200- Excesso de ferro

A sobrecarga do ferro, quando a capacidade da transferrina do soro ligar-se ao ferro está excedida, o ferro não ligado circula no plasma promovendo:
radicais livres, propagadores dos danos teciduais; complexos insolúveis de ferro são depositados nos tecidos do corpo, resultando em toxicidade do orgão.
Causa finalmente: Falha cardíaca, fibrose e cirrose hepática, câncer, Diabetes mellitus, Infertilidade, falha no crescimento

157- Poster: Fosvitina do ovo e biodisponibilidade de ferro

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Apresentado no Congresso Acadêmico da UFAL, 2008.

A fosvitina, proteína da gema, complexa o ferro através dos grupos fosfato da serina.

A mistura de fosvitina e ferro ferroso (Fe2+) causa a autooxidação deste em ferro férrico (Fe3+) formando complexos estáveis fosvitina-Fe3+ , resistentes a modificações no pH, tratamentos de alta pressão e temperatura em autoclave (Ishikawa et al,. 2004; Castellani et al., 2008), diminuindo sua solubilidade e dificultando sua absorção pela mucosa intestinal (Cozzolino, 2005).

Na fosvitina isolada, encontra-se 2 a 3 átomos de ferro por molécula e na gema do ovo, 95% do ferro está ligado a fosvitina (Ishikawa et al,. 2004; Feng e Mine, 2006). A razão da ligação entre resíduos de serina/ferro é de 2:1. Cada molécula de fosvitina possui aproximadamente 135 resíduos de fosfoserina indicando que cada molécula de fosvitina é capaz de quelar de 60 a 70 íons de ferro (Taborsky, 1980).

A interação fosvitina-ferro ocorre em pH ótimo de 5,7 a 7, isto é, nesta faixa de pH, maior quantidade de Fe2+ é autooxidada a Fe3+ na presença de fosvitina. O pH da gema do ovo encontra-se dentro desta faixa, (Castellani 2008, Taborsky, 1980), sendo esta a principal razão da baixa disponibilidade do ferro da gema do ovo, fazendo com que a fosvitina seja considerada nutricionalmente negativa. (Feng e Mine, 2006).

Gema do ovo decresce a absorção de ferro da dieta. Dietas a base de proteína da gema de ovo diminuem a absorção de ferro, magnésio e cálcio quando comparadas com dietas a base de caseína e proteína de soja, por causa da resistência da fosvitina a ação proteolítica, fato justificado pelo alto teor de serina encontrado nas fezes de animais alimentados com esta proteína. A adição de 1% a 2% de fosvitina em dietas a base de caseína, reduziu a absorção de cálcio e magnésio similarmente a dieta com gema de ovo. (Ishikawa, 2007).

No leite materno a absorção do ferro é de 50%, enquanto que no leite de vaca é de 10 a 20%. Alimentos com baixa biodisponibilidade de ferro usados durante o processo de desmame podem interferir na absorção do ferro presente no leite materno (Oliveira e Osório, 2005),

Tendo em vista a importância do potencial biológico de fixação do ferro pelo fosvitina fosfoproteína, a interação desses dois componentes complementares eletrostática de partículas de gema do ovo foi estudado. Complexos férrico de fosvitina são fortes e estáveis; complexos ferrosos são fracas e se dissociam facilmente. Quando saturado, pares de aproximadamente 135 grupos de fosfato de uma molécula fosvitina parece ligar-se um átomo de ferro cada um.

109- FOSVITINA DO OVO E BIODISPONIBILIDADE DE FERRO

Tabela 1 - Fatores que afetam a absorção do ferro

Fig. 1- Mecanismo físico-químico de ligação da fosvitina da gema do ovo com o ferro (Castellania et al., 2004).

Efeito quelante da fosvitina da gema do ovo sobre o ferro não heme.

NASSIB BEZERRA BUENO¹; LUCI TOJAL E SEARA²
¹Acadêmico do Curso de Nutrição da Faculdade de Nutrição da Universidade Federal de Alagoas
²Professor orientador da Faculdade de Nutrição da Universidade Federal de Alagoas

INTRODUÇÃO

A alta prevalência de deficiência de ferro em crianças e em mulheres de idade reprodutiva e interesses mais recentes sobre a sobrecarrega de ferro em pessoas geneticamente suscetíveis e idosos, realça a importância potencial de pesquisas sobre a biodisponibilidade dietética do ferro. A absorção do ferro não-heme dos alimentos sofre influência de fatores dietéticos que aumentam sua absorção, tais como o ácido ascórbico, por sua propriedade de reduzir o ferro III para ferro II; das proteínas de carne, aves ou peixe, por conterem resíduos de aminoácidos sulfurados (cisteína); e de fatores que a inibem: fitatos em cereais; oxalatos em vegetais folhosos verde-escuros; polifenóis no café e no chá; cálcio nos produtos lácteos; e fosvitina, proteína da gema do ovo (HUNT, Janet 2001; Oliveira e Osório, 2005; MENZIE et al 2008).

OBJETIVO

Esta revisão visa esclarecer o efeito quelante da fosvitina da gema do ovo sobre o ferro não heme.

Método: A revisão de literatura foi realizada em artigos científicos, publicados no período de 1980-2008, nos Bancos de Dados Medline, PUBMed, Periódicos CAPES, ScienceDirect e SciELO. As palavras-chave selecionadas para a pesquisa incluíram phosvitin, egg yolk protein, iron bioavaliability, agrupadas de maneiras diversas para otimizar a busca. Foram utilizados artigos de revisão, ensaios clínicos (estudos de coorte e caso-controle) e experimentais, que trataram das propriedades químicas da interação fosvitina-ferro no ovo e demais alimentos e sua repercussão na biodisponibilidade do ferro.

BIODISPONIBILIDADE DO FERRO EM ALIMENTOS

A carne bovina é a melhor fonte de ferro alimentar porque 50% do seu ferro está na forma heme, cuja biodisponibilidade varia de 15 a 35%. O ovo, apesar de ser de origem animal, possui ferro não-heme em sua composição, que é praticamente não biodisponível, tal qual nos alimentos de origem vegetal. Dependendo da forma na qual esse mineral se encontra no alimento, a sua biodisponibilidade sofre interferência de fatores inibidores de sua absorção (Tabela 1) (Cozzolino, 2005).

FOSVITINA

A fosvitina é uma glicoproteína fosforilada encontrada na gema do ovo, contendo 220 resíduos de aminoácidos e um peso molecular de 34.000 Da (Tabela 2). O alto conteúdo em fosfoserina – 554 resíduos de Ser(P)/1000 resíduos confere suas características físico-químicas de um polieletrólito (Renugopalakrishnan, Horowitz, Glimcher, 1985).

A fosvitina representa 10% de todas as proteínas encontradas na gema do ovo, constituída de 50% de resíduos de fosfoserina (Castellani et al., 2008), o que a confere uma alta capacidade de quelar íons metálicos, em especial o ferro. Essa propriedade desempenha um papel bactericida e antioxidante para o ovo (Taborsky, 1980).

INTERAÇÃO FOSVITINA-FERRO

A mistura de fosvitina e ferro ferroso (Fe2+) causa a autooxidação deste em ferro férrico (Fe3+) formando complexos estáveis fosvitina-Fe3+ (Fig. 1), resistentes a modificações no pH, tratamentos de alta pressão e temperatura em autoclave (Ishikawa et al,. 2004; Castellani et al., 2008), diminuindo sua solubilidade e dificultando sua absorção pela mucosa intestinal (Cozzolino, 2005).

Na fosvitina isolada, encontra-se 2 a 3 átomos de ferro por molécula e na gema do ovo, 95% do ferro está ligado a fosvitina (Ishikawa et al,. 2004; Feng e Mine, 2006). A razão da ligação entre resíduos de serina/ferro é de 2:1. Cada molécula de fosvitina possui aproximadamente 135 resíduos de fosfoserina indicando que cada molécula de fosvitina é capaz de quelar de 60 a 70 íons de ferro (Taborsky, 1980).

A interação fosvitina-ferro ocorre em pH ótimo de 5,7 a 7 (Fig. 2), isto é, nesta faixa de pH, maior quantidade de Fe2+ é autooxidada a Fe3+ na presença de fosvitina. O pH da gema do ovo encontra-se dentro desta faixa, (Castellani 2008, Taborsky, 1980), sendo esta a principal razão da baixa disponibilidade do ferro da gema do ovo, fazendo com que a fosvitina seja considerada nutricionalmente negativa. (Feng e Mine, 2006).

GEMA DO OVO E ABSORÇÃO DE FERRO DIETÉTICO

Gema do ovo decresce a absorção de ferro da dieta. Dietas a base de proteína da gema de ovo diminuem a absorção de ferro, magnésio e cálcio quando comparadas com dietas a base de caseína e proteína de soja, por causa da resistência da fosvitina a ação proteolítica, fato justificado pelo alto teor de serina encontrado nas fezes de animais alimentados com esta proteína. A adição de 1% a 2% de fosvitina em dietas a base de caseína, reduziu a absorção de cálcio e magnésio similarmente a dieta com gema de ovo. (Ishikawa, 2007).

No leite materno a absorção do ferro é de 50%, enquanto que no leite de vaca é de 10 a 20%. Alimentos com baixa biodisponibilidade de ferro usados durante o processo de desmame podem interferir na absorção do ferro presente no leite materno (Oliveira e Osório, 2005).

Discussão: A fosvitina representa 10% de todas as proteínas encontradas na gema do ovo, constituída de 50% de resíduos de fosfoserina (castellani, 2008), o que a confere uma alta capacidade de quelar íons metálicos, em especial o ferro. Na gema do ovo, 95% do ferro está ligado a fosvitina (Feng e Mine, 2006). Essa propriedade desempenha um papel bactericida e antioxidante para o ovo. A razão da ligação entre resíduos de serina/ferro é de 2:1. Cada molécula de fosvitina possui aproximadamente 135 resíduos de fosfoserina indicando que cada molécula de fosvitina é capaz de quelar de 60 a 70 íons de ferro. (Taborsky, 1980) A fosvitina tem a capacidade de oxidar ferro ferroso a ferro férrico (Castellani 2008), diminuindo sua solubilidade e dificultando sua absorção pela mucosa intestinal. Complexos fosvitina-ferro III apresentam ligações fortes e estáveis, resistentes a modificações de pH, pressão e temperatura, embora seu pH ótimo seja 6,5, equivalente ao encontrado na gema do ovo (Castellani 2008, Taborsky, 1980), sendo esta a principal razão da baixa disponibilidade do ferro da gema do ovo. Por esses fatores a fosvitina é considerada nutricionalmente negativa. (Feng e Mine, 2006). Dietas a base de proteína da gema de ovo diminui a absorção de ferro, magnésio e cálcio quando comparadas com dietas a base de caseína e proteína de soja (Ishikawa, 2007). No leite materno a absorção do ferro é de 50%, enquanto que no leite de vaca é de 10 a20%. Alimentos com baixa biodisponibilidade de ferro usados durante o processo de desmame podem interferir na absorção do ferro presente no leite materno (Oliveira e Osório, 2005), afirmativa esta contestada por pesquisas em crianças ferro-depletadas com modesta melhora no status de ferro com a inclusão da gema do ovo(Makrides et al 2002).

CONCLUSÕES

A presença de fosvitina na gema do ovo compromete a biodisponibilidade do ferro nesse alimento. Existem fortes evidências que a absorção do ferro não-heme de outros alimentos também seja comprometida por esta proteína.

TABELA 2

Composição de aminoácidos da fosvitina da gema do ovo.

___________________________________

Resíduo Resíduos/1000

A proteína fornece combinações diferentes de seus grupos fosfoserina como ligantes, dependendo do número de átomos de ferro para ser acomodado por molécula de proteína.

108- CARNE -Ferro e proteína

Heme é composto por uma estrutura em anel da porfirina com um átomo de ferro central. A função primária de ferro heme é como o componente de transporte de oxigénio da hemoglobina nas hemácias e proteínas mioglobina no tecido muscular.

Ferro heme (da carne): é absorvido mais fácilmente, menos dependente de outros componentes da dieta e favorece a absorcão do ferro não heme.

O cálcio afeta tanto a forma heme como a não heme, nos demais casos somente a forma não heme.

Ferro heme (da carne são as melhores fontes deste elemento): mais biodisponível, depende só da competição com o Cálcio. A carne bovina possui 50% do seu teor de ferro na forma de ferro heme, cuja biodisponibilidade varia de 15 a 35%.

Ferro é um gerador de radicais livres

Em um ambiente aquoso, o ferro pode ser encontrado em dois estados de oxidação principal ou como ferro (Fe +2) ou férrico (Fe +3) de ferro. Conversão entre esses dois estados de ferro é feito com relativa facilidade. Na concentração de oxigênio encontrados em condições fisiológicas, o ferro é encontrado principalmente na mais estável forma oxidada férrico. Por outro lado, importantes processos biológicos, como o transporte transmembrana, deposição de ferro na ferritina e na síntese do heme exigem que o ferro seja em seu estado reduzido ferrosos. Isto leva a um papel crítico de ferrireductases no metabolismo do ferro. As capacidades redox do ferro também pode ser a base da potencial toxicidade resultante da seqüência de Haber-Weiss-Fenton (mostrado mais adiante), que leva à geração de radicais hidroxila, após a formação de superóxido, após a redução de um elétron do oxigênio molecular (O2) por ferro. O radical hidroxila pode atacar proteínas, ácidos nucléicos e carboidratos e iniciar a peroxidação lipídica em cadeia de propagação. O corpo da pessoa comum contém, aproximadamente, 3-4 g de ferro.

Uma forma natural de ferro quelatado alimento é de ferro heme, encontrado em grandes quantidades nas carnes vermelhas ou escuras. ferro heme é um importante benefício nutricional, pois a biodisponibilidade deste tipo de ferro na dieta é alta e geralmente não é afetada por inibidores de absorção de ferro importante na dieta, como os polifenóis e fitatos, apesar de ferro heme foi relatado para ser inibida pelo cálcio. biodisponibilidade do ferro do leite materno é superior a partir de fórmula infantil, e isso pode estar relacionado ao conteúdo lactoferrina do leite materno. No entanto, o papel da lactoferrina na biodisponibilidade do ferro do leite permanece incerto.

Elevados de ferritina sérica como Fator de Risco para Doenças Crônicas
O excesso de ferro no organismo é uma possível fonte de estresse oxidativo devido à sua capacidade para participar na geração de radicais livres.

Em 1981, a hipótese que foi colocado diante de ferro no organismo aumentou em homens comparados com as mulheres foi fundamental para explicar a diferença entre homens e mulheres em risco para doença cardiovascular. O interesse no potencial papel do ferro na doença cardiovascular foi reacendido cerca de uma década mais tarde, com o apoio epidemiológico da hipótese de doença de coração de ferro a partir de estudos na Finlândia. No estudo finlandês, os estoques de ferro foram estimadas com base nas concentrações de ferritina sérica. Os homens com uma concentração de ferritina sérica superior a 200 Âμg / L tiveram um aumento de 2,2 vezes no risco de infarto agudo do miocárdio.

Baseado em uma revisão sistemática de vários estudos prospectivos de status de ferro e as doenças cardiovasculares, não parece ser forte e consistente apoio de uma associação entre os níveis de ferro e de doenças coronarianas. Um papel potencial do ferro (ferritina elevada) em outras doenças crônicas, incluindo câncer e diabetes tipo 2, tem sido sugerido, mas continua inconclusivo. A interpretação dos estudos epidemiológicos em que a ferritina sérica é usada como um biomarcador de armazenamento de ferro deve ser feito com cautela porque esses estudos podem ser confundidos. A ferritina sérica é um indicador útil das reservas de ferro elevado na maioria das circunstâncias. No entanto, é também uma proteína de fase aguda, e as concentrações de ferritina sérica são artificialmente criados na presença de inflamação crônica, que se tornou cada vez mais apreciada como um importante fator de risco independente para muitas doenças crônicas. Apesar das associações em alguns estudos de ferritina alta com doença cardíaca, diabetes tipo 2 e câncer de cólon, os efeitos adversos para a saúde das reservas de ferro moderadamente elevados na população em geral permanecem controversos.

Proteínas

A proteína miofibrilar da carne apresenta elevado valor biológico pela disponibilidade em aminoácidos essenciais e pela digestibilidade dos mesmos, sendo que o tecido conjuntivo apresenta menor valor biológico.
A digestibilidade da fração protéica da carne varia de 95% a 100% e a proteína da carne contém todos os aminoácidos essenciais ao ser humano.
Existem variações no teor protéico da carne em relação aos cortes cárneos, idade, alimentação, sexo e raça do animal, embora não sejam significativas.


Os músculos são constituídos por uma série de proteínas, sendo estas dispostas em forma de filamentos ou dispersas no sarcoplasma.


As proteínas dos miofilamentos possuem basicamente função motora, enquanto as sarcoplasmáticas função regulatória.


As principais proteínas dos miofilamentos são a actina (filamentos finos) e a miosina (filamentos grossos), que respondem por cerca de 75% a 80% do total das proteínas dos miofilamentos e encontram-se sobrepostas de maneira a tornar possível o deslizamento de uma sobre a outra no momento da contração muscular. Uma série de outras proteínas, principalmente com função reguladora e estrutural (ligação), constituem os miofilamentos; como as que formam os discos Z.
A organização dos miofilamentos formam as miofibrilas, nas quais é possível identificar a unidade funcional do músculo, o sarcômero, que é definido como a distância entre dois discos Z.

Proteínas miofibrilares ou contrateis

• Importância: contribuem para o valor nutricional da carne.
• Apresentam-se como filamentos grossos e delgados
• Dividem-se em:
• - proteínas contráteis (actina, miosina) – 75-80% das proteínas miofibrilares
• Miosina: 50-55% da proteína miofibrilar;
• Actina: 20-25% da proteína miofibrilar;
• - proteínas reguladoras da contração (tropomiosina, troponina). (16-20% das proteínas miofibrilares).
• Troponina: proteína receptora de cálcio.
• Tropomiosina: estrutura fibrilar

Tecido conjuntivo

Com a função estrutural está presente em todos os cortes, porém, com proporções variáveis em cada um.

Apresenta vários tipos, porém os mais importantes na carne são o colágeno e a elastina.

O colágeno responde por parte da dureza de um corte cárneo.

Quando o animal é muito jovem, a proporção de colágeno é maior, porém, a estrutura desse tecido é termo-lábil, ou seja, sob calor verifica-se sua transformação em gelatina, de forma que a carne torna-se tenra.

Em animais adultos a proporção de colágeno é menor, porém, com a idade ocorre a formação de ligações cruzadas nas moléculas de colágeno, o que confere uma termo-estabilidade, ou seja, não se observa sua transformação em gelatina com o calor, o que torna a carne menos macia.

A elastina tem pequena participação na constituição da carne, entretanto, é importante pelo fato de estar presente nos vasos sangüíneos e por apresentar termo-estabilidade.

Com a cocção a elastina se intumesce e se alonga mas não se dissolve.

Proteínas do tecido conjuntivo ou estroma

• Colágeno 20-25% do total de proteínas
• Constituição: tendões e ligamentos (maior quantidade); ossos, pele, músculos (menor concentração).
• Aminoácidos constituintes: glicina (1/3 do total), prolina e hidroxiprolina (outra 1/3 parte).
• São inextensíveis e insolúveis.
• (epimísio, endomísio, endotélio, cartilagem)

Fatores que influenciam na variação do colágeno: espécie, raça, indivíduo, músculo, idade, etc.

Importância : textura da carne

Gelatinização do colágeno- Aquecimento em meio aquoso (60-65°C)

Destruição das ligações covalentes e não covalentes (dissociação das fibrilas, desdobramento da tripa hélice e hidrólise)

Contração da fibra, dispersando-se em água (gelatinização)

Valor nutricional.

• Elastina (5% do tecido conjuntivo do músculo)
• Mediadores da adesão
• Ligamentos das artérias, paredes das artérias, órgãos e músculos.
• Dotadas de elasticidade.
• Composição aminoacídica (95% aa apolares): glicina, alanina, valina e prolina, hidroxiprolina (10 x <>
• Estrutura fibrosa, insolúvel, absorve água sob aquecimento.
• Prejudica maciez da carne
• Valor nutricional.

Proteínas sarcoplasmáticas (30-35% das proteínas totais do músculo)

Enzimas envolvidas com metabolismo de carboidratos e proteínas

Hemoglobina

Mioglobina (concentração: 0,5 a 7 mg/g)