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AMINOÁCIDOS

Força-Tarefa deAlimentos Fortificados

e Suplementos

Júlio Sérgio Marchini

Helio Vannucchi

Vivian Marques Miguel Suen

Selma Freire de Carvalho da Cunha

© 2016 ILSI Brasil International Life Sciences Institute do Brasil

ILSI BRASILINTERNATIONAL LIFE SCIENCES INSTITUTE DO BRASIL

Rua Hungria, 664 — conj.11301455-904 — São Paulo — SP — Brasil

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Dados Internacionais de Catalogação na Publicação (CIP) (Câmara Brasileira do Livro, SP, Brasil)

Aminoácidos / Júlio Sérgio Marchini...[et al.]. -- São Paulo : ILSI Brasil-International Life Sciences Institute do Brasil, 2016.

Outros autores: Helio Vannucchi, Vivian Marques Miguel Suen, Selma Freire de Carvalho da Cunha Vários autores. Bibliografia. ISBN 978-85-86126-57-4

1. Aminoácidos 2. Nutrição 3. Proteínas 4. Saúde - Promoção I. Marchini, Júlio Sérgio. II. Vannucchi, Helio. III. Suen, Vivian Marques Miguel. IV. Cunha, Selma Freire de Carvalho da.

16-05682 CDD-613.2

Índices para catálogo sistemático:

1. Alimentos : Nutrientes : Nutrição aplicada : Promoção da saúde 613.2

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Aminoácidos / ILSI Brasil

Esta publicação foi possível graças ao apoio da Força-Tarefa de Alimentos Fortificados e Suplementos, subordinada ao Comitê de Nutrição e este ao Conselho Científico e de Administração do ILSI Brasil.

Segundo o estatuto do ILSI Brasil, no mínimo 50% de seu Conselho Científico e de Administração deve ser composto por representantes de universidades, institutos e órgãos públicos, sendo os demais membros representantes de empresas associadas.

Na página 115, encontra-se a lista dos membros do Conselho Científico e de Administração do ILSI Brasil, e na página 117, as empresas mantenedoras da Força-Tarefa de Alimentos Fortificados e Suplementos em 2016.

Para mais informações, entre em contato com o ILSI Brasilpelo telefone (11) 3035-5585 ou pelo e-mail: [email protected]

As afirmações e opiniões expressas nesta publicação são de responsabilidade dos autores, não refletindo, necessariamente, as do ILSI Brasil. Além disso, a eventual menção de determinadas sociedades comerciais, marcas ou nomes

comerciais de produtos não implica endosso pelo ILSI Brasil.

Índice

Autores

Prefácio

I. Aminoácidos: funções e segurança

1. Aminoácidos: definição 1.1. Caracterização bioquímica dos aminoácidos 1.2. Aspectos gerais relacionados ao metabolismo de aminoácidos 1.3. Panorama geral sobre a segurança de uso dos aminoácidos 1.4. Métodos alternativos para avaliação da segurança de uso dos aminoácidos 1.4.1. Histórico das recomendações internacionais para o consumo de aminoácidos

II. Aplicação dos aminoácidos na metabolômica

1. Genômica nutricional 2. Metabolômica

III. Avaliação do perfil de aminoácidos no auxílio do diagnóstico e tratamento de distúrbios metabólicos

1. Derivatização ou reação pré-coluna 2. Derivatização ou reação pós-coluna

IV. Consumo de aminoácidos no Brasil

V. Aminoácidos, características gerais e teor no leite materno

1. Introdução e definição 2. Aminoácidos: dados gerais 3. Aminoácidos ramificados e metabolismo da amônia 4. Histidina 5. Arginina 6. Fenilalanina

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7. Glutamina 8. Metionina 9. Taurina

VI. Aminoácidos e exercício físico: aplicação para saúde e desempenho físico

1. Ação anabólica/catabólica dos músculos esqueléticos 2. Substrato para a gliconeogênese 3. Resposta imunológica 4. Retardo da fadiga central 5. Desempenho físico

VII. Aminoácidos e obesidade

1. Perfil de aminoácidos livres no plasma 2. Aminoácidos de cadeia ramificada 3. O papel da taurina 4. Triptofano: o aminoácido sacietógeno

VIII. O papel dos aminoácidos na nutrição, com ênfase em geriatria 1. População idosa

IX. Fenilcetonúria

1. Tratamento da fenilcetonúria

X. Dietas enterais e aminoácidos

XI. Fórmulas de aminoácidos para terapia nutricional parenteral disponíveis no Brasil

XII. Conselho científico e de administração do ILSI Brasil

XIII. Empresas mantenedoras da Força-Tarefa de Alimentos Fortificados e Suplementos 2016

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Coordenação Geral

Júlio Sérgio Marchini, Helio Vannucchi, Vivian Marques,

Miguel Suen, Selma Freire de Carvalho da Cunha

Autores:

Amanda Marcela Bono NishidaNutricionista. Aprimoranda. Departamento de Clínica Médica da Faculdade de

Medicina de Ribeirão Preto da Universidade de São Paulo. Disciplina de Nutrologia.

Bruno Affonso ParentiNutricionista. Doutorando. Departamento de Clínica Médica da Faculdade de


Camila Fernanda BrandãoEducação Física. Doutoranda. Departamento de Clínica Médica da Faculdade de


Carla Barbosa NoninoNutricionista. Professora Doutora do Departamento de Clínica Médica da Faculdade de


Carlos Alexandre FettEducação Física. Núcleo de Aptidão Física, Informática, Metabolismo, Esporte e Saúde (NAFIMES) da Universidade Federal do Mato Grosso.

Carolina Hunger Malek ZadehNutricionista. Doutoranda da Faculdade de Medicina de

Ribeirão Preto da Universidade de São Paulo.

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Carolina Ferreira NicolettiNutricionista. Pós-doutoranda. Departamento de Clínica Médica da Faculdade de


Eduardo FerriolliMédico. Professor Associado. Departamento de Clínica Médica da Faculdade de

Medicina de Ribeirão Preto da Universidade de São Paulo. Disciplina de Clínica Médica Geral e Geriatria.

Eline HillesheimNutricionista. Mestranda. Faculdade de Medicina de


Gilberto João PadovanQuímico. Departamento de Clínica Médica da Faculdade de Medicina de Ribeirão

Preto da Universidade de São Paulo. Disciplina de Nutrologia.

Helena Fernandes Martins TavaresNutricionista. Assuntos Regulatórios Corporativos Ajinomoto do Brasil.

Helio VannucchiMédico. Professor Titular do Departamento de Clínica Médica da Faculdade de


José Henrique SilvahMédico. Pós-Doutorando. Departamento de Clínica Médica da Faculdade de Medicina

de Ribeirão Preto da Universidade de São Paulo. Disciplina de Nutrologia.

Jowanka AmorimNutricionista. Mestranda. Faculdade de Medicina de


Júlio Sérgio MarchiniMédico. Professor Titular do Departamento de Clínica Médica da Faculdade de


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Karina PfrimerNutricionista. Pós-Doutoranda. Departamento de Clínica Médica da Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto da Universidade de São Paulo. Disciplina de Clínica

Médica Geral e Geriatria.

Márcia Varella Morandi Junqueira-FrancoFarmacêutica e Bioquímica. Departamento de Clínica Médica da Faculdade de


Marlene de Fátima TurcatoMédica. Departamento de Neurologia da Faculdade de Medicina de

Ribeirão Preto da Universidade de São Paulo

Mayara Perna AssoniNutricionista. Unidade Metabólica. Departamento de Clínica Médica da Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto da Universidade de São Paulo. Disciplina de Nutrologia.

Nancy Yukie Yamamoto TanakaNutricionista. Diretora do Serviço de Nutrição do Hospital das Clínicas da Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto da Universidade de São Paulo.

Selma Freire de Carvalho da CunhaMédica. Professora Doutora do Departamento de Clínica Médica da Faculdade de


Vivian Marques Miguel SuenMédica. Professora Doutora do Departamento de Clínica Médica da Faculdade de


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Prefácio

A principal função dos aminoácidos é atuar como subunidades de estruturação de moléculas proteicas. Todas as proteínas de todos os organismos vivos são forma-das por uma combinação variada de apenas 20 tipos diferentes de aminoácidos: essenciais, não essenciais ou, ainda, condicionalmente essenciais.

Aspectos da qualidade das proteínas em função da sua composição quantitativa de aminoácidos essenciais são encontrados nesta publicação. As funções fisiológicas em várias circunstâncias das etapas de desenvolvimento corporal em pessoas eutróficas, como também em alguns casos de doenças relacionadas aos teores de aminoácidos, são abordadas.

Alguns aminoácidos são chamados de funcionais, tais como arginina, cisteína, glutamina, leucina, prolina e triptofano. Os 20 aminoácidos que ocorrem na natureza como substrato para síntese peptídica, proteica, são codificados a partir de quatro nucleotídeos presentes na molécula do DNA.

A quantificação de aminoácidos livres em fluidos e tecidos biológicos pode fornecer importante informação bioquímica e nutricional que permite o diagnóstico de várias doenças, assunto abordado em um dos capítulos.

Formulações de aminoácidos para terapia nutricional parenteral, encontradas no Brasil, também são apresentadas no capítulo correspondente.

Conhecimentos dos níveis basais e pós-prandiais dos aminoácidos circulantes podem orientar sobre a necessidade imposta pelo exercício físico e a adequação da dieta para o atleta, o que é sugerido nesta revisão.

A discussão sobre o papel dos aminoácidos na nutrição, com ênfase em geriatria, tam-bém é apresentada. A Resolução RDC nº 63 da Agência Nacional de Vigilância Sanitária do Ministério da Saúde, de 6/7/2000, refere-se a dietas enterais e aminoácidos.

Esta revisão oferecida pela Força-Tarefa de Fortificação e Suplementação relata, principalmente, particularidades dos aminoácidos contidos nos alimentos, seu papel fisiológico, funções, aspectos gerais e conteúdo nos alimentos habitualmente con-sumidos pela população brasileira.

Esperamos, finalmente, que as informações possam contribuir para aprimorar o conhecimento e servir de base para outros eventuais estudos.

Prof. Dr. Helio Vannucchi

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AMINOÁCIDOS: FUNÇÕES E SEGURANÇA

Helena Fernandes Martins TavaresHelio Vannucchi

1. AMINOÁCIDOS: DEFINIÇÃO

Por definição, tem-se que os aminoácidos são compostos orgânicos formados por um grupo amino (—NH3) associado a um grupo carboxila (—COOH). A principal função dos aminoácidos é atuar como subunidades de estruturação de moléculas proteicas.1

Dependendo da capacidade de o organismo humano sintetizar endogenamente a quantidade de aminoácidos suficiente para suprir as necessidades metabólicas, tem-se a sua classificação em aminoácidos essenciais e não essenciais.1

Considerando que o organismo precisa da ingestão dietética desses aminoácidos essenciais, a ausência ou a ingestão inadequada de qualquer um desses aminoáci-dos leva a um balanço de nitrogênio negativo, podendo acarretar perda de peso, crescimento prejudicado (principalmente em crianças) e ainda alguns outros sin-tomas clínicos.1

1.1. CARACTERIZAÇÃO BIOQUÍMICA DOS AMINOÁCIDOS

Todas as proteínas de todos os organismos vivos são formadas por uma combinação variada de apenas 20 tipos diferentes de aminoácidos, dos quais nove são aminoácidos essenciais e 11 não essenciais ou, ainda, condicionalmente essenciais, ou seja, ami-noácidos que, em determinadas condições metabólicas, deixam de ser sintetizados pelo organismo em quantidade suficiente para atender as necessidades fisiológicas. Os aminoácidos essenciais são isoleucina, leucina, lisina, metionina, fenilalanina, treonina, triptofano, valina e, para crianças, histidina.2

Conforme mencionado, todos esses aminoácidos podem ser definidos como sendo uni-dades monoméricas de estruturação de moléculas de proteína, caracteristicamente compostos por um grupo amino (—NH3) associado a um grupo carboxila (—COOH).1 De acordo com a Figura 1, pode-se notar que, com exceção da prolina, todos os aminoá-cidos têm o grupo carboxila ligado ao grupo amino por um carbono, além de apresen-tar ainda uma cadeia R— variável.2

I

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Figura 1. Os 20 aminoácidos presentes na natureza responsáveis pela formação das proteínas de todos os organismos vivos.

1.2. ASPECTOS GERAIS RELACIONADOS AO METABOLISMO DE AMINOÁCIDOS

De acordo com o Institute of Medicine, na publicação das suas Dietary References Intakes (DRI), a proteína é o principal componente estrutural e funcional de todas as células do organismo. Enzimas, transportadores de membrana, moléculas de trans-porte do sangue, matrizes intracelulares, cabelo, unhas, albumina de soro, queratina e colágeno, assim como muitos hormônios reguladores dos processos fisiológicos, são todos moléculas proteicas. Assim, uma oferta adequada de proteínas na dieta é essencial para manter não apenas a integridade, mas também a função celular, para saúde e reprodução (IOM, 2005).3

Por sua vez, além de atuar como subunidades estruturadoras das proteínas, os próprios aminoácidos também atuam como precursores de coenzimas, hormônios, ácidos nucleicos e outras moléculas essenciais para o funcionamento do organismo.3

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Além de o perfil aminoacídico ser um aspecto importante para a qualificação nutricional das proteínas, a estrutura das moléculas proteicas também influência na digestibilidade dos aminoácidos. Na mesma publicação da IOM3, é detalhado o intercâmbio existente entre o pool de proteínas corporais presentes nos tecidos e na circulação e o pool de todos os aminoácidos livres presentes nos fluidos corporais (Figura 2).

Figura 2. Turnover de proteínas reúne as trocas existentes entre as proteínas corpo-rais e o pool de aminoácidos livres.3

Na Figura 2, as setas indicam os processos contínuos de degradação e ressíntese do turnover das proteínas, assim como outras vias envolvendo o pool de aminoácidos livres, tais como: obtenção dos aminoácidos, seja a partir da dieta ou da síntese endógena de aminoácidos não essenciais, e perda por excreção, oxidação ou pela conversão a outros metabólitos não proteicos.

De maneira geral, os aminoácidos absorvidos pelo organismo são utilizados para reconstituição das suas próprias proteínas, sendo, portanto, imprescindível o fornecimento de quan-tidade suficiente e balanceada dos diferentes tipos de aminoácidos essenciais.3

A partir de uma dieta desequilibrada, existe o risco de alguns aminoácidos necessários para a síntese proteica estarem em quantidades insuficientes, enquanto outros ami-noácidos aparecerem em excesso, seguindo para sua excreção sem mesmo terem sido utilizados ou, alternativamente, sendo desviados para o provimento de energia.

Da mesma forma, quando determinados aminoácidos são consumidos em quantidade excessiva, existe a possibilidade que seja suprimida a absorção ou a utilização de outros aminoácidos, agravando ainda mais o quadro de desequilíbrio no pool de ami-noácidos livres.3

Portanto, para que tais riscos de desequilíbrio sejam evitados e a contínua síntese de proteínas do organismo seja garantida, é importante manter uma dieta que forneça quantidade e balanço adequados de aminoácidos.

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A relevância da manutenção de quantidade e balanço adequados dos nutrientes para continuidade da vida já tem sido discutida pela Lei do Mínimo de Liebig (Liebig Law of the Minimum ou Liebig Law), princípio desenvolvido por Carl Sprengel, em 1828, e popularizado pelo químico alemão Justus Von Liebig, sendo mais utilizado pelas Ciências Agrárias.

Justus Freiherr Von Liebig foi um dos cientistas mais respeitados e influentes do sé-culo XIX. As maiores contribuições de Liebig foram a química de fulminatos, química orgânica, química agrícola e fisiologia. Em meados de 1840, Liebig voltou sua atenção para o estudo da química de solos, plantas e animais que poderiam ajudar a aumentar a rentabilidade da agricultura.

Os experimentos envolveram principalmente a conversão de terras de plantio estéril em terras férteis, dado que o crescimento da planta fica comprometido quando há falta de qualquer elemento essencial, mesmo se os demais estiverem presentes em excesso.

Os resultados levaram à conclusão de que cada nutriente é essencial, e a deficiência de qualquer um pode ter efeito adverso. Por isso, concluíram que um “mínimo” de todos os nutrientes precisa estar disponível para se garantir o crescimento saudável das plantas.4

A fim de ilustrar a Lei do Mínimo de Liebig, Dobenecks pensou na imagem de um barril cheio de água, frequentemente conhecido como Teoria do Barril, vide Figura 3.

Figura 3. Teoria do Barril, de Dobenecks, que ilustra a Lei do Mínimo de Liebig.

Da mesma forma, aplicando a Lei do Mínimo de Liebig e a Teoria do Barril à nutrição humana e à ingestão proteica, quando uma dieta é formulada com uma fonte natural de proteínas, alguns tipos de aminoácidos essenciais podem estar presentes em quantidades insuficientes ou excessivas. Se determinado aminoácido estiver escasso, a eficiência da alimentação fica limitada ao nível desse aminoácido insuficiente (fator limitante).

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Na Teoria do Barril, cada ripa representaria um tipo de aminoácido, sendo o com-primento das ripas representantes das quantidades individuais de cada aminoácido. Portanto, a capacidade do barril fica limitada pela ripa mais curta, assim como a sín-tese proteica e o crescimento ficam limitados pelos aminoácidos menos disponíveis.

Por outro lado, os aminoácidos em excesso, correspondentes às ripas acima do nível de água, não serão utilizados para a síntese de proteínas, seguindo para excreção ou vias alternativas para produção de energia (Figura 4). O nitrogênio consumido como fonte de energia é usualmente excretado como amônia.

Figura 4. Aplicação da Teoria do Barril para avaliar o aporte dietético de aminoáci-dos. A nutrição fica limitada pelo fornecimento do nutriente mais escasso, no exem-plo, a lisina (aminoácido limitante).

Portanto, tem-se que, quando a dieta é deficiente em, pelo menos, um aminoácido, o corpo não consegue utilizar com eficiência todos os aminoácidos disponíveis no pool. No exemplo ilustrado pela Figura 4, apenas com a adição de lisina foi possível garantir um aproveitamento mais eficiente dos aminoácidos.

Como mencionado anteriormente, apesar de o organismo ser capaz de sintetizar 11 de um total de 20 aminoácidos, ainda existem nove aminoácidos essenciais que o organismo não é capaz de sintetizar, devendo ser obtidos única e exclusivamente a partir da dieta.1

A fim de se garantir um padrão saudável de síntese de proteínas, músculos e tecidos, a adequação do consumo de aminoácidos, principalmente essenciais, dependerá do equilíbrio estabelecido entre seu consumo dietético e as necessidades fisiológicas do organismo, seja para um sujeito saudável, doente ou ainda passando por algum estado transitório que requer maior aporte proteico, por exemplo, de crescimento acelerado (crianças), gestação, lactação ou prática de atividade física.1

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Portanto, considerando que os aminoácidos essenciais não são sintetizados pelo or-ganismo, muitas vezes são eles que limitam, de alguma forma, a síntese de proteínas, músculos e tecidos. Sendo assim, para garantir um padrão saudável e adequado de síntese proteica, faz-se necessário um consumo dietético satisfatório ou, em alguns momentos, até aumentado de aminoácidos essenciais.

De acordo com o IOM3,a dieta humana padrão apresenta uma vasta gama de diferen-tes tipos de proteínas dietéticas (Tabela 1). Como consequência de um maior consumo dietético de proteínas, é de se esperar um aumento natural das concentrações de aminoácidos livres e de ureia, no sangue pós-prandial, e de compostos nitrogenados, tais como ureia, na urina.

Tais mudanças fazem parte da regulação normal dos altos níveis circulantes de ami-noácidos e nitrogênio e que, quando sob níveis normais de ingestão por sujeitos saudáveis, não representam risco ou perigo à saúde.

Tabela 1. Variabilidade no perfil aminoacídico de diferentes tipos de alimentos pre-sentes na dieta habitual.1

hh Altas quantidades de aminoácidos presentes no alimento.ii Baixas quantidades de aminoácidos presentes no alimento.P Balanço geral bom de aminoácidos no alimento.

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RAMetionina ! ! !! "" !! "" !! "" "" "" !!Isoleucina !! ! ! ! ! ! ! ! ! ! !Leucina !! ! ! ! ! ! ! ! ! ! !Lisina !! "" "" !! !! !! "" "" ! "" !

Fenilalanina ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ""Treonina !! "" "" !! ! !! ! "" ! ! !!

Triptofano ! "" ! "" "" ! !! ! ! "" !Valina !! ! ! ! ! ! ! ! ! ! !

AMINOÁCIDOS

CATEGORIAS DE ALIMENTOS

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Um sujeito adulto saudável que consome 70-100 g/dia de proteínas excreta cerca de 11-15 g/dia de nitrogênio pela urina, principalmente na forma de ureia e com algu-mas pequenas contribuições de amônia, ácido úrico, creatinina, ou ainda de alguns aminoácidos livres. Esses compostos nitrogenados correspondem aos produtos finais mais comuns obtidos a partir do metabolismo proteico. Enquanto o ácido úrico e a creatinina são derivados indiretos dos aminoácidos, a ureia e a amônia são obtidas a partir da sua oxidação parcial.3

A remoção do nitrogênio de cada aminoácido, bem como sua conversão a uma forma que possa ser excretada pelos rins, pode ser considerada um processo dividido em duas etapas principais. A primeira etapa normalmente ocorre através de reações enzimáticas de dois tipos, por transaminação ou desaminação.3

Transaminação corresponde a uma reação reversível que utiliza cetoácidos inter-mediários oriundos do metabolismo da glicose, por exemplo: piruvato, oxaloacetato e alfa-cetoglutarato, como destinatários do nitrogênio amino (alfa-amino). A maioria dos aminoácidos pode participar dessas reações, resultando em seus alfa-amino trans-feridos para formação de três aminoácidos: alanina, a partir do piruvato, aspartato, a partir do oxaloacetato, e ainda glutamato, a partir do alfa-cetoglutarato.3

Ao contrário de muitos aminoácidos, a transaminação dos aminoácidos de cadeia ramificada pode ocorrer em diferentes tecidos por todo o organismo, principalmente no músculo esquelético. Nessa ação, os principais receptores do grupo alfa-amino são alanina (piruvato) e glutamina (glutamato, alfa-cetoglutarato) que, em seguida, passam para a circulação. Eles servem como importantes carreadores de nitrogênio vindos da periferia (músculos esqueléticos) para o intestino e fígado. No intestino delgado, glutamina é extraída e metabolizada para amônia, alanina e citrulina, que, em seguida, são transportadas ao fígado através da circulação portal.3

O nitrogênio também pode ser removido dos aminoácidos por reações de desamina-ção, que resulta na formação de amônia. Certos aminoácidos podem ser desamina-dos, quer diretamente (histidina), por desidratação (serina e treonina), por meio do ciclo de purinas (aspartato) ou, ainda, por desaminação oxidativa (glutamato). Com isso, a síntese de ureia ocorre no fígado pelo ciclo de Krebs-Henseleit. Após a síntese, a ureia é transportada por meio da circulação do fígado para os rins, onde é, final-mente, excretada pela urina.3

Contudo, é possível notar que o organismo humano não mantém uma grande reserva de aminoácidos livres, sendo qualquer excesso rapidamente metabolizado e/ou ex-cretado. Portanto, o pool metabólico de aminoácidos encontra-se em um estado de equilíbrio dinâmico, nas próprias proteínas celulares e que pode ser requisitado a qualquer momento a fim de suprir qualquer nova necessidade fisiológica, tais como: incorporação em proteínas tissulares, neoglicogênese e síntese de novos compostos nitrogenados (ex.: creatina e epinefrina).1,2

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A contínua dinâmica da proteína nas pessoas é necessária tanto para garantia do pool de aminoácidos livres como para atender as necessidades das mais diversas células e tecidos corporais. Com isso, os tecidos mais acionados para esse turnover são as proteínas do plasma, mucosa intestinal, pâncreas, fígado e rins, enquanto músculos, pele e cérebro apresentam uma participação muito menor.1

Cada célula do organismo é capaz de sintetizar um grande número de proteínas espe-cíficas a partir dos aminoácidos, sejam essenciais ou não essenciais. As características e a especificidade de cada proteína sintetizada pelo organismo são predeterminadas pelo código genético presente nas moléculas de DNA, que funciona como modelo para a síntese de várias formas de RNA que, então, participam da síntese proteica propriamente dita. No entanto, para que a síntese proteica ocorra, é preciso que to-dos os aminoácidos necessários estejam disponíveis, principalmente os aminoácidos essenciais, que devem vir única e exclusivamente da dieta.1

O Amino Acid Scoring Pattern, estabelecido pela joint FAO FAO/WHO/UNU, estabelece a quantidade mínima e o equilíbrio dos aminoácidos a serem consumidos a partir da dieta, recomendações essas estabelecidas para as mais diversas faixas etárias (estágios de vida) da população.

1.3. PANORAMA GERAL SOBRE A SEGURANÇA DE USO DOS AMINOÁCIDOS

Os aminoácidos estão largamente presentes na natureza, havendo apenas 20 tipos para a síntese de todas as proteínas. Eles compõem aproximadamente 20% do cor-po humano e são naturalmente encontrados em uma série de alimentos, e tem-se que o consumo de aminoácidos é amplamente variável conforme o padrão da dieta. Portanto, devido a essa variabilidade, associada à incapacidade do organismo em armazenar o excedente, um desenvolvido sistema homeostático foi adquirido pelos grandes primatas a fim de garantir que altos níveis de aminoácidos, provenientes da alimentação, fossem manejados e excretados de forma eficiente.

Enquanto estudos referentes à determinação das necessidades mínimas de aminoá-cidos evoluem com o tempo,5 sendo possível citar alguns exemplos como as DRI3 ou as recomendações da joint FAO/WHO/UNU6 e da FAO Expert Consultation7, níveis máximos tolerados de ingestão (upper levels — UL) são estabelecidos por estudos es-pecíficos realizados em animais e com humanos. No entanto, nenhum limite máximo pode ainda ser assumido como oficial devido à escassez de estudos clínicos específicos para a determinação de UL de aminoácidos, pois: existe um longo histórico de uso se-guro de aminoácidos, seja a partir de alimentos ou formas isoladas (suplementos), em países ocidentais e no Japão; os aminoácidos estão ampla e naturalmente presentes nos mais diversos alimentos; há também histórico de uso de aminoácidos especial-mente em pacientes sob tratamento, por exemplo, em aplicações terapêuticas da nutrição clínica para estados pós-operatórios ou de recuperação de grandes traumas.

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Os Estados Unidos e o Japão foram países que destinaram os maiores esforços na tentativa de estabelecer limites de UL para aminoácidos em humanos saudáveis, já em meados dos anos 2000. Contudo, os pesquisadores concluíram que não existiam estudos clínicos suficientes ou mesmo necessidade prática, devido principalmente ao longo histórico de consumo seguro dos aminoácidos a partir da dieta.

Atualmente, há esforços pontuais na ciência na tentativa de se estabelecerem valores de UL para determinados aminoácidos. Com isso, é possível citar o Norway Scientific Committee for Food Safety (VKM) que, em 2013, publicou documentos relacionados à segurança de uso de histidina, metionina e triptofano.8

Existe também o International Council on Amino Acid Science (ICAAS), que já organi-zou em torno de oito workshops internacionais com conteúdo científicos publicados no periódico Journal of Nutrition. Por sua vez, o ICAAS apoia diversos projetos de pes-quisa clínica, possuindo, atualmente, a posição de que os aminoácidos presentes nos alimentos e em suplementos são substâncias seguras e que sua toxicidade está fre-quentemente limitada por barreiras tecnológicas, tais como: estabilidade limitada; sabor e odor adversos, quando em altas doses, evitando o uso excessivo de aminoáci-dos em alimentos e suplementos; e ainda a maioria dos aminoácidos frequentemente aplicada para a nutrição humana (ex.: BCAA) não ser facilmente solúvel em água.

Atualmente, o ICAAS permanece como uma das únicas organizações globais que trabalham ativamente em estudos de avaliação de níveis máximos tolerados de ingestão (UL) para os principais aminoácidos. No entanto, a ausência de um padrão sistemático de efeitos adversos em humanos em resposta à administração oral de aminoácidos não permite a definição de valores de UL para humanos com base nos dados de No Observed Adverse Effect Level (NOAEL) ou Lowest Observed Adverse Effect Levels (LOAEL) estabelecidos em roedores. Por isso, o principal objetivo do ICAAS é a revisão de dados obtidos a partir de estudos clínicos de investigação realizados com humanos.

1.4. MÉTODOS ALTERNATIVOS PARA AVALIAÇÃO DA SEGURANÇA DE USO DOS AMINOÁCIDOS

No caso de aditivos alimentares, para avaliação da sua segurança de uso, geral-mente é determinada a Ingestão Diária Aceitável (IDA) através da multiplicação do valor de NOAEL, obtido em estudos toxicológicos feitos com animais, pelo fator de segurança de 1/100, sendo dez, pela diferença entre espécies, e em mais dez, por diferenças individuais (intraespécies).

Caso esse mesmo método fosse aplicado para estimativa de valores de IDA para os ami-noácidos, os limites estariam incoerentemente abaixo das quantidades consumidas a partir da dieta habitual. Um exemplo pode ser feito para a glicina, pois, multiplicando o valor de NOAEL encontrado em estudos toxicológicos realizados com ratos, de 1.800 mg/kg p.c., pelo fator de segurança (1/100), tem-se uma IDA de 18 mg/kg p.c.

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Considerando um sujeito de 60 kg p.c., a partir desse valor, o limite de consumo seria de apenas 1,08 g/dia de glicina. Uma vez que o consumo médio de glicina observado para a população norte-americana foi de 3,2 g/dia (Third National Healthy and Nutrition Examination Survey — NHANES III), nota-se uma ingestão segura equivalente a cerca de três vezes o valor estimado da IDA para glicina. Portanto, tem-se que esse método empregado para avaliação da segurança de uso e estabelecimento de valores de IDA para aditivos alimen-tares seria pouco aplicável para nutrientes cujo metabolismo já está muito bem estabelecido, seja em animais ou em humanos.

Na literatura, estão disponíveis alguns dados toxicológicos de aminoácidos obtidos a partir de estudos experimentais realizados com animais. No entanto, pela dificuldade e devido à inconsistência observada durante a aplicação da metodologia toxicológica padrão (resultados de NOAEL e LOAEL em animais corrigidos para humanos), muitos dos estudos que avaliaram os efeitos de diferentes níveis de consumo de aminoácidos em humanos utilizaram outras metodologias alternativas de avaliação.

Algumas envolveram abordagem com metabolômica e análise de clusters (CAMC: Cluster Analysis of Multivariate Correlations), como tratado por Noguchi, Sakai e Kimura9, ou, ainda, transcriptômica por DNA microrray e análise de CAMC, como realizado por Matsuzaki et al,10 Tais metodologias são estudos que visaram abordagens alternativas e diferenciadas para o estudo de ingestão adequada e segurança de uso de diferentes aminoácidos.

Para conhecimento, enquanto a metabolômica trata da caracterização e entendi-mento do comportamento de todos os metabólitos relacionados ao metabolismo do organismo, por exemplo, ao metabolismo de aminoácidos, a transcriptômica caracteriza e procura explicar o comportamento e a transcrição de RNA-mensageiro.

Das metodologias alternativas presentes na literatura, a mais aplicada em estudos clínicos com humanos e experimentos com animais foi a observação de níveis de consumo de aminoácidos que levaram a um nível máximo de oxidação pelo organismo (“limite metabólico”).

De acordo com Pencharz, Elango e Ball11, genética e outros fatores podem influenciar as respostas do organismo ao consumo excessivo de aminoácidos, em diferentes es-pécies. A grande variabilidade na resposta a várias doses de aminoácidos, em seres humanos, torna ainda mais desafiador a identificação de um valor oficial de UL para aminoácidos.

No mesmo artigo, Pencharz, Elango e Ball11 discutem e detalham ainda em quais situações o uso de doses elevadas de formas isoladas de alguns aminoácidos, acima dos níveis recomendados, poderia ser benéfico, buscando determinar, portanto, qual seria esse excedente de aminoácidos ainda seguro. Para tanto, os autores dis-correm sobre a ação de diferentes níveis de consumo sob os níveis de oxidação dos aminoácidos.

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Pencharz, Elango e Ball11 mencionam ainda vários estudos na literatura que comparam os efeitos do consumo de doses elevadas de aminoácidos ligados à proteína versus aminoácidos livres. Tais estudos demonstram que os aminoácidos, quando ofertados em meio a uma matriz proteica, proporcionam um efeito muito menor nos níveis plasmáticos do aminoácido testado, provavelmente devido ao fato de a ingestão de proteínas estimular a síntese proteica, sendo uma maneira fisiológica de direcionar e, assim, dissipar o aumento da ingestão de dado aminoácido.

Além disso, o consumo de aminoácidos, ligados à proteína ou como uma mistura de aminoácidos, também provoca menor impacto negativo, quando comparado ao con-sumo excessivo de aminoácidos isolados individualmente.

De qualquer maneira, os autores acreditam que a principal dificuldade para se iden-tificar os níveis máximos tolerados de ingestão de aminoácidos deve-se ao fato de que os marcadores mais adequados do consumo excessivo possuírem características muito específicas de dose-resposta. Em particular, a resposta desses marcadores ao aumento da ingestão deveria demonstrar um ponto de inflexão que poderia ser uti-lizado para a identificação da situação de excesso.11,12 Contudo, os autores defendem que um possível marcador para definição desse limite máximo para aminoácidos seria o nível de ingestão que atingiria o maior nível de oxidação, ou seja, correspondente ao “limite metabólico”.

Alguns aminoácidos têm funções metabólicas específicas, quando consumidos em concentrações além das necessidades para simples síntese proteica, por exemplo: estimulação da síntese de proteína pela leucina; síntese de catecolaminas, a partir dos aminoácidos aromáticos; doação do grupo metil e enxofre em diferentes reações fisiológicas, dos aminoácidos sulfurados; ou ainda produção de óxido nítrico a partir da arginina. Portanto, a suplementação dietética com aminoácidos específicos em excesso pode ter efeitos adversos ou benéficos, dependendo da situação. Por essa razão, é necessário que haja o conhecimento do mais alto nível de ingestão possível de cada um dos aminoácidos no qual não ocorre nenhum efeito adverso.13

Com isso, quando a ingestão de dado aminoácido estiver baixa, a síntese de pro-teínas, oxidação e excreção do próprio aminoácido, bem como de seus respectivos metabólitos, será igualmente baixa (Figura 5).

24


Figura 5. Representação esquemática da resposta fisiológica do organismo ao con-sumo excessivo de aminoácidos.11

Por outro lado, aumentando a ingestão do aminoácido limitante, há também um au-mento de sua retenção devido à sua maior utilização para a síntese de proteínas, além de quaisquer outras funções metabólicas necessárias. Portanto, um primeiro gradiente positivo de retenção do aminoácido pode ser observado (Figura 6).

Figura 6. Padrão de resposta esperado para um aumento na ingestão de aminoácido. Com a elevação da ingestão do aminoácido, o nível de oxidação aumenta até atingir o “limite metabólico” de oxidação do excedente (saturação do sistema). O ponto de inflexão poderia ser identificado como o nível máximo tolerado de ingestão (UL) para o aminoácido, sendo que qualquer ingestão acima poderia aumentar o risco potencial de efeitos adversos.11

25


Uma vez que a necessidade do aminoácido é atendida para a síntese de proteínas, bem como para todas as outras funções relacionadas, o excesso do aminoácido será catabolizado proporcionalmente ao consumo adicional. O aumento do catabolismo será proporcional ao excesso ingerido, já que esse incremento adicional do aminoá-cido mobiliza o metabolismo oxidativo. Nessa fase, as vias catabólicas ainda são su-ficientes para manejar o excesso de ingestão, que é degradado para produção de energia. Para alguns tipos de aminoácidos, nessa etapa, um declive mínimo ou mesmo não significativo poderá ser observado na curva de retenção do aminoácido.11

Se for continuado o consumo do aminoácido, uma nova inclinação positiva da curva de retenção surgirá devido a uma maior retenção no pool de aminoácidos livres, já que o organismo atinge o seu “limite metabólico”, não sendo mais capaz de catabolizar o aminoácido em proporção direta ao volume ingerido. Esse ponto, em que a capa-cidade metabólica de catabolismo ou oxidação do excedente são excedidas, poderia ser assumido como uma estimativa do nível máximo tolerado de ingestão (UL), pois representa um nível de ingestão no qual os mecanismos reguladores normais já não são mais suficientes para metabolizar o excedente.11

No entanto, é válido destacar ainda que o consumo de aminoácidos nesse ponto de inflexão do “limite metabólico” não representa ainda um nível de ingestão propria-mente tóxico. Nesse nível, tem-se apenas uma sugestão de que quaisquer aumentos em sua ingestão aumentariam o potencial de risco de efeitos adversos. Além disso, qualquer consumo do aminoácido acima desse ponto é normalmente caracterizado por aumento nos níveis circulantes na excreção de catabólitos secundários, pela urina.11

Embora essa abordagem descrita por Pencharz, Elango e Ball,11 não seja única e tam-pouco definitiva, o método de avaliação do carbono marcado com isótopo estável seria aplicável a todos os aminoácidos metabolizados em dióxido de carbono (CO2), quais sejam: fenilalanina, BCAAs (leucina, valina e isoleucina) e lisina.

Por outro lado, para aminoácidos como metionina e cisteína, que são aminoácidos sulfurados, o catabolismo predominantemente leva à produção de sulfato e taurina, que são, em sua maioria, excretados pela urina. A avaliação de sulfato urinário tem sido validada como um método simples e não invasivo de mensurar o catabolismo dos aminoácidos sulfurados. Da mesma maneira, a excreção de sulfato alcançará um limite quando o excedente de aminoácidos sulfurados saturar a taxa metabólica.11

Segundo Pencharz, Elango e Ball,11 para alguns outros aminoácidos essenciais, incluindo treonina, histidina e triptofano, as vias catabólicas são mais complexas e o carbono não é liberado tão facilmente no pool de bicarbonato a fim de ser excretado como CO2. Para esses aminoácidos, a identificação do nível máximo tolerado de ingestão (UL) pode ser mais complexa.

26


Métodos alternativos também foram abordados por Kimura, Bier e Taylor.14 Em seu artigo, os autores reportaram sobre a discussão para estabelecimento de UL para aminoácidos no 8th Workshop on the Assessment of Adequate and Safe Intake of Dietary Amino Acids.

Particular atenção foi dada à experiência do International Life Sciences Institute Research, com seu Key-Events Dose Response Framework (KEDRF), um quadro analítico que examina, sistematicamente, os principais eventos que ocorrem entre a dose inicial de uma substância ou nutriente e qualquer efeito de risco à saúde.

No quadro, os principais eventos que influenciam a relação dose-resposta, bem como fatores subjacentes à variabilidade, são considerados. Uma abordagem baseada em evidências, e menos em suposições, quantificando a variabilidade e melhor caracteri-zando os limites biológicos, tem sido utilizada para estimativa dos níveis máximos tolerados de ingestão não apenas de alguns contaminantes, mas também da vitami-na A, que tem toxicidade conhecida, quando consumida em excesso.14,15

Desenvolvido como uma extensão do International Life Sciences Institute, International Program on Chemical Safety Mode of Action e Human Relevance Framework, o KEDRF permite uma melhor compreensão da relação dose-res-posta para cada desfecho.14,15

O KEDRF já foi utilizado no planejamento de alguns estudos mais recentes relaciona-dos à segurança de uso da leucina.12,16

1.4.1. Histórico das recomendações internacionais para o consumo de aminoácidos

Em 2007, a World Health Organization (WHO), juntamente com a Food and Agricul-ture Organization of the United Nations (FAO) e a United Nations University (UNU), publicou o “Technical Report 935 — Protein and amino acid requirements in human nutrition”. As recomendações publicadas nesse documento resultaram do encontro do joint FAO/WHO/UNU Expert Consultation, ocorrido entre 9 e 16 de abril de 2002, em Genebra. No encontro, seus especialistas revisaram o documento “Technical Re-port 724 — Energy and protein requirements”, publicado em 1985.6,17

De acordo com o “Technical Report” 9356, estima-se que sujeitos adultos e saudáveis apre-sentam uma necessidade média de proteínas totais de 0,66 g/kg p.c./dia. Com isso, a necessidade média de aminoácidos essenciais seria de 0,48 g/kg p.c./dia e de aminoácidos não essenciais, 0,18 g/kg p.c./dia. O documento ressalta ainda que uma ingestão adequa-da, juntamente com um equilíbrio nos níveis de aminoácidos essenciais e não essenciais, contribui para o atendimento das necessidades diárias e homeostase de nitrogênio.

27


É importante ressaltar que, de acordo com as novas recomendações, o termo “dietary requirement” corresponde à quantidade de proteínas, aminoácidos constituintes, ou ambos, que deve ser obtida a partir da dieta, para atender a demanda metabólica e, com isso, manter o equilíbrio de nitrogênio.6

Tabela 2. Necessidades diárias de aminoácidos essenciais para adultos saudáveis(adaptado de FAO/WHO/UNU).6

a Necessidade média de nitrogênio de 105 mg/kg p.c./dia de nitrogênio (0,66 g/kg p.c./dia de proteínas)b SAA: Aminoácidos sulfuradosc AAA: Aminoácidos aromáticos

Na maioria dos casos, a necessidade é maior que a demanda metabólica, já que existem fatores que influenciam na eficiência do uso da proteína, como a digestão, a absorção e a biodisponibilidade celular aos aminoácidos absorvidos, em relação às necessidades, definindo a digestibilidade e, consequentemente, a perda diária de compostos nitrogenados pelas fezes.

Sabe-se que, quando a ingestão dietética de nitrogênio é zero, acompanhada com adequação energética e dos demais nutrientes, existe uma contínua perda de nitrogênio pelo organismo, identificada como perda obrigatória de nitrogênio. Por outro lado, quando se aumenta a ingestão de proteínas, aminoácidos e ni-trogênio, existe um nível adequado que permite o balanço de nitrogênio, cujo valor corresponde à necessidade mínima de proteínas.6

Por definição, o nível adequado corresponde ao menor nível de ingestão ne-cessário para se alcançar o equilíbrio de nitrogênio, em curto e longo prazo. Na prática, as medições das necessidades mínimas de proteínas variam muito entre os indivíduos, por várias razões, sendo algumas já conhecidas, tais como: taxa de metabolismo basal, gasto energético, crescimento, fatores ambientais, estilo de

mg/kg p.c./dia mg/g proteínaa mg/kg p.c./dia mg/g proteínaa

Histidina 10 15 8 – 12 15Isoleucina 20 30 10 15Leucina 39 59 14 21Lisina 30 45 12 18

Metionina + Cisteína (SAA)b 15 22 13 20Metionina 10 16 - -Cisteína 4 6 - -

Fenilalanina + Tirosina (AAA)c 25 38 14 21Treonina 15 23 7 11

Triptofano 4 6 3,5 5Valina 26 39 10 15

AMINOÁCIDOS ESSENCIAIS RECOMENDAÇÕES DE 2007 RECOMENDAÇÕES DE 1985

28


vida, tipo de alimentação, qualidade da proteína dietética etc.6

Em 2013, foi publicada a “FAO Expert Consultation (FAO Food and Nutrition Paper 92) — Dietary Protein Quality Evaluation in Human Nutrition”, na qual foi reunido um conjunto de conclusões obtidas a partir de discussões de especialistas realizadas no período de 31 de março a 2 de abril, de 2011, em Auckland, na Nova Zelândia.

O principal objetivo do fórum foi revisar o uso do método de avaliação da qualidade de proteínas pelo método do Protein Digestibility Corrected Amino Acid Score (PD-CAAS), estabelecido pela FAO/WHO, em 1989.7

Contudo, chegaram à conclusão de que deveria ser recomendado um novo modelo de mensuração da qualidade de proteínas denominado Digestible Indispensable Amino Acid Score (DIAAS). Além disso, na publicação também foi recomendado o uso de dois scoring patterns, para fins regulatórios:7

− Para lactentes, até 6 meses de idade, adotar o padrão da composição de aminoáci-dos do leite materno.

− Para crianças de 6 meses a 3 anos de idade, seguir o padrão de aminoácidos estabelecidos para 6 meses.

− Para demais grupos populacionais (> 3 anos), seguir o padrão de aminoácidos estabelecidos para crianças de 3-10 anos.

Nas Tabelas 3 e 4, estão resumidas as principais recomendações da FAO7, bem como as pequenas adequações feitas às recomendações da FAO/WHO/UNU.7

29


Tabela 3. Padrão para estimativa das necessidades de aminoácidos para lactentes, crianças, adolescentes e adultos (valores revisados e alterados das recomendações da FAO/WHO/UNU).6,7

a Os valores para lactentes são baseados no padrão da composição de aminoácidos do leite materno.b Os valores para crianças de 6 meses a 3 anos são baseados no padrão de aminoácidos estabelecidos para 6 meses.c Os valores para crianças (> 3 anos), adolescentes e adultos são baseados no padrão de aminoácidos estabelecidos para crianças de 3-10 anos.

HIS

TID

INA

ISO

LEU

CIN

A

LEU

CIN

A

LISI

NA

AMIN

OÁC

IDO

S SU

LFU

RAD

OS

AMIN

OÁC

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S AR

OM

ÁTIC

OS

TREO

NIN

A

TRIP

TOFA

NO

VALI

NA

FAIXA ETÁRIA

Lactentes (0 a 6 meses) a 21 55 96 69 33 94 44 17 55

Crianças (6 meses a 3 anos) b 20 32 66 57 27 52 31 8,5 43

Crianças, adolescentes e adultos c 16 30 61 48 23 41 25 6,6 40

PADRÃO DE AVALIAÇÃO DAS NECESSIDADES PROTEICAS (mg/g)

30


Tabela 4. Padrão para estimativa das necessidades de aminoácidos, segundo faixa etária (valores revisados e alterados das recomendações da FAO/WHO/UNU).6,7

a Composição de aminoácidos da proteína corpórea íntegra.b Padrão de manutenção para adultos.c Calculado como valores médios para a faixa etária: crescimento ajustado para uti-lização proteica de 58%.d Soma dos aminoácidos correspondentes às necessidades dietéticas para manutenção (manutenção proteica × scoring pattern adultos) e crescimento (deposição de tecidos ajustados para 58% da eficiência de aproveitamento da dieta × scoring pattern adultos).e Necessidades de aminoácidos/necessidades proteicas para determinadas faixas etárias. Note-se que os valores, alguns são ligeiramente alterados do relatório 2007, são os valores calculados corretamente. No relatório publicado, o valor para a necessidade de aminoácidos sulfurados para crianças de 3-10 está incorreto (18 mg/kg/d), bem como os padrões para crianças em idades pré-escolar e escolar maiores de 10 anos (28, 26 e 24 mg/g de proteína).

HIS

TID

INA

ISO

LEU

CIN

A

LEU

CIN

A

LISI

NA

AM

INO

ÁCI

DO

S SU

LFU

RAD

OS

AM

INO

ÁCI

DO

S A

ROM

ÁTI

COS

TREO

NIN

A

TRIP

TOFA

NO

VALI

NA

27 35 75 73 35 73 42 12 49

15 30 59 45 22 38 23 6 39

IDADE (anos)

MANUTENÇÃO CRESCIMENTOc

0,5 0,66 0,46 22 36 73 63 31 59 35 9,5 481-2 0,66 0,20 15 27 54 44 22 40 24 6 363-10 0,66 0,07 12 22 44 35 17 30 18 4,8 29

11-14 0,66 0,07 12 22 44 35 17 30 18 4,8 2915-18 0,66 0,04 11 21 42 33 16 28 17 4,4 28> 18 0,66 0,00 10 20 39 30 15 25 15 4 26

0,5 20 32 66 57 27 52 31 8,5 431-2 18 31 63 52 25 46 27 7 413-10 16 30 61 48 23 41 25 6,6 40

11-14 16 30 61 48 23 41 25 6,6 4015-18 16 30 60 47 23 40 24 6,3 40> 18 15 30 59 45 22 38 23 6 39

NECESSIDADES PROTEICAS (g/kg p.c./dia)

NECESSIDADES DE AMINOÁCIDOS (mg/kg p.c./dia)d

SCORING PATTERN mg/g DE NECESSIDADE PROTEICAd

PADRÃO DE AMINOÁCIDOS DE MANUTENÇÃO (mg/g proteína)b

PADRÃO DE AMINOÁCIDOS DO TECIDO (mg/g proteína)a

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De maneira geral, especialistas da FAO7 ressaltaram que faltam estudos prospectivos de longo prazo especificamente desenvolvidos para examinar determinados desfechos em saúde, assumindo, portanto, os valores estabelecidos em 2007.6 Ressaltaram ainda não existir qualquer evidência relacionando a ingestão de proteínas ou aminoácidos com riscos à saúde de forma substancial que permitisse a identificação de níveis óti-mos de ingestão e/ou de redução do risco de desenvolvimento de doenças crônicas.7

Para proteínas e aminoácidos, assim como para os outros nutrientes, a relação com efeitos sobre a saúde limita-se principalmente a alguns estudos de caso com poucos exemplos ou evidências, ainda insuficientes para garantir uma meta-análise ou uma revisão sistemática que estabeleça qualquer tipo de relação significativa. Teorica-mente, nenhum desses pequenos estudos inclui dados de dose-resposta suficientes para a identificação de uma dose de ingestão adequada ou até mesmo de níveis máxi-mos tolerados de ingestão (UL).7

Por fim, a FAO7 reconhece as limitações inerentes aos valores atualmente aceitos e publicados por seus especialistas, inclusive nas recomendações de proteínas e ami-noácidos identificados no documento como Amino Acid Scoring Patterns, ressaltando que mais estudos precisam ser conduzidos. Contudo, apesar de todas essas limita-ções, as recomendações da FAO7 ainda são as mais recentes publicadas e aceitas pela literatura.

Ainda em relação às recomendações nutricionais para um adequado consumo de proteínas e aminoácidos, não se pode deixar de mencionar a importância da publicação do Food and Nutrition Board, do Institute of Medicine (IOM) “DRI – Dietary Reference Intakes for Energy, Carbohydrate, Fiber, Fat, Fatty Acids, Cholesterol, Protein, and Amino Acids”, de 2005, que estabelece valores de EAR (Estimates Average Requirement) e RDA (Recommended Dietary Allowance) para os aminoácidos essenciais (Figura 7).3

32


Figura 7. Relação entre os valores de EAR, RDA/AI e UL.3

De acordo com o IOM3, tem-se os seguintes critérios de recomendação:

− Estimates Average Requirement (EAR): corresponde ao nível de ingestão diária mé-dia estimada que atende as necessidades de metade dos indivíduos (50%) de uma população saudável, em dado estágio de vida e faixa etária.

− Recommended Dietary Allowance (RDA): é a ingestão diária média estimada que atende as necessidades de, aproximadamente, todos os indivíduos (97%-98%) de uma população saudável, em dado estágio de vida e faixa etária.

− Tolerable Upper Intake Level (UL): é a média do nível máximo tolerado de ingestão estimado que não oferece risco de efeitos adversos a, aproximadamente, todos os sujeitos de uma população em geral. Sendo assim, a ingestão de qualquer dose acima da UL poder aumentar os riscos potenciais de efeitos adversos.

− Adequate Intake (AI): corresponde ao nível de ingestão diária média estimada com base em estudos de observação ou, ainda, em aproximações determinadas experi-mentalmente de nutrientes que atende a um ou mais grupos de pessoas, aparente-mente saudáveis, assumido como adequado. O valor de AI é usado quando não se pode estabelecer uma RDA.

De acordo com o IOM3, as necessidades nutricionais poderiam ser definidas como os menores níveis de ingestão contínuos necessários dos nutrientes, para indicadores es-pecíficos de adequação, que irão manter definidos um nível de nutrição no indivíduo.

Portanto, tais necessidades são variáveis de acordo com o estágio de vida e faixa etária da população.

33


Especificamente em relação aos níveis máximos tolerados de ingestão (UL) dos ami-noácidos, o documento do IOM3 reconhece que o modelo de UL baseia-se principal-mente em dados de consumo crônico. Ou seja, para permitir o estabelecimento de uma UL, fazem-se necessários mais dados de estudos crônicos, em longo prazo, de aminoácidos.

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APLICAÇÃO DOS AMINOÁCIDOS NA METABOLÔMICA

Carolina Ferreira NicolettiBruno Affonso Parenti de Oliveira

Julio Sergio MarchiniCarla Barbosa Nonino

1. GENÔMICA NUTRICIONAL

Os estudos em nutrição nos últimos anos estão passando por uma profunda modifi-cação, uma vez que sua área de pesquisa era focada em epidemiologia e fisiologia molecular, mas agora englobam biologia e genética.1

Após o advento das tecnologias ômicas e do sequenciamento do genoma humano, os estudos genômicos possuem como objetivo principal caracterizar as funções dos genes e sua interação com os fatores ambientais.2 A genômica nutricional busca uma compreensão genética de como a nutrição influencia o equilíbrio entre saúde e doença por meio da alteração genética.3,4

2. METABOLÔMICA

Na biologia da era pós-genoma, a metabolômica surgiu para a avaliação de metabólitos em sistemas humanos,5 incluindo a análise das mudanças no perfil bioquímico em fluidos biológicos, células e tecidos,6 sendo considerado o ponto final da análise molecular de humanos (Figura 1).7

II

38


Figura 1. Metabólitos como produtos finais da interação entre gene, transcritos e proteínas.

Os estudos de metabolômica podem avaliar grupos de metabólitos relacionados com uma via específica do metabolismo ou comparar modificações nos padrões de metabólitos em respostas a estímulos do meio ambiente,8-9 inclusive a dieta.

A aplicação dos estudos do metaboloma de aminoácidos na nutrição inclui a avaliação do perfil e das características dos aminoácidos da dieta, dos mecanismos de digestão, absorção e metabolismo, dos processos de regulação no crescimento e saúde, além dos níveis recomendados de ingestão, segurança e toxidade.10-16

Nesse contexto, o metaboloma de aminoácidos parece ser especialmente relevante em estudar os efeitos da ingestão excessiva de proteínas e aminoácidos,9 auxiliando na identificação do estado nutricional proteico e do balanço de aminoácidos no organismo.17,18 Alterações no perfil de aminoácidos plasmáticos após ingestão de refeições com diferentes conteúdos proteicos têm sido estudadas.19,20

Pesquisa realizada em seres humanos encontrou níveis urinários mais elevados de car-nitina, acetilcarnitina, taurina e glutamina associados ao consumo de dieta rica em carne quando comparados com dieta com alto teor de proteínas de origem vegetal.6

Assim, a quantificação dos aminoácidos livres em fluidos e tecidos pode fornecer informação bioquímica e nutricional que auxilia no diagnóstico de várias doenças, es-pecialmente de deficiências metabólicas,21 obesidade e diabetes,7 doenças hepáticas e intestinais.22 Do mesmo modo, o fenótipo metabólico de humanos pode facilitar a avalição da resposta metabólica de cada paciente ao tratamento, tornando possível uma dieta personalizada (Figuras 2 e 3).23,24

39


Figura 2. Diagrama da aplicação de aminoácidos na metabolômica.

Figura 3. Representação de aminoacidograma obtido pela técnica de cromatografia líquida de alta eficiência. 1: Aspartato; 2: Cisteína; 3: Glutamina; 4: Serina; 5: His-tidina; 6: Glicina; 7: Treonina; 8: Arginina; 9: Taurina; 10: Alanina; 11: Tirosina; 12: Valina; 13: Metionina; 14: Fenilalanina; 15: Isoleucina.

41



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42


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24. Nicoletti CF, Morandi Junqueira-Franco MV, dos Santos JE, Marchini JS, Salgado W, Jr., Nonino CB. Protein and amino acid status before and after bariatric surgery: a 12-month follow-up study. Surgery for obesity and related diseases: official journal of the American Society for Bariatric Surgery 2013;9:1008-1012.

43


AVALIAÇÃO DO PERFIL DE AMINOÁCIDOS NO AUXÍLIO DO DIAGNÓSTICO E TRATAMENTO

DE DISTÚRBIOS METABÓLICOS

Márcia Varella Morandi Junqueira-FrancoGilberto João PadovanJúlio Sérgio Marchini

A quantificação de aminoácidos livres em fluidos e tecidos biológicos nos fornece importante informação bioquímica e nutricional que permite o diagnóstico de várias doenças, especialmente deficiências proteico-metabólicas, tornando-se uma ferra-menta importante no direcionamento do tratamento de diversas doenças, tais como desnutrição, obesidade, pacientes críticos, sepse, estresse metabólico, doença celía-ca, aminoacidopatias, entre outras. Os aminoácidos desempenham papel importante tanto como substratos básicos como reguladores em muitas vias metabólicas.1,2

Hoje, a determinação de perfis de aminoácidos (aminogramas) em amostras biológicas é geralmente analisada por cromatografia de troca iônica de alta eficácia (CLAE=HPLC), na qual se consegue analisar 40 ou mais aminoácidos e compostos relacionados. Anormalidades específicas nas concentrações de ami-noácidos são associadas com condições fisiológicas e relatadas no contexto de várias doenças, incluindo insuficiência hepática, insuficiência renal, câncer, diabetes, disfunção muscular, aminoacidemia e assim por diante.

O equilíbrio entre aminoácidos de cadeia ramificada (BCAA) e aminoácidos aromáti-cos, conhecido como a relação de Fischer, está estabelecido como um marcador de diagnóstico e é usado para monitorar a progressão da fibrose hepática e a eficácia do tratamento com medicamentos. As informações do aminograma exceto para a relação de Fischer e aminoacidemia, no entanto, não tem sido suficiente-mente utilizadas para monitorização de estados fisiológicos, controle nutricional ou diagnóstico clínico.3

Os métodos mais utilizados para determinação dos aminoácidos são por cromato-grafia: Cromatografia Liquida de Alta Eficiencia (CLAE) com modificações, como a Cromatografia Líquida de Ultra Eficiência (UPLC), utilizada com o intuito de diminuir o tempo de análise; Cromatografia Gasosa (GC/FID); Cromatografia Líquida acoplada a Espectrometria de Massa (HPLC-MS).4,5

III

44


A CLAE é um dos métodos mais utilizados para a análise do perfil de aminoáci-dos.6,7 Em relação aos detectores, é necessário que a instrumentação apresente uma série de características desejáveis. Para um detector tido como “ideal”, poderíamos listar:

— alta sensibilidade e baixo limite de detecção;— resposta rápida a todos os solutos;— estável a mudanças de temperatura e da vazão da fase móvel;— resposta independente da fase móvel;— pequena contribuição ao alargamento do pico pelo volume extra da cela do detector;— resposta que aumente linearmente com a quantidade de soluto;— não destruição do soluto;— segurança e conveniência para uso; — informação qualitativa e quantitativa da substância desejada.

Infelizmente, não existem detectores com todas as características, mas os de-tectores atuais procuram abranger a maior parte delas, podendo-se escolher de-tecção por UV ou fluorescência. Como o número de aminoácidos de interesse é grande e estes possuem estruturas químicas muito semelhantes, é necessária a utilização de gradientes das fases móveis (normalmente, uma das fases é compos-ta por tampão fosfato e a outra, por metanol ou acetonitrila ou tetraidrofurano etc., ou misturas entre elas).

Para a quantificação dos aminoácidos constituintes da amostra, pela cromatogra-fia líquida, estes, se sólidos, precisam ser hidrolisados antes de analisados, e para os aminoácidos livres circulantes no sangue e/ou qualquer outro fluido biológico, devem ser desproteinizados antes da análise, enquanto pela cromatografia gasosa devem ser derivatizados.

O objetivo da derivatização na CG é aumentar a volatilização da substância, a sensibilidade de detecção e a seletividade da separação na coluna, enquanto na CLAE é transformá-lo em outro composto que possa ser detectado em fluorescên-cia ou outro tipo de detector. Na cromatografia líquida, podemos optar pela rea-ção pré-coluna (Figura 1) ou reação pós-coluna (Figura 2), utilizando-se reagentes específicos para cada situação.

1. DERIVATIZAÇÃO OU REAÇÃO PRÉ-COLUNA

Para a reação pré-coluna, os aminoácidos sofrem uma reação com o reagente antes da injeção e, em seguida, os produtos da reação são separados pela coluna em uso e detectados posteriormente. As vantagens do método são as seguintes:

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— A quantidade de consumo de reagente é minimizada, pois utiliza-se um volume muito pequeno, e a reação pode ocorrer em temperatura ambiente, sendo bas-tante rápida dependendo do reagente a ser usado.

— Permite o aumento da sensibilidade, utilizando reagentes específicos que ofereçam baixos níveis de ruído no sistema, quando comparados à reação pós-coluna.

— Como o reagente é colocado em excesso, o restante do reagente não causa maiores problemas em relação à análise, pois utiliza-se um volume muito pequeno.

Por outro lado, uma desvantagem é que o reagente de derivatização é misturado diretamente com a amostra antes da injeção. A eficiência da reação (rendimento) é facilmente influenciada pela matriz da amostra (tal como componentes coexis-tentes e tipos de solventes). A coluna utilizada terá uma vida útil menor que no caso da reação pós-coluna.

Por outro lado, não necessitamos de outra bomba para bombear o reagente e também não utilizaremos um sistema de aquecimeto para que a reação possa ocorrer. Portanto, a reação pré-coluna pode ser considerada apropriada quando se pretende analisar uma variedade de amostras sem prejudicar a sensibilidade de detecção. Os reagentes de derivatização pré-coluna mais comumente usados para a análise de aminoácidos, entre outros, são:

— orto-ftalaldialdeído (OPA);— fenilisotiocianato (PITC);— fluorescamina;— cloreto de Dansilo (Dansyl chloride);— FMOC-chloride;— reagente de Marfey (FDAA).

Os procedimentos das reações variam amplamente a partir de uma simples mis-tura em temperatura ambiente até uma reação que necessita de aquecimento.

Em muitos casos, a cromatografia de fase reversa é utilizada para produtos de reação a serem separados pela coluna em que se tem vários aminoácidos a serem quantificados. Normalmente, a cromatografia de fase reversa não é um procedi-mento adequado para separação de substâncias altamente hidrofílicas, como os aminoácidos.

No entanto, no uso da derivatização pré-coluna, os aminoácidos podem ser modifi-cados para grupos funcionais altamente hidrofóbicos, habilitando a cromatografia de fase reversa, uma vez que os métodos para uso da fase reversa proporcionam excelente separação, permitindo a análise de alto rendimento.

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Figura 1. Derivatização pré-coluna.

2. DERIVATIZAÇÃO OU REAÇÃO PÓS-COLUNA

A reação pós-coluna envolve a separação dos aminoácidos na coluna e, em seguida, o contato destes com os reagentes de derivatização, transformando-se em compostos para serem detectados. Pode ser automatizada, o que oferece maior desempenho quantitativo e reprodutibilidade. As vantagens são as seguintes:

— Uma vez que os componentes da amostra são separados antes da reação, a eficiên-cia desta é menos propensa aos efeitos da matriz biológica, o que lhe permite ser usada para uma vasta gama de amostras.

— Como o reagente de reação flui continuadamente para o detector, a reação pós-coluna é limitada às amostras, não permitindo a detecção do reagente que não reagiu, limitando os tipos de reagentes que podem ser utilizados.

Atualmente, existem dois tipos de reagentes disponíveis para utilização na análise de aminoácidos: ninidrina e orto-ftalaldialdeído. O primeiro é para a detecção de absor-ção no visível e o segundo é para a detecção em fluorescência.

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Figura 2. Derivatização pós-coluna.

A avaliação do perfil de aminoácidos tem sido determinada em diversos estudos atuais. No estudo realizado por Nicolleti et al,8 foi avaliado o perfil sérico de aminoácidos em pacientes obesas submetidas à cirurgia bariátrica, que mostrou um aumento nas concentrações na maioria dos aminoácidos após três meses de cirurgia; aos seis meses, ácido glutâmico, serina, arginina, alanina, metionina, valina, fenilalanina, isoleucina e as concentrações de tirosina diminuíram. Após 12 meses, as concentrações de proteína total e albumina caíram. No final do es-tudo, foi demonstrada a deficiência de aminoácidos essenciais, indicando a baixa ingestão proteica associada ao fator desabsortivo.

A análise de aminoácidos também é fundamental no entendimento das consequências do câncer no metabolismo energético e auxilia na definição de estratégias para pre-venir e tratar a desnutrição. Rabito et al,9 relacionaram a medida dos níveis pré-cirúr-gicos de carnitina plasmática em pacientes com câncer e a associação com ingestão dietética, antropometria, bioimpedância, calorimetria indireta, níveis plasmáticos de aminoácidos, níveis de carnitina e nitrogênio urinários.

Contudo, os pacientes com câncer apresentaram deficiência e baixos estoques de carnitina, mas não houve correlação com gasto energético, ingestão de alimentos ou nos níveis dos aminoácidos lisina e metionina.

Vários pesquisadores encontraram decréscimo nos níveis plasmáticos de taurina e a expressão reduzida de uma enzima importante na síntese de taurina em animais obesos.

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As evidências, acompanhadas do desequilíbrio metabólico na obesidade e os possíveis efeitos anti-inflamatórios e antioxidantes da taurina, destacam-na como um possível suplemento no tratamento da obesidade. Rosa et al,10 investigaram se a suplementa-ção de taurina, associada com orientação nutricional, modula o estresse oxidativo, a resposta inflamatória e a homeostase da glicose em mulheres obesas.

Os níveis plasmáticos de taurina foram diminuídos significativamente nas voluntárias obesas. Oito semanas com a suplementação de taurina junto a orientação nutricio-nal foi capaz de aumentar os níveis de adiponectina e diminuir os marcadores in-flamatórios e a peroxidação lipídica em mulheres obesas.

Corsetti et al,11 identificaram a relação entre esforço metabólico, lesão muscular/índices de atividade e perfil de aminoácido urinário ao longo de uma atividade de resistência prolongada de alta performance, a fim de identificar possíveis marcadores de fadiga. A taurina e o dipeptídeo carnosina (β-alanil-L-histidina) foram significativa-mente correlacionados com os índices de marcadores de atividades musculares e de esforço, concluindo que o perfil metabólico é modificado com o esforço físico intenso.

Os índices urinários de taurina e carnosina são, portanto, ferramentas úteis para avaliar os danos musculares e o estado de fadiga em provas longas de esforço.

A biologia molecular pós-genômica está caminhando para novas tecnologias ex-perimentais, que permitem um exame paralelo e em larga escala na identificação de fenótipos dos diferentes estágios de desenvolvimento celulares. As análises de transcrição servem para definir o transcriptoma ou, no nível de tradução, para definir o proteoma.

Nogushi et al,3 desenvolveram um modelo de algoritmo combinatório, fazendo uma correlação com as razões molares de aminoácidos, podendo ser característicos de condições ou estados fisipatológicose, revelando novas possibilidades da utilização de análise de aminoácidos como biomarcadores do plasma, gerando índices de diag-nóstico junto à bioinformática.

Concluindo, o perfil de aminoácidos de amostras biológicas pode ser usado para gerar índices que poderiam ser utilizados para o diagnóstico clínico, sendo uma fer-ramenta útil para a compreensão de implicações metabólicas, sob várias condições fisiológicas. Novos estudos no desenvolvimento e melhoria de métodos analíticos, juntamente com a biologia molecular na avaliação do perfil aminoacídico, poderão ser indicadores úteis para facilitar a gestão nutricional de estados fisiológicos e patológicos específicos.

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CONSUMO DE AMINOÁCIDOS NO BRASIL

Elaine HillesheimJowanka Amorim

Julio Sergio Marchini

No Brasil, o consumo de proteínas pela população tem sido apresentado em di-versos estudos.1,2 No entanto, dados sobre a ingestão de aminoácidos são escas-sos. A presente análise pretende estimar o consumo de aminoácidos ingerido pela população brasileira. Para tanto, foram utilizados os dados de consumo alimentar médio per capita da Pesquisa de Orçamentos Familiares (POF) 2008/2009.1

Para quantificar os aminoácidos, foi utilizada a base de dados sobre composição de alimentos National Nutrient Database for Standard Reference Release 27.3 Alimentos e bebidas que não foram especificados na POF foram desconsiderados. Quando não obtivemos informações sobre a composição de aminoácidos, foram substituídos considerando a compatibilidade com o valor nutricional destes.

Por exemplo, “outras leguminosas” substituído por “lentilha”, e “linguiça” por “salsicha”. Além disso, alimentos que não possuem aminoácido em sua composição foram excluídos (açúcar, óleos, café, chá e refrigerantes). Ao total, 96 alimentos e preparações foram considerados (Tabela 1).

Considerando a estimativa de consumo para um adulto de 70 kg, pode-se obser-var que não houve inadequações no consumo diário de aminoácidos e que, para alguns casos, esse consumo excedeu em até 16 vezes a recomendação, tal como para a lisina.

Esse resultado corrobora trabalhos anteriores, nos quais foi demonstrado que o consumo de proteínas pela população brasileira excede a recomendação de in-gestão do Institute of Medicine (IOM). Tais trabalhos limitam-se, porém, à inves-tigação quantitativa do consumo proteico total, não sendo abordada a qualidade das proteínas ingeridas.

Por exemplo, o estudo conduzido por Souza et al,4 que também utilizou os dados da POF 2008/2009, objetivou caracterizar os alimentos mais frequentemente con-sumidos pela população brasileira. Foi identificado um padrão básico de consumo alimentar para todas as regiões, que inclui o arroz, o feijão e a carne bovina en-tre os cinco alimentos mais frequentemente consumidos. Além disso, identificou que, no consumo individual, a soma desses alimentos contribuiu para 26% do total calórico disponível nos domicílios.

IV

52


Analisando-se qualitativamente a composição de aminoácidos presentes na combi-nação do arroz com feijão e da carne bovina, esses podem ser classificados como alimentos com proteínas de alto valor biológico (AVB), ou seja, apresentam todos os aminoácidos essenciais em sua estrutura proteica. Reconhecido o fato de que o organismo humano não é capaz de sintetizar esses aminoácidos (essenciais) para suprir as necessidades metabólicas, o consumo deles a partir da alimentação é indispensável.

Desse modo, mostra-se que o consumo de aminoácidos pela população brasileira excede as recomendações atuais e sugere-se que deva existir uma provável adequação qualitativa.

Tabela 1. Consumo médio per capita de aminoácidos, por Grandes Regiões, esti-mado a partir da Pesquisa de Orçamentos Familiares no Brasil, período 2008/2009.

RDA para adultos ≥ 19 anos – Triptofano: 5 mg/kg/dia, treonina: 20 mg/kg/dia, iso-leucina: 19 mg/kg/dia, leucina: 42 mg/kg/dia, lisina: 38 mg/kg/dia, metionina + cisteína: 19 mg/kg/dia, fenilalanina + tirosina: 33 mg/kg/dia, valina: 4 mg/kg/dia, histidina: 14 mg/kg/dia.

Aminoácido (g) Norte NordesteCentro -Oeste Sudeste Sul Brasil

Necessidade estimada

para adulto de 70 kg5

Triptofano 1,12 0,92 0,91 0,91 0,84 0,94 0,350Treonina 4,24 3,47 3,57 3,42 3,13 3,55 1,400Isoleucina 4,77 3,94 4,09 3,9 3,6 4,04 1,330Leucina 8,28 6,87 7,1 6,81 6,28 7,04 2,940Lisina 7,87 6,07 6,28 5,9 5,38 6,26 2,660Valina 5,39 4,47 4,64 4,47 4,1 4,59 0,280

Histidina 3,01 2,46 2,58 2,44 2,27 2,53 0,980Metionina 2,55 2,01 2,02 1,91 1,78 2,05 1,330Cisteína 1,38 1,14 1,19 1,14 1,07 1,18 -

Fenilalanina 4,54 3,85 4,04 3,93 3,59 3,97 2,310Tirosina 3,36 2,77 2,85 2,74 2,54 2,84Arginina 6,36 5,13 5,44 5,11 4,6 5,29 -Alanina 5,67 4,56 4,63 4,34 3,99 4,62 -Aspartato 10,01 8,11 8,49 8,23 7,25 8,38 -Glutamato 17,37 15,05 15,46 15,13 14,51 15,42 -Glicina 5,15 4,17 4,37 4,05 3,74 4,27 -Prolina 5,63 4,98 5,41 5,35 5,16 5,24 -Serina 4,56 3,89 4,04 3,94 3,6 3,99 -Total 101,27 83,86 87,11 83,74 77,42 86,19 -

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1. IBGE — Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística. Pesquisa de orçamentos fa-miliares 2008-2009: análise do consumo alimentar pessoal no Brasil. Rio de Janeiro: IBGE, 2011.

2. Petribú MMV, Cabral PC, Arruda IKG. Estado nutricional, consumo alimentar e risco cardiovascular: um estudo em universitários. Rev Nutr 2009;22:837-846.

3. USDA - United States Department of Agriculture, Agricultural Research Service, Nutrient Data Laboratory. USDA National Nutrient Database for Standard Reference, Release 28. Version Current: September 2015. Betsville, MD: USDA, 2015. Acesso em 20/09/2015. Disponível em: <http://www.ars.usda.gov/nea/bhnrc/ndl>.

4. Souza, AM, Pereira RA, Yokoo EM, Levy RB, Sichieri R. Alimentos mais consumi-dos no Brasil: Inquérito Nacional de Alimentação 2008-2009. Rev Saúde Pública 2013;47(Suppl 1):190s-199s.

5. Institute of Medicine. Dietary reference intakes for energy, carbohydrate, fiber, fat, fatty acids, cholesterol, protein, and amino acids. Washington, DC: National Academies Press, 2005.

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AMINOÁCIDOS, CARACTERÍSTICAS GERAIS E TEOR NO LEITE MATERNO

Vivian Marques Miguel SuenJulio Sergio MarchiniJosé Henrique SilvahCarla Barbosa Nonino


1. INTRODUÇÃO E DEFINIÇÃO

O objetivo desta revisão é discutir os aspectos gerais dos aminoácidos (Tabela 1), em especial o metabolismo orgânico de pessoas eutróficas e o teor de aminoácidos do leite materno. Esse volume não tem o propósito de fazer um levantamento so-bre proteína, que foi assunto de publicação organizada pelo ILSI1 ou discutir sobre as necessidades de proteína.2

Assim, esta revisão aborda particularidades dos aminoácidos contidos nos alimen-tos, suas funções, aspectos gerais e distribuição nos alimentos mais consumidos pela população brasileira, comparados com a composição do leite materno; por exemplo, a Figura 1 mostra a relação entre os aminoácidos plasmáticos e do líqui-do ascítico em pessoas alcoólatras.4 Nota-se que, em geral, os pacientes desnutri-dos apresentam mecanismos adaptativos que evitam o agravamento de carências de aminoácidos preexistentes5 (Figura 2).

Paralelamente, as soluções que contêm aminoácidos, preparadas pela indústria farmacêutica, são utilizadas por desportistas e no tratamento, por exemplo, de alcoólatras6 e crianças sépticas.7 Essas soluções oferecem 80-100 g de proteína por dia e cerca de 40 kcal/dia (Tabela 2).8

A Tabela 3 apresenta a recomendação de ingestão diária de aminoácidos para pes-soas saudáveis.9,10 Também é importante considerar que a oferta de aminoácidos essenciais (Tabela 4) deve ser mantida dentro de limites apropriados para cada su-jeito, em especial o adulto. As quantidades oferecidas também devem considerar o gênero e o estágio de desenvolvimento fisiológico.11,12 A Tabela 5 exemplifica produ-tos não proteicos que têm como precursores aminoácidos específicos.

V

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Outro aspecto a ser analisado relaciona-se ao teor de aminoácidos encontrado em tecido cancerígeno.13 Especula-se que haja diferenças no teor de aminoácidos de acordo com a área tumoral analisada, que implica possibilidade de se oferecer aminoácidos dependendo da quantidade encontrada no tecido.

A Figura 3 ilustra as diferenças da concentração de aminoácidos em tecido originário de câncer espinocelular de laringe e da cavidade oral comparadas com tecido normal adjacente do mesmo paciente. A Tabela 6 apresenta os valores plasmáticos sugeridos como padrão de normalidade em crianças e adultos eutróficos.

Tabela 1. Características de L-aminoácidos de significância nutricional.

Nome Abreviatura Fórmula Mol Estrutura %C %H %N Solubilidadeg/100 g H2O

Alanina Ala C3H7NO2 89,09 40 8 16 16,72

Glicina Gly C2H5NO2 75,07 32 7 19 24,99

Isoleucina Ile C6H13NO2 131,17 55 10 11 2,93

Leucina Leu C6H13NO2 131,17 55 10 11 2,19

Valina Val C5H11NO2 117,15 51 9 12 8,85

Fenilalanina Phe C9H11NO2 165,19 65 7 8 2,965

Tirosina Tyr C9H11NO3 181,19 60 6 8 0,045

Triptofano Trp C11H12N2O2 204,23 65 10 14 1,14

Serina Ser C3H7NO3 105,09 34 7 13 5,023

Treonina Thr C4H9NO3 119,12 40 8 12 -

Cisteína Cys C3H7NO2S 1121,16 30 6 12 Muito solúvel

Cistina Cys-Cys C6H12N2O4S2 240,3 30 5 12 0,011

Metionina Met C5H11NO2S 149,21 40 7 9 3,35

Aromáticos

Alifáticos

Sulfurados

Hidroxilados

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*Notas: aminoácidos em itálico são essenciais. Fonte: Ciba Geigy e IOM.16

Figura 1. Aminoácidos no plasma e líquido ascítico de alcoólatras. Observar, por exemplo, que o teor de Phe em alcoólatras é cerca de 200% mais elevado em rela-ção a sujeitos eutróficos.

Prolina Pro C5H9NO2 115,13 52 8 12 162,3

Ácido aspártico Asp C4H7NO4 133,1 36 5 11 0,5

Ácido glutâmico Glu C5H9NO4 147,13 41 6 10 0,843

Asparagina Asn C4H8N2O3 132,12 36 6 21 2,46

Glutamina Gln C5H10N2O3 146,15 41 7 19 3,6

Arginina Arg C6H14N4O2 174,2 41 8 32 15

Histidina His C6H9N3O2 155,16 46 6 27 4,29

Lisina Lys C6N14N2O2 146,19 49 10 10 Muito solúvel

Básicos

Imino ácidos

Ácidos + amidas

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Fonte: Vannucchi et al,14

Figura 2. Perdas dialíticas de aminoácidos em pacientes portadores de insuficiência renal crônica. Não—malnutridos são aqueles com peso conservado sem sinais de ede-ma ou hipotrofia muscular. Os malnutridos são aqueles com índice de massa corporal inferior a 18 kg/m².

Tabela 2. Composição de aminoácidos de dieta enteral monomérica em uso durante as décadas de 1980 e 1990.

Aminoácido Gramas/500 ml da soluçãoArginina 3,3Histidina 1,5Isoleucina 2,8Lisina 12,4Leucina 6,2Metionina 3,6Fenilalanina 4,4Treonina 2,7Triptofano 0,9Valina 3,1Glicina 5

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Tabela 3. Sugestão de ingestão de aminoácidos via alimentação usual de pes-soas normais.

* Na forma de aminoácido.† Equivalente em nitrogênio para o determinado aminoácido.

Fonte: Marchini et al,15

Tabela 4. Aminoácidos essenciais e condicionalmente essenciais presentes na alimen-tação humana.

AA* N†

L-His 12 2,41L-Ileu 23 2,46L-Leu 40 4,27L-Val 20 2,29L-Lys 30 4,6L-Cys 13 1,52L-Met 13 1,22L-Phe 26 2,2L-Tyr 13 1L-Thr 15 1,76L-Try 6 0,82L-Ala 136 21,37L-Arg 107 28,46L-Asp 141 14,84Gly 47 8,84L-Glu 179 17,04L-Pro 59,8 7,27L-Ser 120 15,93Total 1001 138,4

mg/kg/diaAminoácido

Indispensáveis Dispensáveis Condicionalmente indispensáveis

Precursores condicionalmente indispensáveis

Fenilalanina Ácido aspártico Arginina Ácido glutâmico / amôniaHistidina Ácido glutâmico Cisteína FenilalaninaIsoleucina Alanina Glicina Glutamina / glutamato; aspartatoLeucina Asparagina Glutamina GlutamatoLisina Serina Prolina Metionina, serina

Metionina Tirosina Serina, colinaTreonina

TriptofanoValina

60


Tabela 5. Exemplo de aminoácidos que são precursores de produto final não proteico.

Fonte: USDA.18,19

Figura 3. Diferenças do teor de aminoácidos de tecido canceroso e tecido sadio.

Aminoácido precursor Produto finalArginina Óxido nítricoCisteína TaurinaGlicina Heme

Glicina, arginina, metionina CreatinaGlicina, taurina Ácidos biliares

Glutamato, aspartato, glicina Bases de ácidos nucleicosGlutamato, cisteína, glicina Glutationa

Lisina CarnitinaMetionina, glicina, serina “Metabolismo do grupo metílico”

Tirosina CatecolaminasTirosina Hormônio tiroidianosTirosina Melanina

Triptofano Ácido nicotínicoTriptofano Serotonina

61


Tabela 6. Aminoácidos plasmáticos em crianças e adultos eutróficos.

Fonte: Armstrong e Stave.17

µmol/L Criança AdultoFenilalanina 55 a 60 56 a 65

Histidina 84 a 86 83 a 89Isoleucina 64 a 69 64 a 84Leucina 119 a 134 122 a 160Lisina 164 a 175 183 a 198

Metionina 26 a 27 27 a 32Treonina 138 a 149 146 a 154

Triptofano 53 a 57 50 a 60Valina 214 a 232 209 a 252

Ácido aspártico16 6 7Ácido glutâmico 35 a 37 46 a 60Ácido α-amino

butírico 22 a 24 22 a 26

Alanina 355 a 369 373 a 419Arginina 84 a 92 75 a 89

Asparagina 46 a 48 47 a 49Cisteína (cistina /2) 91 a 96 109 a 118

Citrulina 33 a 36 35 a 37Glicina 230 a 234 236 a 300

Glutamina 591 a 600 578 a 645Hidroxiprolina 20 a 24 16 a 20

Ornitina 47 a 51 54 a 65Prolina 172 a 198 168 a 232Serina 121 a 127 114 a 127Taurina 104 a 116 141 a 162Tirosina 65 a 68 61 a 72

Aminoácido

62


2. AMINOÁCIDOS: DADOS GERAIS

A biodisponibilidade dos aminoácidos encontrados nos alimentos varia segundo a sua concentração, o cômputo químico e a digestibilidade proteica. Também é importante a presença dos outros nutrientes tanto no fornecimento de energia como de minerais e vitaminas. Assim, uma alimentação composta exclusivamente de aminoácidos, mesma rica em essenciais, não pode ser considerada ideal.

A Tabela 7 apresenta o teor de aminoácidos encontrados no leite materno, no leite de vaca, no arroz branco cru, no feijão cru, no ovo cru e na carne crua. O leite materno maduro deve ser considerado como referência ideal, pois é produzido pelo próprio ser humano, o que não acontece com o leite de vaca e o ovo da galinha.

A Tabela 8 apresenta a concentração de aminoácidos essenciais presentes nos mesmos alimentos quando é feita a correção por 100 kcal ingeridos. A Tabela 9 mostra a con-centração destes após correção para o equivalente a 100 mg de proteínas ingerida. A Tabela 10 mostra o ajuste porcentual (cômputo químico) da ingestão de aminoácidos quando a ingestão porcentual de proteína é fixa em 100%.

Dados sinalizados em amarelo mostram quando a inadequação varia entre 80% e 90% em relação ao leite humano. Os valores sinalizados em vermelho apontam para uma inadequação inferior a 80% em relação ao leite humano.

Tabela 7. Teor de aminoácidos em alimentos habitualmente consumidos pela popula-ção brasileira.

Fonte: USDA.18

Aminoácido mg/100 gLeite

materno maduro

Leite de vaca

integral (3,25%

gordura)

Arroz branco cru

regularFeijão cru Ovo cru Carne crua

(bife)

Energia (kcal/100 g) 70 61 365 333 143 276Proteína (mg/100 g) 1030 3150 7130 23580 12570 14960

Fenilalanina 46 144 381 1275 680 644Isoleucina 56 161 308 1041 671 584Leucina 95 260 589 1882 1086 1199Lisina 68 260 258 1618 912 1161

Metionina 21 73 168 355 380 426Tirosina 53 148 238 664 499 381Treonina 46 140 255 992 556 474

Triptofano 17 73 83 279 167 168Valina 63 188 435 1233 858 915

63


Tabela 8. Teor de aminoácidos, por 100 kcal ingeridos, em alimentos habitualmente ingeridos pela polução brasileira.

Fonte: USDA.18

Tabela 9. Teor de aminoácidos por 100 g de proteína ingerida.

Fonte: USDA.19


materno maduro

Leite de vaca

integral (3,25%

gordura)

Arroz branco cru


(bife)

Energia (kcal) 100 100 100 100 100 100Proteína (mg/100 kcal) 1471 5164 1953 7081 8790 5435





materno maduro

Leite de vaca

integral (3,25%

gordura)

Arroz branco cru


(bife)

Energia (kcal) 6,80 1,94 5,12 1,41 1,14 1,84Proteína (mg/100 kcal) 100 100 100 100 100 100

Fenilalanina 4,47 4,57 5,34 5,41 5,41 4,29Isoleucina 5,44 5,11 4,32 4,41 5,34 3,89Leucina 9,22 8,25 8,26 7,98 8,64 7,99Lisina 6,60 8,25 3,62 6,86 7,26 7,74

Metionina 2,04 2,32 2,36 1,51 3,02 2,84Tirosina 5,15 4,70 3,34 2,82 3,97 2,54Treonina 4,47 4,44 3,58 4,21 4,42 3,16

Triptofano 1,65 2,32 1.16 1,18 1,33 1,12Valina 6,12 5,97 6,10 5,23 6,83 6,10

64


Tabela 10. Ajuste porcentual da ingestão de aminoácidos quando a ingestão porcen-tual de proteína é fixa em 100%, sendo o leite materno maduro considerado padrão ouro. Dados em amarelo mostram adequação de 80% a 90% em relação ao leite hu-mano. Em vermelho, a adequação é inferior a 80% em relação ao leite humano.

Fonte: USDA.19

3. AMINOÁCIDOS RAMIFICADOS E METABOLISMO DA AMÔNIA

Leucina, isoleucina e valina são classificadas como aminoácidos ramificados. A leucina (ácido 2-amino-4-metilpentanoico ou ácido α-amino isocaproico) é um aminoácido de peso molecular 131,16, C6H13NO2, com solubilidade igual a 21,9 g em 1 kg de H2O a 25°C. É um aminoácido não polar e de cadeia ramificada.20 A degradação da leucina ocorre por transaminação, de forma similar a isoleucina e valina, resultando em três moléculas de acetil-CoA.

Este é um aminoácido21 abundante na alimentação de mamíferos, especialmente em alguns leites e cereais, sendo sua ingestão diária superior 200 mg/kg por dia. Dietas enterais utilizadas na recuperação de pacientes adultos marasmáticos contêm cerca de 800 mg de leucina por dL.22 A valina (ácido α-amino-isovalérico) é um aminoácido de peso molecular 117,15, C5H11NO2, com solubilidade igual 88,5 g em 1 kg de H2O a 25°C. A isoleucina (ácido α-amino-β-metil-η-valerianico) é um aminoácido de peso molecular 131,16, C6H13NO2, com solubilidade igual a 29,3 g em 1 kg de H2O.

A leucina desempenha inúmeras funções no organismo.23 Podemos destacar, por exemplo, a associação das proteínas ricas em leucina24 com a osteoartrite.25

Aminoácido % de adequação

Leite materno

maduro (%)

Leite de vaca

integral (3,25%

gordura)

Arroz branco cru


(bife)

Energia kcal 100 28 75 21 17 27Proteína 100 100 100 100 100 100




65


O estímulo da secreção de insulina é potencializado pela ingestão conjunta de leucina e carboidratos.26

Tanto a suplementação de leucina como a citrulina estimulam a síntese proteica mus-cular, contribuindo para a melhora do estado nutricional em diferentes protocolos de tratamento de politraumatizados. No entanto, os dados não são ratificados em situa-ções de cuidado de terapia intensiva.27

Uma teoria interessante relaciona a disponibilidade alimentar e a digestão de leucina com a fisiopatologia da obesidade.28 Com relação ao estímulo da síntese proteica, existe um sistema complexo de interações, incluindo a cascata de sinalização envolvendo fa-tores de crescimento, energia e outros aminoácidos que convergem para mTORC1.29

Acredita-se que a ingestão de altas doses de aminoácidos ramificados exerça efeito sobre o peso e a quantidade de gordura corpórea. Existe uma relação inversa entre a ingestão de aminoácidos ramificados e obesidade, melhora da resistência periférica à insulina em hepatopatas, além de efeito benéfico em atletas na modulação da fadiga.

4. HISTIDINA

A histidina (ácido 2-amino-3-[1H-imidazol-4-y1]propanoico) é um aminoácido de peso molecular 115,16, C6H9N2O2, com solubilidade igual 42,9 g em 1 kg de H2O a 25°C. A histidina é importante na ativação de várias enzimas, podendo se ligar aos metais, e é constituinte da carnosina e homocarnosinas.16 A degradação da histidina por enzimas hepáticas dependentes do ácido fólico resulta em ácido glutâmico.

Estudos em humanos30 indicam que a histidina é um aminoácido essencial tanto para pessoas saudáveis como para pacientes com doença renal crônica. Assim, a oferta adequada de histidina na alimentação resulta em balanço nitrogenado positivo, recuperação da albuminemia, da ferremia e elevação dos valores de histidina mus-cular. No entanto, os valores plasmáticos de histidina são semelhantes entre pessoas alcoolistas com pelagra e controles eutróficos.31

Mais recentemente, tem sido demonstrada uma associação entre feridas e defi-ciência de histidina, além da maior eficiência na recuperação de feridas crônicas quando há oferta de histidina.32 Os valores plasmáticos de histidina em mulheres obesas33 com marcadores inflamatórios elevados é de 172±42 contra 202±54 mmol/L em mulheres eutróficas.

5. ARGININA

A arginina (ácido 2-amino-5 guanidino-pentanoico) é um aminoácido com peso molecular de 174,20, C6H14N4O2, com solubilidade de 150 g em 1 kg de H20 a 25°C.

66


A arginina é relacionada com múltiplas funções, incluindo o ciclo da ureia, impor-tante passo do catabolismo proteico e da função humoral.

A suplementação oral de arginina pode afetar a resposta imune inata em humanos. Existe a sugestão de que, após a vacinação pneumocócica, a ingestão suplementar de glutamina equivalente a 15 g/dia resulta em aumento da quimiotaxia de neutrófilos, citotoxidade de natural killer e maior concentração sérica de IgG em idosos. Os resul-tados indicam que a suplementação de arginina para idosos pode aumentar a resposta favorável imune após a vacinação.34

6. FENILALANINA

A fenilalanina (ácido 2-amino-3-fenilpropanoico) é um aminoácido com peso molecu-lar de 165,19, C9H11NO2, com solubilidade de 29,6 g em 1 kg de H20 a 25°C. É um ami-noácido apolar e precursor da tirosina. A degradação da fenilalanina ocorre predomi-nantemente no fígado, resultando em tirosina e, a seguir, acetoacetato e fumarato. O ácido ascórbico é cofator na degradação. A fenilalanina também é importante na formação de catecolaminas, melanina, ubiquinona e hormônios tiroidianos.

7. GLUTAMINA

A glutamina (ácido 2-amino-4-carbamoilbutanóico) é um aminoácido com peso molecu-lar de 146,15, C5H10N2O3, com solubilidade de 36 g em 1 kg de H20 a 18°C. É considerado um aminoácido carreador do grupo amino. A glutamina é degradada a ácido glutâmico por hidrólise pela glutaminase, resultando em ácido 2-oxiglutarato no ciclo de Krebs.A oferta de glutamina tem sido relacionada a diferentes efeitos farmacológicos. No entanto, os dados relacionados com estímulo da síntese proteica e oferta de glu-tamina são contraditórios.35-38

8. METIONINA

A metionina (ácido 2-amino-4-[metil-tio] butanoico) é um aminoácido com peso mo-lecular de 149,21, C5H11NO2S, com solubilidade em água de 33,5 g em 1 kg de H2O.

A metionina é um aminoácido essencial necessário para o crescimento e desenvolvi-mento normal. Desempenha papel essencial na síntese proteica, reação de metila-ção, síntese de poliaminas e é um aminoácido precursor da cisteína. A quantidade de metionina na alimentação é influenciada pela oferta de cistina. Esses aminoácidos sulfurados interagem, e uma menor oferta de metionina pode ser observada quando se oferece cistina.39 O catabolismo da metionina está intimamente relacionado com o metabolismo de homocisteína. Nesse sentido, a alimentação com baixo teor proteico e baixa oferta de metionina reduz os níveis plasmáticos de homocisteína.40

67


No tratamento de crianças desnutridas, a oferta de leite de soja ou isolado proteico de soja não mostrou benefício com a suplementação de metionina (% retenção).41

Especula-se que a restrição de metionina pode ser útil na regressão de cânceres es-pecíficos. A cisteína é importante por estar diretamente relacionada com a síntese de glutationa, fundamental no controle e modulação das reações de oxidação do organismo. No entanto, há controvérsias sobre a dose a ser ingerida, pois altas doses podem ser tóxicas.

9. TAURINA

A taurina (ácido 2-aminoetanosulfonico) é um aminoácido com peso molecular 125,14, C2H7NO3S, muito solúvel em água. A deficiência de taurina promove alterações funcio-nais cardíacas.42 A reposição de taurina atenua essas alterações patológicas que afe-tam o coração. Com a suplementação há diminuição da apoptose, estresse oxidativo e recuperação do metabolismo energético cardíaco.43

69



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AMINOÁCIDOS E EXERCÍCIO FÍSICO: APLICAÇÃO PARA SAÚDE E

DESEMPENHO FÍSICO

Camila Fernanda BrandãoCarlos Alexandre Fett

Os aminoácidos (AA) têm funções fisiológicas como a reparação de tecidos. Mui-tas reações orgânicas dependem de cofatores como íons metálicos, vitaminas, condições enzimáticas, disponibilidade de nucleotídeos e aminoácidos.1,2 Ressal-ta-se que a biodisponibilidade de AA pode mudar as condições metabólicas, inter-ferindo no desempenho físico.3

Complementarmente, o exercício físico e a condição física do sujeito modulam o uso dos AA, bem como manipulação da dieta e suplementação podem afetar a performance.4 Assim, os conhecimentos dos níveis basais e pós-prandiais dos AA circulantes podem orientar sobre a necessidade imposta pelo exercício físico e a adequação da dieta para o atleta.5

1. AÇÃO ANABÓLICA/CATABÓLICA DOS MÚSCULOS ESQUELÉTICOS

A suplementação com aminoácidos de cadeia ramificada (BCAA), valina, leucina e isoleucina, ingeridos antes ou imediatamente após o exercício, pode estimular a síntese proteica e diminuir danos ao tecido muscular.6 Supõe-se que a ingestão desses aminoácidos estimula a liberação de hormônios, como testosterona, cresci-mento (GH), insulina, resultando em estímulo à síntese proteica.7

A ingestão de AA resulta em efeitos anabólicos e promove a recuperação do es-forço seguido de hipertrofia muscular.8 Os BCAA podem reduzir a lesão induzida pelo exercício e consequentemente a síndrome da dor tardia induzida pelo exercí-cio.9,10 Adicionalmente, foi observado que a suplementação de 3 g de AA essenciais enriquecidos com leucina promovia a recuperação muscular em idosas.11

Na mesma direção, outros observaram que a suplementação com AA essenciais em idosos depois dos exercícios resistidos reduz a perda de massa e função muscular.12

VI

74


2. SUBSTRATO PARA A GLICONEOGÊNESE

No tecido muscular é formada a alanina, que chega ao fígado e é convertida em piruvato e, posteriormente, em glicose, ciclo glicosealanina, contribuindo para a manutenção da glicemia durante exercícios prolongados.13,14

Em um estudo em que 11 atletas desempenharam uma bateria sucessiva de testes até a exaustão, os autores observaram que o ácido α-aminobutírico (ABA), a alanina, a glicina, a isoleucina, a serina, a valina, a treonina e a tirosina diminuíram significativamente no período de recuperação pós-teste, enquanto a taurina aumen-tava e a suplementação de carboidratos não influenciava os níveis.

Porém, por ocasião de um segundo surto de exercício até a exaustão, a reposição de carboidratos afetou positivamente os níveis de serina, citrulina, glicina e treonina.5

3. RESPOSTA IMUNOLÓGICA

A suplementação aguda com glutamina, mesmo em doses altas (20-30 g) ou por um período de 14 dias (28 g/dia), tem demonstrado ser segura, porém sem efeito importante para o sistema imune.15

O exercício pesado de endurance leva a um estresse fisiológico extremo, o qual é associado com imunodepressão temporária e aumento do risco de infecções, par-ticularmente dos tratos respiratórios superiores.16,17

A disponibilidade de glutamina depois dos exercícios pode ser considerada como um marcador de overtraining, porém a eficiência da ingestão de glutamina ainda precisa ser mais bem investigada.18 Então, embora não seja consenso, o exercício intenso parece ser beneficiado pela suplementação de glutamina.18,19

Durante exercícios de resistência, ocorre a diminuição dos níveis plasmáticos de glutamina, cuja função principal é servir de fonte de energia para importantes células do sistema imunológico.

Se os AA servem de substrato para a síntese de glutamina, sua administração após o exercício pode aumentar essas concentrações, podendo diminuir a incidência de infecções nos atletas. Ainda, foi demonstrado que a suplementação de arginina diminuía a amonemia e a resposta dos linfócitos durante o exercício intenso.9,20

75


4. RETARDO DA FADIGA CENTRAL

Em exercícios prolongados ocorre a diminuição na concentração de aminoácidos como tirosina, podendo facilitar a entrada de triptofano livre no sistema nervoso central, levando ao aumento de serotonina, que por sua vez é mediador potencial da fadiga central.

A tirosina e o triptofano competem pelos mesmos receptores cerebrais (Figura 1). A suplementação de tirosina pode reduzir a formação da serotonina, logo, melho-rando o desempenho esportivo e retardando a fadiga.21

Figura 1. Esquema da corrida ao cérebro dos aminoácidos tirosina e triptofano.

Ainda, a tirosina participa como matéria-prima da formação de vários neurotrans-missores e hormônios, como a tiroxina, que possui importante efeito na regulação metabólica. No entanto, quantidades muito elevadas podem ser mal toleradas, cau-sando desconfortos gastrointestinais, e comprometer a absorção de líquidos, podendo contribuir para a desidratação.22

Outra relação de AA com a fadiga central é a elevação da taxa de triptofano/BCAA.23 Porém, os resultados são controversos na literatura, e estudo recente com triatletas competindo no Ironman observaram redução em 20% nos AA es-senciais e não essenciais e aumento na taxa triptofano/BCAA e dos níveis de

76


creatina quinase (CK) significativamente, porém não houve relação com a per-formance ou a fadiga muscular durante a prova.24

Adicionalmente, foi demonstrado que a combinação de aminoácidos de cadeia rami-fica (BCAA; 0,17 g/kg) e arginina (0,04 g/kg) melhorava a performance de sprints simulando um jogo de handball em indivíduos bem treinados, devido à redução da fadiga central.4

A taurina tem relação com o alerta mental e a atenção, que, em atividades de precisão como no tiro, são fundamentais. Ainda, a taurina favorece a recuperação muscular e reduz a dor tardia do exercício intenso, o que permite treinos mais contínuos.25

Por outro lado, o triptofano tem relação com o processo de relaxamento do atleta, por estimular a glândula pineal a produzir a 5-hidroxitriptamina (serotonina) e, conse-quentemente, relaciona-se à recuperação do indivíduo em estado de repouso.26

O sono comprometido por redução de seu tempo ou pela má qualidade pode influen-ciar o aprendizado, memória, cognição, percepção da dor, imunidade e inflamação.27 Doses de suplementação de 1 g de triptofano podem melhorar a latência e a percep-ção subjetiva da qualidade do sono.26

Nas últimas décadas, muitas funções do sistema serotoninérgico sobre a cognição foram reveladas. Em humanos, esses esclarecimentos foram principalmente relacio-nados à redução da função serotoninérgica cerebral, muitas vezes devido à depleção do triptofano.

Estudos em populações não clínicas ainda precisam ser desenvolvidos para investi-gação de dose-resposta do uso do triptofano como suplemento para melhora dessas condições.28

5. DESEMPENHO FÍSICO

Uma das funções que se busca dos aminoácidos é melhorar o desempenho físico. A suplementação com beta-alanina tem sido utilizada com o intuito de aumento da carnosina muscular. Um estudo investigou a suplementação de 4-5,6 g/dia por oito semanas em indivíduos submetidos a duas sessões semanais de exercícios pirométri-cos e concluiu que o grupo suplementado tinha discreta melhora na potência mus-cular, mas que a recomendação dessa suplementação ainda é controversa.29

Porém, um estudo de revisão concluiu que a beta-alanina tem demonstrado ser um suplemento efetivo para a melhora da performance em atletas e militares submetidos a exercícios de potência, atrasando a fadiga.30

77


Em mulheres atletas ciclistas de meia-idade, a suplementação de beta-alanina durante 28 dias aumentou significativamente o tempo até a exaustão, o trabalho total realizado e o clearance de lactato.31 Assim, estudos sugerem que esse aminoácido pode ser efe-tivo para melhora da performance em atividades de potência e resistência física.

A suplementação de L-arginina antes de um surto de exercício excêntrico diminui a lesão da fibra muscular e preserva a capacidade de performance. Estes efeitos são mediados pelo aumento do conteúdo muscular de oxido nítrico, com consequente di-minuição da expressão de calpaína, reduzindo o número de fibras lesadas e a perda do conteúdo de desmina nas fibras musculares nos ratos suplementados com L-arginina.32

Por outro lado, um estudo com 15 corredores treinados e divididos em suplementados com 6 g de L-arginina ou placebo e submetidos a duas sessões de 5 km de corrida não demonstrou diferença para produção de insulina, GH, IGF-1 e na performance do exercício.25

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AMINOÁCIDOS E OBESIDADE

Carolina Ferreira NicolettiBruno Affonso Parenti de Oliveira

Julio Sergio MarchiniCarla Barbosa Nonino

1. PERFIL DE AMINOÁCIDOS LIVRES NO PLASMA

A associação entre obesidade1-2 e o perfil de aminoácidos plasmáticos3 é conflitante. Níveis de alanina, arginina, asparagina, glutamina, glicina, histidina, isoleucina, leucina, lisina, prolina e valina foram descritos como aumentados em alguns estu-dos4-6 e reduzidos em outros.7-10

Entretanto, estudo avaliando sujeitos brasileiros com obesidade grave evidenciou que ácido aspártico, ácido glutâmico, histidina, tirosina, fenilalanina e arginina apresentavam-se em concentrações adequadas. Por outro lado, foi encontrada defi-ciência de serina, glicina, treonina, alanina, valina, isoleucina, leucina, metionina e lisina.11

Três meses após cirurgia bariátrica, foi observado aumento das concentrações da maioria dos aminoácidos no plasma, associado à rápida perda de peso e redução da massa livre de gordura.11

Em adição, evidências mostram associação positiva entre as concentrações plasmáti-cas de alanina, glutamina, triptofano, aminoácidos de cadeia ramificada (BCAA) e adiponectina em humanos.12-13 Porém, O’Connell14 verificou que, em relação às comor-bidades associadas à obesidade, paradoxalmente, as concentrações plasmáticas dos aminoácidos de cadeia ramificada (isoleucina, leucina e valina) estão associadas ao aumento do risco de desenvolvimento de diabetes melito tipo 2.14

Alguns dos estudos citados por O’Connell14 sugerem que níveis de BCAAs podem ser marcadores biológicos de presságio (em até uma década ou mais) para o desen-volvimento de diabetes tipo 2 e, assim, podem estar entre os primeiros distúrbios metabólicos detectáveis de uma rota de desenvolvimento para o diabetes.

2. AMINOÁCIDOS DE CADEIA RAMIFICADA

Dados da literatura mostram que pacientes com obesidade apresentam níveis eleva-dos dos aminoácidos de cadeia ramificada (BCAA).15-16

VII

84


Outro estudo observou que as causas dessas concentrações aumentadas incluem o simples fato de tais indivíduos consumirem maior quantidade de alimentos, in-cluindo aqueles ricos em proteínas.17 Outra explicação seria o maior catabolismo proteico, secundário à resistência insulínica.18-20

Outro estudo sugere que a oferta de BCAA em programas para perda de peso pode proporcionar resultados favoráveis em relação às modificações da composição cor-poral e homeostase da glicose.21

Como afirmado anteriormente, os achados são aparentemente paradoxais. Uma pos-sível explicação, como apresentado por Layman,21 é de que os aminoácidos ramifi-cados, em especial a leucina, desempenham no organismo múltiplas funções, pro-porcionais as suas concentrações plasmáticas.

O autor21 propõe como hipótese que a oferta de aminoácidos ramificados, princi-palmente de leucina, em programas de tratamento da obesidade é necessária na manutenção da massa corpórea magra e estabilização da homeostase glicêmica e insulinêmica.

Assim, esses resultados, ao lado do relatado21 de que há uma relação positiva entre níveis desses aminoácidos e comorbidades relacionadas à obesidade, como diabetes e câncer, devem ser considerados com cautela, e futuros estudos são necessários para o completo esclarecimento desses dilemas metabólicos.

3. O PAPEL DA TAURINA

Taurina é o aminoácido mais abundante do corpo humano e é sintetizada no tecido adiposo a partir de metionina e cisteína (Figura 1).22 Entretanto, estudos mostram que o processo de diferenciação e hipertrofia dos adipócitos é capaz de regular a produção endógena de taurina.23 Nesse contexto, observa-se que obesos e/ou diabéticos apresentam menores níveis de taurina no corpo.24-27

Entre as funções da taurina no organismo, pode-se citar regulação do metabolismo osmótico, estresse oxidativo, resposta imune e inflamatória.22,28 Dessa maneira, a taurina exerce efeito antiobesogênico devido a combinações de ações como su-pressão do apetite, facilitação da função mitocondrial com estimulação do gasto energético.26,29

85


Figura 1. Papel da taurina no desenvolvimento da obesidade. SNC: Sistema Nervoso Central. Adaptado de Murakami et al,26

4. TRIPTOFANO: O AMINOÁCIDO SACIETÓGENO

O aminoácido triptofano (Trp), por ser precursor do neurotransmissor serotonina e da melatonina, apresenta papel-chave na regulação da ingestão calórica.30 Estudos apontam que as concentrações plasmáticas de Trp encontram-se diminuídas em obe-sos31,32-36 e, ainda, podem apresentar redução com dietas para perda de peso.33

Os baixos níveis de triptofano encontrados após intervenções dietéticas rela-cionam-se com as altas taxas de recaídas de acompanhamento do tratamento, devido ao fato de as concentrações de serotonina permanecerem baixas e, assim, estimular o apetite.37 Nesse contexto, a suplementação de triptofano pode ser útil durante tratamento para obesidade,38,39 entretanto, devem-se considerar os efeitos negativos do Trp na inflamação crônica.40-42

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91


O PAPEL DOS AMINOÁCIDOS NA NUTRIÇÃO, COM ÊNFASE

EM GERIATRIA

Karina PfrimerEduardo Ferriolli

Acredita-se que os aminoácidos não são apenas subprodutos da degradação de pro-teínas, mas também moléculas reguladoras de sistemas biológicos como sinaliza-dores da tradução celular,1 de expressão gênica e da cascata de fosforilação pro-teica,2 além de precursores da síntese de hormônios tireoidianos e da serotonina.

Os aminoácidos têm mostrado papel no crescimento, reprodução, balanço nitro-genado e regulação da saúde óssea, função gastrointestinal, flora bacteriana, homeostase da glicose sérica, sinalização de células imunológicas e da sacie-dade,2,3 como representados na Figura 1.

Alguns aminoácidos são chamados de funcionais, como arginina, cisteína, glutami-na, leucina, prolina e triptofano.2 São considerados biomoléculas responsáveis por crescimento, lactação, reprodução, saúde e sobrevida (Figura 2).4

Na Figura 2, o círculo preto mostra a proporção das necessidades de aminoácidos por meio da dieta em condições de manutenção, crescimento e função. O círcu-lo verde representa as necessidades de uma pessoa saudável. Os outros círculos mostram as demandas aumentadas de aminoácidos entre saúde e doença, como as demandas infecciosas e alterações metabólicas.1

Por outro lado, o excesso de aminoácido e seus produtos, como amônia, homocisteí-na e arginina, é fator patogênico para desordens neurológicas, estresse oxidativo e doenças cardiovasculares.2

1. POPULAÇÃO IDOSA

Os dados da USDA mostram que aproximadamente 40% dos indivíduos com 70 anos ou mais consomem menos que a recomendação para proteína e, consequentemente, para aminoácidos. Aproximadamente 16% dos idosos consomem menos de 75% do re-comendado. A baixa ingestão proteica e de aminoácidos está relacionada com risco maior de perda de funcionalidade e capacidade cognitiva.5,6

VIII

92


Acredita-se que o envelhecimento tenha o mesmo efeito do estado físico do es-tresse caracterizado pela diminuição da concentração de dopamina.7

A massa esquelética é um importante protetor contra o desenvolvimento de alterações metabólicas, como obesidade, dislipidemia, doenças cardiovascu-lares e diabetes tipo 2.8 Vale ressaltar que o aumento da ingestão proteica e, consequentemente, de aminoácidos não necessariamente eleva a massa proteica corporal (Figura 3).8,9

Recomenda-se, para idosos, a ingestão do equivalente a 2 a 4 g de leucina por dia ou aproximadamente um bife de 113 g.10 A Figura 4 mostra a necessidade de consumir aminoácidos e, consequentemente, proteína com a prática de atividade física.

A linha verde é o grupo de jovens e a linha azul de idosos; a linha vermelha ilustra a resposta da síntese proteica muscular com o aumento de dose proteica sem ativi-dade física.

Vale ressaltar que o excesso de aminoácidos pode causar efeitos colaterais, como redução do consumo alimentar, prejuízo do crescimento, comportamento anormal e risco de morte.2 Estudos indicam que os aminoácidos ramificados em excesso têm se relacionado ao desenvolvimento de diabetes do tipo 2 em adultos, crianças e adolescentes.11

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Figura 1. Metabolismo dos aminoácidos ramificados (BCAA), glutamina, arginina e atuação na célula imune. Músculo esquelético recebe o BCAA pelo sangue arterial e sintetiza alanina e glutamina do BCAA e α-cetoglutarato e libera os dois aminoá-cidos para a circulação. No intestino, utiliza glutamina pela síntese de citrulina, que é convertida em arginina no rim, nas células imunes e em outros tipos de cé-lulas. O fígado é o órgão primário da síntese da glutationa, que forma glutamato, glicina, cisteína e glicose. Esta última, junto com a alanina, é usada pelas células extra-hepáticas (incluindo leucócitos) e tecidos. Abreviações: Arg: arginina, Asp: aspartato, Cit: citrulina, BCAA: aminoácidos ramificados, BCKA: α-cetoacido, Gluc: glicose; GSH: glutationa. Adaptado de Li et al,12.

Figura 2. A necessidade proporcional de aminoácidos por animais. Cor preta: faixa necessária, cor verde: faixa saudável, cor amarela: faixa saudável de leve demanda, cor vermelha: faixa de doença, cor cinza: faixa de morte. Adaptado de Lin et al,1.

Figura 3. Ilustração da síntese e degradação muscular em resposta à dose consumida. Adaptado de Dideriksen et al,8.

94


Figura 4. Ilustração da síntese proteica muscular em resposta à ingestão proteica. Adaptado de Dideriksen et al,8.

95



1. Lin G, Liu C, Wang T, Wu G, Qiao S, Li D, Wang J. Biomarkers for optimal re-quirements of amino acids by animals and humans. Front Biosci (Schol Ed) 2011 Jun 1;3:1298-307.

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3. Guigoz Y. Dietary proteins in humans: basic aspects and consumption in Switzer-land. Int J Vitam Nutr Res 2011 Mar;81(2-3):87-100.

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5. Van de Rest O, van der Zwaluw NL, de Groot LC. Literature review on the role of dietary protein and amino acids in cognitive functioning and cognitive decline. Amino Acids 2013 Nov;45(5):1035-45.

6. Pilcher JJ, Huffcutt AI. Effects of sleep deprivation on performance: a meta-analysis. Sleep 1996 May;19(4):318-26.

7. Deijen JB, Orlebeke JF. Effect of tyrosine on cognitive function and blood pressure under stress. Brain Res Bull 1994;33(3):319-23.

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10. Thalacker-Mercer AE, Drummond MJ. The importance of dietary protein for mus-cle health in inactive, hospitalized older adults. Ann N Y Acad Sci 2014 Nov;1328:1-9.

11. Batch BC, Hyland K, Svetkey LP. Branch chain amino acids: biomarkers of health and disease. Curr Opin Clin Nutr Metab Care 2014 Jan;17(1):86-9.

12. Li P, Yin YL, Li D, Kim SW, Wu G. Amino acids and immune function. Br J Nutr 2007 Aug;98(2):237-52.

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FENILCETONÚRIA

Nancy Yukie Yamamoto TanakaMarlene de Fátima Turcato

Carolina Hunger Malek Zadeh

Um exemplo de enfermidade grave relacionada a aminoácidos é a fenilcetonúria. Este capítulo, a título de ilustração, apresenta aspectos gerais da patologia. Outras aminoacidopatias existem, mas não são o foco do presente capítulo.

A fenilalanina (Phe) é um aminoácido apolar e percussor de outro aminoácido, a tirosina (Tyr). O catabolismo da fenilalanina ocorre predominantemente no fíga-do, resultando em tirosina e, a seguir, em acetoacetato e fumarato. A fenilalanina é importante na formação de catecolaminas, melanina, ubiquinona e hormônios tireoidianos (Figura 1).1

A fenilalanina está presente em diversos alimentos, como carnes e derivados, fei-jão, ervilha, soja, grão-de-bico, lentilha, amendoim, leite e derivados, achoco-latados, ovos, nozes, gelatinas, bolos, farinha de trigo, pães em geral, biscoitos e alimentos para fins especiais contendo aspartame.2-3

Figura 1. Processo de hidroxilação do aminoácido fenilalanina a tirosina.

IX

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As desordens genéticas do metabolismo da fenilalanina representam um grupo heterogêneo de doenças cuja característica em comum é o acumulo do aminoá-cido no organismo (hiperfenilalaninemia). Entre as doenças, incluem-se a fenilce-tonúria clássica, ocasionada por deficiência da enzima fenilalanina-hidroxilase. Essas doenças integram o grupo dos erros inatos do metabolismo.

A fenilcetonúria clássica (FNC) representa a grande maioria dos casos de hiperfe-nilaninemia, sendo transmitida de forma autossômica recessiva. Trata-se de uma doença rara, presente em todos os grupos étnicos, cuja incidência varia entre as nações, sendo em média 1:10000.4 No Brasil, pesquisas mostraram incidência de 1:15839 em 2001 e 1:24780 em 2002.5

1. TRATAMENTO DA FENILCETONÚRIA

O tratamento da FNC consiste basicamente na oferta de uma dieta com baixo teor de fenilalanina, entretanto, com níveis suficientes do aminoácido para promover crescimento e desenvolvimento adequados.

O tratamento deve ser iniciado precocemente nos pacientes com concentrações séricas de fenilalanina ≥ 10 mg/dl (600 µmol/L), em dieta normal, e naqueles com níveis entre 8 e 10 mg/dl (480 e 600 µmol/L).

Com a terapia recomenda-se, no Brasil, que os níveis de fenilalanina sanguínea sejam mantidos entre 2 e 6 mg/dl (120 a 360 µmol/L), para crianças de 0 a 13 anos. Acima dessa idade, a taxa recomendada varia entre 2 e 15 mg/dl (120 a 900 µmol/L), de preferência, entre 2 e 10 mg/dl (120 a 600 µmol/L).5-6

A terapia dietética implica severa restrição de alimentos com elevados teores de fenilalanina, incluindo carnes, ovos e leites, de todos os tipos, bem como seus derivados e subprodutos. Vegetais como feijão, milho, leguminosas, nozes, entre outros, são igualmente controlados.

A dieta deve estar associada ao fornecimento diário de uma fórmula elementar es-pecial, isenta de fenilalanina e suplementada com tirosina. Deve ser acrescida de vitaminas, minerais e outros nutrientes.

Essa fórmula é responsável por fornecer em torno de 75 a 95% das necessidades proteicas e 90 a 100% de vitaminas e de elementos traços. A ingestão regular da fórmula é essencial para o desenvolvimento físico adequado.

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1. Williams RA, Mamotte CDS, Burnett JR. Phenylketonuria: An Inborn Error of Phe-nylalanine Metabolism. Clin Biochem Rev 2008;29:31-41.

2. Monteiro LTB, Cândido LMB. Fenilcetonúria no Brasil: evolução e casos. Rev Nutr 2006;19:381-7.

3. Adkinson, LR, Brown, MD. Genética — Série Elsevier de Formação Básica Inte-grada. Rio de Janeiro: Elsevier, 2008.

4. Scriver CR. The salience of Garrod’s “molecular groupings and Inborn Factors in Disease. J Inherit Metab Dis 1989;12 (Suppl 1):S9-24.

5. Carvalho TM. Resultados do levantamento epidemiológico da Sociedade Brasilei-ra de Triagem Neonatal (SBTN) — 2001/2002. Rev Med Minas Gerais 2003;13(Suppl 2):S109-135.

6. Ministério da Saúde [Internet]. Portaria nº 1307, de 22 de novembro de 2013. Aprova o Protocolo Clínico e Diretrizes Terapêuticas na Fenilcetonúria. 2001(citado 22 out 2015). Disponível em: http://bvsms.saude.gov.br/bvs/saudelegis/sas/2013/prt1307_22_11_2013.html

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DIETAS ENTERAIS E AMINOÁCIDOS

Mayara Perna AssoniAmanda Marcela Bono Nishida

Josiani Elisa EvangelistaNattalia Araujo Alves

Vivian Marques Miguel SuenSelma Freire de Carvalho da Cunha

Júlio Sergio Marchini

A Resolução RDC nº 63 da Agência Nacional de Vigilância Sanitária do Ministério da Saúde, de 6/7/00, define nutrição enteral como sendo: “alimento para fins espe-ciais, com ingestão controlada de nutrientes, na forma isolada ou combinada, de composição definida ou estimada, especialmente formulada e elaborada por uso de sondas ou via oral, industrializada ou não, utilizada exclusiva ou parcialmente para substituir ou complementar a alimentação oral em pacientes desnutridos ou não, conforme suas necessidades nutricionais, em regime hospitalar, ambulatorial ou domiciliar, visando a síntese ou manutenção dos tecidos, órgãos ou sistemas”.1

Estudos mostram que a nutrição enteral preserva a integridade da mucosa do trato gastrointestinal, diminui a translocação bacteriana, atenua a resposta inflamatória e pode reduzir o risco de desenvolvimento de falência orgânica múltipla.2 A pre-sença dos nutrientes é o maior estímulo para a manutenção da função e integridade da mucosa intestinal.3

Atualmente, existem diferentes fórmulas enterais no mercado nacional, que adicio-nam, dentre alguns nutrientes, aminoácidos como glutamina e arginina, relacionando seu emprego com menor morbidade, mortalidade e tempo de internação.

Entretanto, tais efeitos benéficos não podem ser estendidos a todos os pacien-tes e existem consensos com indicações claras de quantidades definidas na prática clínica.4 Porém, há dificuldade na decisão do emprego das formulações por parte de profissionais especializados, visto que as informações contidas nos catálogos são incompletas em relação à quantidade, por exemplo, de aminoácidos presentes nas diferentes soluções.5,6

As dietas enterais apresentam diversas fontes proteicas em sua composição, sendo elas derivadas, principalmente, do leite de vaca e da soja. Em geral, as empresas fabricantes descrevem a porcentagem desses compostos proteicos, porém não dis-ponibilizam o aminograma de suas dietas.

X

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Dessa forma, por meio da análise das fontes de proteínas, foram estimadas as quan-tidades de aminoácidos essenciais e não essenciais em miligramas por litro de dieta enteral dos seguintes fabricantes: Abbott®, Danone®, Nestlé®, Nutrimed® e Pro-diet®, rotineiramente utilizadas em nosso meio. Para as dietas enterais em pó, considerou-se a diluição padrão. Ressalta-se que esta não é uma informação do fabricante disponível no rótulo ou especificações do produto.

Dentre as 64 dietas enterais produzidas pelos fabricantes citados anteriormente, 36 não puderam ser avaliadas em relação à composição estimada de aminoácidos devido à falta de informações contidas nos rótulos e nas tabelas nutricionais. As empresas descrevem a composição proteica de forma genérica e, assim, não foi possível estimar o teor de aminoácidos das seguintes fontes: proteína isolada de ervilha, proteína isolada de soja, proteína de soja e do isolado proteico de soja contidos em suas dietas, bem como quais são os aminoácidos livres, ramificados e essenciais presentes nas dietas enterais especiais e o tipo de lactoalbumina contido nas formulações.

Para as formulações compostas por proteína isolada do leite, levou-se em consideração a caseína para o cálculo dos aminoácidos. As Tabelas 1, 3, 5 e 7 apresentam as diferentes fórmulas enterais classificadas de acordo com a oferta energética em kcal por ml.

Segundo os dados da Tabela 2, pode-se observar que as dietas de 1.0 kcal/ml que possuem os maiores valores de aminoácidos são Nutrison®, Advance®, Cubitam®, e Peptimax®; sendo que a primeira se destaca pelas quantidades maiores de Phe + Try, Val, His, Arg, Glu, Pro e Ser; enquanto a segunda destaca-se com os aminoácidos Ile, Leu, Lys, Met + Cys, Trp, Ala, Asp e Gly.

A Tabela 4 demonstra que a dieta em destaque com 1,2 kcal/ml, possuidora das maiores quantidades de aminoácidos essenciais e não essenciais, é a Nutrison Advance Protison®. Em contrapartida, a Nutri Diabetic® possui as menores quan-tidades de aminoácidos. A Tabela 6 mostra fórmulas com densidade energética de 1,5 kcal/ml e, mediante os valores contidos em cada dieta, constata-se que a dieta Isosource® 1.5 e a Trophic Energy Fiber® possuem os maiores valores de aminoácidos essenciais e não essenciais, respectivamente.

De acordo com a Tabela 8, observa-se que as dietas com 2,0 kcal/ml, indicadas para paciente renal em tratamento conservador (menor recomendação proteica), apresentam menores quantidades de aminoácidos e, dentre elas, destacam-se Nutri Renal® (líquida) e Replena®. Por outro lado, a dieta Nutren® 2.0 apresenta as maio-res quantidades de aminoácidos pois é considerada normoproteica.

103


Tabela 1. Dietas enterais com densidade energética de 1.0 kcal/ml.

Tabela 2. Quantidades de aminoácidos (mg/g de proteína) presentes nas dietas en-terais com densidade energética de 1,0 kcal/ml. Cálculos aproximados/estimados a partir da análise da composição proteica contida no rótulo do produto.

Tabela 3. Dietas enterais com densidade energética de 1,2 kcal/ml.

Dieta Apresentação Densidade energética % proteína Proteína

(g)/1000 ml Fontes de proteína

Glucerna® pó 1 17 42,5 100% caseinato de cálcio e sódioJevity® líquida 1 15,5 38,75 100% caseinato de cálcio e sódio

Nutren 1.0® pó 1 15 40 52% proteína do soro do leite e 48% caseinato de potássio

Nutri Diabetic® pó 1 15 37,5 60% proteína do soro do leite e 40% caseinato de cálcio e sódio

Nutri enteral® pó 1 17 42,5 50% proteína do soro do leite e 50% caseinato de cálcio

Nutri Fiber SF® pó 1 16 40 50% caseinato de cálcio e 50% caseinato de sódio

Nutrison Advance Cubitan® líquida 1 20,4 55 84,5% caseinato de cálcio e sódio e

15,5% arginina (8,5 g/l)Pepetamen

prebio® líquida 1 16 40 100% de proteína hidrolisada do soro do leite

Peptamen pó® pó 1 16 41 100% de proteína hidrolisada do soro do leite

Peptimax® pó 1 17 42,1 100% proteína hidrolisada do soro do leite acrescido de L-glutamina

Dietas / Aminoácidos (mg/g de ptn)

Ile Leu Lys Met + Cys

Phe + Tyr Thr Val Trp His Ala Arg Asp Glu Gly Pro Ser

Glucerna® 1951 3778 3294 1360 4310 1721 2397 442 1080 1173 1424 3217 9282 735 3965 2355Jevity® 1779 3445 3003 1240 3929 1569 2186 403 984 1070 1298 2933 8463 670 3615 2147

Nutren 1.0® 1971 3997 3427 1519 3261 2273 2158 572 870 1670 1246 3388 7746 740 2937 2214Nutri Diabetic® 1868 3811 3260 1459 2943 2225 2009 559 795 1647 1155 3228 7119 701 2639 2075Nutri enteral® 2089 4229 3627 1604 3498 2389 2297 601 931 1751 1328 3585 8271 784 3154 2352Nutri Fiber SF® 1836 3556 3100 1280 4056 1620 2256 416 1016 1104 1340 3028 8736 692 3732 2216

Nutrison Advance Cubitan® 2134 4134 3604 1488 4715 1883 2623 484 1181 1283 1566 3520 10156 804 4338 2576

Pepetamen prebio® 2096 4404 3728 1740 2528 2876 2068 716 736 2192 1160 3720 6832 784 2204 2212

Peptamen pó® 2148 4514 3821 1784 2591 2948 2120 734 754 2247 1189 3813 7003 804 2259 2267Peptimax® 2206 4635 3924 1831 2661 3027 2177 754 775 2307 1221 3915 7191 825 2320 2328



Fibersource® líquida 1,2 14 43100% caseinato de

cálcio e sódio obtido do leite de vaca

Jevity Plus® líquida 1,2 18,5 55,5 100% caseinato de cálcio e sódio

Nutri Diabetic® líquida 1,2 16 4850% caseinato de

cálcio e 50% caseinato de sódio

Nutrison Advance Protison® líquida 1,28 23 75 100% caseinato

Nutrison Protein Plus M.F® líquida 1,25 20 63 100% caseinato de

cálcio e sódio

Osmilete Plus HN® líquida 1,2 18,5 55,5 100% caseinato de cálcio e sódio

104





Dietas / Aminoácidos (mg/g de ptn)

Ile Leu Lys Met + Cys Phe + Tyr Thr Val Trp His Ala Arg Asp Glu Gly Pro Ser

Fibersource® 1974 3823 3333 1376 4360 1742 2425 447 1092 1187 1441 3255 9391 744 4012 2382Jevity Plus® 2123 4112 3584 1480 4690 1873 2609 481 1175 1277 1549 3501 10101 800 4315 2562

Nutri Diabetic® 1836 3556 3100 1280 4056 1620 2256 416 1016 1104 1340 3028 8736 692 3732 2216Nutrison Advance Protison®

3443 6668 5813 2400 7605 3038 4230 780 1905 2070 2513 5678 16380 1298 6998 4155

Nutrison Protein Plus

M.F®2892 5601 4883 2016 6388 2552 3553 655 1600 1739 2111 4769 13759 1090 5878 3490

Osmilete Plus HN® 2525 4890 4263 1760 5577 2228 3102 572 1397 1518 1843 4164 12012 952 5132 3047



Isosource 1.5® líquida 1,5 17 63 100% caseinato de cálcio e sódio obtido do leite de vaca

Nutri enteral® líquida 1,5 17 63,75 60% proteína do soro do leite e 40% caseinato de cálcio e sódio

Nutri enteral 1.4® pó 1,5 17 63,75 100% proteína do soro do leite

Nutri Fiber® líquida 1,5 17 63,75 60% proteína do soro do leite e 40% caseinato de cálcio e sódio

Nutri Fiber® pó 1,5 17 63,75 100% proteína do soro do leiteOxepa® líquida 1,5 16,7 62,63 100% caseinato de cálcio e sódio

Trophic Energy Fiber® líquida 1,5 16 60 100% caseinato

Dietas / Aminoácidos (mg/g de ptn) Ile Leu Lys Met +

CysPhe + Tyr Thr Val Trp His Ala Arg Asp Glu Gly Pro Ser

Isosource 1.5® 2892 5601 4883 2016 6388 2552 3553 655 1600 1739 2111 4769 13759 1090 5878 3490

Nutri enteral® 2117 4319 3694 1653 3335 2522 2277 633 901 1867 1309 3658 8068 794 2991 2352

Nutri enteral 1.4® 2227 4679 3961 1849 2686 3056 2197 761 782 2329 1233 3953 7259 833 2342 2350

Nutri Fiber® 2117 4319 3694 1653 3335 2522 2277 633 901 1867 1309 3658 8068 794 2991 2352

Nutri Fiber® 2227 4679 3961 1849 2686 3056 2197 761 782 2329 1233 3953 7259 833 2342 2350

Oxepa® 1916 3712 3236 1336 4233 1691 2355 434 1060 1152 1399 3160 9118 722 3895 2313

Trophic Energy Fiber® 2754 5334 4650 1920 6084 2430 3384 624 1524 1656 2010 4542 13104 1038 5598 3324

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Tabela 9. Recomendação de aminoácidos essenciais para adultos.

Fonte: FAO/WHO/UNU.7

Dietas / Aminoácidos (mg/g de ptn) Ile Leu Lys Met + Cys Phe + Tyr Thr Val Trp His Ala Arg Asp Glu Gly Pro Ser

Nutren 2.0® 3947 7645 6665 2752 8720 3483 4850 894 2184 2374 2881 6510 18782 1488 8024 4764Nutri Renal® (líquida) 803 1556 1356 560 1775 709 987 182 445 483 586 1325 3822 303 1633 970

Nutri Renal® (pó) 1743 3557 3042 1362 2747 2077 1875 522 742 1537 1078 3013 6644 654 2463 1937Nutri Renal D® 1868 3811 3260 1459 2943 2225 2009 559 795 1647 1155 3228 7119 701 2639 2075

Replena® 689 1334 1163 480 1521 608 846 156 381 414 503 1136 3276 260 1400 831

Aminoácidos mg/g de proteina

Isoleucina 30Leucina 59Lisina 45

Treonina 23Valina 39

Triptofano 6Histidina 15

Metionina +cistina 22Fenilalanina+tirosina 38

Dieta Apresentação Densidade energética % proteína proteína


Nutren 2.0® líquida 2 17 86 100% caseinato de cálcio e sódio obtido do leite de vaca

Nutri Renal® líquida 2 7 35 50% caseinato de cálcio e 50% caseinato de sódio

Nutri Renal® pó 2 7 35 60% proteína do soro do leite e 40% caseinato de cálcio e sódio

Nutri Renal D® líquida 2 15 75 60% proteína do soro do leite e 40% caseinato de cálcio

Replena® pó 2 6 30 100% caseinato de cálcio e sódio

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1. Brasil. Ministério da Saúde. Secretaria de Vigilância Sanitária. Resolução RDC nº 63, de 6 de julho de 2000. Aprova o Regulamento Técnico para fixar os requisitos mínimos exigidos para a Terapia de Nutrição Enteral. Diário Oficial da União, 2000.

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FÓRMULAS DE AMINOÁCIDOS PARA TERAPIA NUTRICIONAL

PARENTERAL DISPONÍVEIS NO BRASIL

Thays Vasconcelos Gomes FirminoCamila Martinez Pereira

Fernando Badhur ChueireCristiane Maria Martires Lima

Julio Sergio MarchiniVivian Marques Miguel Suen


Nutrição parenteral (NP) é uma solução ou emulsão composta de carboidratos, ami-noácidos, lipídios, vitaminas e minerais, estéril e destinada à administração intra-venosa em pacientes desnutridos, em regime hospitalar, ambulatorial ou domiciliar, visando a síntese ou manutenção dos tecidos, órgãos ou sistemas.1-4

O médico, responsável direto pelo entendimento da fisiopatologia, pelos procedi-mentos diagnósticos e, fundamentalmente, pela prescrição, define a quantidade de proteínas, seleciona o produto que seja específico às necessidades e calcula o volume correspondente da solução de aminoácidos a ser administrada ao paciente, assim como dos demais nutrientes contidos na nutrição parenteral.

O farmacêutico faz a avaliação da prescrição quanto à sua adequação, concentração e compatibilidade físico-química de seus componentes e dosagem de administração, antes do início da manipulação. O enfermeiro é responsável pela administração da nutrição parenteral.1

Até onde é de nosso conhecimento, atualmente no Brasil existem quatro laboratórios farmacêuticos (B.Braun, Fresenius, Baxter e Darrow) que produzem soluções de ami-noácidos para serem utilizadas na prescrição de terapia nutricional parenteral (TNP). As Tabelas 1 e 2 apresentam as diferentes soluções de acordo com a sua concentração em proteína, nitrogênio e em aminoácidos, respectivamente para adultos e crianças.

Para uso em adultos, sete produtos estão disponíveis para comercialização, sendo três contendo soluções-padrão de aminoácidos, dois contendo soluções de aminoá-cidos específicas para pacientes nefropatas e dois contendo soluções de aminoáci-dos específicas para hepatopatas. Há no mercado três soluções pediátricas, sendo

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uma para prematuros e a outra é empregada para recém-nascidos e crianças, inde-pendentemente da faixa etária.

De acordo com informações contidas nos rótulos dos diferentes produtos, as con-centrações das soluções de proteínas variam de 6,7% a 10%. Por litro da solução, a concentração de aminoácidos varia entre 72,3 e 100,4 gramas, que corresponde à oferta de 11,9 a 16,6 gramas de nitrogênio.

A concentração de aminoácidos varia de forma a atender aos diferentes perfis de pacientes. Entre os aminoácidos potencialmente essenciais, a arginina está em maior concentração nas soluções-padrão. A leucina e lisina estão mais presentes nas soluções para nefropatas, enquanto a leucina e a valina predominam nas soluções para hepatopatas.

Apenas duas soluções disponíveis no mercado contêm L-aspártico, L-glutâmico e L-ornitina, sendo elas o AMINOPLASMAL® e a SORAMIN®, e ambas não apre-sentam taurina em sua composição. A restrição proteica é recomendada para pacientes nefropatas em tratamento conservador, priorizando a oferta de ami-noácidos essenciais.5,6 De acordo com a recomendação, o Laboratório B.Braun produz a solução NEFROMINO®, que contém apenas aminoácidos essenciais. O produto NEPROTECT®, do Laboratório Fresenius, acrescenta seis aminoácidos não essenciais em sua composição.

As formulações de aminoácidos para pacientes com encefalopatia hepática contêm maior concentração de aminoácidos de cadeia ramificada (leucina, isoleucina e va-lina) em relação aos aminoácidos de cadeia aromática (tirosina e fenilalanina).

Essa composição específica de aminoácidos é baseada na hipótese de que a alte-ração do nível de consciência na falência hepática associa-se à redução do teor de aminoácidos aromáticos.5,6 Em nosso país, o produto AMINOSTERIL N-HEPA® apresenta maior quantidade de aminoácidos de cadeia ramificada e menor con-centração de aminoácidos aromáticos em sua composição.

As soluções de aminoácidos para uso pediátrico contêm todos os aminoácidos, em concentração baseada no perfil aminoacídico de crianças normais. O produto PEDIAMINO TAU® contém taurina, uma forma solúvel de tirosina (N-acetil-L-tirosina), e maior variedade de aminoácidos não essenciais. A composição da solução PREMINE® é específica para recém-nascidos prematuros.

A variedade nas concentrações de aminoácidos possibilita que a equipe médica empregue as diferentes soluções de acordo com as necessidades individuais dos pacientes. Nota-se que não há uniformização na concentração de cada aminoácido nas diferentes soluções.

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Seria importante que as soluções fossem apresentadas de maneira padronizada e houvesse uma definição sobre a composição mínima de cada aminoácido para atender às diferentes situações clínicas. Tais informações podem ser úteis no processo de aquisição e seleção das soluções, de acordo com as necessidades de cada paciente.

Tabela 1. Composição das soluções de aminoácidos para uso em nutrição parenteral em adultos disponíveis no mercado brasileiro, de acordo com a indicação clínica.

AA: aminoácidos; N: nitrogênio

Nome comercial Aminoplasmal® Aminoven® Soramin® Nefromino® Neprotect® Hepamino® Aminosteril Hepa®

Laboratório farmacêutico

B. Braun Fresenius Darrow B.Braun Fresenius B.Braun Fresenius

Concentração total do AA (%)

10 10 10 6,9 10 8 8

Quantidade total de AA (g/L)

100,4 100,1 100 72,3 100 76,6 80

Quantidade total de N (g/L)

16,6 16,5 16 11,9 16,5 12,3 13,2

Concentração dos AA (g/L)

L-isoleucina 5,1 5 3,7 7 5,8 9 10,4L-leucina 8,9 7,4 9,8 11 12,8 11 13,1L-lisina 5,6 6,6 5,9 11,3 12 7,6 6,9

L-metionina 3,8 4,3 5,3 11 2 1 1,1L-fenilalanina 5,1 5,1 5,4 11 3,5 1 0,9

L-treonina 4,1 4,4 4,9 5 8,2 4,5 4,4L-triptofano 1,8 2 1,8 2,5 3 0,8 0,7

L-valina 4,8 6,2 5,3 8.0 8,7 8,4 10,1L-histidina - - 4,6 5,5 9,8 2,4 2,8L-cisteína 0,5 - - - 0,4 0,4 0,5L-arginina 9,2 12 10,6 - 8,2 6 10,7

Glicina 7,9 11 8 - 6,3 9 5,8L-alanina 13,7 14 10,3 - 6,2 7,5 4,6L-prolina 8,9 11,2 8,4 - 3 8 5,7

L-aspártico 1,3 - 2,7 - - - -L-asparagina 3,2 - 3,8 - - - -L-glutâmico 4,6 - 2,5 - - - -L-ornitina 2,5 - 2,6 - - - -L-serina 2,4 6,5 2,5 - 7,6 - -Taurina - 1 - - - - -

L-tirosina 1,3 0,4 1,6 - - - -

Solução-padrãoSolução para nefropatas

Solução para hepatopatas

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Tabela 2. Composição das soluções pediátricas de aminoácidos para uso em nutrição parenteral disponíveis no mercado brasileiro.

AA: aminoácidos; N: nitrogênio

Solução para prematuros

Nome comercial Primene® Pediamino TAU® Aminoven®

Laboratório farmacêutico

Baxter B.Braun Fresenius

Concentração total do AA (%)

10 10 10

Quantidade total de AA (g/L)

99,6 100 100

Quantidade total de N (g/L)

12,6 15,5 16,2

Concentração dos AA (g/L)

L-isoleucina 6,7 8,2 5L-leucina 10 14 7,4L-lisina 11 8,2 9,31

L-metionina 2,4 3,4 4,3L-fenilalanina 4,2 4,8 5,1

L-treonina 3,7 4,2 4,4L-triptofano 2 2 2

L-valina 7,6 7,8 6,2L-histidina 3,8 4,8 3L-cisteína 1,9 0,16 -L-arginina 8,4 12 12

Glicina 4 3,6 11L-alanina 8 5,4 14L-prolina 3 6,8 11,2

L-aspártico 6 3,2 -L-asparagina - - -L-glutâmico 10 5 -L-ornitina - - -L-serina - 3,8 6,5Taurina - 0,25 1

L-tirosina 3 2,4 0,4

Solução para recém-nascidos e crianças

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1. Ministério da Saúde, ANVISA. Regulamento Técnico para Nutrição Parenteral. Por-taria MS/SNVS nº 272, de 8 abril de 1998.

2. Marchini JS, Okano N, Cupo P, Passos NMRRS, Sakamoto LM, Basile-Filho A. Nu-trição parenteral — princípios gerais, formulários de prescrição e monitorização. Me-dicina (Ribeirão Preto) 1998;31:62-72.

3. Matsuba CST, Ciosak SI, Serpa LF, Poltronieri M, Oliseski MS. Terapia Nutricional: Administração e Monitoramento. Projeto Diretrizes da Associação Médica Brasileira e Conselho Federal de Medicina, 2011.

4. Yarandi SS, Zhao VM, Hebbar G, Ziegler TR. Amino acid composition in parenteral nutrition: what is the evidence? Curr Opin Clin Nutr Metab Care 2011;14:75-82.

5. Kovacevich,DS, McClave SA, Schwartz DB The A.S.P.E.N. The adult nutrition sup-port core curriculum. 2.ed. Silver Spring: Aspen, 2012.

6. Melnick G. Value of specialty intravenous amino acid solutions. Am J Health Syst. Pharm 1996;53:671-674.

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Conselho Científico e de Administração do ILSI BRASIL

Dr. Franco Lajolo — FCF/USPDiretor Conselho Científico e de Administração (Chair)

Dr. Flavio Zambrone — IBTOXVice-Diretor Conselho Científico e de Administração (Vice-Chair)

Ary Bucione — Du PontDiretor Presidente

Adriana Matarazzo — DanoneAlexandre Novachi — Mead Johnson

Amanda Poldi — CargillDra. Bernadette Franco — FCF/USP

Dr. Carlos Nogueira de Almeida — FM/USP/RPDeise M. F. Capalbo — EMBRAPA

Dra. Elizabeth Nascimento — FCF/USPElizabeth Vargas — Unilever

Dr. Felix G. Reyes — FEA/UNICAMPDr. Hélio Vannucchi — FM — USP/RP

Dra. Ione Lemonica — UNESP/BotucatuDr. Jaime Amaya-Farfan — FEA/UNICAMP

Dr. João Lauro Viana de Camargo — UNESP/BotucatuKaren Cristine Ceroni Cazarin — Basf S/A

Kathia Schmider — NestléDra. Maria Cecília Toledo — FEA/UNICAMPMary Carmen Mondragon — General Mills

Dr. Mauro Fisberg — UNIFESPOthon Abrahão — FuturageneDr. Paulo Stringheta — UFV

Dr. Robespierre Q. da Costa Ribeiro — Sec. do Estado de Minas GeraisTaiana Trovão — Mondelez

Tatiana da Costa Raposo Pires — Herbalife

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Empresas Mantenedoras daForça-Tarefa de Alimentos

Fortificados e Suplementos 2016

Ajinomoto do BrasilAmway do Brasil

BASF S/ADanone Ltda.

DSM Produtos Nutricionais Brasil S.A.Herbalife International do Brasil Ltda.

Kerry do BrasilPfizer Consumer Healthcare

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