Beta-glucano de aveia - Oat beta-glucan
Aveia ? -Glucanos são solúveis em água ? -Glucanos derivados do endosperma de sementes de aveia conhecidos pela sua contribuição dietético como componentes de fibra solúvel . Devido à sua propriedade de reduzir o colesterol total sérico e o colesterol de lipoproteína de baixa densidade , e potencialmente reduzir o risco de doenças cardiovasculares , os β-glucanos de aveia receberam uma declaração de saúde qualificada pela Autoridade Europeia de Segurança Alimentar e pela Food and Drug Administration dos EUA .
História
Os produtos da aveia são usados há séculos para fins medicinais e cosméticos; no entanto, o papel específico do β-glucano não foi explorado até o século XX. Os β-glucanos foram descobertos pela primeira vez em líquenes e, pouco depois, na cevada. Depois de ingressar na Agriculture and Agri-Food Canada em 1969, Peter J Wood desempenhou um papel fundamental no isolamento e caracterização da estrutura e propriedades bioativas do β-glucano de aveia. Um interesse público em β-glucana de aveia surgiu depois que seu efeito de redução do colesterol foi relatado em 1984.
Em 1997, após revisar 33 estudos clínicos realizados nas décadas anteriores, o FDA aprovou a alegação de que a ingestão de pelo menos 3 g de β-glucano de aveia por dia "como parte de uma dieta baixa em gordura saturada e colesterol , pode reduzir o risco de doença cardíaca. " Isso marcou a primeira vez que uma agência de saúde pública afirmou que a intervenção dietética pode realmente ajudar a prevenir doenças. Essa alegação de saúde mobilizou um movimento dietético, já que médicos e nutricionistas pela primeira vez puderam recomendar a ingestão de um alimento específico para combater diretamente as doenças. Desde então, o consumo de aveia continuou ganhando força na prevenção de doenças com efeitos notados na doença isquêmica do coração e prevenção de derrame, mas também em outras áreas como redução do IMC, redução da pressão arterial e evidências altamente corroboradas de redução do colesterol sérico.
Propriedades estruturais
Os β-glucanos do cereal - incluindo os β-glucanos da aveia, cevada e trigo - são polissacarídeos lineares unidos por ligações de carbono 1,3 e 1,4. A maioria das ligações β-glucano do cereal consiste em 3 ou 4 ligações beta-1,4 glicosídicas ( trímeros e tetrâmeros) interconectadas por ligações 1,3. No β-glucano, esses trímeros e tetrâmeros são conhecidos como celotriosil e celotetraosil . Aveia e cevada diferem na proporção de celotriosil para celotetraosil, e a cevada tem mais 1-4 ligações com um grau de polimerização superior a 4. Na aveia, o β-glucano é encontrado principalmente no endosperma do grão da aveia, especialmente na parte externa camadas desse endosperma (uma diferença marcante da cevada, que contém β-glucano uniformemente em todo o endosperma).
A maioria das aveias contém 3-6% de β-glucano por peso. A aveia pode ser cultivada seletivamente com base em níveis favoráveis de β-glucana. Freqüentemente, os moleiros processam apenas cultivares de aveia com pelo menos 4% em peso de β-glucano. Os β-glucanos da aveia são lineares e ligados nos sítios de carbono 1,3 e 1,4.
Os β-glucanos da aveia podem formar uma estrutura de espiral aleatória e fluir com o comportamento newtoniano até atingirem uma concentração crítica, no ponto em que se tornam pseudoplásticos . A capacidade de gelificação do β-glucano de aveia está correlacionada à porcentagem de trímeros.
Extração
A extração de β-glucano da aveia pode ser difícil devido à tendência de despolimerização - que geralmente ocorre em pH alto. Assim, a extração de β-glucano é geralmente realizada sob um pH mais neutro e geralmente a temperaturas de 60-100 graus Celsius. Normalmente, o β-glucano é solubilizado no processo de extração com amido residual, que é então removido por hidrólise com alfa-amilase. A solução residual geralmente contém coextratos de hemiceluloses e proteínas que podem então ser separados por precipitação seletiva. Por meio de moagem úmida, peneiramento e extração com solvente, os beta-glucanos de aveia podem atingir pureza de extração de até 95%.
Viscosidade de β-glucano de aveia
Na aveia, o β-glucano constitui a maior parte da fibra solúvel; no entanto, os β-glucanos da aveia tornam-se insolúveis acima de uma certa concentração. A viscosidade total é determinada pelo nível de solubilidade, o peso molecular e a razão trímero para tetrâmero. Quanto mais baixa for a razão trímero-tetrâmero, maior será a viscosidade β-glucana em solução. Uma solução interna de β-glucana mais viscosa geralmente leva a efeitos fisiológicos benéficos - incluindo um efeito hipoglicêmico mais pronunciado e níveis reduzidos de colesterol, e uma diminuição nos níveis de glicose no sangue pós-prandial.
Efeitos fisiológicos
Como fibra fermentável
Na dieta, os β-glucanos são uma fonte de fibra fermentável solúvel - também chamada de fibra prebiótica - que fornece um substrato para a microbiota dentro do intestino grosso , aumentando o volume fecal e produzindo ácidos graxos de cadeia curta como subprodutos com ampla atividade fisiológica . Essa fermentação impacta a expressão de muitos genes no intestino grosso, o que afeta ainda mais a função digestiva e o metabolismo do colesterol e da glicose, bem como o sistema imunológico e outras funções sistêmicas.
Colesterol
Em 1997, o FDA reconheceu o efeito de redução do colesterol do β-glucano de aveia. Na Europa, vários pedidos de alegações de saúde foram submetidos ao Painel NDA da EFSA (Produtos Dietéticos, Nutrição e Alergias), relacionados com o papel dos β-glucanos na manutenção de concentrações normais de colesterol no sangue e manutenção ou obtenção de um peso corporal normal. Em julho de 2009, o Comitê Científico emitiu as seguintes declarações:
- Com base nos dados disponíveis, o Painel conclui que foi estabelecida uma relação de causa e efeito entre o consumo de beta-glucanos e a "redução das concentrações de colesterol no sangue".
- A seguinte redação reflete a evidência científica: "O consumo regular de beta-glucanos contribui para a manutenção das concentrações normais de colesterol no sangue." Para sustentar a alegação, os alimentos devem fornecer pelo menos 3 g / d de beta-glucanos de aveia, farelo de aveia, cevada, farelo de cevada ou misturas de beta-glucanos não processados ou minimamente processados em uma ou mais porções. A população-alvo são adultos com concentrações normais ou ligeiramente elevadas de colesterol no sangue.
Em novembro de 2011, a Comissão da UE publicou sua decisão a favor dos beta-glucanos de aveia em relação ao Artigo 14 do Regulamento CE sobre a rotulagem de alimentos com declarações nutricionais e de saúde permitindo que os beta-glucanos de aveia sejam descritos como benéficos para a saúde. Seguindo o parecer do Painel de Produtos Dietéticos, Nutrição e Alergias (NDA), a EFSA e o Regulamento (UE) no. 1160/2011 da Comissão, os alimentos através dos quais são consumidos 3 g / dia de beta-glucano de aveia (1 g de beta-glucano de aveia por porção) podem apresentar a seguinte alegação de saúde: "O beta-glucano de aveia reduz o nível de colesterol no sangue. A redução do nível de colesterol no sangue pode reduzir o risco de doença cardíaca coronária. "
O β-glucano reduz o colesterol em parte ao aumentar a viscosidade da digesta no intestino delgado, embora a redução do colesterol seja maior naqueles com colesterol total e colesterol LDL mais elevados no sangue. Além disso, estudos sugerem que aumenta a atividade do CYP7A1 , uma enzima chave na síntese de ácidos biliares , aumentando assim a excreção de colesterol, e que pode ter mecanismos anti-aterogênicos adicionais. O grau de redução do colesterol depende da cepa particular de β-glucano em uma faixa entre pesos moleculares de 26,8 e 3000 kD. Embora os β-glucanos mais viscosos resultem em uma solução mais viscosa de digesta intestinal e, portanto, mais absorção de colesterol, após um certo peso molecular, os β-glucanos se tornam menos solúveis e, portanto, contribuem menos para a viscosidade da solução. A ingestão de β-glucano na forma líquida geralmente resulta em maior solubilização e o β-glucano de aveia é mais eficaz na redução do colesterol em sucos do que em alimentos duros como pão e biscoitos. Apesar do impacto reconhecido da viscosidade nos níveis de colesterol sérico, não existem dados atuais comparando a viscosidade da solução interna e o colesterol sérico.
A ingestão de β-glucana de aveia em quantidades diárias de pelo menos 3 gramas reduz os níveis de colesterol total e de lipoproteína de baixa densidade em 5 a 10% em pessoas com níveis normais ou elevados de colesterol no sangue.
Digestão
Ao longo da digestão, o β-glucano altera as propriedades físicas da digesta, enquanto os produtos químicos do trato digestivo decompõem o β-glucano, alterando sua composição. A fermentação de β-glucanos por microbiota resulta na produção de ácidos graxos de cadeia curta e alterações nos micróbios intestinais, bem como na despolimerização e mudança estrutural do β-glucano original. No estômago, os β-glucanos incham e causam distensão gástrica - que está associada à via de sinal da saciedade - a sensação de saciedade, levando à diminuição do apetite. Os estudos que demonstram o efeito do β-glucano no retardo do esvaziamento gástrico podem diferir devido às variantes na combinação de alimentos, dosagem de β-glucano e peso molecular e variedade da fonte alimentar. No intestino delgado, o β-glucano pode reduzir a digestibilidade do amido e a captação de glicose - significativa na redução dos níveis de glicose pós-prandial.
Os β-glucanos da aveia têm um efeito prebiótico onde estimulam seletivamente o crescimento de filamentos específicos de micróbios no cólon, onde o micróbio específico estimulado depende do grau de polimerização do β-glucano. Especificamente, Lactobacillus e Enterococcus são estimulados por todos os β-glucanos de aveia, enquanto as bactérias Bifidobacterium também são estimuladas por oligossacarídeos de β-glucanos de aveia . O β-glucano solúvel aumenta o peso das fezes por meio do aumento de células microbianas no cólon.
Glicose no sangue
Os níveis de glicose no sangue pós-prandial tornam-se mais baixos após o consumo de uma refeição contendo β-glucano como resultado do aumento da viscosidade intestinal , que retarda o esvaziamento gástrico e prolonga a viagem através do intestino delgado. Em uma revisão, a redução líquida na absorção de glicose no sangue reduziu as concentrações de insulina no sangue pós-prandial , melhorando a sensibilidade à insulina . Uma meta-análise de 2021 de ensaios clínicos concluiu que o beta-glucano de aveia com pesos moleculares superiores a 300 kg / mol reduziu a área sob a curva incremental em 23%, o pico de glicose no sangue em 28% e a insulina em 22% em um moda responsiva à dose, com resultados semelhantes em participantes com ou sem diabetes . Pessoas diabéticas que aumentaram o consumo diário de beta-glucanas em mais de 3 gramas por dia durante meses também perderam peso corporal.
Cosméticos
O β-glucano é usado em uma variedade de cremes, pomadas e pós com potencial para afetar a produção de colágeno e doenças da pele.
Cicatrização de feridas e imunomodulação
Em pesquisas preliminares, o β-glucano de aveia está sendo estudado por seus potenciais efeitos imunomoduladores, propriedades antitumorais e estimulação da deposição de colágeno, granulação de tecido, reepitelização e infiltração de macrófagos no processo de cicatrização de feridas .