Palavras-chave: Otimização, programação linear, dietas alimentares e hipovitaminose A.

Transcrição

1 PROGRAMAÇÃO LINEAR APLICADA A DIETAS QUE PREVINAM ANEMIA E HIPOVITAMINOSE A EM CRIANÇAS COM IDADE DE 0 A 3 ANOS Nome dos autores: FERREIRA, M.P.; SILVA, A.S. SILVA, W.G.; MARTINS, G.A.S Matheus Pedroza Ferreira¹; Dr. Warley Gramacho da Silva²; Drª. Glêndara Aparecida de Souza Martins 3 1 Aluno do Curso de Ciência da Computação; Campus de Palmas-TO; matheuspedrozaferreira@mail.uft.edu.br PIBIC/UFT 2 Orientador(a) do Curso de Ciência da Computação; Campus de Palmas -TO; wgramacho@gmail.com 3 Co-orientador(a) do Curso de Engenharia de Alimentos; Campus de Palmas -TO; glendarasouza@mail.uft.edu.br RESUMO O acesso a alimentos de qualidade é um direito de qualquer pessoa. Principalmente na infância, uma alimentação balanceada é um requisito essencial para o desenvolvimento saudável de qualquer indivíduo. As deficiências de nutrientes e vitaminas na alimentação da população é um problema que precisa ser visto com muito mais seriedade. Uma alimentação irregular na infância pode trazer problemas irreparáveis na saúde de uma pessoa ao longo de toda sua vida. O objetivo desse trabalho foi a utilização de métodos de programação linear para avaliar e otimizar o cardápio de uma creche situada na região Sul de Palmas - TO. Foram analisadas principalmente deficiências oriundas à falta de ferro e vitamina A nas dietas. A programação linear é um método que busca a otimização de um determinado problema que possui muitas soluções possíveis, através da maximização ou minimização de uma função linear, sujeitos a limitações nas quantidades de produtos requeridos ou recursos disponíveis. Através desses métodos, foi possível a constatação de diversas irregularidades na alimentação das crianças dessa creche, principalmente no que se diz respeito à escassez de ferro e vitamina A, nutrientes básicos para o desenvolvimento saudável na infância. Palavras-chave: Otimização, programação linear, dietas alimentares e hipovitaminose A.

2 INTRODUÇÃO A alimentação e a nutrição adequadas são requisitos importantes para o crescimento e desenvolvimento de todas as crianças brasileiras. São direitos humanos fundamentais, pois representam a base da própria vida (Brasil, 2002). O estado nutricional de uma população, e em especial das crianças, é um excelente indicador de sua saúde e qualidade de vida, espelhando o modelo de desenvolvimento de uma determinada sociedade (Brasil, 2002). É frequente a deficiência de energia e de outros nutrientes na alimentação de crianças. Em consequência, mais de 195 milhões de crianças, nas diversas partes do mundo, apresentam-se cronicamente desnutridas por consumirem uma quantidade pequena de alimentos que não atendem, integralmente, a suas necessidades energéticas e nutricionais mais elementares (Cruz, 2001; Fundo das Nações Unidas para a Infância, 2010). A avaliação da situação nutricional, compreendendo a avaliação dietética e antropométrica, é um parâmetro essencial para a aferição das condições de saúde de uma população, sobretudo em grupos mais vulneráveis, como o das crianças (Tuma; Costa; Schmitz, 2005). Vale salientar, que na infância, a alimentação adequada tem importância particular, uma vez que esse grupo etário encontra-se em fase de crescimento e desenvolvimento de ossos, dentes, músculos e sangue (Dwyer, 2001). Segundo Heller e Teixeira (2004), a criança desnutrida tem maior probabilidade de apresentar baixo desenvolvimento cognitivo, possuindo menor resistência a doenças, além de, na vida adulta, ter maior risco de contrair doenças cardiovasculares, hipertensão, diabetes, aumento da taxa de colesterol e problemas renais. Prado (2002) afirma que crianças em estado de desnutrição apresentam maior frequência de episódios de infecção respiratória quando comparadas com crianças eutróficas ou com sobrepeso. As deficiências de vitamina A e ferro em crianças se tornaram problemas de saúde pública em diversos países, principalmente nas regiões menos favorecidas social e economicamente. Existem estudos que sugerem uma relação inversa entre as deficiências destes nutrientes e a resistência a algumas infecções, através de mecanismos pouco conhecidos, mas que provavelmente incluem a ativação do sistema imunológico celular e humoral (Paiva, 2005). Apesar de os evidentes avanços na mudança do estado nutricional da criança brasileira, o problema da desnutrição persiste, especialmente em determinados subgrupos populacionais (Brasil, 2002). Por este motivo foi escolhida a metodologia de programação linear. Pois, De acordo com Prado (1999), a estratégia da programação linear é resolver o problema de otimização através da transformação das características do problema em um modelo abstrato matemático, que nada mais é do que um conjunto de equações matemáticas.

3 Desta maneira o objetivo desse trabalho foi tentar expressar o melhor modelo de dietas em relação à nutrição e ao seu preço por meio de otimização de funções lineares que modelam matematicamente essas dietas. MATERIAL E MÉTODOS Inicialmente foi realizada uma reunião junto à vigilância sanitária municipal para coleta do cardápio utilizado nas escolas e consequente informação acerca dos alimentos consumidos pelas crianças. Posteriormente foi mapeada a composição dos alimentos contidos no cardápio através de informações oriundas de livros, artigos científicos e dados do MAPA Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento. Como o foco do trabalho é a anemia e a hipovitaminose A, buscou-se dados do teor de vitamina A e ferro contido nos alimentos consumidos nas creches de palmas. Para gerar a formulação da tabela de custo mínimo e contendo o desempenho nutricional das dietas utilizadas atualmente nas creches foi utilizado um programa em computador associado ao método de programação linear. O método utilizado consiste na otimização de um determinado problema que possui muitas soluções possíveis, através da maximização ou minimização de uma função linear (LARROSA et al, 2011), sujeitos a limitações nas quantidades de produtos requeridos ou recursos disponíveis (COLUSSI et al, 2013). Para avaliar a adequação das dietas atuais foram descritas matematicamente as restrições quanto ao atendimento das demandas de miligramas de ferro e vitamina A descritos pela Organização Mundial da Saúde (OMS), 2003; Referência da Ingestão Dietética (DRI) / Instituto de Medicina Americano (IOM), ; Jack Norris ; American Academy of Pediatrics, Desse modo, para o ferro a restrição foi descrita, onde do lado esquerdo da inequação será alocada a quantidade de miligramas de cada alimento e do lado direito foram consideradas as quantidades mínimas de miligramas de ferro a disponibilizado. Afirmou-se ser o mínimo uma vez que a restrição é do tipo maior o igual a (> =). De forma semelhante, os miligramas demandados de vitamina A foram modelados. Nessa primeira etapa, foi utilizado o suplemento SOLVER disponibilizado pelo programa Microsoft Excel para rodar o modelo. Após a resolução de todos os modelos utilizando o SOLVER, cada PPL foi rodado novamente na ferramenta GLPK (GNU Linear Programming Kit). Foram observadas diferenças nos resultados obtidos pelos dois softwares. Isso se deve em grande parte a uma característica do SOLVER não presente no GLPK, que permite a violação de algumas restrições.

4 RESULTADOS E DISCUSSÃO 25 a 28 de novembro de 2014 Campus de Palmas O mapeamento da dieta nas creches permitiu a observação de que a mesma dieta produzida pela secretaria de educação com o auxílio de um profissional da nutrição é aplicada a todas as creches do município de Palmas. Ao todo foram analisados três diferentes grupos em relação à faixa etária. O primeiro grupo é composto por crianças de 0 a 1 ano de idade, o segundo por crianças de 2 a 3 anos e o terceiro por crianças de 3 a 5 anos de idade. Em muitos casos, grande parte dos alimentos foi zerada por não suprir as doses recomendadas, de nutrientes e minerais, por entidades como American Academy of Pediatrics, (2004) e por ter um custo elevado. Para que os resultados pudessem ser obtidos utilizando o GLPK, várias restrições de valor máximo tiveram que ser excluídas na grande maioria dos PPLs. Para que o valor mínimo de vitamina A pudesse ser alcançado, foi necessário o aumento exacerbado dos alimentos que mais continham esse nutriente. Como descrito por Cruz (2001) é frequente a deficiência de energia e de outros nutrientes importantes na alimentação de crianças em fase de crescimento, tendo como base informações sobre o cardápio das creches, estudos foram feitos mostrando que muitas das dietas destinadas às crianças não lhes garantem uma alimentação segura, principalmente em se tratando da ingestão diária de ferro e vitamina A. Crianças em idade pré-escolar constituem o grupo mais vulnerável a anemia (FAO/WHO, 2001). Caracterizada por Roncada & Semba (1998) como um nutriente necessário em humanos para garantir o funcionamento do sistema visual, crescimento e desenvolvimento a vitamina A (retinol) e o ferro não estavam presentes em quantidades significativas, na maioria dos alimentos ofertados nos cardápios das creches. Nessa fase a criança que se encontra carente de nutrientes estará mais sujeita a desenvolver doenças graves na infância e depois na vida adulta (Heller e Teixeira, 2004). Com objetivo de atender as recomendações diárias de macro e micronutrientes, uma ingestão media de 10 a 20 mg de ferro/dia (FAO/WHO, 1988), e de 375µg de retinol/dia (Franco, 1999),o modelo superestimou alguns alimentos em suas porções. Apesar da presença de restrições com limites mínimos, algumas das refeições ainda não atenderiam as necessidades das crianças desses nutrientes. É importante ressaltar a inviabilidade do consumo elevado dos alimentos superestimados, o melhor a fazer é substituir alguns alimentos por outros que atendam as necessidades de macro e micronutrientes das crianças. A maioria dos cardápios atende os teores de energia, carboidratos, proteínas e lipídeos, importantes para vida saudável das crianças. Sendo assim, os responsáveis pela elaboração dos cardápios das creches devem tomar providencias para reverter essa situação, pensando numa dieta que atenda de forma equilibrada todas as recomendações macro e micronutrientes sugeridas, pensando que a 90 % das crianças realizam as principais refeições do dia nas creches.

5 Muitos alimentos foram zerados, por não atenderem as quantidades necessárias de Ferro e Vitamina A, e outros foram multiplicados em grandes quantidades por conter essas substâncias em sua composição, logo os cardápios da creche em estudo precisam passar por uma reformulação, tendo como base os resultados obtidos, para que assim atendam e previnam doenças oriundas de carência de nutrientes e vitaminas. Os resultados obtidos pelo SOLVER divergiram em relação ao GLPK na maior parte dos PPLs. Isso se deve a uma opção do SOLVER não presente no GLPK que permite estabelecer uma precisão para as variáveis, isto é, uma tolerância, um valor máximo que possa ser extrapolado além do valor estabelecido como restrição. Como a grande maioria dos PPLs não possui solução sem o estabelecimento de uma tolerância, várias variáveis apresentaram valores diferentes nas duas ferramentas. LITERATURA CITADA Colussi, Claudia Flemming, et al. A Programação Linear na avaliação do desempenho da Saúde Bucal na Atenção Primária. Revista Einstein,Hospital Israelita Albert Einstein. V. 11(1), pág São Paulo SP, FAO/WHO. Food and Nutrition Series, 23. Requirements of vitamin A, iron, folate and vitamin B12. Report of a Join FAO/ WHO Expert Consultation. Rome: FAO; Heller, L.; Teixeira, J. C. Fatores ambientais associados à desnutrição infantil em áreas de invasão, Juiz de Fora, MG. Rev. Bras. Epidemiol., v. 7, n. 3, p , Larrosa, Ana Paula Quites, et al. Programação linear para formulação de pasta de vegetais e operação de secagem em leito de jorro. Revista Ciência Rural, Universidade Federal de Santa Maria, v.41, n.11, p , Santa Maria RS, NEPA, Tabela Brasileira de Composição de Alimentos TACO 4ª edição revisada e ampliada/ AGRADECIMENTOS "O presente trabalho foi realizado com o apoio da UFT