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Pesquisadores simulam digestão humana para identificar nutrientes e contaminantes em pescado


Para avaliar os impactos associados ao consumo de pescado para a saúde humana, a Embrapa e o Instituto Português do Mar e da Atmosfera (IPMA), vinculado ao Ministério do Mar de Portugal, desenvolveram uma técnica de bioacessibilidade que permite avaliar os níveis de nutrientes ou contaminantes disponíveis para absorção pelo organismo humano, por meio da simulação in vitro do processo digestivo.O projeto estudou a sardinha (Sardinella sp.), a truta (Onchorrynchus mykiss), o camarão marinho (Litopenaeus vanammei), as ameijoas (Meretrix lyrata) e as macroalgas marinhas (Ulva sp.). O pescado foi adquirido em supermercados e produções comerciais para simular uma situação real de consumo.

A pesquisa revelou que peixes, moluscos e crustáceos apresentam uma taxa de digestão da proteína acima de 70%, enquanto a das macroalgas é de 39%. Esses percentuais representam a quantidade desses alimentos efetivamente digerida pelo organismo humano.

Por seu lado, as ameijoas apresentaram uma concentração elevada de minerais, porém baixa bioacessibilidade desses nutrientes. Para esses moluscos, a bioacessibilidade dos macroelementos, como cálcio, fósforo, potássio e ferro, é menor se comparada à dos microelementos, como cobre, zinco e selênio.

As sardinhas e as trutas mostraram-se ótimas fontes de ácidos graxos do tipo ômega 3, um nutriente fundamental para as funções cerebrais e cardíacas. O estudo revelou ainda que o consumo de trutas, sardinhas, camarão marinho, ameijoas e algas marinhas não acarreta risco para a saúde com relação à ingestão de metais e poluentes orgânicos persistentes.

Segurança do pescado
A dieta mediterrânea à base de pescado, salada, vinho e azeite – seguida pelos portugueses e outros países da região do Mar Mediterrâneo – é reconhecida como uma das mais saudáveis do mundo. O pescado contém enormes quantidades de nutrientes essenciais, como vitaminas, proteínas de alto valor biológico (alta digestibilidade), ácidos graxos ômega-3 e minerais.

Os nutricionistas recomendam o consumo de pescado duas a três vezes na semana. Por outro lado, por serem espécies aquáticas, podem acumular substâncias nocivas para a saúde que estão presentes no meio ambiente, como metais, toxinas, resíduos de defensivos agrícolas e outros tipos de poluentes orgânicos. Contudo, a questão-chave é descobrir se a quantidade dos contaminantes e nutrientes presentes no alimento representa um benefício ou risco para os consumidores. “Quantificar a bioacessibilidade de nutrientes e contaminantes pode tornar mais realista a avaliação de risco ou benefício associado ao consumo de pescado”, afirma Fabíola Fogaça, pesquisadora do Laboratório de Bioacessibilidade da Embrapa Agroindústria de Alimentos.

A concentração dos contaminantes e nutrientes nos alimentos pode não se refletir em sua bioacessibilidade e biodisponibilidade oral, ou seja, o organismo não absorverá, necessariamente, toda a quantidade de nutrientes ou contaminantes encontrada nos alimentos. Bioacessível é a porção do composto liberada do alimento para o fluido gastrointestinal após a digestão que se torna disponível para absorção pela mucosa intestinal. A bioacessibilidade explica como o alimento se comporta após a ingestão oral e quais efeitos pode causar no organismo humano. Por isso, a análise de bioacessibilidade é atualmente um dos métodos que antecede os estudos clínicos in vivo (com cobaias ou humanos), contribuindo  para a segurança e qualidade do alimento para o consumidor.

Consumo em alta
O peixe é uma das commodities alimentares mais negociadas em todo o mundo, movimentando aproximadamente 142 bilhões de dólares em 2016. Portugal é o terceiro maior consumidor de pescado per capita do mundo e o maior da União Europeia, com uma média de 55 quilos de pescado ao ano por habitante. No Brasil, embora varie em cada região, a média de consumo é de apenas dez quilos ao ano, índice bem abaixo dos 12 quilos recomendados pela Organização Mundial da Saúde (OMS). Nas regiões Norte e Nordeste do País, o consumo de pescado é significativamente maior do que na região Centro-Sul, que apresenta média anual de cinco quilos por habitante, segundo estatísticas da Organização das Nações Unidas para Agricultura e Alimentação (FAO).

A pesquisadora Fabíola Fogaça realizou essa pesquisa na Divisão de Aquicultura, Valorização e Bioprospeção do IPMA, em parceria com o Laboratório Associado para Química Verde da Rede de Química e Tecnologia do Instituto Superior de Engenharia do Porto (Requimte/LAQV), o Instituto Nacional de Saúde Doutor Ricardo Jorge (Insa) e o Laboratório de Física Atômica, da Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade de Lisboa (Ulisboa), durante período de quase dois anos de estágio pós-doutoral, dentro do Programa Cientista Visitante da Embrapa.

A primeira fase consistiu no acompanhamento de análises e experiências para aprendizado das técnicas e práticas realizadas em espécies de pescado portuguesas: sardinha, truta, ameijoas, camarão marinho e alga marinha.

Simulação do sistema digestivo
Em seguida, iniciou os testes in vitro (em laboratório) para simular a digestão de pescado em um modelo estático, buscando identificar o que fica bioacessível no organismo em termos de nutrientes (minerais e ácidos graxos) e contaminantes (metais e hidrocarbonetos policíclicos aromáticos). O método estático de digestão utiliza tubos de ensaios para simular a digestão na boca, estômago e intestino delgado, com a vantagem de não expor humanos ou animais aos contaminantes.

A digestão é apenas uma etapa da bioacessibilidade, que deve ser acompanhada por análises que determinam as concentrações dos elementos antes e após a simulação in vitro para o cálculo da percentagem bioacessível. “A bioacessibilidade, com métodos analíticos de alta performance, se mostrou adequada nos estudos para o controle de qualidade dos produtos de origem animal com base na análise de perigos e resíduos”, conta Fogaça.

Essa metodologia reduz o custo da pesquisa ao substituir o uso de animais como modelos experimentais. Por outro lado, por ser um método relativamente novo, requer muitos testes para sua validação. É preciso desenvolver ferramentas específicas para a determinação dos principais nutrientes e contaminantes em cada alimento para possibilitar a avaliação de riscos e benefícios associados ao seu consumo.

“Cada tipo de pescado exigiu ajustes nas concentrações de sais e enzimas no método de simulação do trato gastrointestinal, algo que o organismo humano realiza automaticamente. Não é fácil simular o metabolismo humano in vitro. Trabalhamos na base da tentativa e erro até conseguirmos nos aproximar da realidade”, conta a pesquisadora.

As análises realizadas indicaram que os moluscos possuem uma alta concentração de minerais por serem animais filtradores, acumulando impurezas presentes na água do mar, mas o seu consumo não acarreta risco para a saúde, uma vez que a bioacessibilidade desses elementos foi muito baixa: 0% para cálcio e potássio; 10% para zinco; 20% de mercúrio e 40% selênio, ou seja, o organismo humano poderia absorver somente 40% do total de selênio encontrado em moluscos.

Já na truta a bioacessibilidade foi maior: 80% para arsênio e 40% a 60% para selênio. Para o camarão marinho, foi de 80% para arsênio e de 20% para cálcio e fósforo. “Utilizamos equipamentos muito sensíveis e, felizmente, não encontramos nenhum nível de contaminante acima do permitido pela legislação europeia”, destaca Fogaça.

De acordo com ela, também não há risco associado ao consumo de trutas, sardinhas, camarão marinho, ameijoas e algas com relação aos elementos tóxicos avaliados, ficando de sobreaviso o consumo de sardinha frita e alga tostada acima de duas porções semanais, por causa do seu maior teor de arsênio. As sardinhas e as trutas mostraram-se ótimas fontes de ácidos graxos do tipo ômega 3.

Um laboratório para simular a digestão

Em 2016, a Embrapa Agroindústria de Alimentos implantou o Laboratório de Bioacessibilidade, sob a coordenação da pesquisadora Flávia Gomes. Desde então, a Unidade realiza análises de bioacessibilidade de alimentos a partir do modelo estático de digestão: da boca ao ânus. Os testes in vitro com o uso desse simulador do sistema gastrointestinal é o primeiro passo para se obter uma resposta mais segura quanto ao impacto do consumo de certos alimentos para a saúde.

“Com esse modelo, conseguimos identificar as pequenas moléculas (metabólitos) formadas no momento da digestão. A análise dessas moléculas revela como o alimento chega a cada etapa e ao fim da digestão”, revela Gomes. O próximo passo é aplicar o modelo dinâmico com as etapas de digestão interligadas, e ampliar as parcerias com universidades e centros de pesquisa nacionais e internacionais para os testes clínicos (in vivo) com cobaias e humanos.

Nos últimos anos, a equipe do Laboratório de Bioacessibilidade vem trabalhando em análises de bioacessibilidade para avaliação da atividade funcional de frutas da biodiversidade brasileira e resíduos agroindustriais. Mais recentemente, integrou-se a um grande projeto nacional ligado à cadeia produtiva do pescado, o BRS Aqua, financiado pelo Funtec, do Banco Nacional de Desenvolvimento Econômico e Social (BNDES).

Com informações da Agência Embrapa

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