25 de fevereiro de 2013
Os glicosinolatos constituem um grupo de compostos biologicamente inativos que deve ser hidrolisado para exercer atividade biológica, tanto nas plantas quanto nos seres humanos.
Esse grupo de compostos bioativos é encontrado principalmente em hortaliças como a couve, o repolho, o brócolis, a couve-flor e a couve de Bruxelas, chamadas de hortaliças brássicas.
Os glicosinolatos são compostos hidrofílicos, química e termicamente estáveis e a sua hidrólise ocorre por uma reação enzimática mediada por uma enzima chamada mirosinase (β¬-tioglicosidase). Essa enzima ocorre nas plantas que contêm glicosinolatos, porém em compartimentos separados.
Essa enzima entra em contato com os glicosinolatos apenas quando a planta sofre alguma injúria. Portanto, os glicosinolatos, a exemplo dos polifenóis, estão relacionados com o sistema de defesa das plantas. Os produtos que, em geral, resultam da hidrólise de glicosinolatos são os isotiocianatos (ITC), as nitrilas e os tiocianatos.
O entendimento dos fatores de conteúdo e liberação dos fitoquímicos da matriz alimentar e do grau de absorção é crucial para determinar os seus mecanismos de ação e o seu papel na manutenção da saúde.
Poucos dados são disponíveis sobre a liberação, absorção, o metabolismo e a excreção de glicosinolatos e seus produtos de hidrólise em humanos. Entretanto, muitos estudos realizados in vitro e em animais ajudam na compreensão parcial desses mecanismos.
O conteúdo de glicosinolatos em plantas é crucial para a avaliação de seus efeitos biológicos, porém é difícil ter uma estimativa desse valor. As concentrações variam nas plantas, qualitativa e quantitativamente, devido à intervenção de vários fatores, como a espécie e o cultivo da planta em questão, o tipo de tecido, a idade fisiológica e a saúde da planta, os fatores ambientais (como as práticas agronômicas, os defensivos agrícolas, as condições climáticas) e o ataque de insetos e de micro-organismos.
Além das variações citadas acima, o conteúdo de glicosinolatos pode ser afetado também por condições de estocagem e processamento dos alimentos. Mesmo diante de todas essas variáveis, alguns autores assumem que o consumo de hortaliças brássicas reflete o de glicosinolatos e seus produtos de hidrólise.
Na Alemanha, estima-se que o consumo de hortaliças brássicas é de aproximadamente 54 g/dia per capita, e que 54% desse valor se referem ao consumo de repolho branco, couve-flor e repolho roxo.
A mastigação tem um importante papel na quebra da parede celular, especialmente de plantas não processadas. Em alimentos crus ou processados, ela é o primeiro passo para a formação de produtos de hidrólise de glicosinolatos no organismo humano. A exceção são os alimentos cozidos, nos quais a atividade da mirosinase é totalmente abolida, impedindo, assim, a formação desses produtos durante a mastigação.
Estudos em suínos sugerem que aproximadamente 60% dos glicosinolatos consumidos intactos chegam dessa forma ao cólon, ocorrendo poucas alterações durante as digestões gástrica e intestinal. Contudo sabe-se que, no colón, ocorre hidrólise de glicosinolatos por fermentação colônica, porém a contribuição exata dessa hidrólise, quando comparada com a hidrólise da mirosinase da planta, ainda não está clara.
Testes de estabilidade sob condições ácidas mostram que os glicosinolatos são relativamente estáveis em pH 2. Ocorre uma redução de aproximadamente 15%, no caso de simulação de digestão gástrica, e de 25 a 37%, em simulação de digestão intestinal durante 4h.
Dependendo do radical presente em sua estrutura, os glicosinolatos são diferentemente afetados por incubações gástricas ou intestinais.
A digestão da matriz alimentar, por meio ácido no estômago, e a atividade de enzimas digestivas causam a lise celular.
O resultado disso é a liberação da mirosinase e dos glicosinolatos e sua subsequente hidrólise. A incubação experimental, com o conteúdo cecal de uma refeição contendo mirosinase, levou a 66% de hidrólise de glicosinolatos intactos. Entretanto, quando esse mesmo teste foi realizado em temperatura alta, a hidrólise foi de apenas 20%, provavelmente pela inativação da mirosinase.
Uma porção substancial de glicosinolatos intactos pode chegar ao cólon. A incubação de sucos de hortaliças cozidas com fezes humanas por 2h, resultou na formação de 18% de isotiocianatos. Isso mostra que há atividade da tioglicosidase na microflora intestinal.
A absorção eficiente só ocorre depois que o composto está na superfície da mucosa intestinal, na forma apropriada para entrar no enterócito ou atravessar a camada do epitélio por meio das “tight junctions”.
Fatores fisiológicos, como expressão de transportadores, esvaziamento gástrico, motilidade gastrintestinal, pH intestinal, fluidez do sangue e da linfa, estado de doenças, podem afetar a absorção de alguns compostos, porém esses parâmetros não são considerados em estudos prévios da absorção de glicosinolatos e seus produtos de hidrólise.
A baixa recuperação de glicosinolatos intactos e/ou seus produtos de hidrólise nas fezes indicam que há absorção substancial e provavelmente distribuição e metabolismo desses compostos.
Estudos com animais indicam que a absorção de glicosinolatos intactos não é necessariamente dependente de degradação pela microflora do cólon, e os autores ainda sugerem que glicosinolatos intactos podem ser parcialmente absorvidos sem hidrólise prévia, entretanto o transporte depende da estrutura e cadeia lateral que o glicosinolato apresenta.
A possibilidade de transporte ativo de glicosinolatos intactos foi excluída e, ao que parece, não ocorre em nenhuma parte do trato gastrintestinal. A absorção observada ocorre por transporte passivo ou facilitado. Quando ocorre a hidrólise, os produtos de degradação dos glicosinolatos podem ser absorvidos também por transporte ativo.
Mais trabalhos, especialmente em humanos, são necessários para que se possa chegar a uma definição conclusiva a respeito da absorção de glicosinolatos intactos e dos possíveis mecanismos envolvidos.
Os isotiocianatos são compostos altamente eletrofílicos, o que facilita reações com o nitrogênio, oxigênio ou enxofre nucleofílicos.
Eles reagem espontaneamente com grupos sulfidril presentes na molécula de glutationa (GSH). Uma dose inicial elevada de isotiocianatos resulta em uma super expressão da enzima glutationa-S-transferase (GST), responsável pela conjugação dos isotiocianatos com a GSH, provavelmente porque essa enzima é promotora da adição do grupo tiol da GSH com o carbono central eletrofílico do isotiocianato.
O produto correspondente a essa reação de adição é o ditiocarbamato (GSH-ITC). A rápida conjugação com a GSH, no interior do enterócito, ajuda a manter o gradiente e um rápido acúmulo intracelular de ditiocarbamatos.
O isotiocinato mais estudado é o sulforafano, que é um potente indutor de enzimas de fase II, encontrado principalmente no brócolis. Alguns autores acreditam que uma porção substancial do sulforafano administrado e absorvido tenha efluxo para o lúmen intestinal, após a sua conjugação com a GSH no enterócito.
A corrente sanguínea, as barreiras de membrana, a afinidade dos tecidos e a ligação com proteínas plasmáticas são os
parâmetros que exercem maior influência na distribuição de um composto no corpo, inclusive dos glicosinolatos e seus produtos de hidrólise.
Os produtos de degradação dos glicosinolatos são distribuídos pelo corpo e acumulados em diferentes tecidos.
A falta de métodos apropriados para determinar baixas concentrações de isotiocianatos, no sangue e em tecidos, limita o entendimento sobre a sua distribuição corporal e biodisponibilidade sistêmica.
Os efeitos dos isotiocianatos em órgãos específicos in vivo são relacionados com as diferenças na concentração da GSH nos órgãos, pois a ligação com a GSH facilita a passagem pela membrana celular.
Muitas questões sobre os mecanismos de transporte e conjugação dos produtos de hidrólise de glicosinolatos ainda estão sob investigação.
Ao que parece, os níveis máximos de isotiocianatos e sua eliminação da célula são dependentes da estrutura molecular individual, mas aparentemente não da sua lipofilicidade.
A entrada do isotiocianato na célula e a formação do ditiocarbamato são uma forma de excreção dos isotiocianatos, que serve como biomarcador para avaliação de exposição do indivíduo a glicosinolatos.
Para muitos compostos a absorção pode ser alta, e, no entanto, a biodisponibilidade pode ser limitada por um rápido e extensivo metabolismo. A excreção fecal de glicosinolatos intactos, administrados oralmente, é muito baixa, porém os seus metabólitos, como os isotiocianatos, as nitrilas e os tiocianatos orgânicos, estão presentes nas fezes.
Alguns estudos sugerem que a conversão de glicosinolatos a seus produtos de hidrólise é um passo essencial para o seu metabolismo. Prova disso foi um estudo que mostrou diferenças significativas na excreção de ditiocarbamatos quando amostras de brócolis fresco ou cozido no vapor foram comparadas.
Uma excreção aumentada de metabólitos foi encontrada nas fezes de animais que receberam brócolis fresco, em que a mirosinase permanecia ativa.
A absorção intestinal para o enterócito é a primeira etapa do metabolismo dos glicosinolatos e seus produtos de degradação.
A segunda barreira metabólica para xenobióticos, em geral, é o fígado. Esse órgão contém não só alta concentração de GSH como também a mais alta atividade de GST do organismo.
Ocorre então uma extensiva conjugação da GSH com os isotiocianatos, tanto no fígado quanto no intestino, órgãos em que esses metabólitos se acumulam.
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