UNIVERSIDADE FEDERAL DO CEARÁ CENTRO DE CIÊNCIAS DEPARTAMENTO DE BIOLOGIA

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1 UNIVERSIDADE FEDERAL DO CEARÁ CENTRO DE CIÊNCIAS DEPARTAMENTO DE BIOLOGIA RESPOSTA GLICÊMICA DE INDIVÍDUOS SAUDÁVEIS A ALIMENTOS NORMAIS E INTEGRAIS ISOLADOS DEMONTIER OSÓRIO MORAIS GABRIELLE DE PAULA FREIRE NAYANE ALVES DE LIMA GALDINO SAMUEL VICTOR CASTOR ALBUQUERQUE NOVEMBRO/2011 FORTALEZA CE

2 Introdução Uma alimentação saudável é o passaporte para se alcançar uma elevada qualidade de vida. Há muitos anos, pesquisadores descobriram que uma alimentação equilibrada pode reduzir o risco de doenças e aumentar a expectativa de vida de um indivíduo. Pular refeições, comer alimentos ricos em gorduras e consumir alimentos industrializados em excesso diminuem a disponibilidade de nutrientes que são responsáveis por reparar tecidos, manterem o sistema imunitário saudável e permitir ao corpo executar tarefas diárias com facilidade. A ligação entre a alimentação e as doenças está muito bem documentada. Existem várias provas que comprovam que o que comemos tem um impacto muito grande na forma como nos sentimos. Diversas doenças como enfartes, diabetes, doenças cardiovasculares, cancro e osteoporose poderiam ser evitadas com a simples mudança de hábitos alimentares. A Diabetes, por exemplo, é uma doença crônica que não tem cura. A Diabetes tipo dois é desenvolvida ao longo da vida devido a fatores genéticos e principalmente a hábitos alimentares inadequados (King, 1998). O controle da glicemia é considerado o principal objetivo no manejo do diabetes mellitus, sendo as técnicas dietéticas que previnem a hiperglicemia pós-prandial importantes na limitação das complicações. Recomendações tradicionais para a prevenção da hiperglicemia eram baseadas na estrutura química do carboidrato consumido. No entanto, atualmente, sabe-se que tanto a quantidade como também o tipo de carboidrato inerente ao alimento exercem influência na glicemia (Silva, 2006). A dieta recomendada para pessoas com diabetes mellitus deve ser rica em fibras alimentares, especialmente fibras solúveis, e com pouco açúcar e gordura (especialmente gordura saturada). Diabéticos também devem ser encorajados a diminuir a ingestão de carboidratos com alto índice glicêmico. Todos os tipos de carboidratos, ao serem digeridos, são degradados em glicose, o carboidrato mais simples que é utilizado pelo corpo para gerar energia. O nível de glicose no sangue recebe o nome de glicemia. Os carboidratos simples são absorvidos mais rapidamente pelo organismo e elevam os níveis de açúcar no sangue na mesma velocidade (Collier, 1999). Já os complexos, levam mais tempo para serem fracionados durante a digestão, elevando a glicemia gradualmente. As fibras, por exemplo, são carboidratos complexos não digeríveis pelo nosso organismo. Assim sendo, as fibras não são absorvidas e, conseqüentemente, não têm qualquer efeito direto na produção da insulina (Sartorelli, 2006).

3 A presença de fibra na massa digestiva atua como um freio na velocidade de digestão e absorção dos carboidratos, pois ela dificulta o acesso das enzimas aos açúcares, assim como a saída da glicose para a corrente sangüínea. Quanto maior o conteúdo de fibra de um carboidrato, menor a velocidade de ingresso da glicose no sangue. Portanto, a fibra é um fator significativo no controle da curva glicêmica e da absorção de carboidratos (Sartorelli, 2006). Devido ao fato de o organismo não digerir e nem absorver todos os carboidratos com a mesma velocidade, um mecanismo denominado índice glicêmico foi desenvolvido para avaliar o efeito dos carboidratos sobre a glicose sanguínea. O índice glicêmico foi desenvolvido por Jekins et al. em 1981, a partir da comparação dos efeitos fisiológicos de alimentos contendo carboidratos em relação à sua composição química. Este índice é um indicador qualitativo da habilidade de um carboidrato ingerido em elevar os níveis glicêmicos no sangue, fornecendo informações efetivas para um plano nutricional apropriado. Objetivo O objetivo deste trabalho foi mostrar as variações na curva glicêmica após a ingestão de alimentos normais e integrais isolados, relacionando a quantidade de fibras com a resposta glicêmica dos alimentos testados. Materiais e métodos Foi realizado um experimento piloto com seis voluntários, os quais, após a ingestão de 50g de glicose, tiveram sua curva glicêmica monitorada em intervalos de tempo de 15 minutos por um período de duas horas, com o auxílio de um monitor de glicemia Accu-chek. Dentre este grupo, foram selecionados três indivíduos saudáveis, não fumantes e não atletas, com aproximadamente o mesmo índice de massa corpórea (IMC 20,8 ± 0,6) e mesma resposta na curva glicêmica. Os seis voluntários participantes do experimento assinaram um termo de compromisso, onde alegaram estar cientes da proposta do projeto e de todos os riscos decorrentes do procedimento. A alimentação dos indivíduos selecionados foi devidamente padronizada durante o período de experimentação, evitando-se o consumo de alimentos com alto índice glicêmico. Estes indivíduos tiveram sua curva glicêmica avaliada após a ingestão de seis grupos de alimentos isolados, sendo três alimentos normais e três alimentos integrais.

4 Dentre os grupos de alimentos testados estão: pão normal (PN), pão integral (PI), arroz normal (AN), arroz integral (AI), biscoito normal (BN) e biscoito integral (BI). Apenas um alimento foi avaliado em cada um dos seis dias de experimentação. Os alimentos tiveram suas porções padronizadas de forma em que cada indivíduo ingeriu a porção de 20±1,07 gramas de carboidratos por alimento testado. A quantidade de calorias e gorduras totais ingerida nos grupos PN, PI, NA e AI também foi padronizada em 106,4±8,5 e 2,35±0,7 gramas respectivamente. Devido a grandes variações na composição nutricional dos alimentos testados nos grupos BN e BI, foi priorizada a padronização na porção de carboidratos. A quantidade de calorias e gorduras totais presentes nestes dois grupos foi de 143,5±7,4 e 7,75±3,1 gramas respectivamente. A quantidade de fibras ingerida, em cada porção, dos grupos PN, AN e BN foi de 0,37±0,1 gramas. Alimentos dos grupos PI, AI e BI tiveram uma ingestão de fibras mais variada, onde a quantidade de fibras presente na porção de pão, arroz e biscoito integrais foi de 6,36; 2,2 e 8 gramas respectivamente. Os voluntários foram submetidos a um jejum de 12 horas, onde a ingestão de água também foi evitada. As medições foram realizadas em um mesmo horário do dia e a ultima refeição de cada um dos voluntários do experimento foi rigorosamente padronizada e estabelecida em um mesmo horário. A medida da glicemia foi avaliada em cinco diferentes intervalos de tempo: após o jejum de 12 horas, 30, 60, 90 e 120 minutos após a ingestão do alimento. Os dados numéricos referentes aos experimentos nutricionais foram submetidos à análise de variância (One-way ANOVA), seguido de pós-teste de tendência. O programa utilizado foi o Graphpad Prism 5.0 e o nível de significância considerado foi p < 0,05. Resultados e discussão A glicemia de jejum é diretamente influenciada pela produção hepática e varia de acordo com cada organismo. Após um jejum de 12 horas, a média glicêmica apresentada pelos três indivíduos testados ao decorrer dos seis dias de experimentação foi de 89,3±2,5 mg/dl. Segundo Jorge, 2002, após 12 horas de restrição alimentar, indivíduos saudáveis devem apresentar uma glicemia de até 110 mg/dl, valores entre 110 e 126 mg/dl são encontrados em indivíduos com tolerância a glicose diminuída, e, acima desse valor, o indivíduo é considerado diabético. Os valores encontrados,

5 Glicose sanguínea (mg/dl) portanto, classificam os indivíduos como saudáveis e aptos a realizarem a experimentação. Após a ingestão dos diferentes alimentos, pão normal (PN), pão integral (PI), arroz branco (AN), arroz integral (AI), biscoito normal (BN) e biscoito integral (BI) a glicemia dos indivíduos começou a apresentar valores mais elevados decorrentes da liberação de glicose na corrente sanguínea. Segundo Sartorelli, 2006 a glicemia pósprandial (após a ingestão de alimentos), diferente da glicemia em jejum, é modulada principalmente pela velocidade de liberação de carboidratos para a corrente sangüínea após as refeições. Desta forma, a quantidade e qualidade dos carboidratos envolvidos e de grande importância na forma pelo qual essa glicemia vai se elevar. A figura 1 apresenta a curva glicêmica do pão normal e do pão integral de acordo com os quatro diferentes intervalos de tempo do experimento. Observa-se um pico glicêmico, tanto do pão normal quanto do pão integral, nos primeiros 30 minutos após a ingestão do alimento. A glicose sanguínea, neste primeiro intervalo, elevou-se de 89,3±2,5 mg/dl para 124,67±3,21 mg/dl no grupo PN e para 110,67±3,51 mg/dl no grupo PI. Figura 1: Gráfico glicêmico após a ingestão de pão normal e pão integral por indivíduos saudáveis. 130,00 125,00 120,00 115,00 110,00 105,00 100,00 Pão normal (PN) Pão Integral (PI) 95,00 90,00 85,00 Jejum 30 min. 60 min. 90 min. 120 min. PN: R = -0,4667 Os pães, de maneira geral, têm amido totalmente gelatinizado e, portanto, um alto índice glicêmico (IG), em decorrência da alta temperatura de cocção e da mistura

6 excessiva a que são submetidos durante o processamento (Sampaio, 2007). Segundo FAO/WHO 1998, o IG do pão branco é 100, portanto a elevação glicêmica pós-prandial deste alimento, logo no primeiro intervalo de tempo, já era um resultado esperado. Na ingestão do grupo PN, grande parte dos carboidratos presentes no alimento foram consumido durante a primeira 1 hora pela ação da insulina liberada pelo organismo. Este hormônio é responsável pela entrada de glicose no interior das células para que ela possa ser consumida pelos mecanismos de produção de energia. O valor da glicemia sanguínea apresentou, portanto, uma tendência a baixar. Os valores apresentados foram 115,33±1,53, 104,67±3,21 e 97±3,0 mg/dl nos 60, 90 e 120 minutos de experimento, respectivamente. O pão integral apresentou um menor pico glicêmico (110,67±3,51 mg/dl) se comparado ao pão normal (124,67±3,21 mg/dl). Este pico também ocorreu nos primeiros 30 minutos após a ingestão do alimento, no entanto, permaneceu praticamente constante durante os 30, 60, e 90 minutos de teste, onde a glicose sanguínea apresentou os valores: 110,67±3,51, 110,33±5,51 e 109,50±4,95 mg/dl, respectivamente, não apresentando tendência a aumento ou diminuição, e sim a se manter estável. Apenas decorridos 120 minutos após a ingestão do grupo PI, é que a glicemia sanguínea dos indivíduos começou a apresentar tendência a baixar (99,3±5,03). O pão integral difere do branco no tipo de farinha utilizada para sua fabricação. O pão integral, atualmente comercializado, contém farinhas integrais, que apresentam pedaços de grãos com altos teores de fibra. A curva do gráfico, referente ao pão integral, praticamente não decaiu após o pico hiperglicêmico. O comportamento diferenciado desta curva após a ingestão do grupo PI deve ser atribuído, principalmente, a elevada quantidade de fibras (6,36g por porção ingerida). A velocidade de absorção dos carboidratos é diretamente influenciada por diversos componentes da dieta, como o teor de lipídeos e fibras (Collier, 1999). O efeito das fibras solúveis na redução da velocidade de absorção da glicose, de uma maneira geral, vem sendo atribuído tanto ao retardo do esvaziamento gástrico, como em decorrência da adsorção e interação com os nutrientes, conferindo uma menor superfície de contato direto com a parede do intestino delgado (Sartorelli, 2006). Na ingestão do pão integral, as fibras não são degradas pelo maquinário enzimático do organismo e, portanto, dão volume ao bolo alimentar, que passa a ser mais lentamente digerido, reduzindo o pico glicêmico do alimento e prolongando a sensação de saciedade do organismo.

7 Glicose sanguínea (mg/dl) A figura dois apresenta o gráfico glicêmico de indivíduos saudáveis após a ingestão de arroz normal e de arroz integral. Podemos notar que a hiperglicemia após a ingestão do arroz branco foi de 129,5±0,71 mg/dl. Este valor é superior ao pico apresentado pelo grupo PN. Isto ocorre, pois, o arroz, diferentemente do pão, é um alimento com baixo teor de amilose e com muita amilopectina, sendo facilmente decomposto por enzimas digestivas e liberando rapidamente a glicose para a corrente sanguínea. No arroz normal, a rápida elevação na curva da glicemia logo após a quebra de jejum é explicada pela composição de carboidratos simples do alimento, no entanto, a ausência de gordura ou de fibras, que poderiam agir como retardantes da digestão, também acelera o catabolismo dos sacarídeos no organismo. Figura 2: Gráfico glicêmico após a ingestão de arroz normal e arroz integral por indivíduos saudáveis 135,00 130,00 125,00 120,00 115,00 110,00 105,00 Arroz branco (AN) Arroz integral (AI) 100,00 95,00 90,00 85,00 Jejum 30 min. 60 min. 90 min. 120 min. AN: R = -1,850 Depois de decorridos 60 minutos após a ingestão do arroz branco, os valores glicêmicos dos indivíduos começam a apresentar tendência à diminuição devido ao início da ação da insulina no organismo. Após 60, 90 e 120 minutos de experimento os valores da glicose sanguínea caíram para 106,5±3,54, 100,0±2,83 e 96,0±2,83 mg/dl, respectivamente. A rápida queda na glicose sanguínea, após decorridos 60 minutos, também pode ser atribuída à composição de carboidratos simples do arroz, tornando a glicose presente no alimento rapidamente disponível no interior das células.

8 O gráfico referente ao arroz integral possui forma semelhante ao do arroz branco, entretanto, apresenta valores gerais com tendência a serem reduzidos. A hiperglicemia alcança o valor de 118,0±2,65 mg/dl e os intervalos de 60, 90 e 120 minutos apresentam níveis de glicose no sangue de 102,67±1,53, 98,33±3,51 e 95,0±3,0 mg/dl, respectivamente. O arroz integral contém os grãos intactos, preservando a película e o gérmen, que são altamente nutritivos. A película tem uma grande concentração de fibras insolúveis que estimulam o sistema gastrointestinal e diminuem a fome (Sampaio, 2007). As fibras, portanto, vão atuar reduzindo a velocidade de liberação da glicose na corrente sanguínea da mesma forma como ocorreu no pão integral. A diferenciação entre gráficos dos grupos AN e AI ao final não foi tão discrepante devido à presença de reduzida quantidade de fibras no alimento (2,2g por porção) em comparação a quantidade presente nos demais grupos de integrais participantes do experimento. A figura 3 mostra a curva glicêmica dos indivíduos saudáveis após a ingestão de biscoito normal e de biscoito integral. A hiperglicemia após a ingestão do biscoito normal foi a menor apresentada dentre os alimentos dos grupos normais (PN e AN) (110,0±4,58 mg/dl). Isso é explicado, em parte, devido à elevada quantidade de lipídios presentes, maior que nos outros alimentos devido à impossibilidade de padronização da quantidade de gordura presente neste alimento. Os biscoitos têm como principal ingrediente a farinha de trigo, sendo esta a matriz em torno da qual os demais ingredientes são misturados para formar a massa (El- Dash & Camargo, 1982). De acordo com Jacob & Leelavathi (2007), o lipídio é um dos componentes básicos da formulação de biscoitos e se apresenta em níveis relativamente altos. Os lipídeos acabam por retardam o esvaziamento estomacal e diminuir a velocidade de liberação dos nutrientes para a corrente sanguínea. Dessa forma, o açúcar presente no biscoito não é metabolizado instantaneamente, e isso reduz o pico glicêmico. A presença de lipídios também acaba possibilitando uma absorção gradativa dos nutrientes pela corrente sanguínea, amenizando a descida da curva que sucede a hiperglicemia. Os valores de glicose no sangue após 60, 90 e 120 minutos da ingestão alimentar foram de 103,33±3,51, 95,67±6,03 e 92,67±2,08 mg/dl, respectivamente.

9 Glicose sanguínea (mg/dl) Figura 3: Gráfico glicêmico pós-prandial da ingestão de biscoito normal e biscoito integral por indivíduos saudáveis 115,00 110,00 105,00 100,00 Biscoito normal (BN) Biscoito Integral (BI) 95,00 90,00 85,00 Jejum 30 min. 60 min. 90 min. 120 min. AN: R = -0,7667 A curva glicêmica após a ingestão do biscoito normal se assemelhou bastante a curva glicêmica do pão normal. Isto certamente ocorreu devido ao fato de os dois alimentos apresentarem carboidratos complexos (polissacárideos). Entretanto, o pão possui uma quantidade significativamente menor de gordura em sua constituição do que o primeiro. Assim, o pico glicêmico do pão foi superior ao do biscoito, uma vez que os lipídeos retardam a velocidade de liberação da glicose para a corrente sanguínea. O biscoito foi o alimento que apresentou resultados mais discrepantes relacionados ao grupo normal e integral. Enquanto o biscoito normal apresentou valores médios de até 110±4,58 mg/dl, o máximo hiperglicêmico atingido por meio de consumo do biscoito integral não passou de 97,0±1,0 mg/dl. Assim como nos pães integrais, nos biscoitos integrais, também é utilizada uma farinha integral com grãos, rica em nutrientes, minerais e fibras. A quantidade de fibras presentes no grupo BI foi à maior entre os grupos de alimentos integrais testados (8g por porção). Este fato, associado à alta quantidade de lipídios, esta relacionado à baixa hiperglicemia apresentada pelo biscoito integral. O gráfico glicêmico do biscoito integral, também se assemelhou bastante ao gráfico apresentado pelo pão integral, no entanto os valores da glicose sanguínea foram bem

10 inferiores aos do grupo PI. Os valores da curva glicêmica após 60, 90 e 120 minutos foram de apenas 95,33±3,21, 94,0±6,24 e 92,33±6,35 mg/dl, respectivamente. Conclusões Conclui-se que apesar da semelhança entre os gráficos de alimentos normais e alimentos integrais, a maior presença de fibras neste último grupo culminou com a redução dos níveis hiperglicêmicos pós-prandiais em todos os alimentos integrais, além de atenuar a descida da curva logo após o pico glicêmico. Portanto, podemos afirmar o que comemos tem um impacto muito grande na forma como nos sentimos. Diversas doenças como enfartes, diabetes, doenças cardiovasculares, cancro e osteoporose poderiam ser evitadas com a simples mudança de hábitos alimentares. Referências Bibliográficas COLLIER, G.; O DEA, K. The effect of co-ingestion of fat on the glucose, insulin and gastric inhibitory polypeptide responses to carbohydrate and protein. The American Jornal of Clinical Nutriction, v. 37, , EL-DASH, A. A.; CAMARGO, C. R. O. Fundamentos da tecnologia de panificação. São Paulo: Secretaria da Indústria, Comércio e Tecnologia, p. 400, FAO/WHO. Carbohydrates in human nutrition. Food and Agriculture Organization. FAO/WHO Expert Consultation, Roma, FAO, JACOB, J.; LEELAVATHI, K. Effect of fat-type on cookie dough and cookie quality. Journal of Food Engineering, v. 79, n. 1, p , KING, H.; AUBERT, R. E.; HERMAN, W. H. Global Burden of Diabetes, Diabetes Care, v. 21, p , PERRY, J. M. et al. Instrumental and sensory assessment of oatmeal and chocolate chip cookies: modified with sugar and fat replacers. Cereal Chemistry, v. 80, n. 1, p

11 SAMPAIO, H. A. C.; SILVA, B. Y. C.; SABRY, M. O. D.; ALMEIDA, P. C. Índice glicêmico e carga glicêmica de dietas consumidas por indivíduos obesos. Revista de Nutrição, Campinas, v. 20, n. 6, SARTORELLI, D. S.; CARDOSO, M. A.; Associação Entre Carboidratos da Dieta Habitual e Diabetes Mellitus Tipo 2: Evidências Epidemiológicas. Arquivo Brasileiro de Endocrinologia & Metabologia, v. 50, n. 3, SILVA, F. M.; MELLO, V. D. F. Índice glicêmico e carga glicêmica no manejo do diabetes melito. Revista HCPA, v. 26, n. 2, JORGE, L. G.; SANDRA, P. S.; JOÍZA, L. C.; ANGELA, J. R. Diabetes melito: Diagnóstico, classificação e avaliação do controle glicêmico. Arquivo brasileiro de endocrinologia, v. 46, n. 1, 2002.