ANÁLISE DO EFEITO DE UM MIX DE CAROTENOIDES SOBRE OS PARÂMETROS BIOQUÍMICOS SANGUINEOS DE RATOS Wistar

ANÁLISE DO EFEITO DE UM MIX DE CAROTENOIDES SOBRE OS PARÂMETROS BIOQUÍMICOS SANGUINEOS DE RATOS Wistar

 ANALYSIS OF THE EFFECT OF A MIX OF CAROTENOIDS ON BLOOD BIOCHEMICAL PARAMETERS IN RATS Wistar

 ISABELA BONOTTO RIVELLES¹, LUIZA NASSIF DE ANDRADE¹, JOÃO ARMANDO BRANCHER².

¹ Acadêmicas do curso de Nutrição da Universidade Positivo.

² Professor do curso de Nutrição da Universidade Positivo.

Endereço para correspondência:

 Rua Professor Pedro Viriato Parigot de Souza, 5.300.

Clínica de Nutrição. CEP 81280-330.

E-mail: brancher@up.edu.br

RESUMO

Os carotenoides estão presentes em frutas e vegetais tais como cenouras, tomates, espinafre, laranjas, pêssegos, entre outros. São muito consumidos na dieta do brasileiro. Baixas concentrações de carotenoides no plasma sanguíneo tem sido associadas com o aumento do estresse oxidativo, diabetes, hipertensão e doenças cardiovasculares, além disso, estudos mostram que o decréscimo de carotenoides no plasma sanguíneo pode contribuir para o aumento de tecido adiposo, relacionando-se indiretamente, com obesidade. O objetivo deste estudo foi avaliar se o consumo de bebidas ricas em carotenoides é capaz de induzir alterações nos parâmetros bioquímicos sanguíneos de ratos Wistar. Os dados obtidos mostram que os animais cuja dieta suplementada com suco de tomate destacou-se em relação aos demais grupos analisados. Não ocorreram alterações significativas na variável triglicerídeos, entretanto observou-se alterações significativas do ponto de vista estatístico nas variáveis glicose, proteínas totais, colesterol, hemoglobina e ureia.

Palavras-chave: Carotenoides; Licopeno; Betacaroteno; Ratos.

INTRODUÇÃO

Os carotenoides, pigmentos presentes em muitos alimentos e com características lipossolúveis, são corantes naturais presentes nas frutas e vegetais tais como cenouras, tomates, espinafre, laranjas, pêssegos, entre outros e são consumidos em maior ou menor quantidade por seres humanos. São absorvidos na mucosa intestinal e transportados no sangue associados às lipoproteínas plasmáticas⁽¹^).. No sangue desempenham algumas funções biológicas importantes inclusive no que diz respeito à prevenção da hipertensão arterial sistêmica⁽²^)., doença esta que acomete cerca de 59 milhões de adultos americanos com idade igual ou superior a 18 anos⁽³^)..

O baixo consumo de carotenoides está também associado com doenças cardíacas isquêmicas^(4)., obesidade abdominal^(5). e com a síndrome metabólica^(6).. Esse fato estaria associado à atividade antioxidante dos carotenoides, que é consequência de sua estrutura singular.

Alguns estudos já demonstraram que os carotenoides podem ser utilizados como marcadores bioquímicos sanguíneos que revelam precisamente a quantidade de frutas e vegetais consumidas pelo indivíduo^(7,8,9). Isso é de especial interesse para o nutricionista, pois permite estimar o consumo destes alimentos pelo exame sanguíneo, entretanto, a literatura utilizada na elaboração deste projeto não especifica se há uma alteração de parâmetros bioquímicos laboratoriais no sangue de humanos / animais que utilizam regularmente carotenoides como suplementação dietética.

O objetivo deste estudo foi avaliar se o consumo de bebidas contendo carotenoides é capaz de provocar alterações quantitativas em triglicerídeos, colesterol, glicose, proteínas totais, hemoglobina e ureia no plasma sanguíneo de ratos Wistar que consumiram bebidas com betacaroteno e licopeno.

METODOLOGIA

            Este trabalho foi submetido ao Comitê de Ética em Pesquisa da Universidade Positivo, e aprovado por ele, sob o número de protocolo 001/2011.

Foram utilizadas 40 ratas fêmeas de linhagem Wistar, com idade de três meses e com peso médio de 400g, clinicamente sadias submetidas a controle de ectoparasitas e endoparasitas, provenientes do Biotério do Centro Universitário Positivo.  Os animais foram mantidos em sala climatizada com temperatura de 25º C e ciclo de luminosidade de 12 horas, em gaiolas individuais. Receberam água e ração à vontade e houve uma suplementação com bebidas contendo carotenoides. Os animais foram divididos em 04 grupos:

• Grupo Tomate - Recebeu bebida a base de tomate - licopeno (18g tomate/100ml de água)
• Grupo Cenoura - Recebeu bebida a base de cenoura - betacaroteno (7g cenoura/100ml de água)
• Grupo Mix de Carotenoides - Recebeu um mix dos dois - licopeno e betacaroteno (9g tomate e 3,5g cenoura/100ml água)
• Grupo Controle - Recebeu somente ração.

Os valores estimados da quantidade de carotenoides que cada grupo recebeu está listado na tabela 1.

Antes de iniciar a pesquisa, os animais foram sedados em campânula pela vaporização de halotano com oxigênio, pesados e foi coletada uma amostra de 2 mL de sangue em seringa heparinizada por punção intracardíaca. O plasma foi separado por centrifugação em 2500 x g por 15 minutos e congelado a -20^o C para análise das concentrações de colesterol, triglicerídeos, hemoglobina, ureia, proteínas totais e glicose.

Após 45 dias os animais foram novamente sedados, pesados e uma nova amostra de sangue foi coletada. Durante esse mesmo período, foi avaliado o consumo de água e bebida ingeridas pelos animais.

Para a determinação da glicose (mg/dL), ureia (mg/dL) e hemoglobina (mg/dL) sanguínea foram utilizados kits colorimétricos enzimáticos da Labtest diagnóstica ^â. As proteínas totais plasmáticas foram determinadas pelo kit bioquímico PROTI 2 da Winer lab.^â e as dosagens de colesterol total e triglicerídeos foram realizadas pelo método enzimático colorimétrico utilizando Kits Bioclin ® . A quantificação de todas as amostras foi realizada pela mensuração das absorbâncias em espectrofotômetro Bioplus, seguindo as recomendações preconizadas pelo fabricante para preparo bioquímico das amostras. Todos os testes bioquímicos foram realizados no laboratório de Bioquímica da Universidade Positivo, em triplicata para cada amostra de plasma.

Tabela 1 - Valores nutricionais referentes às diferentes bebidas utilizadas. Fonte: Software ASKN - Tabela USDA.

Os resultados obtidos no estudo foram descritos por médias, medianas, valores mínimos, valores máximos e desvios padrões. Para a comparação dos grupos em relação às variáveis quantitativas, foi considerado o modelo de análise da variância com um fator (ANOVA) e o teste LSD para as comparações múltiplas dos grupos. Valores de p<0,05 indicaram significância estatística. Os dados foram organizados em planilha Excel e analisados com o programa computacional Statistica v.8.0.

RESULTADOS

            Na tabela 2 estão sumarizados os dados obtidos em relação à todas as variáveis analisadas nesta pesquisa.  

TABELA 2 - Teores séricos de glicose, proteínas totais, colesterol, triglicerídeos, hemoglobina e ureia.

Nas linhas, valores seguidos pela mesma letra diferem estatisticamente entre si. Foi considerado o modelo de análise da variância com um fator (ANOVA) e o teste LSD para as comparações múltiplas dos grupos. Valores de p<0,05 indicaram significância estatística.    

De acordo com essa tabela, observa-se que os valores do Grupo Tomate (Licopeno) destacam-se das demais. As variáveis glicose, proteínas totais, colesterol, hemoglobina e ureia foram estatisticamente diferentes na 1ª e na 2ª coleta.

Nos gráficos a seguir, estão detalhadas as alterações bioquímicas dos compostos analisados que mostraram diferenças estatísticas significativas.

Figura 1 - Glicemia dos animais em mg/dL  (A) e proteínas totais (g/dL) (B).

A figura 1 mostra que houve diminuição na glicemia de todos os grupos analisados, porém o grupo cuja dieta foi suplementada com licopeno apresentou diferença significativa do ponto de vista estatístico. As proteínas séricas diminuiriam significativamente em todos os grupos estudados.

Triglicerídeos séricos não apresentaram alterações significativas entre os grupos analisados, entretanto houve uma elevação significativa no colesterol sérico nos grupos controle e suplementado com licopeno.  

A figura 2 apresenta as médias de ureia  e hemoglobina dos animais em miligramas por decilitro de acordo com os quatro diferentes grupos estudados. Em relação à hemoglobina, houve diminuição em todos os grupos analisados, porém o grupo suplementado com o suco de tomate apresentou  elevação significativa do ponto de vista estatístico.  De modo semelhante, a ureia diminuiu em todos os grupos analisados, porém o que apresentou diferença significativa do ponto de vista estatístico foi o grupo suplementado com o suco de tomate.

Figura 2 - Hemoglobina em g/dL (C)  e ureia sérica dos animais em mg/dL (D) de acordo com os quatro diferentes grupos.

DISCUSSÃO

            O grande desafio para a saúde pública neste século é encontrar tratamentos eficazes para doenças tais como diabetes, doenças cardiovasculares, obesidade e neoplasias.  Apesar do avanço terapêutico no controle dessas enfermidades, sem dúvida, a abordagem deve ser mais ampla, incluindo a mudança de práticas alimentares.

            Neste contexto, o consumo de carotenoides é extremamente importante. Estudos prévios demonstraram que esses compostos, se consumidos regularmente, exibem atividade antioxidante, previnem danos celulares além de inibir o crescimento e diferenciação celular^(10,11).. Alguns estudos sugerem que a atividade antioxidante é responsável pela atividade anticancerígena, porém o mecanismo molecular ainda permanece desconhecido^(12,13).. Além disso, estudos in vitro demonstraram que a associação de carotenoides pode ter efeito sinérgico e prevenir peroxidação lipídica^(14,15)..

Baseado nessas informações, este estudo procurou avaliar os efeitos dos carotenoides licopeno, obtido do tomate, e betacaroteno, obtido da cenoura, sobre os componentes plasmáticos de ratos Wistar que os receberam durante 45 dias. A tabela nutricional de cada bebida está listada na tabela 1. 

Alguns estudos demonstraram que os carotenoides são absorvidos no intestino delgado e distribuídos pelo organismo pelos quilomicrons via sistema linfático^(1,16,17).. A utilização destes na suplementação da dieta já foi avaliada e os resultados obtidos foram variados^(18,19,5)..

            Neste estudo foram determinados glicose, proteínas totais, ureia, hemoglobina, colesterol total e triglicerídeos. A concentração plasmática de glicose obtida revela que não houve variação estatística significativa entre os grupos controle, mix e betacaroteno, entretanto o grupo que recebeu bebida com licopeno apresentou uma diminuição estatisticamente significante na glicemia (Tabela 1).

Um estudo quantificou os carotenoides plasmáticos em indivíduos portadores de diabetes. Esta pesquisa mostrou uma associação direta entre diabetes e carotenoides plasmáticos, isto é, o controle da doença estava diretamente associado à presença de carotenoides no plasma sanguíneo dos indivíduos estudados^(20).. De acordo com outro estudo, tal fato pode ser explicado porque os carotenoides possuem o dobro de ligações conjugadas em sua estrutura, característica esta que garante capacidade antioxidante e que oferece proteção contra o desenvolvimento do Diabetes tipo 2^(21).. Nesta pesquisa, o licopeno consumido pelos animais no suco de tomate, provocou diminuição estatisticamente significativa na glicemia, este fato sugere que o licopeno poderia ser um aliado no combate ao diabetes.

O plasma sanguíneo contém muitas proteínas com diferentes funções. Ensaios bioquímicos rotineiros avaliam a concentração de proteínas totais e de albumina indicando relação diretamente proporcional entre as taxas de proteínas totais e a concentração de albumina. Variações significativas nas taxas destas proteínas podem estar associadas à má absorção de nutrientes, desnutrição, doenças sistêmicas, também ao estresse oxidativo^(22).. Estudos epidemiológicos recentes, sugerem que os carotenoides ou dietas ricas em carotenoides são protetoras contra um declínio na força muscular, em especial na sarcopenia, comum em idosos^(23)..

Nesta pesquisa houve decréscimo na concentração de proteínas totais  plasmáticas em todos os grupos do estudo, o que pode ser justificado pela presença de estresse, porém os valores obtidos para todos os grupos estão dentro dos limites de normalidade para ratos Wistar.

Ureia é o produto final do metabolismo proteico e um dos marcadores plasmáticos utilizados para avaliar a função renal. Excretá-la é a maneira mais importante que o organismo utiliza para eliminar o nitrogênio do corpo mantendo o metabolismo celular normal^(22)..  

Uma pesquisa avaliou a produção renal de proteínas em ratos tratados com carotenoides e observou redução significativa na expressão de proteínas HSP60 e HSP70 no grupo de animais tratados que consumiram licopeno do tomate. Neste mesmo estudo, os autores sugerem que há um forte fator de proteção renal do licopeno^(24).. Outra pesquisa sugere também que o licopeno pode representar um fator adicional que contribui para a redução da peroxidação lipídica e da aterogênese em pacientes em hemodiálise^(25)..

Partindo deste princípio, os resultados obtidos nesta pesquisa corroboram os estudos anteriores e indicam que a suplementação da dieta com licopeno foi eficaz na redução deste metabólito no plasma.

Hemoglobina é encontrada nas células vermelhas do sangue. Sua principal função é transportar oxigênio dos pulmões até os capilares teciduais. Seu decréscimo no sangue está associado à carência de ferro após manifestação de anemia^(22).. Outro estudo avaliou que o cobre é essencial para a formação de hemoglobina e ferritina. O cobre é o elemento limitante na síntese de ceruloplasmina, uma glicoproteína que é sintetizada no fígado. A ceruloplasmina (ferroxidase) é uma enzima necessária para a oxidação de ferro, permitindo a união de proteínas e de ferro^(26).. A partir destas informações conclui-se que a falta de carotenoides pode provocar anemia com subsequente diminuição da hemoglobina plasmática.

Nesta pesquisa não houve diminuição na concentração de hemoglobina em nenhum dos grupos estudados, ao contrário, a hemoglobina plasmática aumentou em todos os grupos e manteve-se dentro dos valores descritos na literatura. Porém, houve aumento significativo na hemoglobina plasmática dos animais que receberam suplementação com licopeno ofertado no suco de tomate.

A quantidade e a qualidade dos alimentos ingeridos diariamente influenciam muito na concentração do colesterol e triglicerídeos plasmáticos. Concentração elevada destes lipídeos no sangue de humanos está relacionada com o surgimento de doenças coronarianas^(27)..  No caso de animais de laboratório com dieta controlada, fatores externos tais como o estresse durante a manipulação pode provocar alteração de metabólitos sanguíneos, especialmente o colesterol^(28)..

Nesta pesquisa observou-se diminuição dos triglicerídeos sanguíneos de todos os grupos estudados, entretanto houve elevação no colesterol plasmático dos animais do grupo controle e do grupo cuja dieta foi suplementada com licopeno. Particularmente, este último dado contraria outro estudo, mostrando que o licopeno exibe efeitos protetores em animais nos quais foi induzida a hipercolesterolemia, apontando para redução efetiva dos lipídeos plasmáticos e também para uma forte atividade antioxidante, o que seria responsável pela proteção contra doenças cardiovasculares^(29).. Outra evidência científica demonstra que o licopeno atua em atividades enzimáticas envolvidas diretamente na síntese de colesterol, sugerindo um efeito hipocolesterolêmico^(30)..

            Finalmente, os resultados obtidos nesta pesquisa indicam que a suplementação da dieta com carotenoides, especialmente o licopeno, mostrou ser eficiente na manutenção e também na melhoria dos parâmetros plasmáticos dos animais que o consumiram.

5 CONCLUSÕES

O presente estudo concluiu que o consumo de bebidas contendo carotenoides, em especial o licopeno, contribuiu significativamente para a alteração de glicose, hemoglobina, proteínas totais e ureia. Quanto ao betacaroteno, os resultados desta pesquisa mostraram-se pouco relevantes do ponto de vista estatístico.

Desta maneira, este trabalho demonstra que o licopeno parece ser efetivo no controle de doenças como diabetes e anemia, além de prevenir funções renais. Entretanto, mais estudos a respeito devem ser realizados, uma vez que pesquisas em ratos não se aplicam necessariamente em humanos. 

ABSTRACT

Carotenoids are present in fruits and vegetables such as carrots, tomatoes, spinach, oranges, peaches, among others. They are widely consumed in the Brazilian diet. Low levels of carotenoids in blood plasma has been associated with increased oxidative stress, diabetes, hypertension and cardiovascular diseases, in addition, studies show that the decrease of carotenoids in blood plasma may contribute to the increase in adipose tissue, being indirectly with obesity. The objective of this study was to assess whether the consumption of beverages rich in carotenoids is able to induce changes in blood biochemical parameters of Wistar rats. The results obtained show that the animals whose diet supplemented with tomato juice stood out compared to other groups. There were no significant changes in triglycerides variable, however it was observed significant changes in the statistical point of view in the variables glucose, total protein, cholesterol, hemoglobin and urea.

Keywords: Carotenoids, Lycopene, Beta carotene; Rats. 

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