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Desenvolvimento de um biscoito tipo cookie a base de soja/aveia e avaliação
de seus efeitos metabólicos em ratos diabéticos
Development of a cookie biscuit based on soybean / oats and evaluation of its methabolic effect in diabetic rats
Simone Cardoso Lisboa Pereira^1 Márcia Regina Pereira Monteiro^2 Gilberto Simeone Henriques^2 Juliana Pizzol Organo^3 Lorena Vieira Machado Almeida^3
Trabalho realizado no Curso de Nutrição da Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG) 1- Doutora, Professora do Curso de Nutrição da Universidade Federal de Minas Gerais. 2- Doutor(a), Professor(a) do Curso de Nutrição da Universidade Federal de Minas Gerais. 3- Bolsistas de Iniciação Científica
R e s u m o
OBJETIVO : Considerando o quadro epidemiológico mundial, verifica-se que o Diabetes Mellitus (DM) assume relevância para o campo da saúde pública na medida em que é ascendente e encontra-se associado a outras doenças e agravos não transmissíveis. Portanto, uma das estratégias para a adequação nutricional e controle do DM, são estudos voltados para o desenvolvimento de alimentos que tenham características funcionais. O objetivo foi de elaborar, testar e avaliar os efeitos de um biscoito tipo cookie, a base de soja e aveia, em ratos normais e diabéticos.
MÉTODOS : foram elaboradas três formulações de biscoitos, contendo farinha de soja e aveia. A composição química centesimal desses foi realizada com determinações analíticas preconizadas pela AOAC e pelo Instituto Adolfo Lutz. Procedeu-se à análise sensorial das formulações com indivíduos diabéticos não treinados, utilizando o método afetivo com escala hedônica. No ensaio biológico utilizou-se 24 ratos Wistar, divididos em grupos de seis animais: Grupos I e II, testes, compostos por animais alimentados com dieta adicionada de 20% do produto elaborado; Grupos III e IV, controles, compostos por animais alimentados com dieta padrão. Os animais dos grupos I e III foram induzidos ao diabetes. Os parâmetros clínicos: ingestão hídrica, diurese, ingestão alimentar e excreção fecal foram monitorados diariamente. Nos tempos 0 e 20 dias de tratamento foram realizadas as determinações de glicemia e aferição do peso dos animais. Para a análise estatística foi aplicada ANOVA-F, seguido pelo teste de Tukey, nível de significância de 5%.
RESULTADOS : observou-se que não houve diferença estatística (p>0,05) entre a composição centesimal dos biscoitos desenvolvidos, com exceção de um parâmetro da formulação contendo mel, cuja umidade foi superior as demais. Quanto ao teste sensorial, a formulação do biscoito acrescida de chocolate granulado foi a melhor avaliada pelos julgadores, apresentando melhor textura, sabor e aparência. Em relação ao ensaio biológico observou-se melhora significativa (p<0,05) dos ratos diabéticos que receberam a ração contendo soja e aveia, em relação ao grupo diabético que recebeu a dieta padrão, em termos de: níveis glicêmicos, excreção urinária, ingestão alimentar, ganho de peso e volume de excreção fecal.
CONCLUSÃO : o biscoito elaborado apresentou efeito satisfatório no controle do diabetes.
Descritores : Diabetes mellitos; Feijão de soja; Avena sativa; Alimento funcional.
Pereira SCL, Monteiro MRP, Henriques GS, Organo JP, Almeida LVM. Desenvolvimento de um biscoito tipo cookie a base de soja/aveia e avaliação de seus efeitos metabólicos em ratos diabéticos. Rev. Med. Res. 2011; 13 (2) 97-107.
I N T R O D U Ç Ã O
O Diabetes Mellitus (DM), uma das Doenças e Agravos Não Transmissíveis (DANT) em crescimento significativo, constitui um grave problema de saúde pública por sua alta prevalência na população mundial, tanto em países desenvolvidos, quanto naqueles em desenvolvimento; suas complicações crônicas, que envolvem desordens metabólicas e alterações funcionais em diferentes órgãos e sistemas do organismo; alta taxa de mortalidade; altos custos financeiros e sociais envolvidos no tratamento; além de deterioração significativa e progressiva da qualidade de vida (1,2)^.
Essa síndrome sistêmica e evolutiva, sinalizada por uma hiperglicemia crônica, atualmente afeta cerca de 171 milhões de indivíduos em nível mundial e com projeção de chegar a 366 milhões de pessoas em 2030, aumentando a prevalência de 2,8% em 2000 para 4,4%(3). No Brasil, uma pesquisa(4)^ de rastreamento de diabetes e hipertensão, coordenada pelo Ministério da Saúde, entre 2001 e 2003, demonstrou que dos 22.069.905 milhões de rastreamento por glicemia capilar casual, foram detectados 16 indivíduos diabéticos sem diagnóstico prévio em cada 1.000 rastreados.
Diante do quadro epidemiológico do DM apresentado, destaca-se a importância de estudos voltados para o desenvolvimento de alimentos que tenham características funcionais ou nutracêuticas, com intuito de fornecer opções e informações para a adequação nutricional e redução de risco de DANT’S, dentre elas o DM, e assim também promover o desenvolvimento de novos produtos.(4)
Para satisfazer essas demandas de saúde, muitas indústrias de alimentos estão encontrando maneiras de adicionar ingredientes funcionais aos seus produtos.(5)^ Em sua grande maioria os produtos de panificação são utilizados como fonte para a incorporação de diferentes ingredientes para a sua diversificação nutricional.(6)^ Os biscoitos estão entre os alimentos mais populares consumidos quase em todos os níveis socioeconômicos. Isto se deve principalmente a fatos como facilidade de consumo, boa qualidade nutricional, disponibilidade em diferentes variedades e custo acessível.(7)^ Com essas características, o biscoito torna-se uma boa opção para o desenvolvimento de produtos com ingredientes funcionais.
Neste contexto, destaca-se como ingrediente funcional a soja (Glycine max L Merrill). Essa leguminosa possui isoflavonas, que estão relacionadas à ação antioxidante e outras substâncias capazes de atuar na prevenção de DANT: fibras; oligossacarídeos (rafinose e estaquiose), com potencial prebiótico; vitaminas e minerais. A soja também tem sido colocada em evidência pelo elevado valor nutritivo, com destaque para o teor proteico.(8)
Outro alimento que vem sendo incorporado em diversas preparações com a finalidade funcional é a aveia (Avena sativa L.), um cereal com excelente valor nutricional.(9)^ As β -glicanas, uma das frações da fibra alimentar presente na aveia, são de grande importância para a saúde humana e têm gerado interesse devido às respostas fisiológicas que produzem como fibra alimentar. As β -glicanas reduzem o risco de doenças cardiovasculares, diabetes, hipertensão e obesidade.(10)^ Essas fibras tem efeito protetor na redução do risco de DANT.(11)
Diante do exposto, o presente trabalho propõe elaborar, testar e avaliar os efeitos nutricionais e metabólicos causados pela ingestão de um biscoito tipo cookie a base de soja e aveia em ratos normais e diabéticos. Obtendo-se um produto com predominância de ingredientes comprovadamente funcionais, com boa aceitação e com resultados significativos de seus efeitos fisiológicos e metabólicos, esse poderá ser indicado e até sugerida sua produção, com objetivo de atingir indivíduos acometidos ou sob risco desenvolverem DANT.
M É T O D O S
Desenvolvimento do biscoito Os biscoitos foram elaborados conforme metodologia proposta pela AACC (American Association Cereal Chemists),(12) método n°10-50D. Foram testadas três formulações com os seguintes ingredientes e proporções: adoçante esteviosídio (9,5%), margarina (18%), farinha de soja (18%), ovos (10%), leite (6%), farinha de trigo (19%), chocolate granulado ou chocolate em pó ou passas
de jejum, somente com fornecimento de água ad libitum , e depois de 30 minutos da indução os animais foram alimentados. Após três dias de aplicada a injeção de Aloxana, foram coletadas as amostras de sangue e analisadas as concentrações de glicose para determinar e confirmar o desenvolvimento do diabetes nos ratos. Foram considerados diabéticos aqueles animais que apresentaram sinais clínicos compatíveis com o DM, como perda de peso, polidpisia, poliúria, e polifagia acompanhados de alterações da glicose sanguínea representadas por glicemia de 12 horas de jejum acima de 200mg/dL.(17)^ Após oito dias, a glicose sanguínea foi novamente mensurada e os animais que apresentaram glicemia inferior a 200mg/dL foram novamente induzidos, seguindo o mesmo protocolo.
Os animais foram alimentados diariamente, com aproximadamente 20g de ração e 250ml de água para os controles e 340 ml para os diabéticos, onde os ratos do grupo I e II receberam rações semipurificadas (AIN-93) contendo 20% do biscoito desenvolvido. Já os grupos III e IV, foram alimentados com ração semipurificada padrão (AIN-93). Este procedimento foi realizado diariamente até o término do experimento.
Avaliação Clínica e Laboratorial Os parâmetros clínicos foram monitorados diariamente sendo registrados: a média de ingestão hídrica (mL/24h); a média de diurese (mL/24h) verificadas por meio de provetas com capacidade volumétrica de 100mL e variações de 10mL e 5mL; a média de ingestão alimentar (g/24h), calculada pelo peso das sobras do dia seguinte; e a média diária de excreção de resíduos fecais (g/24h), calculada pelos resíduos depositados no fundo das gaiolas metabólicas.
As avaliações de peso e as dosagens de glicose plasmática foram realizadas no início (Tinicial) e final (Tfinal) do tratamento (1º e 20º dias respectivamente), em todos os grupos, após jejum de 12 horas, para confirmação do diabetes por meio de teste de fitas reagentes, empregando-se glicosímetro Accu-Check® Advantage II. Os animais foram anestesiados com éter e a gota de sangue coletada na cauda dos animais e colocada na fita, fazendo-se a leitura da glicemia após 1 minuto.
Análise Estatística Para a análise estatística dos dados foi aplicada uma análise de variância de uma via (ANOVA) F (one-way), seguido pelo teste de Tukey HSD. Em todos os cálculos foi estabelecido um nível de significância de 5%. O software utilizado para os testes estatísticos foi Epi Info 6.04b.
R E S U L T A D O S
Os resultados da composição centesimal das formulações desenvolvidas de biscoitos de aveia estão apresentados na Tabela 1. Constatou-se que não houve diferença estatística significativa (p>0,05) entre as três formulações em relação aos teores de carboidrato, proteína, lipídios e cinzas, entretanto, para umidade houve diferença significativa (p<0,05) entre as formulações que continham chocolate em pó e aquela contendo mel.
Tabela 1. Composição centesimal de diferentes formulações de biscoitos de soja e aveia, Belo Horizonte, MG, 2010.
Componente (% b.s.)*
Formulações do Biscoito de Soja e Aveia
Chocolate granulado Chocolate me pó Mel
Carboidrato 73,45a±0,30 73,74 a±0,19 73,37 a±0, Proteína (Nx6,25) 11,82 a±0,62 11,10 a±0,21 11,76 a±0, Lipídios totais 14,77 a±0,11 14,81 a±0,27 14,85 a±0, Cinzas 3,93 a±0,29 4,25 a±0,25 4,20 a±0, Umidade 3,93 a±0,03 8,19 a±0,02 8,08 ab±0,
b.s. = base seca. *Média de três determinações (triplicata) ± desvio padrão. As médias na mesma linha, seguidas de mesma letra, não diferem entre si, ao nível de 5% de probabilidade de erro, pelo teste de Tukey.
A formulação com chocolate granulado foi a selecionada, pelos pesquisadores, com base nos aspectos de sabor, textura e aparência, uma vez que não houve diferença significativa na composição nutricional (p>0,05) entre as formulações. Para confirmar esta seleção, procedeu-se a avaliação sensorial pelos potenciais consumidores do produto. Os resultados dessa avaliação sensorial mostraram que os julgadores apontaram predominantemente o atributo “muito bom” para os três parâmetros avaliados nas amostras de biscoito de soja e aveia
Tabela 2 – Análise sensorial, por provadores diabéticos, do biscoito de soja e aveia selecionado pelos pesquisadores, Belo Horizonte, MG, 2010.
Aspectos avaliados
Escala de pontos (nº / %)
Muito bom Bom Regular Ruim Muito Ruim Sabor 18 (60%) 12 (40%) 0 (0%) 0 (0%) 0 (0%) Textura 18 (60%) 12 (40%) 0 (0%) 0 (0%) 0 (0%) Aparência 22 (73%) 8 (27%) 0 (0%) 0 (0%) 0 (0%)
A partir desses resultados foi possível incorporar a massa do biscoito selecionado às rações experimentais e testá-las no modelo mimético de ratos pelo ensaio biológico, no qual a ração foi oferecida para os quatro diferentes grupos de animais. De acordo com os resultados apresentados na Tabela 3, verificou-se que, durante o período experimental de 20 dias, o biscoito de aveia selecionado apresentou efeito hipoglicemiante significativo nos animais diabéticos do delineamento experimental, constatado pela variação da glicemia no final do tratamento. Os grupos de ratos não diabéticos demonstraram valores normais de glicemia para a espécie com 50 mg/dl a 120 mg/dl no decorrer do tratamento, enquanto que os ratos diabéticos apresentaram redução dos níveis de glicemia.
Tabela 3 : Determinação da glicose sanguínea dos grupos dos ratos diabéticos e ratos não diabéticos em diferentes tratamentos (dieta normal e ração com 20% de biscoito de aveia), Belo Horizonte, MG, 2010.
Grupos Amostra (n) Glicemia (mg/dL) Tinicial Tfinal Variação** Grupo I 6 331,50 a±32,67 267,50 a±36,83 -64,00 a± Grupo II 6 75,17 b±2,58 74,43 b±1,77 -07,30 b± Grupo III 6 330,83 a±38,12 383,67 c±31,44 52,83 c± Grupo IV 6 75,55 b±2,80 75,75 b^ ±1,88 02,00 b±
*Tempo inicial; ** Tempo final (20 dias)
Grupos: I – diabéticos/ração c/ biscoito de aveia; II - não diabéticos/ração c/ biscoito de aveia III – diabéticos/ ração normal; IV - não diabéticos/ração normal. Médias seguidas pela mesma letra, na mesma coluna, não diferem entre si pelo teste de Tukey ao nível de 5% de probabilidade de erro.
Os resultados da ingestão hídrica e da excreção urinária dos animais submetidos aos diferentes tratamentos estão apresentados na Tabela 4. A ingestão hídrica dos animais feitos diabéticos não diferiu entre si, entretanto diferiu dos animais não diabéticos. Em relação à excreção hídrica, observamos que a excreção urinária final aumentou para todos os grupos em relação à excreção inicial e que a variação na excreção do grupo diabético que recebeu ração com aveia foi menor, diferindo estatisticamente do grupo não diabético.
Tabela 6 : Avaliação da excreção média diária de resíduos fecais dos ratos diabéticos e não diabéticos, submetidos a diferentes tratamentos (dieta normal e ração com 20% de biscoito de aveia), Belo Horizonte, MG, 2010.
*Tempo inicial; ** Tempo final (20 dias)
Grupos: I – diabéticos/ração c/ biscoito de aveia; II - não diabéticos/ração c/ biscoito de aveia III – diabéticos/ ração normal; IV - não diabéticos/ração normal. Médias seguidas pela mesma letra não diferem entre si pelo teste de Tukey ao nível de 5% de probabilidade de erro.
D I S C U S S Ã O
A indústria de alimentos em todo o mundo vem desenvolvendo produtos à base de cereais, fonte de β -glicanas, com objetivo de colocar no mercado consumidor, alimentos com alegação de funcionalidade e que tenham comprovadamente efeito benéfico sobre a saúde humana(18). Porém, há uma premente necessidade de confirmar a magnitude desse efeito, sobremaneira sobre a fisiologia do trato gastrintestinal e o metabolismo da glicose. Neste trabalho, procurou-se desenvolver uma mistura de duas matérias-primas, ricas em fibra alimentar, componentes da matriz de um alimento de consumo usual, devidamente aprovado em teste sensorial e passível de incorporação a uma ração experimental para aplicação em modelo mimético de ratos feitos diabéticos.
A partir dos dados encontrados, é possível especular-se que as amostras dos biscoitos a base de soja e aveia acrescidas de chocolate granulado tenham sido consideradas pelos provadores mais aceitos devido à coloração e sua possível influência na aceitação do mesmo. Segundo Zoulas et al.(19), a cor dos biscoitos é uma das primeiras características observadas pelo consumidor, afetando a aceitabilidade do produto. Outros fatores que poderiam explicar a aceitação de determinados biscoitos são a textura que, conforme Assis et al.(7), a textura é um elemento importante na qualidade do biscoito, que pode afetar diretamente a aceitação dos consumidores. Neste estudo, os biscoitos foram considerados crocantes. Um segundo fator pode ser a aparência do biscoito, cuja visualização pelo participante pode contribuir na aceitação/rejeição do produto.
O maior teor de umidade do biscoito feito com adição de mel pode ser explicado pela maior concentração de frutose no mel em relação à sacarose, uma vez que a frutose é um açúcar mais solúvel e higroscópico que a sacarose.(20)
Os resultados do ensaio biológico apontam para uma diminuição da glicemia nos ratos que receberam dieta contendo biscoito com soja e aveia. Isso poderia ser explicado pela presença das fibras tanto na soja como na aveia. Vários estudos demonstram que dietas ricas em fibras, especialmente fibras solúveis, melhoram os níveis glicêmicos e reduzem significativamente os níveis de glicose pós-prandial.(21)^ A resposta glicêmica observada é discreta tal como a observada em outros trabalhos(22,23)^ e pode ser atribuída também a presença de substâncias bioativas como as isoflavonas.
A aveia tem recebido grande atenção por parte de médicos, nutricionistas e consumidores devido às suas características nutricionais, e principalmente devido ao seu teor e à qualidade das fibras alimentares. As β -glicanas, uma das frações da fibra alimentar presente na aveia, são de grande
Grupos Amostra (n)
Excreção de resíduos fecais(g)
Tinicial*^ **Tfinal****^ Variação
Grupo I 6 4,92 a±0,49 7,20 a±0,60 2,27 a±0, Grupo II 6 4,89 a±0,83 7,29 a±0,90 2,40 a±0, Grupo III 6 4,72 a±0,37 4,53 b±0,38 -0,18 b±0, Grupo IV 6 4,69 a±0,36 4,87 b±0,43 0,18 c±0,
importância para a saúde humana e têm gerado interesse devido às respostas fisiológicas que produzem como fibra alimentar.(24)
Existem evidências epidemiológicas consistentes dos efeitos protetores das dietas ricas em fibras na melhoria da sensibilidade à insulina e diminuição do risco de diabetes tipo II.(25,26)
As recomendações para diminuição do risco de diabetes tipo 2, incluem aumento da ingestão de fibra alimentar na dieta,(27)^ especialmente os alimentos ricos em fibras solúveis como é o caso dos cereais. Vários estudos têm sugerido que os benefícios do aumento dessa ingestão são devido ao efeito na diminuição da absorção gastrintestinal de macronutrientes e redução da glicemia pós- prandial.(28)
Para satisfazer as demandas de saúde cada vez mais consciente dos consumidores, muitas indústrias de alimentos estão encontrando maneiras de adicionar ingredientes funcionais aos seus produtos.(29)^ Um produto com tais características revela-se um bom veículo para o estudo de farinhas mistas, seja por razões econômicas ou nutricionais. Essas vantagens, no entanto, serão desfrutadas apenas se, do ponto de vista tecnológico, for possível adicionar farinhas sucedâneas sem prejuízo da qualidade dos biscoitos.
A dieta contendo soja e aveia parece ter sido bem tolerada também pelos animais diabéticos, pois o consumo e o ganho de peso foram maiores nesse grupo. Isso sugere que a mistura de soja e aveia contribuiu para a palatabilidade da dieta.
Ainda, os animais que receberam dieta com soja e aveia tiveram diminuição na excreção urinária, o que sugere um efeito fisiológico benéfico dos componentes presentes na soja e aveia.
A soja apresenta em sua composição além das fibras, as isoflavonas que melhoram o controle glicêmico e a resistência à insulina.(30)^ Com melhoria dos níveis glicêmicos ocorre consequentemente melhoria em outros sintomas do diabetes, tais como poliúria e dislipidemias.
Os animais diabéticos que receberam dieta contendo soja e aveia apresentaram aumento significativo da excreção fecal, o que confirma o efeito das fibras presentes na mistura de soja e aveia. Esse dado é comprobatório do aumento do bolo alimentar provocado pelo componente fibra alimentar e compatível com a diminuição do tempo de trânsito intestinal.(31)
C O N C L U S Ã O
Conclui-se que a utilização das farinhas de soja e aveia na elaboração de biscoitos tipo cookie obteve bons resultados quanto à aparência, textura e aceitabilidade pelos julgadores diabéticos. Portanto, verificou-se que é possível substituir a farinha de trigo por farinha de aveia sem afetar suas características sensoriais e o índice de aceitação geral do produto estudado.
Adicionalmente, observou-se que a substituição de farinha de trigo por farinha de soja ou de aveia nas formulações avaliadas e analisadas pode contribuir na melhora da composição nutricional dos biscoitos, além da possibilidade de serem destinadas aos diabéticos, e se constituírem como fonte de fibras e de isoflavonas como no caso da soja.
A dieta contendo soja e aveia contribuiu significativamente para melhoria dos níveis glicêmicos dos ratos feitos diabéticos, diminuíram a sua excreção urinária e aumentaram a excreção fecal. Dessa forma, conclui-se que as farinhas de soja e de aveia apresentaram efeitos fisiológicos benéficos para os animais diabéticos, com melhoria das desordens metabólicas e alterações funcionais decorrentes da doença. O que confirma a necessidade de se incentivar o consumo de soja e aveia na alimentação, a fim de se ter melhora da qualidade de vida da população diabética.
Portanto, os biscoitos a base de soja e aveia apresentam características funcionais desejáveis e consistem em uma alternativa de preparação simples aos consumidores, especialmente os diabéticos, que cada vez mais necessitam de orientações dietéticas baseadas em dados concretos
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Recebido em: 11/02/ Aprovado em: 04/04/ Conflito de interesses: nenhum Fonte de financiamento: nenhuma
Correspondências: Simone Lisboa Cardoso Pereira Av. Professor Alfredo Balena, 190 – 5º andar – Sala 518
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