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ADITIVOS & INGREDIENTES
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ADITIVOS & INGREDIENTES
antioxidantes
antioxidantes
órbi ta externa.
Exemplos de ra-
dicais livres são o
ânion superóxido,
o radical hidroxi-
la, os metais de
transição, como
o ferro e o cobre,
o ácido nítrico e
o ozônio. Os radi-
cais livres contêm
oxigênio conhe-
cido como espé-
cies reativas de
oxigênio (ROS),
que são os radi-
cais livres biolo-
gicamente mais
importantes. Os
ROS incluem os
radicais superó-
xidos e o radical
hidroxila mais os derivados do oxigê-
nio que não contém elétrons ímpares,
como o peróxido de hidrogênio e o
oxigênio singleto.
Como têm um ou mais elétrons ím-
pares, os radicais livres são altamente
instáveis. Eles vasculham o seu corpo
para se apropriar ou doar elétrons e,
por esta razão, prejudicam as células,
proteínas e DNA (material genético).
O mesmo processo oxidativo também
causa o ranço no óleo, a cor marrom
em maçãs descascadas e a ferrugem
no ferro.
Nutrientes antioxidantes
Cada nutriente é único em termos
de estrutura e função antioxidante.
A
vitamina E
é um nome gené-
rico para todos os elementos (até o
momento, foram identificados oito
deles) que apresentam atividade
biológica do isômero
α
-tocoferol.
Um isômero tem duas ou mais molé-
culas com a mesma fórmula química
e arranjos atômicos diferentes. O
α
-tocoferol, o mais conhecido e dispo-
nível isômero do mercado, tem maior
biopotência (maior efeito no corpo).
Por ser solúvel em gorduras, está em
uma posição única para proteger as
membranas das células, que são em
sua grande maioria compostas de áci-
dos gordurosos, dos danos causados
pelos radicais livres. Também pro-
tege as gorduras em lipoproteínas de
baixa densidade (LDLs ou colesterol
“ruim”) da oxidação.
A
vitamina C
, também conhecida
como ácido ascórbico, é solúvel em
água. Sendo assim, procura por radicais
livres que estão em um meio aquoso
(líquido), como o que está dentro das
células. A vitamina C funciona sinergi-
camente com a vitamina E para eliminar
os radicais livres. A vitamina C também
regenera a forma reduzida (estável) da
vitamina E.
O
beta-caroteno
também é uma
vitamina solúvel em água e é amplamen-
te estudada entre os 600 carotenóides
identificados até o momento. Ela é en-
carada como a melhor eliminadora do
oxigênio “singlete”, que é uma forma
energizada, mas sem carga do oxigênio,
que é tóxica para as células. O beta-
caroteno é excelente para procurar por
radicais livres em uma concentração de
oxigênio baixa.
O
selênio
é um elemento essencial.
É um mineral que precisamos con-
sumir em pequenas quantidades e sem
o qual não poderíamos sobreviver. Ele
forma o centro ativo de várias enzimas
antioxidantes incluindo a glutationa
peroxidase.
Similaraoselênio, osmineraismanga-
nês e zinco são microelementos que
formam uma parte essencial das várias
enzimas antioxidantes.
Enzimas antioxidantes
As enzimas antioxidantes superóxido
dismutase (SOD), catalase (CAT) e glu-
tationa peroxidase (GPx) servem como
linha primária de defesa na destruição
dos radicais livres.
A superóxido dismutase (SOD) é
uma enzima que catalisa a dismutação
do ânion radicalar superóxido em oxigê-
nio molecular e peróxido de hidrogênio,
como apresentado abaixo:
2 O
2-
+ 2 H+
→
O
2
+ H
2
O
2
A SOD é uma metaloproteína que
possui isoformas que diferem tanto na
composição quanto na localização celu-
lar. Uma das isoformas contém cobre e
zinco, estando presente no citoplasma
de células eucarióticas e no espaço
intermembranas mitocondrial. Outras
isoformas contém manganês ou ferro,
estando presentes na matriz mitocon-
drial e na maior parte dos procariotos.
Alterações no funcionamento da supe-
róxido dismutase já foram relacionadas
com diversas doenças degenerativas,
tais como esclerose lateral amiotrófica,
mal de Parkinson e Alzheimer.
A catalase é uma hemoproteína que
catalisa a decomposição de peróxido
de hidrogênio a oxigênio e água,
c
omo
representado abaixo:
H
2
O
2
→
1/2 O
2
+ H
2
O
Esta enzima contém quatro subu-
nidades e cada uma possui um átomo
de ferro em seu sítio ativo. Este átomo
está relativamente bem protegido
contra reações com outras espécies,
por estar enterrado num canal forma-
do por resíduos hidrofóbicos, no qual
o trânsito de H
2
O
2
para seu interior
é facilitado, enquanto o trânsito das
moléculas de água para o meio externo
é favorecido devido ao microambiente
hidrofóbico, no qual esta molécula é
formada. A catalase, em animais, está
presente em todos os tecidos e pode ser
encontrada em grandes concentrações
no fígado. Uma organela celular com
altas concentrações de catalase é o pe-
roxissomo, envolvido na degradação de
cadeias longas de ácidos graxos, entre
outros. Mutações no gene que codifica
a catalase já foram associadas a diabetes
mellitus, hipertensão e vitiligo.
Enzimas do tipo peroxidase remo-
vem espécies reativas utilizando-as na
O uso de antioxidantes na indústria
de alimentos e seus mecanismos funcio-
nais têm sido amplamente estudados.
O retardamento das reações oxida-
tivas por determinados compostos foi
primeiramente registrado em 1797 e
depois esclarecido em 1817.
O curso da rancificação de gorduras
permaneceu desconhecido até ser de-
monstrado que o oxigênio atmosférico
era omaior agente causador de oxidação
do ácido graxo livre. Vários anos mais
tarde, descobriu-se que a oxidação de
triglicerídios altamente insaturados
poderia provocar odor de ranço em óleo
de peixe.
Em 1852, observou-se que índios
americanos do Vale de Ohio preserva-
vam gordura de urso usando casca de
omeiro. Esse produto foi patenteado
como antioxidante 30 anos mais tarde.
O conhecimento atual das proprie-
dades de vários produtos químicos
para prevenir a oxidação de gorduras
e alimentos gordurosos começou com
estudos clássicos. Durante a I Guerra
Mundial e pouco depois, pesquisadores
testaram a atividade antioxidante de
mais de 500 compostos. Essa pesquisa
básica, combinada com a vasta impor-
tância da oxidação em praticamente
todas as operações de manufatura,
desencadeou uma busca por aditivos
químicos para controlar a oxidação.
Das centenas de compostos que têm
sido propostos para inibir a deterioração
oxidativa das substâncias oxidáveis,
somente alguns podem ser usados em
produtos para consumo humano.
Na seleção de antioxidantes, são
desejáveis as seguintes propriedades:
eficácia em baixas concentrações
(0,001% a 0,01%); ausência de efeitos
indesejáveis na cor, no odor, no sabor e
em outras características do alimento;
compatibilidade com o alimento e fácil
aplicação; estabilidade nas condições
de processo e armazenamento; e o
composto e seus produtos de oxidação
não podem ser tóxicos, mesmo emdoses
muitos maiores das que normalmente
seriam ingeridas no alimento.
Além disso, na escolha de um an-
tioxidante deve-se considerar também
outros fatores, incluindo legislação,
custo e preferência do consumidor por
antioxidantes naturais.
oxigênio presente no meio, através de
reações químicas estáveis tornando-
os, consequentemente, indisponíveis
para atuarem como propagadores da
autoxidação. Ácido ascórbico, seus
isômeros e seus derivados são os
melhores exemplos deste grupo. O
ácido ascórbico pode atuar também
como sinergista na regeneração de
antioxidantes primários.
Os antioxidantes biológicos incluem
várias enzimas, como glucose oxidase,
superóxido dismutase e catalases. Estas
substâncias podem remover oxigênio ou
compostos altamente reativos de um
sistema alimentício.
Os agentes quelantes/sequestrantes
complexam íons metálicos, principal-
mente cobre e ferro, que catalisam a
oxidação lipídica. Um par de elétrons
não compartilhado na sua estrutura
molecular promove a ação de complexa-
ção. Os mais comuns são ácido cítrico e
seus sais, fosfatos e sais de ácido etileno
diamino tetra acético (EDTA).
Os antioxidantes mistos incluem
compostos de plantas e animais que
têm sido amplamente estudados como
antioxidantes em alimentos. Entre eles
estão várias proteínas hidrolisadas, fla-
vonóides e derivados de ácido cinâmico
(ácido caféico).
Ostipos de
antioxidantes
Como o próprio nome diz, antioxi-
dantes são substâncias capazes de agir
contra os danos normais causados pe-
los efeitos do processo fisiológico de
oxidação no tecido animal. Nutrientes
(vitaminas e minerais) e enzimas (pro-
teínas no corpo que ajudam as reações
químicas) são antioxidantes. Acredita-
se que os antioxidantes ajudam na
prevenção do desenvolvimento de do-
enças crônicas como o câncer, doenças
cardíacas, derrame, Mal de Alzheimer,
artrite reumatóide e catarata.
O estresse oxidativo ocorre quan-
do a produção de moléculas preju-
diciais, chamadas de radicais livres,
está além da capacidade protetora
das defesas antioxidantes. Os radi-
cais livres são átomos quimicamente
ativos ou moléculas que apresentam
um número ímpar de elétrons na sua
Mecanismo de ação
Os antioxidantes podem ser classifi-
cados em primários, sinergistas, remo-
vedores de oxigênio, biológicos, agentes
quelantes e antioxidantes mistos.
Os antioxidantes primários são
compostos fenólicos que promovem
a remoção ou inativação dos radicais
livres formados durante a iniciação
ou propagação da reação, através da
doação de átomos de hidrogênio a estas
moléculas, interrompendo a reação em
cadeia. Omecanismo de ação deste tipo
de antioxidante está representado pela
Figura 1.
O átomo de hidrogênio ativo do
antioxidante é abstraído pelos radicais
livres R• e ROO• com maior facilidade
do que os hidrogênios alílicos das mo-
léculas insaturadas. Assim, formam-se
espécies inativas para a reação em
cadeia e um radical inerte (A•) pro-
cedente do antioxidante. Este radical,
estabilizado por ressonância, não tem
a capacidade de iniciar ou propagar as
reações oxidativas.
Os antioxidantes principais e mais
conhecidos deste grupo são os polife-
nóis, como butil-hidroxi-anisol (BHA),
butil-hidroxi-tolueno (BHT), terc-butil-
hidroquinona (TBHQ) e propil galato
(PG), que são sintéticos, e os tocoferóis,
que são naturais. Estes últimos também
podem ser classificados como antioxi-
dantes biológicos.
Os sinergistas são substâncias com
pouca ou nenhuma atividade antioxi-
dante, que podem aumentar a atividade
dos antioxidantes primários quando
usados em combinação adequada.
Alguns antioxidantes primários quando
usados em combinação podem atuar
sinergisticamente.
Os removedores de oxigênio são
compostos que atuam capturando o
FIGURA 1 – MECANISMO DE AÇÃO DE
ANTIOXIDANTES PRIMÁRIOS
onde: ROO
�
e R
� -
radicais livres; AH - antioxi-
dantes com um átomo de hidrogênio ativo e A
�
- radical inerte
Roo
�
+ AH
Rooh + a
�
R
�
+ ah
rh + a
�