1 AVALIAÇÃO DA QUALIDADE PROTÉICA DA FARINHA DE SOJA E DA SOJA COMBINADA AS PROTEÍNAS DO SORO DO LEITE PROTEIN QUALITY SOYA MEAL AND SOYA COMBINED PROTEINS WHEY Daliana Moreira NUNES¹, 1Syrah Carolina Gomes da SILVA¹, Kerlen ESTAVANATE¹ Elaine Célia BATISTA2, Gabryella de Souza REIS2, Bruna Sanches FERREIRA2, Vanessa Patrocínio de OLIVEIRA3. ¹ Nutricionistas, ¹Nutricionista, Sociedade de Ensino Superior de Patos de Minas. ² Acadêmicas do Curso em Nutrição da Faculdade de Minas, Faminas - BH. ³ Nutricionista e Mestre em Ciência da Nutrição pela Universidade Federal de Viçosa. Coordenadora do Curso de Nutrição da Faculdade de Minas. E-mail: [email protected] Resumo Para o estudo da qualidade protéica foi realizado um ensaio biológico utilizando dietas experimentais compostas de farinha de soja e composto industrializado à base de soja e leite de vaca. Ratas Wistar, recém-desmamadas, foram distribuídas em quatro grupos experimentais: Controle-CT (dieta à base de caseína), Aprotéico-AP (dieta isenta de proteína), Farinha de soja-FS (dieta à base de farinha do grão de soja) e Combinado protéico-CP (dieta à base de composto industrializado à base de extrato hidrossolúvel de soja e leite de vaca).O experimento foi conduzido por 14 dias sendo oferecido dieta e água ad libitun, os animais foram mantidos em temperatura ambiente com ciclo claro/escuro de 12 horas. Foi realizado controle de peso e da ingestão alimentar para cálculo do PER e NPR. Observou-se que o ganho de peso dos animais do grupo CT foi maior que os demais grupos (p<0,05), porém o grupo CP apresentou maior ganho e peso final (p<0,05) que o FS. Os resultados de PER e NPR não apresentaram diferença, porém na adequação do PER e NPR, o grupo CP apresentou maior adequação (P<0,05). Conclui-se que a associação de duas proteínas foi melhor no que se refere a promoção do crescimento do animal. Palavras-chave: NPR, Qualidade Protéica, Soja. Abstract To study the protein quality was carried out a biological assay using experimental diets composed of soy flour and composite industrial soy and cow's milk. Female Wistar rats, newborn rats were divided into four experimental groups: Control-CT (diet based on casein), non-protein-AP (protein-free diet), FS-soybean meal (diet based on soybean flour ) and protein-Coupled CP (diet based industrial compost-based water-soluble extract of soy and cow's milk). the experiment was conducted for 14 days being offered diet and water ad libitun, the animals were kept at room temperature with a cycle light / dark 12 hours. We conducted control weight and food intake to calculate the PER and NPR. It was observed that the weight gain of animals in the CT group was higher than the other groups (p <0.05), but the CP group had a higher gain and weight and final weight (p <0.05) than the FS. The results of PER and NPR did not differ, but the adequacy of the PER and NPR, the CP group were better (P <0.05). It is concluded that the association of two proteins was better when it comes to promoting growth of the animal. 2 Keywords: NPR, Quality Protein, Soy. 1 Introdução A proteína foi o primeiro nutriente considerado indispensável para o organismo devendo, portanto, estar presente na alimentação em quantidades adequadas. Esta é constituída a partir de aminoácidos (a.a.) ligados por ligações peptídicas. Os aminoácidos são oriundos de apenas 21 aminoácidos básicos, metabolizáveis pelo organismo humano. Entre eles, oito são denominados indispensáveis, isto é, não são sintetizados pelo nosso organismo e devem ser fornecidos através da dieta. Os outros 13 são produzidos pelo organismo e são chamados de dispensáveis (COZZOLINO, 2007; PIRES et al., 2006; GUERRA, 2007). A qualidade de uma proteína pode ser avaliada por diversos procedimentos tendo a biodisponibilidade e a capacidade de digestibilidade como principais fatores de avaliação, sendo classificada pela capacidade da proteína de fornecer a.a. indispensáveis nas quantidades necessárias para o crescimento e a manutenção do organismo. Deve ser lembrado que existem fatores antinutricionais que influenciam a biodisponibilidade das proteínas afetando a digestibilidade e a qualidade nutricional (COZZOLINO, 2007). As proteínas de origem animal são, em sua maioria, consideradas de boa qualidade, sendo as melhores fontes de a.a. indispensáveis ao organismo. Já os alimentos de origem vegetal também são fontes de proteína, contudo, muitas vezes apresentam-se em quantidades deficientes de a.a. indispensáveis ao organismo. No entanto, apesar de não serem fonte de proteína de alta qualidade, os vegetais contribuem consideravelmente para a ingestão protéica total da população, pois representam as fontes protéicas de menor custo, portanto de maior consumo. Há três alternativas para melhorar a qualidade das proteínas: a combinação de diversas fontes com adequado balanço de aminoácidos; a suplementação com aminoácidos limitantes e o uso de técnicas de biologia molecular para o melhoramento genético (FRIEDMAN citado por MIURA et al., 2001). Através do aminoácido limitante, é possível obter informações sobre complementação com outras fontes protéicas. A qualidade nutricional da mistura de duas proteínas diferentes é superior ao resultado de cada uma individualmente, e ocorre quando uma das proteínas 3 apresenta concentrações elevadas do aminoácido limitante da outra, de forma recíproca (COZZOLINO, 2007). Estudos recentes a respeito do leite de vaca mostram a importância nutricional e funcional, sendo a qualidade protéica a explicação do elevado interesse no estudo das propriedades dessa fração protéica. Sendo composto de água 87,3%, e sólidos totais 12,7%, assim distribuídos: proteínas totais 3,3 a 3,5%, gorduras 3,5 a 3,8%, lactose 4,9%, além de minerais 0,7% e vitaminas ( SGARBIERI, 2005). De acordo com as propriedades físico-químicas e estruturais do leite, as proteínas podem ser classificadas em quatro grupos: a) caseínas; b) proteínas do soro; c) proteínas das membranas dos glóbulos de gordura; d) enzimas e fatores de crescimento (SGARBIERI, 2005; LOURENÇO, 2000). Do ponto de vista nutritivo e industrial, as proteínas do leite de mais ampla aplicação e valor econômico são as caseínas e as proteínas do soro. A concentração de proteína total e a relação entre caseína e proteína de soro são muito variáveis entre as espécies. Evidências recentes sustentam a teoria de que as proteínas do leite, incluindo as proteínas do soro, além de seu alto valor biológico, possuem peptídeos bioativos, que atuam como agentes antimicrobianos, antihipertensivos, reguladores da função imune, assim como fatores de crescimento (HARAGUCHI et al., 2006). A soja é uma leguminosa descrita desde 1000a.c. no oriente e constitui hoje elemento de grande importância econômica e nutricional (MONTEIRO et al., 2004). Caracterizando-se como uma fonte potencial de proteína, devido ao seu alto conteúdo protéico e bom balanceamento de aminoácidos, sendo deficiente somente em aminoácidos sulfurados. Deficiência essa que pode ser corrigida pelo melhoramento genético do grão. Coldebella salienta que a proteína da soja não é deficiente em qualquer aminoácido indispensável. Também constitui também uma excelente fonte de minerais na dieta. Entre as fontes de origem vegetal, o farelo de soja destaca-se como fonte sucedânea de proteína que apresenta o perfil de aminoácidos mais favorável e também mais palatável. Além disso, está disponível nos mercados mundiais a um custo relativamente baixo comparando-se à outras fontes protéicas. O objetivo desse estudo foi analisar a qualidade nutricional das proteínas da soja e a associação entre proteínas de origem animal e vegetal. 2 Materiais e Métodos 4 Para o estudo da qualidade protéica foi realizado um ensaio biológico utilizando dietas experimentais compostas de farinha do grão da soja e composto industrializado à base de soja e leite de vaca. As dietas experimentais foram preparadas de acordo com os parâmetros de nutrição animal do American Institute of Rodent Diets (AIN93G) (REEVES et al., 1993). O ensaio biológico foi conduzido no laboratório de Análise Comportamental da Sociedade de Ensino Superior de Patos de Minas (SESPA), conforme recomendação da ASSOCIATION OF OFFICIAL ANALYTICAL CHEMISTS. Ratas Wistar, com 23 dias de vida, recém-desmamadas, foram distribuídas de maneira normal, de forma que a média dos pesos entre os grupos não excedesse a cinco gramas, em quatro grupos experimentais, com seis animais: Controle-CT (dieta à base de caseína), Aprotéico-AP (dieta isenta de proteína), Farinha de soja-FS (dieta à base de farinha do grão de soja) e Combinado protéico-CP (dieta à base de composto industrializado à base de extrato hidrossolúvel de soja e leite de vaca). As dietas experimentais (Tabela 1) foram oferecidas na forma de pellets. A farinha de soja foi produzida em laboratório de Bioquímica da Faculdade SESPA. Os grãos de soja foram submetidos a temperatura de 100° C por duas horas em estufa ventilada, posteriormente foram triturados até formação da farinha. O combinado de soja foi adquirido no comércio local de Patos de Minas e era constituído de 36,00% de proteínas, destas 79,17% eram proteína isolada de soja e 20,83% soro de leite. O experimento foi conduzido por 14 dias sendo oferecido dieta e água ad libitun, os animais foram mantidos em temperatura ambiente com ciclo claro/escuro durante 12 horas. Foi realizado controle de peso e ingestão alimentar para cálculo do PER Operacional (Quociente de Eficiência Protéica) e NPR (Razão Protéica Líquida). Os resultados foram analisados estatisticamente por meio de Análise de Variância (ANOVA), a fim de verificar se existia diferença entre os três grupos experimentais. Para comparação entre as médias, utilizou- se o teste de Tukey, ao nível de 5% de confiança. Tabela 1 - Composição centesimal da dieta AIN-93G formulada para roedores em fase de crescimento, gestação e lactação. Componentes Controle CT Aprotéico AP Farinha de Soja (FS) Combinado protéico (CP) Caseína 20 - - - Farinha de soja - - 21,9 Soja associada a proteína do soro do leite - - - 26,4 5 Amido dextrinizado Sacarose Óleo de soja Fibra Mistura de Minerais Mistura de Vitaminas L-Cistina Bitartarato de Colina Amido de Milho Total 13,2 10 7 5 3,5 1 0,3 0,25 39,8 100 13,2 10 7 5 3,5 1 0,3 0,25 59,8 100 13,2 10 5,5 5 3,5 1 0,3 0,25 39,3 100 13,2 10 7 5 3,5 1 0,3 0,25 33,4 100 3 Resultados e Discussões Quanto ao ganho de peso dos animais durante o experimento observou-se diferença estatística (p<0,05) entre o grupo CT e os demais grupos experimentais. Como esperado observou-se ganho de peso no grupo CT e perda de peso no grupo AP. O ganho de peso do grupo FS foi inferior quando comparado ao grupo CP ( Tabela 2). Tabela 2 - Peso inicial e final e ganho de peso de animais alimentados com dieta Controle Caseína e com as dietas Experimental 1 e 2 Dietas Peso Inicial Peso Final Ganho de Peso CT 70,00a 126,33a 56,33a AP 66,33a 52,33b -14b a c FS 69,66 86,66 17c CP 70,66a 102,66d 32d Letras diferentes na mesma coluna indicam diferença estatística (p<0,05) segundo ANOVA/Tukey. Os resultados obtidos foram diferentes dos descritos por Monteiro et al., 2004a, em seu estudo avaliando a qualidade protéica de formulados com extrato de soja, no qual não observaram diferença no ganho de peso. Nos parâmetros de qualidade observou-se que os valores de PER e NPR foram, maiores no grupo CT (p<0,05). Entre os grupos FS e CP não houve diferença estatística (p>0,05). O grupo FS apresentou menor adequação do PER e NPR que o grupo CP indicando uma melhor qualidade protéica do combinado protéico. Observou-se também que o grupo FS apresentou maior diferença entre os valores de PER e NPR indicando a deficiência dessa proteína testada em promover o crescimento (Tabela 3). Conforme se estabelece, a quantificação do PER é diretamente dependente do volume de dieta consumida ou do conteúdo total de proteína ingerida. Mitchel et al. (1989) tratam 6 que, para proteínas de baixa qualidade, é previsível que os valores do NPR sejam mais altos que os valores do PER. Friedman citado por Miura et al., 2001, na sua revisão de literatura sobre o valor de proteínas de diferentes fontes alimentares, argumenta que, o valor de PER acima de 2,0 indica proteína de boa a alta qualidade e o valor de PER abaixo de 1,5, proteína de qualidade baixa a pobre. Assim pode-se dizer que o combinado protéico apresentou melhor qualidade protéica, mesmo tendo o seu valor de PER menor que o do grupo controle. Tabela 3 - Adequação do Coeficiente de Eficácia Protéica (PER) e Razão Protéica Líquida (NPR) de animais alimentados com dieta controle caseína e as dietas experimentais Dietas PER CT FS CP 4,04 a 1,40 b 2,56b PER (Adequação%) 100,00 a 34,69 b 66,32c NPR 5,05 a 2,56 b 3,68b NPR (Adequação%) 100,00 a 50,61 b 72,82c Letras diferentes na mesma coluna indicam diferença estatística (p<0,05) segundo ANOVA/Tukey. Os resultados do ensaio biológico foram semelhantes aos encontrados por Monteiro et al., 2004b, em seu estudo da qualidade protéica de diferenças linhagens de soja, onde observaram diferenças estatisticamente significantes entre os valores de NPR da caseína e das sojas. Esse resultado também pode ser constatado em estudos de Silva, Maria Sebastiana et al., 2006 em que a proteína dos produtos de soja promoveu ganho de peso inferior à caseína (p<0,05), uma vez que os consumos de ração e de proteína não diferiram entre os grupos de animais (p>0,05). A baixa qualidade observada na soja pode ser explicada devido à presença de fatores anti nutricionais da mesma. A soja contem componentes antinutricionais principalmente inibidores de proteases, que podem reduzir o seu valor nutricional. Tal efeito poderia não ser relevante se a soja utilizada não tivesse esse fator inibidor. Como demonstrado por Monteiro, et al (2004) constatou que a eliminação genética do Inibidor de Tripsina Kunitz melhora consideravelmente a digestibilidade da proteína de soja. Assim o processamento à 100°C por duas horas parece não ser suficientes para a supressão dos fatores antinutricionais e melhora da qualidade protéica da soja. 7 A associação entre a proteína da soja e a proteína do leite parece ter contribuído para o equilíbrio de AA melhorando assim a qualidade protéica do composto. 4 Conclusão Apesar de a soja ser um uma leguminosa rica em proteínas, esta apresenta fatores antinutricionais que podem comprometer sua qualidade nutricional. Um processamento adequado se faz necessário a fim de se diminuir a influencia desses fatores. O presente estudo demonstrou que o processamento da soja a 100ºC por duas horas pode não ter sido capaz de inativar tais fatores. Já a associação da soja com uma proteína de alto valor biológico, como o soro do leite de vaca, melhorou a qualidade nutricional do grão. Sugere-se que mais estudos sejam desenvolvidos a fim de se estabelecer o processamento adequado da soja com o objetivo de melhorar a qualidade protéica, seja por inativação dos fatores antinutricionais ou associação com outras proteínas. 5 Referências ASSOCIATION OF OFFICIAL ANALYTICAL CHEMISTS. Official methods of analysis. 16. ed. Arlington: AOAC International, 1995. COZZOLINO, Silvia M. Franciscato. Biodisponibilidade de Nutrientes. 2. ed. atual. e ampl..Barueri, SP: Manole, 2007. p.67 -76. HARAGUCHI, Fabiano Kenji; ABREU, Wilson César de and PAULA, Heberth de. Proteínas do soro do leite: composição, propriedades nutricionais, aplicações no esporte e benefícios para a saúde humana. Rev. Nutr. 2006, vol.19, n.4, pp. 479-488. ISSN 1415-5273. MONTEIRO, Josefina Bressan Resende et al. Avaliação da qualidade protéica de dois formulados em pó, à base de soja enriquecidos com zinco, selênio e magnésio para utilização em nutrição enteral. Ciênc. Tecnol. Aliment., Campinas, 2004a, vol. 24, n.1, p. 6-10 MONTEIRO, Márcia Regina Pereira, COSTA, Neuza Maria Brunoro, OLIVEIRA, Maria Goreti de Almeida et al. Qualidade protéica de linhagens de soja com ausência do Inibidor de Tripsina Kunitz e das isoenzimas Lipoxigenases. Rev. Nutr., 2004b, vol.17, n.2, p.195-205. PIRES, Christiano Vieira; OLIVEIRA, Maria Goreti de Almeida; ROSA, José César; COSTA, Neuza Maria Brunoro. Qualidade Nutricional e Escore Químico de Aminoácidos de Diferentes Fontes Protéicas. Ciênc. Tecnol. Aliment., Campinas, , 2006, vol. 26, n.1, p.179187. REEVES, Philip G.; NIELSEN, Forrest H.; FAHEY JR, George C. AIN-93 Purified Diets for Laboratory Rodents: Final Report of the American Institute of Nutrition Ad Hoc Writing Committee on the Reformulation of the AIN-76A Rodent. Diet. J. Nutr. , 1993, vol.123, n. 1, p. 1939-1951. 8 SILVA, Caio Abércio da and HERNAN-GOMEZ, Raul Castro. Qualidade protéica do soro de leite fermentado pela levedura Kluyveromyces fragilis. Cienc. Rural. 2000, vol.30, n.3, pp. 515-520.