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Artigo de Revisão/Revision Article
Antioxidantes alimentares: importância química e biológicaDietary antioxidants: chemical and biological importance
ANA LÚCIA FERNANDES PEREIRA1; TATIANA FONTOURA VIDAL1;
PATRÍCIA BELTRÃO LESSA CONSTANT1
1Departamento de Tecnologia de Alimentos,
Centro de Ciências Agrárias, Universidade Federal
do Ceará.Endereço para
correspondência:Ana Lúcia
Fernandes PereiraRua Dom Amaro, n° 540, Varjota, CEP 60176-240,
Fortaleza-CE. E-mail: anafernandesp@
yahoo.com.br
PEREIRA, A. L. F.; VIDAL, T. F.; CONSTANT, P. B. L. Dietary antioxidants: chemical and biological importance. Nutrire: rev. Soc. Bras. Alim. Nutr. = J. Brazilian Soc. Food Nutr., São Paulo, SP, v. 34, n. 3, p. 231-247, dez. 2009.
During the reduction of molecular oxygen, free radicals or reactive oxygen species are formed and need to be constantly inactivated. Free radicals can damage cell biomolecules, which has been strongly related to aging and to the development of diseases such as cancer and cardiovascular disease. Thus, the presence of effi cient scavengers is needed to protect the organism from these substances. Several studies suggest that an increase in the consumption of foods rich in antioxidant nutrients may decrease or prevent the action of the oxidative processes that occur in the organism. Among the natural antioxidants, fruits and vegetables are the items which most contribute to supply these compounds in the diet. Thus, the action of antioxidants such as vitamin C, vitamin E, phenolic compounds and carotenoids have stimulated many researches. The aim of the present work is making a literature review about the most important issues concerning the main dietary antioxidants, with an emphasis on their dietary sources and action mechanisms.
Keywords: Free radicals. Antioxidants. Vitamins. Phenolic compounds. Carotenoids.
ABSTRACT
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RESUMORESUMEN
Durante la reducción del oxígeno molecular se producen radicales libres o especie reactivas de oxígeno y la necesidad de inactivar estas substancias es permanente. Los radicales libres provocan alteraciones en las moléculas celulares que contribuyen a aumentar el riesgo de cáncer y enfermedades cardiovasculares o disminuyen el número de mitocondrias, que es característico del envejecimiento. Estudios han demostrado que la ingestión diar ia de sustancias antioxidantes puede producir una acción protectora efectiva contra los procesos oxidativos que ocurren en el organismo. Entre los antioxidantes naturales, las frutas y los vegetales contribuyen para la suplementación por la dieta de compuestos antioxidantes. Así, la acción de los antioxidantes como la vitamina C, la vitamina E, compuestos fenólicos y carotenoides ha sido intensamente estudiada. Este artículo presenta una revisión de la literatura sobre los aspectos más importantes de los principales antioxidantes de la dieta, con enfoque para sus fuentes alimentares y mecanismos de defensa.
Palabras clave: Radicales libres. Antioxidantes. Vitaminas. Compuestos fenólicos. Carotenoides.
Durante a redução do oxigênio molecular, radicais livres ou espécies reativas ao oxigênio são formadas e existe a necessidade permanente de inativá-las. Os radicais livres podem ocasionar danos às biomoléculas celulares, o que vem sendo fortemente relacionado ao surgimento de enfermidades, como o câncer, as doenças cardiovasculares e ao processo de envelhecimento. Diversos estudos têm demonstrado que o consumo diário de substâncias antioxidantes na dieta pode produzir uma ação protetora efetiva contra os processos oxidativos que ocorrem no organismo. Entre os antioxidantes naturais as frutas e os vegetais são os alimentos que mais contribuem para o suprimento dietético destes compostos. Dessa forma, a ação de antioxidantes como vitamina C, vitamina E, compostos fenólicos e carotenoides têm estimulado intensa pesquisa. O presente trabalho procurou realizar uma revisão bibliográfi ca sobre os pontos mais importantes que abrangem os principais antioxidantes dietéticos, com ênfase para as suas fontes alimentares e os seus mecanismos de ação.
Palavras-chave: Radicais livres. Antioxidantes. Vitaminas. Compostos fenólicos. Carotenóides.
PEREIRA, A. L. F.; VIDAL, T. F.; CONSTANT, P. B. L. Antioxidantes alimentares: importância química e biológica. Nutrire: rev. Soc. Bras. Alim. Nutr.= J. Brazilian Soc. Food Nutr., São Paulo, SP, v. 34, n. 3, p. 231-247, dez. 2009.
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PEREIRA, A. L. F.; VIDAL, T. F.; CONSTANT, P. B. L. Antioxidantes alimentares: importância química e biológica. Nutrire: rev. Soc. Bras. Alim. Nutr.= J. Brazilian Soc. Food Nutr., São Paulo, SP, v. 34, n. 3, p. 231-247, dez. 2009.
INTRODUÇÃO
O grande interesse no estudo dos antioxidantes é decorrente, principalmente, do efeito
dos radicais livres no organismo. A oxidação é indispensável à vida aeróbica e, dessa forma, os
radicais livres são produzidos naturalmente. Essas moléculas geradas in vivo estão envolvidas
na produção de energia, fagocitose, regulação do crescimento celular, sinalização intercelular
e síntese de substâncias biológicas importantes (BARREIROS; DAVID; DAVID, 2006).
Além disso, de acordo com Melo et al. (2006), os radicais livres reagem com DNA,
RNA, proteínas e outras substâncias oxidáveis, promovendo danos que podem contribuir
para o envelhecimento e a instalação de doenças degenerativas, como câncer, aterosclerose,
artrite reumática, entre outras.
O excesso de radicais livres no organismo é combatido por antioxidantes produzidos
pelo corpo ou absorvidos da dieta. Quando há um desbalanço entre a produção de radicais
livres e os mecanismos de defesa antioxidante, ocorre o chamado “estresse oxidativo”. Os
radicais livres em excesso podem ser originados por defeitos na respiração mitocondrial,
metabolismo do ácido araquidônico, ativação-inibição de sistemas enzimáticos ou por
fatores exógenos, como poluição, hábito de fumar ou ingerir álcool, ou ainda, por uma
nutrição inadequada (NÚÑEZ-SELLÉS, 2005).
A principal forma de obtenção pelo organismo de antioxidantes consiste na ingestão
de compostos com esta atividade através da dieta. Os principais antioxidantes dietéticos
são algumas vitaminas, compostos fenólicos e carotenoides.
Os antioxidantes agem interagindo com os radicais livres antes que estes possam reagir
com as moléculas biológicas, evitando que ocorram as reações em cadeia ou prevenindo
a ativação do oxigênio a produtos altamente reativos (RATNAM et al., 2006).
Evidências epidemiológicas têm mostrado que existe uma correlação inversa entre o
consumo regular de frutas e hortaliças e a prevalência de algumas doenças degenerativas
(TEMPLE, 2000). O efeito protetor exercido por estes alimentos tem sido atribuído à presença
dos compostos antioxidantes (LIMA et al., 2004).
Segundo Ratnam et al. (2006), o sistema de defesa antioxidante humano não é
completo sem os antioxidantes dietéticos, o que confi rma a importância da ingestão diária
destes compostos. Dessa forma, o consumo de antioxidantes apresenta vários benefícios,
proporcionando uma melhoria na qualidade de vida da população.
Esta revisão bibliográfi ca teve como objetivo discutir os pontos mais importantes que
abrangem os principais antioxidantes dietéticos, com ênfase para as suas fontes alimentares
e os seus mecanismos de ação.
METODOLOGIA
Para a realização deste estudo foram consultados artigos originais e de
revisão publicados em bases bibliográfi cas, disponíveis através de websites como o
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http://www.periodicos.capes.gov.br, que disponibiliza dados do MEDLINE, FSTA, CAB
Abstracts, AGRIS, Web of Science, e ainda, o http://www.scielo.br.
PRINCIPAIS ANTIOXIDANTES ENCONTRADOS NOS ALIMENTOS
Entre os agentes antioxidantes encontrados nos alimentos destacam-se vitaminas
(vitamina C e E), compostos fenólicos (fl avonoides e ácidos fenólicos) e carotenoides
(β-caroteno e licopeno).
VITAMINAS ANTIOXIDANTES
As vitaminas C e E têm excelentes características antioxidantes, sequestrando
radicais livres com grande efi ciência. Assim, dietas apropriadas e suplementos vitamínicos
são utilizados para restabelecer as defesas antioxidantes do organismo (BIANCHI;
ANTUNES, 1999).
A vitamina C (ácido ascórbico) é um material branco, cristali no, hidrossolúvel e
estável na forma seca. Sua estrutura contém um grupo hidróxienólico, tautômero da
α-hidroxicetona, o que lhe fornece não somente capacidade redutora, mas também um
comportamento ácido (CERQUEIRA; MEDEIROS; AUGUSTO, 2007).
Esta vitamina é um derivado da hexose e classi fi cado como carboidrato, intimamente
relacionado aos monossacarídeos. A forma reduzida de ácido ascórbico, que é a mais ativa,
é rapidamente oxidada em ácido desidroascórbico (DAVEY et al., 2000).
A vitamina E, grupo de compostos lipossolúveis, se encontra na natureza em quatro
formas diferentes α, β, γ e δ -tocoferol, sendo o α-tocoferol a forma antioxidante amplamente
distribuída nos tecidos e no plasma. Todos estes compostos consistem de um núcleo
cromanol com uma cadeia alifática lateral (SOUSA et al., 2007).
No que se refere às suas propriedades, se apresenta razoavelmente resistente ao
aque cimento e a ácidos e instável aos alcalinos, luz ultra violeta e oxigênio (MOURÃO
et al., 2005).
COMPOSTOS FENÓLICOS
Os compostos fenólicos são substâncias que possuem um anel aromático com
um ou mais substituintes hidroxílicos, incluindo seus grupos funcionais. Assim, estes
compostos englobam desde moléculas simples até outras com alto grau de polimerização.
Estes compostos podem ser divididos em dois grandes grupos, os fl avonoides e os ácidos
fenólicos (ácidos benzoico, cinâmico e seus derivados) (SOARES, 2002).
Entre os compostos fenólicos, os mais estudados como antioxidantes são os
fl avonoides que possuem em comum a estrutura, consistindo de dois anéis aromáticos
PEREIRA, A. L. F.; VIDAL, T. F.; CONSTANT, P. B. L. Antioxidantes alimentares: importância química e biológica. Nutrire: rev. Soc. Bras. Alim. Nutr.= J. Brazilian Soc. Food Nutr., São Paulo, SP, v. 34, n. 3, p. 231-247, dez. 2009.
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com pontes de três carbonos condensadas num oxigênio formando um anel intermediário
(C6-C3-C6) (CERQUEIRA; MEDEIROS; AUGUSTO, 2007).
Os fl avonoides que podem ser utilizados na dieta humana apresentam uma subdivisão
em seis grupos. Essa subdivisão encontra-se associada à substituição e ao nível de oxidação
do anel C3 e apresenta como grupos, fl avanóis (catequinas, epicatequina), fl avonóis
(quercitina, kaempferol), fl avonas (rutina, apigenina), antocianinas (cianidina, petulidina),
isofl avonoides (genisteína, coumestrol) e fl avononas (miricetina, naringina) (AHERNE;
O’BRIEN, 2002; MORAES et al., 2006).
Os ácidos fenólicos caracterizam-se por terem um anel benzênico, um grupamento
carboxílico e um ou mais grupamentos de hidroxila e/ou metoxila na molécula
(DIMITRIOS, 2006).
Esses compostos apresentam-se divididos em três grupos. O primeiro é constituído
pelos ácidos benzoicos, que possuem sete átomos de carbono (C6-C1) e são os ácidos
fenólicos mais simples encontrados na natureza. O segundo é formado pelos ácidos
cinâmicos, que possuem nove átomos de carbono (C6-C3), sendo sete os mais comumente
encontrados no reino vegetal. Por fi m, as cumarinas são derivadas do ácido cinâmico por
ciclização da cadeia lateral do ácido o-cumárico (SOARES, 2002).
CAROTENOIDES
Os carotenoides são corantes naturais com estrutura química composta por ligações
duplas conjugadas, que são responsáveis por sua cor e por sua função antioxidante. A ação
desses fi toquímicos sobre os radicais livres é proporcional ao número de ligações duplas
conjugadas, presentes nas suas moléculas (RAO; RAO, 2007).
Além de serem potentes antioxidantes, alguns carotenoides contribuem como
vitamina A na dieta. Entre eles, se destaca o β-caroteno que é o mais importante precursor
da vitamina A e está amplamente distribuído nos alimentos. Há também carotenoides que
não são precursores de vitamina A, como licopeno e luteína (HANDELMAN, 2001).
O licopeno é um dos 600 pigmentos carotenoides encontrados na natureza e um dos
25 encontrados no plasma e tecidos humanos. Ele se apresenta bem distribuído em muitos
tecidos do corpo, sendo o fígado o órgão que mais o acumula (SHAMI; MOREIRA, 2004).
Além disso, consiste em um composto lipossolúvel, caracterizado por uma estrutura
simétrica e acíclica, sendo constituído somente por átomos de carbono e hidrogênio,
contendo 11 ligações duplas conjugadas e 2 ligações não conjugadas (RAO; SHEN, 2002).
FONTES ALIMENTARES
A maior parte da vitamina C (mais de 85%) na dieta humana é suplementada por
frutas e vegetais preferentemente ácidos. O conteúdo de ácido ascórbico em frutas e
PEREIRA, A. L. F.; VIDAL, T. F.; CONSTANT, P. B. L. Antioxidantes alimentares: importância química e biológica. Nutrire: rev. Soc. Bras. Alim. Nutr.= J. Brazilian Soc. Food Nutr., São Paulo, SP, v. 34, n. 3, p. 231-247, dez. 2009.
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vegetais varia com as condições sob as quais eles crescem e o grau de maturação (LEE;
KADER, 2000).
Pantelidis et al. (2007) avaliou a capacidade antioxidante de cerejas (Cormus mas)
cultivadas no norte da Grécia. Estes frutos apresentaram excelente atividade antioxidante
que são provenientes do ácido ascórbico e antocianinas presentes.
A vitamina E ocorre naturalmente em alimentos de origem vegetal, principalmente nos
vegetais verde-escuros, nas sementes oleaginosas, nos óleos vegetais e no germe de trigo.
Além de presente em alimentos vegetais, a vitamina E também é encontrada em alimentos
de origem animal, como gema de ovo e fígado (BATISTA; COSTA; SANTANA, 2007).
Os frutos além de conterem vitaminas C e E, possuem compostos fenólicos com
ação antioxidante (KUSKOSKI et al., 2006b). Entre as frutas, a uva consiste em uma das
maiores fontes destes compostos. Os principais compostos fenólicos presentes na uva são
os fl avonoides (antocianinas, fl avanóis e fl avonóis) e os ácidos fenólicos (derivados dos
ácidos cinâmicos e benzoicos) (GARCÍA-ALONSO et al., 2006).
Ishimoto et al. (2006) reportaram que os compostos fenólicos, presentes no
vinho, possuem atividade antioxidante, sendo que os vinhos tintos oferecem maiores
benefícios do que os rosados e brancos em função do teor de compostos fenólicos, que é
consideravelmente maior nos tintos.
Malacrida e Motta (2005), avaliando os compostos fenólicos em sucos de uva,
encontraram concentrações de fenólicos totais e antocianinas semelhantes às encontradas
para o vinho tinto.
Sementes de caqui e uva são ricas em compostos antioxidantes, incluindo compostos
fenólicos. Ahn et al. (2002) avaliaram a atividade antioxidante dos extratos da semente
de caqui e de uva in vivo. Foi observado que as sementes de caqui apresentaram maior
atividade antioxidante que as de uva como também uma maior concentração de compostos
fenólicos.
Outra pesquisa, realizada por Kuskoski et al. (2006a) in vitro determinou a atividade
antioxidante de frutos tropicais silvestres e polpas de frutas congeladas. Esses autores
observaram que a capacidade antioxidante do fruto silvestre baguaçu (Eugenia umbellifl ora
Berg) foi maior que a do jambolão (Eugenia jambolana Lam). Além disso, no que se
refere às polpas de frutas congeladas, estas apresentaram elevados teores de compostos
fenólicos, obtendo maior destaque para as polpas de acerola (Malpighia glabra Linn.) e
manga (Mangifera indica L.).
A romã (Punica granatum, L.) também apresenta em sua composição compostos
fenólicos como, antocianinas, quercitina e ácidos fenólicos (JARDINI; MANCINI FILHO,
2007). Também foram identifi cadas quantidades consideráveis de fl avonoides no suco
fermentado e no óleo da romã (AJAIKUMAR et al., 2005; ROSS; SELVASUBRAMANIAN;
JAYASUNDAR, 2001).
PEREIRA, A. L. F.; VIDAL, T. F.; CONSTANT, P. B. L. Antioxidantes alimentares: importância química e biológica. Nutrire: rev. Soc. Bras. Alim. Nutr.= J. Brazilian Soc. Food Nutr., São Paulo, SP, v. 34, n. 3, p. 231-247, dez. 2009.
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Pesquisas realizadas com frutas do cerrado brasileiro como Annona crassifl ora
(araticum), Solanum lycocarpum (lobeira), Eugenia dysenterica (cagaita) e Caryocar
brasilense (pequi) evidenciaram a alta atividade antioxidante destes frutos, decorrentes
dos compostos fenólicos (ROESLER et al., 2007).
No que se refere aos cereais, o sorgo tem sido mencionado como fonte de compostos
fenólicos, sendo que todas as espécies de sorgo contêm ácidos fenólicos e a maioria contém
fl avonoides (DYKES; ROONEY, 2006).
Os produtos da soja contêm isofl avonas que pertencem ao grupo dos fl avonoides.
Embora seja largamente conhecido que o consumo de soja pelos humanos possa produzir
efeitos antioxidantes, há pouca evidência direta para esta hipótese. Isso ocorre em virtude
do efeito antioxidante da soja ter sido estudado somente in vitro (YANG et al., 2000).
Silva, Nascimento e Moreira (2007) avaliaram a presença de compostos fenólicos
de amostras de café em diferentes formas de preparo. O café solúvel foi a amostra que
apresentou melhor proteção contra a oxidação (71,3%). Os resultados in vitro obtidos
sugerem o café como fonte de compostos fenólicos, atuando na proteção de processos
oxidativos.
O chá verde preparado com folhas de Camellia sinensis é particularmente rico em
catequinas. Considerando a importância da ingestão deste chá na dieta humana, estudos
têm sido realizados para avaliar o seu efeito antioxidante (CHEN et al., 2008; COIMBRA
et al., 2006).
A erva-mate (Ilex paraguariensis) apresenta altas concentrações de fl avonoides que
passam para a bebida durante o processo de infusão da erva (BASTOS; TORRES, 2003).
Canterle (2005), estudando o chá da erva-mate, observou um excelente efeito antioxidante
desta bebida tanto em sistemas químicos quanto biológicos.
Além dos produtos de origem vegetal, um estudo utilizando cinco diferentes tipos
de mel evidenciou que esse alimento contém signifi cante concentração de fl avonoides
(AL-MAMARY; AL-MEERI; AL-HABORI, 2002).
O organismo humano não é capaz de sintetizar carotenoides, dessa forma eles são
obtidos exclusivamente da dieta alimentar. Algumas das principais fontes de carotenoides
são cenouras e abóboras (β-caroteno), tomates e produtos derivados, como extrato, polpa e
molhos (licopeno) e espinafre (luteína) (MORITZ; TRAMONTE, 2006; SILVA; NAVES, 2001).
Melo et al. (2003) avaliaram a atividade antioxidante in vitro do coentro (Coriandrum
sativum L.). Em virtude de seus constituintes carotenoides, os resultados permitiram
considerar esta especiaria como um potente antioxidante.
Várias espécies de algas marinhas estão sendo cultivadas comercialmente em alguns
países e a biomassa produzida tem sido utilizada como fonte de produtos para aplicação na
indústria de alimentos. Dentre os inúmeros compostos extraídos encontram-se os carotenoides,
os compostos fenólicos e a vitamina C (DERNER et al., 2006; VIDAL et al., 2006).
PEREIRA, A. L. F.; VIDAL, T. F.; CONSTANT, P. B. L. Antioxidantes alimentares: importância química e biológica. Nutrire: rev. Soc. Bras. Alim. Nutr.= J. Brazilian Soc. Food Nutr., São Paulo, SP, v. 34, n. 3, p. 231-247, dez. 2009.
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O licopeno pode ser encontrado em um número limitado de alimentos, sendo o tomate
e os seus derivados as melhores contribuições dietéticas. No entanto, são boas fontes desse
elemento também o mamão, a goiaba vermelha, a pitanga e a melancia (SHAMI; MOREIRA,
2004; TAKEOKA et al., 2001).
De acordo com Bramley (2000), 85% do licopeno consumido são provenientes do
tomate e seus derivados. As concentrações de licopeno nos tomates apresentam grande
variação, principalmente no que diz respeito à coloração, maturação e local de plantio.
OXIDAÇÃO EM SISTEMAS BIOLÓGICOS
A relação dos radicais livres com os antioxidantes e a preocupação com seus
mecanismos de ação se tornou essencial à compreensão de algumas patogenias, em virtude
da produção excessiva desses radicais poder conduzir a diversos danos celulares.
O termo radical livre ou espécies reativas ao oxigênio é utilizado para designar
qualquer átomo ou molécula com existência independente, contendo um ou mais elétrons
não pareados, nos orbitais externos, o que o leva a exercer uma alta reatividade frente aos
compostos que se aproximam de sua órbita externa (CERQUEIRA; MEDEIROS; AUGUSTO,
2007; SOUSA et al., 2007).
Os radicais livres são produzidos continuamente durante os processos metabólicos
e atuam como mediadores para a transferência de elétrons em várias reações bioquímicas,
desempenhando funções importantes no metabolismo.
Estas espécies reativas podem ser geradas por fontes endógenas ou exógenas. Por
fontes endógenas, originam-se de processos biológicos que normalmente ocorrem no
organismo, podendo ser formadas no citoplasma, nas mitocôndrias ou na membrana, e
seu alvo celular (proteínas, lipídios, carboidratos e moléculas de DNA) está relacionado
com seu sítio de formação (ANDERSON, 1996). Como fontes exógenas de radicais livres
têm-se radiações gama e ultravioleta, medicamentos, dieta, cigarro e poluentes ambientais
(SOARES, 2002).
Dentre os radicais livres, estão incluídos o superóxido, a hidroxila, o hidroperóxido,
o óxido nítrico e o dióxido de nitrogênio, que podem causar danos ao DNA ou oxidar
lipídios e proteínas (SHAMI; MOREIRA, 2004; SOUSA et al., 2007). Destes, o radical hidroxila
é o mais reativo, podendo ocasionar lesões nas moléculas celulares; enquanto o peróxido
de hidrogênio, apesar de não ser considerado um radical livre, é capaz de atravessar a
membrana nuclear e induzir danos na molécula de DNA (BIANCHI; ANTUNES, 1999).
A oxidação é um processo metabólico que leva à produção de energia necessária para
as atividades essenciais das células e esta ocorre a partir da redução completa do oxigênio por
quatro elétrons, através do transporte mitocondrial de elétrons. Entretanto, o oxigênio pode
receber menos de quatro elétrons e formar radicais livres. Em determinadas condições, pode
ocorrer elevação na produção destes radicais, levando ao estresse oxidativo, durante o qual
PEREIRA, A. L. F.; VIDAL, T. F.; CONSTANT, P. B. L. Antioxidantes alimentares: importância química e biológica. Nutrire: rev. Soc. Bras. Alim. Nutr.= J. Brazilian Soc. Food Nutr., São Paulo, SP, v. 34, n. 3, p. 231-247, dez. 2009.
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algumas destas espécies reativas ao oxigênio, podem produzir danos, como a peroxidação
de lipídios insaturados das membranas celulares (RODRIGUES et al., 2003).
A peroxidação lipídica nas membranas celulares inicia-se quando os radicais livres
atacam as cadeias de ácidos graxos poli-insaturados dos fosfolipídios e do colesterol. Os
radicais de carbono formados podem reagir com o oxigênio originando radicais peroxila,
que por sua vez podem atacar novas cadeias de ácidos graxos poli-insaturados, propagando
a reação (OMONI; ALUKO, 2005; VALKO et al., 2004). Estas reações em cadeia podem afetar
a integridade estrutural e funcional da membrana (SOARES, 2002).
O estresse oxidativo tem sido associado ao desenvolvimento de muitas doenças
crônicas e degenerativas, incluindo o câncer, doenças cardíacas, doenças degenerativas
como Alzheimer, bem como está envolvido no processo de envelhecimento (RAO; RAO,
2007; ROESLER et al., 2007).
Além disso, os danos induzidos pelos radicais livres podem afetar muitas moléculas
biológicas, incluindo os lipídios, as proteínas, os carboidratos e as vitaminas presentes nos
alimentos (BIANCHI; ANTUNES, 1999), levando a uma redução do seu valor nutricional.
Em vista dos prejuízos provenientes do excesso de espécies reativas ao oxigênio, as
células dispõem de uma variedade de mecanismos de defesa contra os danos causados por
estas espécies: as defesas antioxidantes (CERQUEIRA; MEDEIROS; AUGUSTO, 2007).
Os diversos compostos antioxidantes podem ter origem endógena ou serem
provenientes da dieta alimentar. Destas últimas, destacam-se vitaminas, compostos fenólicos
e carotenoides (OMONI; ALUKO, 2005; VALKO et al., 2004).
Os antioxidantes são capazes de estabilizar ou desativar os radicais livres antes que
ataquem os alvos biológicos nas células (ATOUI et al., 2005; BARREIROS; DAVID; DAVID,
2006). In vivo, normalmente, existe um equilíbrio entre a produção de espécies reativas ao
oxigênio e a capacidade da defesa por antioxidantes endógenos (BAGCHI et al., 2000).
MECANISMOS DE AÇÃO DOS ANTIOXIDANTES
Os antioxidantes proporcionam proteção contra os prejuízos oxidativos e vêm
chamando atenção como um potencial agente quimiopreventivo (AHN et al., 2002).
De forma geral, denominam-se antioxidantes as substâncias que presentes em
concentrações baixas, comparadas ao substrato oxidável, retardam signifi cativamente ou
inibem a oxidação desse substrato. Os radicais formados a partir de antioxidantes não são
reativos para propagar a reação em cadeia, sendo neutralizados por reação com outro radical,
formando produtos estáveis ou podem ser reciclados por outro antioxidante (BARREIROS;
DAVID; DAVID, 2006; OMONI; ALUKO, 2005).
Os componentes celulares não são protegidos totalmente por antioxidantes endógenos,
e é bem estabelecido que antioxidantes obtidos da dieta sejam indispensáveis para a defesa
PEREIRA, A. L. F.; VIDAL, T. F.; CONSTANT, P. B. L. Antioxidantes alimentares: importância química e biológica. Nutrire: rev. Soc. Bras. Alim. Nutr.= J. Brazilian Soc. Food Nutr., São Paulo, SP, v. 34, n. 3, p. 231-247, dez. 2009.
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apropriada contra a oxidação e, portanto, têm importante papel na manutenção da saúde
(CERQUEIRA; MEDEIROS; AUGUSTO, 2007).
As lesões causadas pelos radicais livres nas células podem ser prevenidas ou reduzidas
pela atividade de antioxidantes, sendo estes encontrados em muitos alimentos.
De acordo com Bianchi e Antunes (1999), os antioxidantes atuam em diferentes níveis
na proteção dos organismos. O primeiro mecanismo de defesa contra os radicais livres é
impedir a sua formação, principalmente pela inibição das reações em cadeia com o ferro e
o cobre. Além disso, os antioxidantes são capazes de interceptar os radicais livres gerados
pelo metabolismo celular ou por fontes exógenas, impedindo o ataque sobre os lipídios, os
aminoácidos das proteínas, a dupla ligação dos ácidos graxos poli-insaturados e as bases
do DNA, evitando a formação de lesões e a perda da integridade celular.
Assim, os antioxidantes podem agir diretamente na neutralização da ação dos radicais
livres ou participar indiretamente de sistemas enzimáticos com essa função, podendo ser
classifi cados em compostos enzimáticos e não-enzimáticos, estando presentes tanto no
organismo como nos alimentos ingeridos (SHAMI; MOREIRA, 2004).
No sistema enzimático de defesa antioxidante, estão presentes as enzimas superóxido-
dismutase, glutationa-peroxidase e catalases. Estas substâncias podem remover oxigênio
ou compostos altamente reativos, reagindo com os compostos oxidantes e protegendo as
células e os tecidos do estresse oxidativo (RAMALHO; JORGE, 2006).
Dos componentes não-enzimáticos da defesa antioxidante, destacam-se algumas
vitaminas (vitamina C e vitamina E), compostos fenólicos (fl avonoides, e ácidos fenólicos)
e carotenoides (β-caroteno e licopeno) (PAPAS, 1999).
A vitamina C é um composto removedor de oxigênio que atua capturando o oxigênio
presente no meio, através de reações químicas estáveis tornando-o, consequentemente,
indisponível para atuar como propagador da autoxidação (RAMALHO; JORGE, 2006). Além
disso, tem o alto poder antioxidante de reciclar a vitamina E no processo de peroxidação
lipídica das membranas e lipoproteínas (OMONI; ALUKO, 2005; VALKO et al., 2004).
Vitamina E, na sua forma ativa α-tocoferol, é encontrada em lipoproteínas e
membranas, atuando no bloqueio da reação em cadeia da peroxidação lipídica, através do
sequestro do radical peroxila (SOUSA et al., 2007).
O efeito cooperativo entre as vitaminas C e E é frequentemente mencionado na
literatura, mostrando que a interação dessas vitaminas é efetiva na inibição da peroxidação
dos lipídios da membrana e na proteção do DNA (MURAKAMI et al., 2006).
Os compostos fenólicos agem neutralizando ou sequestrando radicais livres e quelando
metais de transição. Os intermediários formados pela ação de antioxidantes fenólicos são
relativamente estáveis, devido à ressonância do anel aromático presente na estrutura destas
substâncias. A capacidade antioxidante destes compostos é atribuída ao poder redutor do
grupo hidroxila aromático, que reduz radicais livres reativos (SOARES, 2002).
PEREIRA, A. L. F.; VIDAL, T. F.; CONSTANT, P. B. L. Antioxidantes alimentares: importância química e biológica. Nutrire: rev. Soc. Bras. Alim. Nutr.= J. Brazilian Soc. Food Nutr., São Paulo, SP, v. 34, n. 3, p. 231-247, dez. 2009.
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Os antioxidantes fenólicos são considerados como primários, agindo como terminais
para os radicais livres, promovendo remoção ou inativação destes, através da doação de
átomos de hidrogênio a estas moléculas, interrompendo a reação em cadeia (RAMALHO;
JORGE, 2006).
Entre os compostos fenólicos, os fl avonoides atuam como antioxidantes na inativação
dos radicais livres, em ambos os compartimentos celulares: lipofílico e hidrofílico. Esses
compostos têm a capacidade de doar átomos de hidrogênio e, portanto, inibir as reações
em cadeia provocadas pelos radicais livres (ARORA; NAIR; STRASBURG, 1998).
Algumas pesquisas, utilizando ácidos fenólicos, mostraram um alto poder antioxidante
destes ácidos, sendo comparado ao encontrado para a vitamina C, E e β-caroteno (SOARES,
2002).
O mecanismo pelo qual os carotenoides protegem os sistemas biológicos dos
radicais livres depende da transferência de energia do oxigênio excitado para a molécula
do carotenoide (SOUSA et al., 2007).
Os carotenoides reagem principalmente com os radicais peróxidos e com o oxigênio
molecular. Carotenoides como o β-caroteno e o licopeno, exercem funções antioxidantes
em fases lipídicas, bloqueando os radicais livres que danifi cam as membranas lipoproteicas
(SHAMI; MOREIRA, 2004).
O β-caroteno atua inibindo o processo de oxidação da lipoproteína de baixa densidade
(LDL) que constitui em fator crucial para o desenvolvimento da aterosclerose. Devido à
sua estrutura, atuam protegendo as estruturas lipídicas da oxidação ou por sequestro de
radicais livres gerados no processo fotoxidativo (MORAES et al., 2006).
O licopeno é tido como o carotenoide que possui a maior capacidade de sequestrar
o oxigênio singlete, possivelmente devido à presença das duas ligações duplas não
conjugadas, o que lhe oferece maior reatividade (KRINSKY, 2001).
BENEFÍCIOS DOS ANTIOXIDANTES
Pesquisas sugerem que os antioxidantes são efi cazes na prevenção de doenças
crônicas associadas ao estresse oxidativo quando administrados a grupos que apresentem
concentrações plasmáticas inadequadas destes micronutrientes (CERQUEIRA; MEDEIROS;
AUGUSTO, 2007).
O balanço entre o estresse oxidativo e as funções antioxidantes dos organismos vivos
parece ter um papel na carcinogênese (WETTASINGHE et al., 2002). O estresse oxidativo está
frequentemente associado com alterações nas concentrações séricas de glicose e de lipídios.
Entre os antioxidantes que têm recebido maior atenção, por sua possível ação benéfi ca
na glicemia e prevenção da doença aterosclerótica, estão as vitaminas C e E, os compostos
fenólicos e os carotenoides (RODRIGUES et al., 2003).
PEREIRA, A. L. F.; VIDAL, T. F.; CONSTANT, P. B. L. Antioxidantes alimentares: importância química e biológica. Nutrire: rev. Soc. Bras. Alim. Nutr.= J. Brazilian Soc. Food Nutr., São Paulo, SP, v. 34, n. 3, p. 231-247, dez. 2009.
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A vitamina C participa dos processos de óxidorredução, aumentando a absorção de
ferro e a inativação de radicais livres. Além disso, esta vitamina pode reduzir os níveis de
marcadores infl amatórios relacionados com doenças coronarianas (ARANHA et al., 2000).
O α-tocoferol atua na redução dos danos provocados pelos radicais livres associados
com doenças específi cas, incluindo câncer, artrite e envelhecimento (SOUZA; SOUZA
NETO; MAIA, 2003).
Outro grupo de antioxidantes, notadamente importante, são os compostos
fenólicos. Estudos têm demonstrado a associação entre o consumo de alimentos ricos
nestes compostos e a prevenção de doenças, tais como câncer e doenças coronarianas
(STEINMETZ; POTTER, 1996).
Estudos demonstraram que os compostos fenólicos apresentaram infl uência sobre
fatores biológicos, como atenuação de fatores aterogênicos (AVIRAM et al., 2000; AVIRAM;
DORNFELD, 2001), modulação das respostas anti-infl amatórias (ROSS; SELVASUBRAMANIAN;
JAYASUNDAR, 2001) e de enzimas do sistema de defesa antioxidante endógeno (superóxido
dismutase, catalase e glutationa peroxidase) (AJAIKUMAR et al., 2005).
Os fl avonoides desempenham atividade inibitória das enzimas oxidantes cicloxigenase
e lipoxigenase (SCHUBERT; LANSKI; NEEMAN, 1999). Além disso, destaca-se o fl avonoide
rutina, ao qual são atribuídos efeitos como elevação do colesterol-HDL e diminuição dos
fatores de risco para a aterosclerose e doenças cardiovasculares, associados à elevação na
atividade da enzima antioxidante superóxido dismutase (RODRIGUES et al., 2003).
Ainda entre os compostos fenólicos, os ácidos fenólicos possuem propriedades
antioxidantes tanto para os alimentos como para o organismo, sendo, por isso, indicados
para o tratamento e prevenção do câncer e das doenças cardiovasculares (DEGÁSPARI;
WASZCZYNSKYZ, 2004).
Quanto aos carotenoides, o β-caroteno possui a capacidade de prevenir danos
celulares e diminuir os níveis de espécies de oxigênio reativas no meio intracelular,
reduzindo os riscos de lesão de material genético. Além disso, apresentam ação antioxidante
em células pulmonares expostas às nitrosaminas do tabaco (HANDELMAN, 2001).
Dentre os carotenoides, o licopeno é o que tem merecido maior destaque. Isto
se deve ao fato deste composto aparecer atualmente como um dos mais potentes
antioxidantes, sendo sugerido na prevenção da carcinogênese e da aterogênese por
proteger moléculas como lipídios, LDL, proteínas e DNA (LUGASI et al., 2003; NUNES;
MERCADANTE, 2004).
Existem evidências de que o consumo de tomates e de seus produtos, que constituem
excelente fonte de licopeno, esteja associado a uma redução do risco de câncer e doenças
cardiovasculares (NUNES; MERCADANTE, 2004).
A oxidação da molécula de LDL é o passo inicial para o desenvolvimento do processo
aterogênico e, consequente doença coronária (RAO; AGARWAL, 2000), embora exista
PEREIRA, A. L. F.; VIDAL, T. F.; CONSTANT, P. B. L. Antioxidantes alimentares: importância química e biológica. Nutrire: rev. Soc. Bras. Alim. Nutr.= J. Brazilian Soc. Food Nutr., São Paulo, SP, v. 34, n. 3, p. 231-247, dez. 2009.
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um limite na evidência de que uma suplementação de licopeno possa reduzir os níveis
de LDL (ARAB; STECK, 2000).
Além desses inúmeros benefícios, o que torna ainda mais importante o consumo
de antioxidantes dietéticos é o fato de que não existem evidências de que o consumo
de alimentos ricos em antioxidantes ao longo da vida acarrete efeitos prejudiciais.
Ao contrário, há fortes evidências epidemiológicas de que estejam associados a
um envelhecimento saudável e à longevidade funcional (CERQUEIRA; MEDEIROS;
AUGUSTO, 2007).
CONSIDERAÇÕES FINAIS
O organismo humano está sujeito ao estresse oxidativo causado por radicais livres
provenientes do meio ambiente ou geradas pelo próprio organismo. Entre as biomoléculas
alvo dessas espécies encontram-se as que compõem membranas celulares, proteínas,
DNA e RNA, cujas alterações podem levar a inúmeros problemas de saúde. A utilização
de agentes antioxidantes pode representar uma nova abordagem na inibição dos danos
provocados pelo excesso de radicais livres. Assim, o conhecimento das fontes alimentares
e dos mecanismos de ação dos principais antioxidantes dietéticos (vitaminas, compostos
fenólicos e carotenoides) permite sua utilização consciente e segura e os torna uma
alternativa à manutenção de uma vida saudável.
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Recebido para publicação em 28/08/08.Aprovado em 19/08/09.
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