alimentos funcionais - paulo figueiredo · 16/09/2015 3 alimentos funcionais aveia contém...
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Alimentos Funcionais
“Que o alimento seja o teu medicamento e que o medicamento seja o teu alimento” – Hipócrates
Alimentos ou componentes da dieta capazes de proporcionarbenefícios para a saúde, para além da sua importâncianutricional
necessário forte suporte científico para confirmar benefícios de dado alimento ou componente
termo primeiro introduzido no Japão nos anos 1980salimentos processados contendo ingredientes que, para além
de agirem como nutrientes, auxiliam funções corporais específicas
Japão tem regulamentação específica, com mais de 100 produtos legalizados
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Alimentos Funcionais
novas técnicas analíticas podem levar à descoberta de novos componentes alimentares e do seu papel na prevenção dedoenças e promoção da saúde
alimentos funcionais podem ser:alimentos convencionais com componentes bioactivosalimentos melhorados ou fortificados para redução do risco
de doença em determinados grupos de pessoas
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em 1992, estudos epidemiológicos demonstraram que uma dieta rica em frutos e legumes reduz o risco cancerígeno
atribuído a componentes não nutricionaisfitoquímicos – compostos químicos biologicamente
activos de origem vegetal
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aveia contém b-glucano
fibra solúvel capaz de fazer baixar o nível de colesterol total e LDL
soja contém diversos componentes com capacidadeanticarcinogénica
inibidores da protease, fitosteróis, saponinas, ácidos fenólicos, ácido fítico e isoflavonas
soja é principal fonte de isoflavonascapacidade de baixar colesterol é o efeito fisiológico
melhor documentado
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Alimentos Funcionais
óleo de linhaça contém 57 % de ácido a-linolénico (n-3)
prevenção de cancros dependentes do estrogénioredução do colesterol total e LDLredução da agregação de plaquetas
tomate contém licopeno com acção antioxidantemais eficaz extintor de oxigénio singuleto em
sistemas biológicosdiminuição do risco de cancro na próstata
alho contém compostos sulfurados hidro e lipossolúveisprevenção do cancro, antibiótico, anti-hipertensão e
redução do colesterolresultados in vitro, não demonstrado in vivo
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bróculos e outras crucíferas contêm glucosinolatosdiminuição do risco de cancros
nos citrinos encontra-se limonenoprotecção contra diversos cancros
sumo de airela usado no tratamento de infecções do tracto urinário
chá é rico em polifenóis, sobretudo flavan-3-óisacção preventiva contra cancros in vitrodiminuição de mortalidade devida a problemas das
coronáriasconsumo de vinho, particularmente tinto parece reduzir
risco de doenças cardio-vascularescompostos fenólicos impedem oxidação de LDLvinho contém resveratrol
propriedades estrogénias inibição da
carcinogénese
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Alimentos Funcionais
peixes possuem ácidos gordos n-3lacticínios fornecem cálcio
prevenção da osteoporose; eventualmente cancro do cólon
probióticos nos lacticínios fermentadossuplementos alimentares com microrganismos
vivos que afectam beneficamente o organismo hospedeiro melhorando o seu equilíbrio microbiano intestinal
leites fermentados reduzem colesterolleite também contém prebióticos
ingredientes não digeríveis que afectambeneficamente o hospedeiro, estimulando selectivamente o crescimento e/ou actividade de uma bactéria ou de um nº limitado de bactérias no cólon
carboidratos, naturais ou sintéticossimbióticos – mistura de pro e prebióticos
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carne de bovino possui um ácido gordo com ligações duplas conjugadas
ácido linoleico conjugado (CLA)propriedades anticarcinogénicas
ác. linoleico
CLA
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desenvolvimento de um novo alimento funcional é umprocesso dispendioso
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alguns fitoquímicos que exibem propriedades benéficasdemonstram ser carcinogénicos em concentraçõeselevadas
“Todas as substâncias são venenos … a dose correctasepara o veneno do remédio” – Paracelso
necessário conhecer toxicidade dos componentes dos alimentos funcionais
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Alimentos Funcionais
novas tecnologias permitirão produzir componentes bioactivos a partir de fontes não tradicionais
óleos de plantas transgénicas enriquecidos com ácidos gordos de muito longas cadeias poliinsaturadas
produção de ácido estearidónico em sementes de canolanova fonte de ácidos gordos n-3
necessidade de alterar regulamentação e processos de marketing
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Novas disciplinas na intersecção entre alimentos e genesdeverão contribuir para um mais rápido desenvolvimento de
alimentos funcionaisNutrigenómica
descreve o modo como os componentes da dieta afectam o perfil proteico de um indivíduo
interacção com os genes, resultando em expressão genética
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Alimentos Funcionais
Proteómicadescreve o modo como a alteração do perfil proteico
afecta os sistemas biológicos do indivíduoproteómica estrutural
identificação de proteínas por análise da sequência de aminoácidos
proteómica molecularestudo das interacções de proteínas com outras
proteínas e componentes celularesproteómica química
estudo da interacção das proteínas com medicamentos, nutrientes, toxinas, …
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Metabolómicadescreve a resposta celular às alteraçõescombina NMR com análise estatística de padrões
metabólicos in vivoavaliação rápida de toxicidade causada por xenobióticos,
estádio de doenças, eficácia de medicamentos, estado nutricional e mesmo funcionamento dos genes no organismo
usado para avaliar a adequação e segurança de fitoquímicos funcionais
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Bioinformáticapadrões metabólicos e de expressão genética descobertos
com ajuda da bioinformática usados para avaliar as alterações metabólicas sequenciais produzidas como resposta aos componentes dos alimentos funcionais
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Alimentos Funcionais
Passos seguidos para criar condições de comercialização para alimentos funcionais
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1 – identificar a relação entre o componente alimentar e o benefício para a saúde
uma vez identificado o potencial, necessária uma investigação rigorosa para o confirmar
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2 – demonstrar a eficácia e determinar a dose necessária para alcançar o efeito desejado
métodos analíticos mais variados e sensíveis permitem identificar mais substâncias
selecção do método (ou métodos) mais adequado(s) depende de:
análise de um único componente ou de um grupotodo o componente é de interesse ou apenas a parte
bioactivaquais as quantidades máxima e mínima a analisarexistirem diferenças de actuação em função de
diferentes formas químicasexistência de efeitos de matriz (alimento, fibras)efeitos de processamento do alimento que afectem o
método analíticométodo analítico deve ser capaz de medir o composto de
interesse na concentração a que se dá o efeito desejado (ou indesejado)
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Alimentos Funcionais
avaliação da biodisponibilidadedemonstração da eficácia de um alimento funcional é
complexo e dispendiosoessencial para que consumidores e legisladores
aceitem o alimento funcionalpara exercer um efeito benéfico, uma substância
bioactiva tem que ser consumida em quantidade adequada para atingir o efeito
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Alimentos Funcionais
3 – demonstrar segurança do componente funcional aos níveis de eficácia
aceitação da segurança de componentes já reconhecidos como seguros através de programas pré-estabelecidos (GRAS, E-xxx) ou como aditivos alimentares
processos de avaliação baseados em conceitos científicos objectivos para estabelecer a segurança dos alimentos funcionais, nas suas condições de utilização previstas
avaliação num amplo intervalo de dosagemsensibilidade de subgrupos da população tidos em
contaproteínas novas existentes nos alimentos funcionais
testadas para a existência de reacções alérgicas
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Alimentos Funcionais
4 – desenvolver um veículo alimentar adequado para os ingredientes bioactivos
depende da aceitabilidade, da estabilidade e biodisponibilidade do ingrediente bioactivo no alimento, das práticas de consumo e estilo de vida do público alvo
colaboração do público é necessáriaconsumo de ingredientes a níveis inferiores aos
recomendados é ineficazconsumo em excesso pode torná-lo tóxico
ingredientes funcionais por vezes têm flavour desegradável
novas tecnologias permitem contornar problemamicroencapsulação, …
veículo alimentar deve proporcionar ambiente estávelconservar ingrediente bioactivo na sua forma
biodisponível
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Alimentos Funcionais
5 – demonstrar suficientes provas científicas de eficáciarotulagem baseada em provas científicas independentes
de segurança e eficácia6 – comunicação dos benefícios do produto aos consumidores
consumidores necessitam estar informados sobre os benefícios potenciais dos alimentos funcionais
incentivo para industriais desenvolverem novos alimentos funcionais
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Alimentos Funcionais
7 – vigiar o mercado para confirmar eficácia e segurançaobter informação sobre os efeitos do ingrediente
funcional após introdução no mercadoconfirmar dados sobre eficácia e segurança obtidos
antes da introdução no mercadoavaliar da existência de efeitos adversos não
observados anteriormentevigilância pode ser activa ou passiva
activa – fabricante realiza entrevistas sistemáticas aos consumidores, sobre padrões de consumo
passiva – recolha de documentação com queixas (organolépticas, saúde) sobre o produto
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Alimentos Funcionais
bases de dados sobre alimentos com componentes bioactivos:http://fnic.nal.usda.gov/consumers/all-about-food/antioxidants-
phytochemicals-and-functional-foods
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Alimentos Funcionais
bebida probiótica feita a partir de aveiaaveia é boa fonte de b-glucano
componente funcional das fibras de cereaisredução de 20 – 30 % no LDLdiminuição do risco de doenças
cardiovascularesfermentação no cólon produz ácidos gordos
de baixo peso molecularpotencia efeito anticarcinogénico
estimula o crescimento de microrganismos benéficos do cólon
FDA reconhece como alimentos funcionais os produzidos a partir de aveia, com um teor mínimo de 0.75 g de b-glucano por dose
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Alimentos Funcionais
bebida probiótica feita a partir de aveiaaveia pode ser processada de modo a tornar-se um
bom substrato para fermentação por bactérias lácticas
utilizada Lactobacillus plantarum B28bebida obtida contém b-glucano em teores de
0.31 – 0.36 %tempo de prateleira de 21 dias, sob refrigeração
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Alimentos Geneticamente Modificados
Tecnologia de DNA recombinantealteração genética de plantas e microrganismos para
obtenção de alimentosalternativa às técnicas tradicionais de cruzamentos ou
introdução de mutaçõesprocessos lentos e imprecisos
genes transferidos podem provir de espécies não relacionadas
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Alimentos Geneticamente Modificados
Biotecnologiaaplicação de sistemas e organismos biológicos à produção de
bens e serviçosavanços em biologia, genética, bioquímica
desenvolvimento de medicamentos, aquacultura, silvicultura, desenvolvimento agrícola, fermentações, bioremediação
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Alimentos Geneticamente Modificados
transformaçãomecanismo de transferência de genes, envolvendo absorção e
integração de DNA isolado de um organismo por outro
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Alimentos Geneticamente Modificados
sequência de DNA de um gene é expressatranscreve para um mRNA de cadeia simples
traduzido para produzir proteínassequências de 3 nucleótidos
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Alimentos Geneticamente Modificados
enzimas de restrição cortam DNA em locais definidosligases fundem 2 pedaços de DNA
formação de DNA recombinante quando 2 pedaços de DNA heterólogo cortados com enzimas de restrição são ligados numa única molécula
DNA heterólogo – pedaços provenientes de diferentes organismos
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Alimentos Geneticamente Modificados
fragmentos de DNA podem ser clonados em plasmídeosbacterianos
moléculas de DNA circular auto-replicantesmultiplicam-se na bactéria hospedeira - transformação
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Alimentos Geneticamente Modificados
métodos de transformação em plantas:método do DNA livre
partículas microscópicas de ouro ou tungsténio disparadas contra culturas de células vegetais
partículas revestidas com DNA contendo o gene de interesse, previamente clonado
partículas aceleradas por libertação de uma carga de He a pressão elevada
algumas partículas penetram a membrana celular
DNA integrado nos cromossomas das plantaslocal de integração não pode ser previsto
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Alimentos Geneticamente Modificados
métodos de transformação em plantas:indução de tumor por Agrobacterium tumefaciens
método mais utilizadona natureza, bactéria infecta feridas em plantas,
induzindo formação de tumores
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Alimentos Geneticamente Modificados
métodos de transformação em plantas:DNA indutor de tumores pode ser tornado não
patogénico (T-DNA)usado para transferir genes de interesse
método com maior precisão de inserção do DNA
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primeiro alimento produzido por tecnologia de rDNA no mercado:tomate FlavrSavr™
1994
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modificações genéticas ao longo do tempo
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Alimentos Geneticamente Modificados
na tecnologia de rDNA são inseridos 1, 2 ou 3 genesgenes, seus produtos e funções são conhecidos
informação possibilita determinação dos riscos potenciaisensaios profundos aos novos produtos
na tecnologia tradicional está envolvido um maior nº de genes com funções desconhecidas
mais difícil determinação dos riscos envolvidos
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Alimentos Geneticamente Modificados
Avaliação da segurançaalguns alimentos tradicionais contêm toxinas
nas circunstâncias habituais, maioria não tem efeitos sobre consumidores
alguns alimentos tradicionais provocam alergiasnovos alimentos produzidos por técnicas de selecção e
cruzamento tradicionais não requerem testes de segurançapodem conter componentes cuja segurança individual ou
conjunta não é conhecidaprodutos obtidos por tecnologia de rDNA são testados
relativamente à sua segurança antes da introdução no mercado
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Alimentos Geneticamente Modificados
Avaliação da segurançanão existe suporte científico para existência de factores
tóxicos ou antinutricionais não intencionais em alimentos GM
efeitos por vezes verificados em métodos tradicionais de selecção e cruzamento
alerginicidade potencial das novas proteínas deve ser testadaperigo de irritações cutâneas e gastro-intestinais a
choque anafiláticofonte do material genético classificada:
habitualmente alergénicoleite, ovos, peixe, crustáceos, amendoins, soja,
nozes, trigoalergénico pouco comum
mais de 160 alimentospotencial alergénico desconhecido
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Alimentos Geneticamente Modificados
Avaliação da segurançamaioria dos genes usados em alimentos produzidos com
tecnologia de rDNA provém de fontes sem historial de alergenicidade
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Alimentos Geneticamente Modificados
Avaliação da segurançaalimentos produzidos por tecnologia de rDNA sem um
análogo convencional requerem testes em animais
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Alimentos Geneticamente Modificados
RotulagemEUA
alimentos com características diferentes das dos seus análogos convencionais devem ser declarados como tal
indicações não obrigatórias não devem induzir o consumidor em erro (por omissão ou por implicação)
alguns países só autorizam comercialização se o rótulo declarar que foram produzidos com tecnologia de rDNA
outros países têm legislação semelhante a EUA
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Alimentos Geneticamente Modificados
RotulagemComissão do Codex Alimentarius
programa internacional para harmonização de rotulagemapoio da FAO e OMS
diversos países não seguem indicaçõesProtocolo de Cartagena sobre biosegurança
adoptado por mais de 130 países em 2000organismos vivos modificados usados em alimentos ou no
seu processamento devem ser identificados como tal
LMO – living modified organisms
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Alimentos Geneticamente Modificados
RotulagemUE, Japão, Coreia do Sul, Austrália e Nova Zelândia têm leis
que exigem rotulagem de alimentos produzidos com tecnologia de rDNA
na UE há um teor mínimo de 1 %, para cada ingrediente, acima do qual declaração é obrigatória
consumidores pretendem que a rotulagem seja compreensível para leigos, a terminologia seja consistente e padronizada
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Alimentos Geneticamente Modificados
Benefíciospotencial melhoria na disponibilidade e crescimento de
plantaspossibilidade de produzir mais e melhores alimentos, com
melhores características nutricionaispotencial para produção de vacinas e medicamentos
comestíveisbenefícios ambientais
novas culturas mais resistentes a pragas e vírusplantas tolerantes a herbicidas mais “amigos” do
ambiente
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Alimentos Geneticamente Modificados
exemplosarroz dourado
maior teor em b-caroteno, para suprir deficiências em
vitamina Aplantas adaptadas a solos tropicais com teores elevados
de Al e Mninserção de um gene bacteriano em tabaco e papaia
ácido cítrico segregado pelas raízes quelata os metais
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Alimentos Geneticamente Modificados
exemplosácidos orgânicos
aumento da velocidade de fermentação de glucose e eliminação das enzimas que degradam citrato nos organismos produtores
produção de ácido cítricosubstituição do gene responsável pela produção da
D-desidrogenase láctica em Lactobacillus conduz à produção exclusiva de L- lactato (forma preferida para uso alimentar)
introdução do gene bovino para L-desidrogenase láctica em Kluyveromyces lactis provoca aumento da produção de L-lactato
via biossintética de fermentação homoláctica em Lactococcus lactis redireccionada para produção de L-alanina
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Alimentos Geneticamente Modificados
exemplosenzimas
idênticas às naturaisprodutos livres de substâncias que podem provir dos
passos de processamento e purificação, nos métodos tradicionais
microrganismos produtores viáveis não presentes no produto final
já existem diversas no mercadoprimeira foi quimosina, clonada em bactérias (E.
coli), leveduras (K. lactis) e bolores (A. niger)
idêntica à de origem animal, mas muito mais pura
> 80 % de mercado nos EUA e Canadá
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Alimentos Geneticamente Modificados
exemplosmicrorganismos usados em processamento
aprovados até 2000
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Alimentos Geneticamente Modificados
exemplosrações para animais
mutação na via biossintética de deposição de linhina, aumentando a digestibilidade do milho para ruminantes
milho com maior teor em gordura, proteínas e aminoácidos essenciais
soja com alterações ao nível dos oligossacáridos para reduzir componentes não digeríveis
soja com maior teor de ácido oleicoredução no teor de ácido fítico das sementes
maior biodisponibilidade de aminoácidosaumento da biodisponibilidade de minerais
divalentesmenos resíduos azotados e fosfatados
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Alimentos Geneticamente Modificados
exemplosvacinas de origem vegetal
produção, em plantas, de uma vacina contra gastroenterite transmitida por vírus em suínos
vacina produzida na planta do grão (Vigna unguiculata) protege martas contra vírus que provoca diarreia e anorexia
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Alimentos Geneticamente Modificados
exemplosbenefícios ambientais
plantas resistentes a pragasmilho, canola, algodão, batatas com genes de
Bacillus thuringiensis (Bt) que sintetizam proteínas insecticidas
plantas tolerantes a herbicidas mais amigos do ambiente
milho, algodão, sojaplantas resistentes a vírus
papaia, pepino, abóbora
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Alimentos Geneticamente Modificados
exemplosbenefícios nutricionais
espécies de Lactobacillus e Bifidobacterium testadas como espécies probióticas após manipulação genética
identificação de espécies capazes de produzir determinados benefícios para a saúde
diminuição ou eliminação de proteínas causadoras de alergias, em alimentos
principal causador de alergia no arroz fortemente reduzido por tecnologia de rDNA (1993)
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exemplosbenefícios medicinais
ensaios clínicos em humanos com uma vacina comestível contra uma variedade patogénica de E. coli
anticorpo monoclonal contra Streptococcus mutanscariogénico
expressão em batateiras de uma vacina contra uma enterotoxina de E. coli
anticorpos produzidos em soja protegem ratos contra herpes genital
vírus do mosaico do tabaco usado para produzir uma vacina contra um linfoma (testada em ratos) em plantas de tabaco
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Alimentos Geneticamente Modificados
exemplosbenefícios medicinais
este tipo de produtos não requer transporte nem armazenamento sob refrigeração
mas precisam de ser separados dos alimentos convencionais
impedir consumo não apropriadovacinas mais seguras que as convencionais
partes do patogénico ou do anticorpo e não o microrganismo intacto
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Alimentos Geneticamente Modificados
exemplospreocupações ambientais
presunção de efeitos tóxicos sobre borboletas de pólen proveniente de plantas modificadas com genes de Bt
pólen espalha-se pouco e larvas não se alimentam das folhas na altura da polinização
toxina Bt presente em restos das culturas no campo são rapidamente degradados por actividade microbiana
microrganismos do solo testados não apresentaram efeitos da toxina
toxina pode persistir no solo ligada a ácidos húmicos e argila
selecção de espécies resistentesproblema para alguns insectos
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Alimentos Geneticamente Modificados
exemplospreocupações ambientais
genes de tolerância a herbicidas podem dispersar-se através do pólen para plantas nativas
genes podem estabelecer-se em infestantesdificuldade de controlo no futuro
nova tecnologia introduz transgenes no DNA contido nos cloroplastos das plantas
cloroplastos não transportados pelo pólentécnica mais complexareduz o problema de contaminação de plantas de
agricultura biológica
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Alimentos Geneticamente Modificados
exemplosalerginicidade
novos genes produzem novas proteínas maioria dos alergenos são proteínas
ovos, leite, peixe, crustáceos, amendoins, soja, nozes e trigo
nenhuma reacção alérgica identificada em alimentos produzidos por tecnologia de rDNA
proteínas expressas em concentrações muito baixas e não possuem sequências de aminoácidos homólogas às de alergenos conhecidos
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Alimentos Geneticamente Modificados
exemplosalerginicidade
potencial alergénico de alimentos transgénicos calculado através de um sistema recomendado pela FAO e OMS
origem dos genes homologia da sequência de aminoácidos da nova
proteína relativamente a alergenos conhecidos
reactividade imunoquímica da nova proteína relativamente a anticorpos da imunoglobulina E (IgE) extraídos do soro de indivíduos com alergias à fonte a partir da qual se obteve o material genético
propriedades físico-químicas da nova proteína
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Alimentos Geneticamente Modificados
exemplostransferência de resistência a antibióticos
FAO e OMS consideram não existir risco para a saúde
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