Clayton Antunes Martin

Ácidos graxos poliinsaturados ômega-3 e ômega-6: importância e ocorrência em alimentos

Polyunsaturated fatty acids include the classes of fatty acids designated as omega-3 and omega-6. Very-long-chain polyunsaturated fatty acids as arachidonic and docosahexaenoic have important roles in the development and functioning of the brain and retina. This group of fatty acids cannot be synthesized by de novo pathway, but can be formed from linoleic and alpha-linolenic acid present in diet. In this article, the main factors that can inhibit desaturase enzymes activity involved in the synthesis of MLC-PUFAs are considered. Recommendations of omega-6/omega-3 ratio in diet proposed in several countries are presented, showing a coverage range from 4 to 5:1. Foods that are sources of alpha-linolenic acid and Very-long-chain are listed. The essentiality of Very-long-chain is very dependent of individual metabolism, and omega-6/omega-3 dietary ratio has a great influence in their health effects.Polyunsaturated fatty acids include the classes of fatty acids designated as omega-3 and omega-6. Very-long-chain polyunsaturated fatty acids as arachidonic and docosahexaenoic have important roles in the 762 | C.A. MARTIN et al. Rev. Nutr., Campinas, 19(6):761-770, nov./dez., 2006 Revista de Nutrição development and functioning of the brain and retina. This group of fatty acids cannot be synthesized by de novo pathway, but can be formed from linoleic and alpha-linolenic acid present in diet. In this article, the main factors that can inhibit desaturase enzymes activity involved in the synthesis of MLC-PUFAs are considered. Recommendations of omega-6/omega-3 ratio in diet proposed in several countries are presented, showing a coverage range from 4 to 5:1. Foods that are sources of alpha-linolenic acid and Very-long-chain are listed. The essentiality of Very-long-chain is very dependent of individual metabolism, and omega-6/omega-3 dietary ratio has a great influence in their health effects. Indexing terms: polyunsaturated fatty acids; eicosapentaenoic acid; docosahexaenoic acid; arachidonic acid; fatty acids, omega-3; fatty acids, omega-6. carbono maior que 16, conforme a terminologia geralmente adotada. Os ácidos graxos poliinsaturados com cadeia carbônica maior que 20 átomos, serão denominados ácidos graxos poliinsaturados de cadeia muita longa (AGPI-CML), tendo como base a terminologia que vem sendo empregada em artigos envolvendo o estudo dos ácidos graxos e suas relações com a nutrição humana4. Os AGPI-CML das famílias n-6 e n-3, aqui descritos como AGPI-CML n-6 ou AGPI-CML n-3, respectivamente, têm sido alvo de inúmeros estudos nas últimas décadas, os quais esclareceram muitas das suas funções no organismo humano e as reações envolvidas na sua formação a partir dos ácidos linoléico e alfa-linolênico. Esses estudos, também têm destacado a importância da ingestão dos AGPI-CML, na fase gestacional5,6, nos primeiros meses após o nascimento5,7,8, na terceira idade2,9 e em diversas doenças1,2, principalmente degenerativas. Este artigo tem como objetivo analisar a importância dos AGPI-CML na nutrição humana, considerando suas funções metabólicas e os fatores que podem afetar a sua obtenção a partir dos ácidos graxos AL e AAL, reconhecidamente essenciais. São apresentadas as concentrações dos AGPI-CML, AL e AAL em diversos alimentos presentes na dieta do brasileiro, sendo também considerados os valores da razão entre os ácidos graxos n-6 e n-3 que têm sido recomendados por diversos autores e órgãos de saúde. As famílias n-6 e n-3 As famílias n-6 e n-3 abrangem ácidos graxos que apresentam insaturações separadas I N T R O D U Ç Ã O Os componentes lipídicos, especialmente os ácidos graxos, estão presentes nas mais diversas formas de vida, desempenhando importantes funções na estrutura das membranas celulares e nos processos metabólicos. Em humanos, os ácidos linoléico (18:2n-6, AL) e alfa-linolênico (18:3n-3, AAL) são necessários para manter sob condições normais, as membranas celulares, as funções cerebrais e a transmissão de impulsos nervosos. Esses ácidos graxos também participam da transferência do oxigênio atmosférico para o plasma sangüíneo, da síntese da hemoglobina e da divisão celular, sendo denominados essenciais por não serem sintetizados pelo organismo a partir dos ácidos graxos provenientes da síntese de novo1,2. Em relação ao número de insaturações, o AL e o AAL são denominados genericamente de ácidos graxos poliinsaturados (AGPI), assim como outros ácidos que apresentam duas ou mais insaturações. Em relação ao tamanho da cadeia carbônica, os AGPI que possuem 18 ou mais átomos de carbono são denominados, por alguns autores, de ácidos cadeia longa, no entanto não há consenso na literatura sobre essa denominação. Alguns autores consideram ácidos graxos de cadeia longa aqueles que apresentam cadeia com número de átomos de carbono maior que 20 átomos1,3. Com o propósito de contribuir para o estabelecimento de uma nomenclatura que relacione as denominações e siglas do tamanho da cadeia carbônica, serão considerados ácidos graxos poliinsaturados de cadeia longa (AGPI-CL), os ácidos que apresentam número de átomos de ÁCIDOS GRAXOS POLIINSATURADOS EM ALIMENTOS | 763 Rev. Nutr., Campinas, 19(6):761-770, nov./dez., 2006 Revista de Nutrição apenas por um carbono metilênico, com a primeira insaturação no sexto e terceiro carbono, respectivamente, enumerado a partir do grupo metil terminal (Figura 1). A cadeia dos ácidos graxos também é enumerada a partir da carboxila, de acordo com a designação ∆ (delta), que é mais aplicada ao estudar as reações químicas que envolvem esses ácidos. Devido às diferenças fisiológicas entre as famílias n-6 e n-3 e à simplicidade da designação n, passou a ser mais apropriado empregar esta designação ao estudar aspectos nutricionais envolvendo os ácidos graxos. Os ácidos graxos das famílias n-6 e n-3 são obtidos por meio da dieta ou produzidos pelo organismo a partir dos ácidos linoléico e alfa-linolênico, pela ação de enzimas alongase e dessaturase. As alongases atuam adicionando dois átomos de carbono à parte inicial da cadeia, e as dessaturases agem oxidando dois carbonos da cadeia, originando uma dupla ligação com a configuração cis. No reino vegetal é muito comum a síntese do ácido linoléico, ocorrendo também a sua conversão em alfa-linolênico, pela ação de enzimas que originam dupla ligação na posição ∆1510. Na classe dos mamíferos tem sido isoladas e identificadas dessaturases capazes de introduzir duplas ligações nas posições ∆5, ∆6 e ∆911,12. A ∆9 dessaturase atua, predominantemente, na síntese de ácidos graxos monoinsaturados, tendo como principal substrato o ácido esteárico (18:0), que é o precursor do ácido oléico (18:1 ∆9). As enzimas ∆5 e ∆6 atuam na dessaturação de ácidos graxos poliinsaturados (Figura 2), apresentando maior afinidade com os substratos mais insaturados, o que resulta em uma maior probabilidade da síntese dos AGPI-CL da família n-313. Essas reações ocorrem no retículo endoplasmático, predominantemente nas células hepáticas, e tem sido aceito, por muitos anos, que a etapa final da síntese dos ácidos docosahexaenóico (22:6 n-3, ADH) e docosapentaenóico (22:5 n-6, ADP) envolve a ∆4 dessaturase, que atua sobre os ácidos 22:5 n-3 e 22:4 n-6. Embora sua existência tenha sido reconhecida em algumas espécies vegetais e microorganismos14, a dificuldade em isolar e identificar essa enzima nos mamíferos induziu à busca por evidências metabólicas de outras etapas para explicar a produção do ADH (ácido docosahexaenóico) e ADP (ácido docosapentaenóico). Essas etapas envolvem ação das enzimas alongase e ∆6 dessaturase, levando à formação dos ácidos 24:6 n-3 e 24:5 n-6, que nos peroxissomos sofrem a remoção de dois átomos de carbono, denominada de β-oxidação11,15. Em crianças com anormalidades nos peroxissomos, que resultam na síndrome de Zellweger e em suas formas variantes, a reação de β-oxidação não é efetuada, o que impede a síntese do ADH. Nessa condição, a ingestão Figura 1. Estruturas dos ácidos linoléico (a) e alfa-linolênico (b). 764 | C.A. MARTIN et al. Rev. Nutr., Campinas, 19(6):761-770, nov./dez., 2006 Revista de Nutrição prolongada desse ácido graxo tem-se mostrado eficiente para amenizar os sintomas relacionados com as funções visuais, hepáticas, cerebrais e musculares16. Estudos recentes têm sugerido que a ∆6 dessaturase, envolvida na etapa final da síntese do ADH e ADP, corresponde à mesma enzima ∆6 empregada na dessaturação dos ácidos alfa-linolênico e linoléico17,18. Assim, os fatores que influenciam a atividade dessa enzima têm um impacto ainda maior sobre a síntese do ADH e ADP. Tem sido verificado que a atividade das enzimas ∆6 e ∆5 dessaturase é diminuída por fatores como tabagismo, consumo de álcool, diabetes, estresse, ingestão elevada de gorduras trans, e, principalmente, pelo envelhecimento. O estresse envolve a liberação de hormônios como as catecolaminas e os glucorticóides, que inibem fortemente a ∆6 dessaturase19. No diabetes, a baixa quantidade de insulina inibe a ∆6 e a ∆5 dessaturases, pela modulação do RNA mensageiro dessas enzimas12. Estudos realizados com animais demonstraram que os ácidos graxos trans monoinsaturados 18:1 ∆3t, 18:1 ∆4t, 18:1 ∆7t e 18:1 ∆15t exercem uma forte inibição sobre a atividade da ∆6 dessaturase, sendo que os isômeros 18:1 ∆3t 18:1 ∆9t, 18: 1 ∆13te 18:1 ∆15t são mais eficientes em inibir a ∆5 desaturase20. Considerando que as gorduras parcialmente hidrogenadas apresentam quantidades significativas dos isômeros 18:1 ∆9t e 18:1 ∆13t, a ingestão elevada dessas gorduras poderá resultar em uma importante diminuição da atividade da enzima ∆521 dessaturase. Além desses fatores, tem-se observado que a ingestão insuficiente de energia, proteínas, zinco, magnésio, cobre e das vitaminas B3, B6 e C, contribui para limitar a conversão dos ácidos AL e ALA em AGPI-CML22,23. Em recém-nascidos tem sido verificado que as enzimas ∆5 e ∆6 dessaturases estão ativas, e mesmo bebês prematuros são capazes de produzir o ácido araquidônico (20:4 n-6, AA) e o ADH24. Contudo, inúmeros estudos têm mostrado que o leite humano apresenta os níveis mais elevados de AA e ADH nas primeiras semanas após o parto, diminuindo a uma taxa que depende da presença desses ácidos graxos na dieta materna25. Essa condição sugere que a quantidade de AA e ADH produzida pelo recém-nascido ainda é insuficiente, sendo necessária a sua ingestão. Importância dos ácidos graxos de cadeia muito longa (AGPI-CML) O ADH (22:6n-3) tem importante função na formação, desenvolvimento e funcionamento do cérebro e da retina, sendo predominante na maioria das membranas celulares desses órgãos. Na retina, encontra-se ligado aos fosfolipídios que estão associados à rodopsina, uma proteína que interage no processo de absorção da luz. Seu mecanismo de ação possivelmente está relacionado com o aumento na eficiência do processo de transdução da luz e com a regeneração da rodopsi

Trans fatty acid-forming processes in foods: a review

There is a mounting concern about the intake of foods containing trans fatty acids (TFA) due to their deleterious effects on human health, mainly on the cardiovascular system. In this way, it is important to consider the processes that form TFA in foods, and the alternatives to minimize them. Among the processes that result in the formation of TFA, the hydrogenation of vegetable oils stands out for its impact on the diet of people living in industrialized countries. Other processes such as edible oil refining, meat irradiation, food frying, and biohydrogenation also contribute to increase the daily intake of TFA.

Optimization of the selectivity of a cyanopropyl stationary phase for the gas chromatographic analysis of trans fatty acids

The quantification of monounsaturated and polyunsaturated trans fatty acids in partially hydrogenated fats by gas-liquid chromatography on a CP-Select CB-FAME capillary column was optimized using equivalent chain length values of fatty acids methyl esters that could coelute in the temperature range from 155 to 200 degrees C. The most appropriate temperature for the simultaneous determination of these trans isomers is around 197 degrees C. It is proposed a system to discriminate trans from cis octadecenoic fatty acid methyl esters based on the angular coefficient values of the equivalent chain length curves. The limits of detection and quantification were 0.28 and 0.93 mg g(-1). Quantification was performed in the range from 0.93 to 280 mg g(-1). Quantification accuracy was estimated by spike recovery of elaidic and trans-13-octadecenoic acids in hydrogenated fat samples. The obtained levels were from 97.60 to 103.28% for elaidic acid and from 98.12 to 99.27% for trans-13-octadecenoic acid. These results indicate that the accuracy of the methodology proposed for the quantification of monounsaturated and polyunsaturated trans fatty acids in hydrogenated fats is adequate.

Acidos graxos trans: implicações nutricionais e fontes na dieta

This article review the main sources of trans fatty acids in the diet and nutritional implications of the highintake of these isomers. Analytical methods for the identification and quantification of trans fatty acids arepresented briefly with regard to advantages and drawbacks of each method. Foods make with partiallyhidrogenated fats are important sources of trans isomers in the diets of most people in industrialized countries.It is made a comparison between levels of trans fatty acids in shortenings, margarines and potato chipsevaluated in Brazil and in other countries. High levels of trans isomers are noted in Brazilian foods.

Fatty acid contents of Brazilian soybean oils with emphasis on trans fatty acids

The fatty acid composition of the main soybean oil brands consumed by the Brazilian has been determined. The mean trans fatty acids (TFA) levels ranged between 0.8 and 2.6% of the total fatty acids and comprised 18:1, 18:2, and 18:3 isomers. 18:1 TFA levels were lower than 0.1% in all the studied brands. Among the polyunsaturated TFA, 18:3 predominated, with levels ranging from 0.5 to 1.4%. This group comprised mono and di-trans fatty acids and the main acid was 18:3 9c,12c,15t. The amounts of 18:2 TFA ranged from 0.3 to 1.1% with a predominance of acid 18:2 9c,12t . Alpha-linolenic acid contents ranged from 3.5 to 5.4%, with a mean value of 4.1%. The degree of isomerization of linoleic and alpha-linolenic acids ranged from 0.5 to 2.1% and from 9.1 to 27.2%, respectively. This study probably indicates that the thermal treatment applied to soybean oil during the deodorization step in the last years is too intense and that it results in a significant decrease in oil alpha-linolenic acid content and an increase in the n-6/n-3 ratio in the Brazilian diet.

Maternal Diet Supplementation with n-6/n-3 Essential Fatty Acids in a 1.2 : 1.0 Ratio Attenuates Metabolic Dysfunction in MSG-Induced Obese Mice

Essential polyunsaturated fatty acids (PUFAs) prevent cardiometabolic diseases. We aimed to study whether a diet supplemented with a mixture of n-6/n-3 PUFAs, during perinatal life, attenuates outcomes of long-term metabolic dysfunction in prediabetic and obese mice. Seventy-day-old virgin female mice were mated. From the conception day, dams were fed a diet supplemented with sunflower oil and flaxseed powder (containing an n-6/n-3 PUFAs ratio of 1.2 : 1.0) throughout pregnancy and lactation, while control dams received a commercial diet. Newborn mice were treated with monosodium L-glutamate (MSG, 4 mg g−1 body weight per day) for the first 5 days of age. A batch of weaned pups was sacrificed to quantify the brain and pancreas total lipids; another batch were fed a commercial diet until 90 days of age, where glucose homeostasis and glucose-induced insulin secretion (GIIS) as well as retroperitoneal fat and Lee index were assessed. MSG-treated mice developed obesity, glucose intolerance, insulin resistance, pancreatic islet dysfunction, and higher fat stores. Maternal flaxseed diet-supplementation decreased n-6/n-3 PUFAs ratio in the brain and pancreas and blocked glucose intolerance, insulin resistance, GIIS impairment, and obesity development. The n-6/n-3 essential PUFAs in a ratio of 1.2 : 1.0 supplemented in maternal diet during pregnancy and lactation prevent metabolic dysfunction in MSG-obesity model.