoflavonas da soja
OH
O
H
O
daidzeína
O
O
O
OH
equol
OH
H3CO
O
HO
HO
H3CO
OH
gliciteína O
OH
O
HO
HO
O
gliciteína
HO
O
O
O
OH
OH
O
genisteína
Estrogênio
daidzeína
OH
O
HO
HO
O
OH
H
OH
HO
O
O
OH
OH
O
genisteína
OH
HO
H
H
H
CH3 OH
estradiol
Figura 3. Principais isoflavonas no grão de soja
OH
Isoflavonas na prevenção do câncer de próstata
92
Os alimentos à base de soja contêm compostos fitoquímicos denominados
flavonoides. Os mais importantes são as isoflavonas. As isoflavonas são consumidas
principalmente nos alimentos tradicionais de soja (miso, tempeh [carne de soja],
tofu) como os glicosídeos daidzeína, genisteína e gliciteína, que são termoestáveis e
sobrevivem ao cozimento. No intestino delgado, os glicosídeos são transformados
pela β-glicosidase para formar daidzeína, genisteína e gliciteína. Essas agliconas são
as formas que podem ser transportadas pelos enterócitos. A microbiota intestinal
pode metabolizar daidzeína em equol, que é um fitoestrógeno potente. A microbiota
tem um papel importante na produção de equol após o consumo de soja. O equol é
produzido principalmente por bactérias conhecidas como Slackia isoflavoniconvertens,
que convertem daidzeína em equol. Essas bactérias nem sempre são encontradas na
microbiota intestinal dos indivíduos para realizar essa transformação.18 A extensão
da conversão de isoflavonas para equol varia muito no ser humano, provavelmente
por causa das diferenças na composição da microbiota intestinal. Como se
mencionou anteriormente, cerca da metade dos indivíduos é capaz de metabolizar a
isoflavona de soja, daidzeína, em equol. Nos japoneses, a frequência dessas bactérias
é superior à das populações europeias ou americanas. Com isso, o risco de câncer
de próstata é menor nos homens capazes de degradar essa isoflavona. O equol é 10
vezes mais potente que seu precursor, daidzeína, para impedir o desenvolvimento
de câncer de próstata. O equol liga-se especificamente à 5α-diidrotestosterona e,
assim, evita que a 5α-diidrotestosterona se ligue aos receptores de andrógeno. O
bloqueio da ação androgênica pode ser benéfico para evitar o crescimento de tecido
reprodutivo dependente da 5α-diidrotestosterona, como a próstata, Figura 4. O
consumo diário de alimentos à base de soja reduz os níveis séricos do antígeno
prostático específico (PSA) nos pacientes com câncer de próstata. Em um estudo
com voluntários japoneses saudáveis, a administração a curto prazo de isoflavonas
de soja estimulou a produção de equol sérico e diminuiu as concentrações séricas
de diidrotestosterona. Em um estudo clínico de Fase II, randomizado, duplo-cego e
controlado por placebo, a isoflavona (60 mg/dia) ou o placebo foram administrados
por 12 meses a homens japoneses entre 50 e 75 anos de idade, com níveis séricos de
PSA entre 2,5 e 10,0 ng/ml, resultando em uma única biópsia negativa de próstata
nos 12 meses que precederam a inscrição no estudo. Nesse estudo, a incidência de
câncer no grupo isoflavona foi significantemente inferior que a do grupo placebo
nos pacientes com idade de 65 anos ou mais.19
ALIMENTOS À BASE DE SOJA
DAIDZEÍNA
(forma glicosídica)
FLAVONOIDES
DAIDZEÍNA
β-glicosidase
intestinal
(forma aglicona)
ISOFLAVONAS
GENISTEÍNA
DAIDZEÍNA
GLICITEÍNA
(forma glicosídica)
O-DMA
DIIDRODAIDZEÍNA
microbiota
do cólon
EQUOL
(propriedades antiandrogênicas)
diidrotestosterona
câncer de próstata
Figura 4. Formação de equol a partir de daidzeína
Isoflavonas como reguladores
do metabolismo do colesterol
Vários efeitos biológicos da proteína de soja foram atribuídos à presença
de isoflavonas. As evidências recentes demonstraram que as isoflavonas estão
envolvidas no mecanismo pelo qual a proteína de soja reduz o colesterol sérico.
O metabolismo do colesterol é controlado por vários fatores de transcrição que
regulam a expressão de genes envolvidos na eliminação do colesterol por meio da
formação de ácidos biliares e também de genes envolvidos no transporte reverso do
colesterol, que remove o excesso de colesterol intracelular que vai para a circulação
ou para o lúmen intestinal. O principal fator de transcrição é o receptor X do fígado
(LXR). Existem duas isoformas de LXR, denominadas LXR-α e LXR-β. Esses fatores de
transcrição são receptores nucleares ativados naturalmente por oxiesterois formados
a partir do colesterol. Assim, quando o colesterol celular aumenta, as isoformas de
LXR são ativadas para eliminar o excesso de colesterol, uma vez que é sabido que
a elevação do colesterol intracelular pode danificar as células.20 Além disso, LXR-α
também regula a expressão de genes envolvidos na biossíntese de ácidos graxos e
triglicérides.
Demonstrou-se que nenhuma das isoflavonas é capaz de se ligar diretamente
ao LXR para aumentar sua atividade. No entanto, a evidência recente indica que
o fator de transcrição LXR pode ser fosforilado por uma enzima conhecida como
adenosina monofosfato proteína-cinase (AMPK), que regula sua atividade biológica.
Recentemente, foi demonstrado que as isoflavonas da proteína de soja, em especial
genisteína, é capaz de ativar a enzima AMPK.21 A AMPK pode fosforilar ambas
as isoformas de LXR, mas a fosforilação da LXR-α faz a regulação descendente
de sua atividade biológica, resultando em expressão reduzida de seus genes-alvo,
inclusive genes da biossíntese de ácidos graxos, enquanto a fosforilação de LXR-β
93
faz a regulação ascendente de sua atividade biológica, aumentando a expressão de
seus genes-alvo, como os da síntese de ácidos biliares e do transporte reverso do
colesterol. Assim, esses achados podem explicar em parte como as isoflavonas, em
especial a genisteína, podem reduzir a lipogênese em órgãos como o fígado, mas,
ao mesmo tempo, aumentar a eliminação de colesterol elevando a excreção fecal
de colesterol e ácidos graxos, que se traduz como baixa concentração de colesterol
sérico.21
Genisteína reduz a resistência à insulina
94
A obesidade é um problema de saúde pública, que contribui para o
desenvolvimento da resistência à insulina, que é associada ao acúmulo excessivo
de lípides no músculo esquelético. Há evidências de que a proteína de soja pode
reduzir o acúmulo ectópico de lípides e melhorar a sensibilidade à insulina; contudo,
não se sabe se as isoflavonas de soja, em particular a genisteína, podem estimular
a oxidação de ácidos graxos no músculo esquelético. Assim sendo, estudamos o
mecanismo pelo qual a genisteína estimula a oxidação de ácidos graxos no músculo
esquelético O estudo demonstrou que genisteína induziu a expressão dos genes que
oxidam ácidos graxos no músculo esquelético de ratos Zucker fa/fa e nos miotubos
C2C12 silenciados por receptor de leptina (ObR) através de fosforilação da AMPK.
Além disso, a fosforilação da AMPK mediada por genisteína ocorreu via JAK2, que
provavelmente foi ativada por um mecanismo que envolveu cAMP. Adicionalmente,
a indução dos genes de oxidação dos ácidos graxos mediada pela genisteína
envolveu PGC1α e PPARδ. Como resultado, verificou-se que a genisteína aumentou
a oxidação de ácidos graxos tanto nos miotubos C2C12 controle quanto nos miotubos
C2C12 silenciados, assim como uma redução do RER em camundongos, sugerindo
que a genisteína pode ser usada em estratégias para reduzir o acúmulo de lípides no
músculo esquelético,22 Figura 5.
Proteína de soja
Excreção
de colesterol
isoflavonas
colesterol
genisteína
GENISTEÍNA
(4',5,7-triidroxiisoflavona)
AMPK-P
AMPK-P
CPT-1
LXRβ-P
LXRα-P
5/8
CG
AB
SREBP-1
lipogênese
Oxidação de
ácidos graxos
TG
Resistência
à insulina
Figura 5. Efeito de genisteína sobre a adenosina monofosfato proteína-cinase
(AMPK) no músculo, reduzindo a resistência à insulina e o efeito de genisteína
sobre o metabolismo do colesterol no fígado, através de LXRβ e LXRα
A proteína de soja reduz os picos
pós-prandiais de glicose no diabetes
A prevalência de diabetes melito (DM) é crescente em todo o mundo,
constituindo um problema importante no século XXI. A prevalência mundial do
DM foi estimada em 177 milhões de casos em 2000 e a projeção de aumento em
2030 é de 366 milhões. As características metabólicas dos indivíduos com DM são
concentrações anormalmente altas de glicose no sangue. A meta importante no
tratamento do DM é manter os níveis glicêmicos, lipídicos e lipoproteicos próximo
do normal, resultando em redução da doença da artéria coronária, na demora de
seu início e em maior desaceleração de suas complicações. Os grãos de soja contêm
carboidratos complexos, proteína, fibra dietética e oligossacarídeos. Os teores de
carboidratos complexos e de fibras dietéticas contribuem para reduzir os índices
glicêmicos, que beneficiam os diabéticos e reduzem o risco de desenvolver diabetes.
Os animais alimentados com proteína de soja têm picos glicêmicos pós-prandiais
mais baixos que os animais alimentados com dieta de caseína,21 provavelmente
porque os alimentos à base de soja têm baixo índice glicêmico (medida da rapidez e
da quantidade de um alimento que aumenta os níveis da glicemia).23 Os resultados
sugeriram que, talvez, a inclusão de proteína de soja na dieta de indivíduos com DM
poderia auxiliar o controle dos picos de glicose pós-prandial. Os estudos recentes
com pacientes diabéticos mostraram que 35 g de proteína de soja, como do leite de
soja e o hambúrguer de soja texturizada, são bastante eficientes na redução dos picos
glicêmicos pós-prandiais. Esses resultados sugerem que a inclusão de produtos
à base de soja na dieta dos pacientes com DM pode ser uma estratégia dietética
eficiente para manter os níveis glicêmicos próximo dos valores normais, Figura 6.
95
Figura 6. Glicemia pós-prandial depois do consumo de café da manhã rico em
carboidratos ou proteína de soja em pacientes com diabetes tipo 2
Conclusões
96
A soja é uma leguminosa com proteína de alta qualidade. Por esse motivo,
durante o início da década de 60, o consumo de proteína de soja em combinação com
outras proteínas vegetais foi usado para lutar contra a subnutrição nos países em
desenvolvimento. Os principais componentes do grão de soja são óleo, fibras, proteína
e isoflavonas. Todos os componentes da soja são usados no setor de tecnologia de
alimentos para desenvolver produtos alimentares para uso humano, e o óleo de soja
foi usado como biodiesel. Diversas metanálises demonstraram que a proteína de
soja tem efeito benéfico para a saúde humana, porque reduz os lípides séricos. Nas
últimas três décadas, os avanços da biologia molecular permitiram compreender o
mecanismo molecular de ação dessa leguminosa. Comprovou-se que o consumo de
dieta com proteína de soja para animais propiciou menor aumento da concentração
de insulina do que a dieta com caseína, o que, por sua vez, induziu menor expressão
do gene do fator de transcrição SREBP-1, que está envolvido na síntese de ácidos
graxos, também chamada de lipogênese. É importante observar que não só o
padrão dos aminoácidos da proteína de soja, mas também as isoflavonas propiciam
forte ligação à proteína de soja, promovendo redução da secreção de insulina pelo
pâncreas. A redução da secreção de insulina é associada à redução do acúmulo
de lípides no fígado, músculo, coração e tecido adiposo. Esses resultados são, em
parte, explicados pelo efeito hipolipidêmico encontrado em alguns estudos clínicos
e com animais. As isoflavonas da soja regulam a expressão dos genes implicados no
metabolismo do colesterol e no transporte pelo fator de transcrição LXR, reduzindo
a concentração sérica do colesterol. Os estudos prolongados demonstraram que os
animais alimentados com dieta de proteína de soja ganharam menos peso corporal
devido à menor deposição de gordura e à concentração normal de leptina, mesmo
em presença de dieta rica em gorduras saturadas. A análise de microarray revelou
que o consumo de proteína de soja modificou a expressão de 90 genes envolvidos
em metabolismo lipídico, resposta inflamatória e sistema renina-angiotensina no
tecido adiposo. A proteína de soja pode ser usada como parte de uma estratégia
dietética para reduzir os picos de glicemia pós-prandiais devido ao baixo índice
glicêmico em indivíduos com diabetes tipo 2. Em conclusão, ficou demonstrado que
os indivíduos produtores de equol têm menor incidência de desenvolvimento de
câncer de próstata.
Esta revisão mostra que a nutrigenômica ajuda a estudar o mecanismo de ação
de um nutriente (proteína de soja) por meio da regulação da expressão de genes,
formação de proteínas e concentração de metabólitos em diferentes órgãos e modelos
de doença depois do consumo de proteína de soja.
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