Revista Brasileira de Cincias Farmacuticas Brazilian Journal of
Pharmaceutical Sciences vol. 38, n. 1, jan./mar., 2002
Aspectos tecnolgicos de alimentos funcionais contendo
probiticosMaric Nogueira de Oliveira*, Ktia Sivieri, Joo Henrique
Alarcon Alegro, Susana Marta Isay SaadDepartamento de Tecnologia
Bioqumico-Farmacutica, Faculdade de Cincias Farmacuticas,
Universidade de So Paulo.
*Correspondncia: M. N. Oliveira Depto. Tecnologia
BioqumicoFarmacutica FCF-USP Av. Prof Lineu Prestes, 580. Bloco 16
05508-900. So Paulo, SP, Brasil. E-mail: [email protected].
Os alimentos funcionais constituem hoje prioridade de pesquisa
em todo mundo com a finalidade de elucidar as propriedades e os
efeitos que estes produtos podem apresentar na promoo da sade. As
bactrias probiticas so microrganismos vivos que, quando consumidos,
exercem efeitos benficos sobre o hospedeiro conferindo propriedades
microbiota endgena. Algumas propriedades benficas atribudas s
culturas probiticas necessitam de estudos mais controlados para
serem definitivamente esclarecidas. Neste artigo so enfocados os
aspectos tecnolgicos dos probiticos, os efeitos associados ao
consumo de produtos contendo probiticos e as principais cepas
empregadas. So apresentados resultados experimentais originais para
ilustrar os aspectos tecnolgicos da fabricao de alimentos contendo
probiticos buscando descrever suas limitaes e alternativas.
Unitermos: Alimentos funcionais Probiticos Nutracutico
Lactobacillus spp. Bifidobacterium spp.
INTRODUOO efeito benfico de determinados tipos de alimentos
sobre a sade do hospedeiro conhecido h muito tempo. Apesar disso, o
estudo desses alimentos, atualmente denominados alimentos
funcionais, e de seus componentes responsveis por esse efeito,
tornou-se intenso apenas nos ltimos anos. So considerados alimentos
funcionais aqueles que, alm de fornecerem a nutrio bsica, promovem
a sade. Esses alimentos possuem potencial para promover a sade por
meio de mecanismos no previstos pela nutrio convencional, devendo
ser salientado que esse efeito restringe-se promoo da sade e no
cura de doenas. O termo nutracutico diz respeito a um alimento ou
ingrediente alimentar que proporciona benefcios mdicos e/ou de
sade, incluindo preveno e tratamento de doenas (Sanders, 1998). A
Tabela I enumera os aditivos alimentares considerados
potencialmente funcionais, bem como o efeito funcional a eles
atribudo.
Sanders (1998) enumerou seis causas para o aumento da procura
por alimentos funcionais, a saber: os consumidores optam por
prevenir ao invs de curar doenas; aumento dos custos mdicos; os
consumidores esto mais cientes sobre a relao entre a sade e a
nutrio; envelhecimento da populao; desejo de combater os males
causados pela poluio, por microrganismos e agentes qumicos no ar,
na gua e nos alimentos e aumento das evidncias cientficas sobre a
sua eficcia. O objetivo primrio dos alimentos funcionais melhorar,
manter e reforar a sade dos consumidores via alimentao.
Consumidores e resultados cientficos devem dar suporte s exigncias
para que um ingrediente ou alimento seja regulamentado. Autoridades
ligadas sade em colaborao com a indstria de alimentos e a
universidade tm a responsabilidade de realizar procedimentos para
autorizao das atribuies. O estabelecimento de lista positiva e a
avaliao do dossi contendo todos os resultados cientficos avaliados
devem ser analisados por um comit multidisciplinar. O comit deve
promover um dilogo entre representantes cientficos e da indstria
vi-
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M. N. de Oliveira, K. Sivieri, J. H. A. Alegro, S. M. I.
Saad
sando definir as principais justificativas que do suporte s
atribuies (Roberfroid, 2000). O registro de alimentos funcionais um
problema difcil de ser resolvido, particularmente no que diz
respeito aos dizeres da rotulagem. A discusso vem sendo feita no
sentido de se estabelecer se o controle feito por meio da legislao
existente suficiente para a regulamentao dos alimentos funcionais
ou se devem ser introduzidos registros especficos. No Japo, a
definio legal de alimento funcional foi estipulada de acordo com o
Sistema
Alimento Destinado a Uso Especfico de Sade (Food for Specific
Health Use FOSHU) da legislao de alimentos japonesa. De acordo com
essa legislao, o alimento funcional definido como aquele ao qual
atribudo um efeito positivo sobre a sade (Lee et al., 1999). A
Tabela II mostra a situao da legislao para alimentos funcionais em
termos globais. No Brasil, a legislao recente (Brasil, 1999a, b, c,
d). A resoluo da Agncia Nacional de Vigilncia Sanitria do Ministrio
da Sade (ANVS/MS) nmero 15 de
TABELA I Principais aditivos alimentares com potencial funcional
Aditivos alimentares com potencial funcional fibra de soja,
bactrias probiticas, pectina -caroteno, extratos de alho,
esterides, compostos fenlicos, psyllium alho, ch verde, bactrias
probiticas, psyllium cido g-aminobutrico, pectina clcio, boro,
fosfopeptdios de casena cidos graxos -3, extratos de gengibre,
colgeno licopeno, frutas e verduras contendo anti-oxidantes
bactrias probiticas, zinco ionizado, extrato de elderberry FONTE:
Adaptado de Sanders, 1998. TABELA II Situao da legislao para
alimentos funcionais em termos globais Padro para Alimento
Funcional Codex Alimentarius Japo Estados Unidos Canad Austrlia
Nova Zelndia Unio Europia Sucia Holanda No regulamentado FOSHU No
regulamentado No regulamentado No regulamentado No regulamentado No
regulamentado No regulamentado Posio sobre Atribuio de Efeitos
sobre a Sade No permitido Permitido, seguindo as normas do FOSHU
Permitido Permitido Sendo revisto No permitido Sendo revisto No
permitido Permitidas algumas atribuies especficas estipuladas por
um grupo de especialistas e indstrias Atribuies especficas
auto-regulamentadas, aprovadas por um grupo de especialistas Efeito
atribudo Reduo do colesterol Combate a problemas cardacos
Anti-carcingenos Anti-hipertensivo Preveno da osteoporose Preveno
da artrite Alterao do dano oxidativo Agentes anti-infecciosos
FONTE: Adaptado de Lee et al., 1999.
Aspectos tecnolgicos de alimentos funcionais contendo
probiticos
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30/04/1999 institui junto Cmara Tcnica de Alimentos, a Comisso
de Assessoramento Tcnico Cientfico de alimentos funcionais e novos
alimentos. Esta passa a ter a incumbncia de prestar consultoria e
assessoramento em matrias relacionadas com os alimentos funcionais
e novos alimentos, bem como a segurana de consumo e a alegao de
funo nos rtulos. A portaria de nmero 16 de 30/04/1999 corresponde
ao regulamento tcnico de procedimentos para registro de alimentos
e/ou de novos ingredientes. Alimentos ou ingredientes novos so os
alimentos ou substncias sem histrico de consumo no pas, ou
alimentos com substncias j consumidas, e que, entretanto venham a
ser adicionadas ou utilizadas em nveis muito superiores aos
atualmente observados nos alimentos utilizados na dieta regular.
Uma avaliao objetiva de segurana deve ser feita por uma Comisso de
Assessoramento Tcnico Cientfica em alimentos funcionais e novos
alimentos constituda pela ANVS. A portaria ANVS/ MS nmero 18 de
30/04/1999 d as diretrizes bsicas para a anlise e comprovao de
propriedades funcionais e/ou de sade alegadas na rotulagem de
alimentos. So discutidos trs tipos de alegaes sobre o contedo, a
funo metablica e de sade, sendo permitidas apenas de reduo de
risco. A alegao de propriedades funcionais ou de sade permitida em
carter opcional. O alimento ou ingrediente que alegar propriedades
funcionais ou de sade pode, alm de funes nutricionais bsicas,
quando se tratar de nutriente, produzir efeitos metablicos,
fisiolgicos e/ou efeitos benficos sade, devendo ser seguro para o
consumo sem superviso mdica. A portaria ANVS/MS nmero 19 de
30/04/1999 regulamenta os procedimentos para o registro de alimento
com alegao de propriedades funcionais e/ou de sade em sua
rotulagem. Dentre a documentao necessria esto previstos o texto e a
cpia do esboo com os dizeres da rotulagem do produto e as
diretrizes bsicas para anlise e comprovao de propriedade funcional
ou de sade alegadas na rotulagem do produto. Alimentos que j
possuem registro e que queiram fazer alegaes de propriedades
funcionais, alm de adotar os procedimentos administrativos para a
modificao de frmula e de rotulagem, devem apresentar o relatrio
tcnico-cientfico. As bactrias probiticas A suplementao de
componentes com atividade reconhecidamente benfica sade, como clcio
e vitaminas, constituam os alimentos funcionais de primeira gerao.
Nos ltimos anos, por outro lado, esse conceito voltou-se
principalmente para aditivos alimentares, que podem exercer efeito
benfico sobre a composio da
microbiota intestinal. Os prebiticos e os probiticos so
atualmente os aditivos alimentares que compem esses alimentos
funcionais (Ziemer, Gibson, 1998). Os probiticos so ingredientes no
digerveis incorporados aos alimentos no sentido de selecionar
determinadas bactrias da microbiota intestinal, por meio de sua
atuao como um substrato seletivo no nvel do clon (Ziemer, Gibson,
1998; Lee et al., 1999). Determinadas bactrias lticas e outras
bactrias, alm de atuarem favoravelmente no produto alimentcio ao
qual foram adicionados, fazem parte dos microrganismos capazes de
exercer efeitos benficos no hospedeiro. So os denominados
microrganismos probiticos. Um microrganismo probitico deve
necessariamente sobreviver s condies adversas do estmago e
colonizar o intestino, mesmo que temporariamente, por meio da adeso
ao epitlio intestinal (Ziemer, Gibson, 1998; Lee et al., 1999). Em
condies normais, inmeras espcies de bactrias esto presentes no
intestino, a maioria delas anaerbias estritas. Essa composio torna
o intestino capaz de responder a possveis variaes anatmicas e
fsico-qumicas (Lee et al., 1999). A microbiota intestinal exerce
influncia considervel sobre srie de reaes bioqumicas do hospedeiro.
Paralelamente, quando em equilbrio, impede que microrganismos
potencialmente patognicos nela presentes exeram seus efeitos
patognicos. Por outro lado, o desequilbrio dessa microbiota pode
resultar na proliferao de patgenos, com conseqente infeco
bacteriana (Ziemer, Gibson, 1998). Segundo Goldin (1998), a palavra
probitico foi introduzida por Lilley e Stillwell, em 1965, para
descrever microorganismos que desempenham atividades benficas. Os
probiticos so definidos como microorganismos vivos que, quando so
consumidos, agem no trato gastrintestinal do organismo hospedeiro
melhorando o balano microbiano intestinal (Kurmann, 1988; Fuller,
1989, 1994). Considerando, como admitido comumente, que a fermentao
pode melhorar o digestibilidade de alimentos e produzir vitaminas e
co-fatores nos produtos alimentcios, existem atualmente alguns
trabalhos cientficos que permitem afirmar que as bactrias
probiticas tm um efeito benfico na sade humana (Gilliland, 1989).
Holzapfel et al. (1998) optam pela definio de probiticos proposta
por Havenaar et al. (1992), a qual define probiticos como culturas
puras ou mistas de microrganismos vivos (bactrias lticas e outras
bactrias ou leveduras aplicadas como clulas secas ou em um produto
fermentado) que quando aplicadas aos animais ou ao homem, tem
efeitos benficos ao hospedeiro promoven-
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M. N. de Oliveira, K. Sivieri, J. H. A. Alegro, S. M. I.
Saad
do o balano de sua microbiota intestinal. Os autores discutem
que esta definio mais ampla e vantajosa, pois no restringe os
efeitos probiticos microbiota intestinal, mas tambm s comunidades
microbianas de outras partes do corpo; os probiticos podem
consistir de uma ou mais espcies; podem ser aplicadas aos animais e
ao homem. Efeitos biolgicos dos probiticos Fuller (1989) enumerou
trs possveis mecanismos de atuao dos probiticos, sendo o primeiro
deles a supresso do nmero de clulas viveis mediante produo de
compostos com atividade antimicrobiana, a competio por nutrientes e
a competio por stios de adeso. O segundo desses mecanismos seria a
alterao do metabolismo microbiano, pelo aumento ou diminuio da
atividade enzimtica. O terceiro seria o estmulo da imunidade do
hospedeiro, por meio do aumento dos nveis de anticorpos e o aumento
da atividade dos macrfagos. Segundo Naidu e Clemens (2000), o
espectro de atividade dos probiticos pode ser dividido em efeitos
nutricionais, fisiolgicos e antimicrobianos. Diversos autores vm
sugerindo possveis efeitos benficos de culturas probiticas sobre a
sade do hospedeiro. Entre esses efeitos benficos, merecem destaque
o controle das infeces intestinais, o estmulo da motilidade
intestinal, com conseqente alvio da constipao intestinal, a melhor
absoro de determinados nutrientes, a melhor utilizao de lactose e o
alvio dos sintomas de intolerncia a esse acar, a diminuio dos nveis
de colesterol, o efeito anticarcinognico e o estmulo do sistema
imunolgico, pelo estmulo da produo de anticorpos e da atividade
fagoctica contra patgenos no intestino e em outros tecidos do
hospedeiro, alm da excluso competitiva e da produo de compostos
antimicrobianos (Sandine et al., 1972; Gilliland, Speck, 1977; Kim,
Gilliland, 1983; Fuller, 1989; Gilliland, 1989; Tejada-Simon et
al., 1999; Lee et al., 1999; Gomes, Malcata, 1999; Shortt, 1999;
Sreekumar, Hosono, 2000; Naidu, Clemens, 2000). Lee et al. (1999) e
Gomes, Malcata (1999) enumeraram os diferentes estudos realizados
no sentido de elucidar os efeitos benficos das culturas probiticas
sobre o hospedeiro. Segundo Gomes e Malcata (1999), os resultados
desses estudos so bastante variveis, chegando a ser contraditrios
em alguns casos. Os autores concluram que algumas propriedades
benficas atribudas s culturas probiticas necessitam de estudos mais
controlados para serem definitivamente estabelecidas. Como
conseqncia da falta de estudos cientficos clnicos conclusivos foi
criado, em 1996, o projeto
PROBDEMO Demonstration of the Nutritional Functionality of
Probiotic Foods, envolvendo universidades, centros de pesquisa e
indstrias de toda a Europa. A principal meta desse estudo
colaborativo recm-concludo era demonstrar a influncia dos
probiticos sobre a microbiota intestinal e a sade humana,
empregando-se estudos clnicos pilotos controlados. Os estudos,
finalizados em fevereiro de 2000, tinham como alvo tanto indivduos
saudveis quanto com problemas de sade para os quais o tratamento
com probiticos apresentava um embasamento terico para a ao
profilctica ou teraputica (Mattila-Sandholm, 1999). Segundo
Mattila-Sandholm (1999), os estudos do projeto PROBDEMO
demonstraram que alguns probiticos podem influenciar na composio da
microbiota intestinal e modular o sistema imunolgico do hospedeiro,
resultando em efeitos benficos mensurveis sobre a sua sade,
incluindo o controle de eczema atpico de criana com alergia
alimentar. Os autores relataram que o emprego de probiticos
selecionados mostrou-se bastante promissor no controle de doenas
intestinais inflamatrias e de infeces em crianas e idosos. Em um
estudo envolvendo 80 indivduos observouse que tanto o leite como o
iogurte foram eficazes como veculos de uma cepa de Lb. salivarius.
Nesse estudo, o leite era aparentemente mais eficaz como veculo,
uma vez que o nvel de probitico vivel nas fezes dos indivduos que
receberem leite contendo probitico era significativamente superior.
Entretanto, os indivduos que receberam iogurte contendo probitico
apresentaram respostas mais acentuadas no que diz respeito modulao
da microbiota intestinal (reduo da contagem de enterococus e
clostrdios) e induo da resposta imune no nvel de mucosa
(Mattila-Sandholm et al. 1999). As bactrias probiticas s apresentam
efeitos biolgicos no ambiente intestinal se atingirem um nmero
mnimo. Por exemplo, o nmero de L. rhamnosus para reduzir
significativamente a ocorrncia da chamada diarria dos viajantes de
109 UFC/g (Oksanen et al., 1990). Assim, considerando um consumo de
produtos lcteos de 100 g, estes devem conter pelo menos 107 UFC/g
de bactrias probiticas viveis no momento da compra do produto. Este
o nmero recomendvel por diversos autores (Rybka, Fleet, 1997;
Vinderola, Renheimer, 2000). Seleo de bactrias probiticas A seleo
de bactrias probiticas tem como base os seguintes critrios
preferenciais: o gnero ao qual pertence a bactria ser de origem
humana, a estabilidade frente ao cido e bile, a capacidade de
aderir mucosa intestinal,
Aspectos tecnolgicos de alimentos funcionais contendo
probiticos
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a capacidade de colonizar, ao menos temporariamente, o trato
gastrintestinal humano, a capacidade de produzir compostos
antimicrobianos e ser metabolicamente ativo no nvel do intestino.
Ainda, a segurana para uso humano, ter histrico de no
patogenicidade e no devem estar associadas a outras doenas tais
como endocardite, alm da ausncia de genes determinantes da
resistncia aos antibiticos (Collins et al., 1998; Lee et al., 1999;
Saarela et al., 2000). A Figura 1 mostra a rvore decisria empregada
para o desenvolvimento de novos probiticos. Segundo o FDA, algumas
bactrias so permitidas para o emprego em alimentos e entre elas
esto as probiticas. A Tabela III apresenta as principais cepas de
bactrias probiticas empregadas. Entre os microrganismos empregados
como probiticos, destacam-se as bactrias pertencentes aos gneros
Bifidobacterium e Lactobacillus e, em menor escala, as bactrias
Enterococcus faecium e Streptococcus thermophilus. Dentre as
bactrias pertencentes ao gnero Bifidobacterium, destacam-se B.
bifidum, B. breve, B infantis, B. lactis, B. longum e
B.thermophilum. Dentre as bactrias lticas pertencentes ao gnero
Lactobacillus, destacam-se L. acidophilus, L. delbrueckii subsp.
bulgaricus, L. helveticus, L. casei - subsp. paracasei e subsp.
tolerans, L. paracasei, L. fermentum, L. reuteri, L. johnsonii, L.
plantarum, L. rhamnosus e L. salivarius (Collins et al., 1998; Lee
et al., 1999; Sanders, Klaenhammer, 2001). Segundo Lee et al.
(1999), as bactrias mais amplamente utilizadas pela indstria de
alimentos pertencem ao grupo das bactrias lticas, embora algumas
bifidobactrias e leveduras tambm sejam utilizadas. Klein et al.
(1998),
por outro lado, relatam que o gnero Bifidobacterium tambm
considerado como pertencente ao grupo das bactrias lticas devido a
propriedades bioqumicas e fisiolgicas e nichos ecolgicos (inclusive
o trato gastrintestinal) em comum com os outros gneros de bactrias
lticas. Esse fato ocorre apesar dos gneros mais importantes do
grupo das bactrias lticas Lactobacillus, Lactococcus, Enterococcus,
Streptococcus, Pediococcus, Leuconostoc, Weissela, Carnobacterium e
Tetragenococcus pertencerem ao filo das bactrias Gram-positivas com
um baixo (
