Frutanos e sua real importância para o trato digestivo: Bem-Estar e Intolerância (parte 2)

Frutanos do tipo Inulina: uma das categorias de alimentos funcionais

De acordo com o Consenso Europeu que definiu o “Conceito Científico de Alimentos Funcionais”, um alimento deve ser considerado como funcional no caso de atender às seguintes propriedades: ter demonstrado afetar de forma benéfica 1 ou mais funções alvo do organismo, além dos efeitos nutricionais adequados, de tal forma a ser relevante no que se refere ao estado de bem-estar e/ou à redução do risco de enfermidades. Um alimento funcional deve permanecer como alimento e demonstrar seus efeitos em quantidades que possam ser normalmente proporcionadas dentro de uma dieta rotineira, portanto, não pode ser uma pílula ou uma cápsula.

Frutanos do tipo inulina são componentes naturais de inúmeros vegetais e frutas, cujo consumo diário médio tem sido estimado entre 3 e 11 gramas na Europa e entre 1 e 4 gramas nos Estados Unidos. As fontes mais comumente utilizadas estão presentes, entre outros, no trigo, banana, cebola, alho, alho-poro, etc. (vide Tabela 1).

Do ponto de vista da Química Orgânica, os Frutanos do tipo inulina, se constituem em uma cadeia linear polidispersa de carboidratos de ligações beta-(2-1) frutosila-frutose, muito embora não necessariamente exclusiva, podendo mesmo ter início com uma molécula de alfa-D glicose. Estes compostos podem ser uma mistura de oligômeros ou polímeros, que são melhor caracterizados pelo grau de polimerização (GP), referidos tanto pelos valores médios (GPm), como pelos valores máximos (GPmax). Do ponto de vista da nomenclatura, os Frutanos tipo inulina devem ser considerados oligofrutoses ou fruto-oligossacarídeos quando seu GPmax for inferior a 10.

Em virtude da configuração beta do C2 dos monômeros da frutose, os Frutanos tipo inulina são resistentes à hidrólise pelos enzimas digestivos do ser humano, os quais têm atuação específica sobre as ligações alfa glicosídeas. Por este motivo, têm sido classificados como oligossacarídeos “não digeríveis”.  

Os Frutanos tipo inulina e o conceito de fibra alimentar

Um determinado alimento para ser considerado como fibra alimentar deve cumprir 4 atributos básicos, a saber: 1- ser um componente produzido pelas células da planta (tanto os oligossacarídeos quanto os polissacarídeos); 2- ser resistente à hidrólise pelos enzimas digestivos dos seres humanos; 3- ser resistente à absorção no intestino delgado; 4- sofrer hidrólise e fermentação (parcial ou total) pelas bactérias do intestino grosso. Os Frutanos tipo inulina atendem a todos estes atributos básicos, e, portanto, indiscutivelmente devem ser considerados fibras alimentares.   

Desta forma, os Frutanos tipo inulina contribuem significativamente para uma dieta bem equilibrada aumentando e diversificando o conteúdo de fibra, e, especificamente afetando diversas funções digestivas (composição da flora colônica, funções da mucosa, atividades endócrinas, absorção de minerais, etc.) e mesmo funções sistêmicas, especialmente as relacionadas à homeostase lipídica e funções imunológicas, bem como reduzindo o risco de surgimento de uma série de enfermidades. Estes efeitos estão sumarizados na Tabela 2.

Tabela 2 – Efeitos nutricionais e potenciais benefícios à saúde causados pelos Frutanos tipo Inulina

A-         Estímulo das funções           - Composição e atividades da microflora colônica - Produção de Fezes; - Absorção de cálcio e outros minerais; - Produção de peptídeos endócrino-gastrointestinais; - Imunidade e resistência a infecções; - Homeostase dos lipídeos.

B- Redução de riscos de doenças - Infecções entéricas; - Doença inflamatória intestinal; - Câncer do colón; - Osteoporose; - Obesidade.

Os Frutanos tipo inulina e a modulação das funções fisiológicas

A)         O conceito de uma microflora equilibrada

O conceito da “saúde colônica” emergiu como um transcendental alvo no desenvolvimento dos alimentos funcionais na área dos requerimentos de incremento das suas funções.

A composição da microflora colônica simbiótica desempenha um papel fundamental na manutenção da “saúde do colón”.  Esta composição é fortemente determinada pela flora que se estabelece imediatamente após o parto, e é majoritariamente “individual”, pode ser modulada por componentes específicos da dieta, como também pode se alterar ao longo da vida, tornando-se cada vez mais complexa com o avançar da idade.

Para dar suporte à saúde e bem-estar e reduzir o risco de diversas enfermidades a microflora deve permanecer “equilibrada”, ou seja, deve ser composta predominantemente por bactérias que reconhecidamente sejam potencialmente promotoras da saúde (tais como os Lactobacilus, Bifidobacterias, Fusobacterias, etc) e capazes de prevenir, dificultar ou controlar a proliferação de microrganismos potencialmente patogênicos e/ou prejudiciais à saúde, aí incluindo algumas espécies de Escherichia coli, Clostridia, Veillonellae, ou Candida. Não se deve considerar que estes últimos microrganismos mencionados sejam indesejáveis ou inúteis, e, que portanto, devam ser eliminados. Ao contrário, deve-se ter em mente que a microflora colônica é um ecossistema altamente diversificado e que apresenta uma grande variedade de interações entre as diferentes populações de microrganismos. Nestas circunstâncias é possível que alguma população de bactérias potencialmente patogênicas seja necessária desde que permaneça em baixas concentrações em comparação com a microflora saudável.

Atualmente, está bem estabelecido que por meio de estratégias dietéticas pode-se promover a saúde colônica e, assim, indiretamente, alcançar o bem-estar de um determinado indivíduo bem como ter reduzida a possibilidade do surgimento de diversas enfermidades neste mesmo hospedeiro.

B)         Frutanos tipo inulina e suas propriedades prebióticas

Prebióticos são determinados ingredientes seletivamente fermentados da dieta que possibilitam alterações específicas na composição e/ou na atividade da microflora colônica, e que proporcionam benefícios para o bem-estar e a saúde do hospedeiro.

Para que um determinado alimento ou ingrediente de um alimento seja considerado prebiótico é necessário ter demonstrada as seguintes propriedades: a) ser resistente à acidez gástrica; b) não sofra hidrólise pelos enzimas digestivos; c) não seja absorvível pela mucosa do intestino delgado; d) sofra um processo de fermentação pela microflora colônica; e) promova o crescimento seletivo da microflora colônica e/ou estimule sua atividade em benefício da saúde e bem-estar do hospedeiro.

Os Frutanos tipo inulina e as oligofrutoses são os compostos mais investigados e definitivamente aceitos como prebióticos, posto que atendem todos os requisitos acima mencionados. De fato, os estudos que têm sido realizados para investigar os efeitos dos Frutanos tipo inulina e das oligofrutoses sobre a microbiota intestinal humana têm revelado um estímulo positivo sobre o crescimento da flora benéfica, em especial as Bifidobactérias, em menor grau os Lactobacilos, e possivelmente outras espécies tais como os Clostridium coccoides, Eubacterium rectale, grupos estes de bactérias que são produtores de butirato.

C)         Frutanos tipo inulina estimulam a função colônica

Considerando que estas substâncias se comportam como fibras alimentares, elas têm efeitos positivos sobre as funções básicas do intestino grosso, isto é, na produção e  excreção das fezes, pois aumentam a biomassa fecal e regularizam os hábitos intestinais.

Por meio de seus efeitos específicos os Frutanos do tipo inulina possuem a capacidade de estimular a composição, a atividade, e a funcionalidade de ambos, a microflora colônica e a mucosa intestinal, criando desta forma condições para uma melhor saúde do intestino e o bem-estar do indivíduo.  

Frutanos tipo inulina e a Síndrome do Intestino Irritável (SII): uma relação conflituosa

A SII é definida pelos critérios de Roma IV de acordo com as seguintes manifestações clínicas que devem estar presentes por pelo menos 2 meses antes do diagnóstico: a) dor abdominal de pelo menos 4 dias por semana associada com um ou mais dos seguintes sintomas: 1- relacionada com a evacuação; 2- alteração na frequência das evacuações; 3- alteração no formato das fezes; b) após investigação apropriada os sintomas não podem ser explicados por alguma outra condição médica.

A SII é considerada um transtorno do eixo cérebro-trato digestivo, e os sintomas apresentados por um determinado paciente, diarreia ou constipação, refletem quais componentes deste eixo estão envolvidos. O processo fisiopatológico da SII ainda não está totalmente esclarecido, mas, admite-se que seja multifatorial envolvendo importantes fatores biológicos e psicossociais.

Flatulência e/ou distensão abdominal costumam ser queixas frequentes na SII. Naqueles pacientes que se queixam predominantemente de constipação a distensão abdominal é nitidamente visível e está associada a hipersensibilidade visceral, enquanto que nos pacientes que apresentam diarreia a queixa de flatulência sem distensão abdominal objetiva é mais frequentemente observada. A grande maioria dos pacientes se queixa que a flatulência e a distensão abdominal são devidas a existência de “muito gás” no interior do trato digestivo, em virtude de excessiva fermentação colônica.  Além destes aspectos, outros fatores isoladamente ou em conjunto estão implicados na gênese da SII, tais como, ativação anormal da imunidade da mucosa, alteração da microflora bacteriana, hormônios sexuais e condições psicológicas, incluindo somatização.

Pacientes portadores da SII comumente se queixam de agravo dos sintomas após as refeições, bem como referem com frequência reações adversas a um ou mais alimentos, que lhes acarretam prejuízos na qualidade de vida. Em virtude desta condição desfavorável cerca de 2/3 dos pacientes excluem aleatoriamente determinados alimentos da sua dieta na tentativa de obter alívio dos sintomas. Entretanto, até o presente momento, do ponto de vista clínico não existe uma linha de conduta dietética bem definida e universalmente aceita para atender às necessidades dos pacientes portadores da SII. Na verdade, até há pouco tempo as recomendações dietéticas propostas baseavam-se primariamente em estudos que avaliavam as funções fisiológicas dos componentes da dieta, e não levavam em consideração ensaios clínicos controlados, randomizadas duplo cego, para o manejo terapêutico da SII. As recomendações dietéticas estimulavam os pacientes a ter um padrão regular de refeição e uma dieta “sadia” evitando refeições muito intensas, redução da ingestão de gorduras, evitar a ingestão excessiva de fibras, redução do uso de cafeína, e evitar alimentos produtores de “gás”, tais como feijão, repolho e cebola.

   

Por outro lado, o grupo australiano liderado por Halmos e cols., em 2014, ao realizar um ensaio clínico controlado e randomizado demonstraram que reduzindo a ingestão de carboidratos de cadeia curta, que são de muito baixa absorção e/ou oligossacarídeos, dissacarídeos, monossacarídeos e polióis (Fermentable oligosaccharides, monosaccharides and polyols – FODMAPS) reduziram significativamente a intensidade dos principais sintomas nos pacientes portadores da SII.

A hipótese de que a redução da ingestão dos FODMAPS pode aliviar os sintomas digestivos nos pacientes portadores da SII baseia-se na observação clínica de que uma proporção significativa de pacientes não tolera a ingestão de carboidratos de cadeia curta. Estes carboidratos não são totalmente absorvidos no intestino delgado devido a um deficiente processo de hidrólise (lactose-lactase), excesso de frutose em relação a glicose, ou difusão passiva (alguns monossacarídeos e os polióis). Vale ressaltar que além destes carboidratos, os Frutanos tipo inulina não são absorvidos no intestino delgado e sim fermentados no intestino grosso pela flora bacteriana, e acarretam os seguintes efeitos, a saber: a) sobrecarga osmótica; b) aumento da produção de ácidos graxos de cadeia curta, H2, CO₂ e metano pela microflora colônica; c) alteração da motilidade, pois aceleram o trânsito intestinal (Figura 6).

Figura 6- Principais sintomas decorrentes da má absorção da frutose e dos Frutanos.

A Frutose e/ou os Frutanos não absorvidos são fermentados pelas bactérias da microflora colônica, acarretando a produção de gases (Metano, Dióxido de Carbono e Hidrogênio) e ácidos graxos voláteis de cadeia curta (acético, butírico e propiônico) (Figura 7).

Figura 7- Metabolismo da frutose e dos Frutanos no intestino grosso pela flora colônica.

Má absorção/intolerância à Frutose: a emergência de um importante transtorno digestivo pouco reconhecido (1)

Introdução

Em 1997 os consumidores norte-americanos gastaram cerca de US$ 5 bilhões em sucos de frutas. O consumo médio de suco de frutas nos EUA alcançou o valor de 40 bilhões de litros/ano ou 200 litros/ano por pessoa. As crianças constituíram o maior grupo de consumidores, e aquelas menores de 12 anos de idade ingeriram 28% do volume total consumido (1). Embora estes dados não estejam disponíveis no Brasil pode-se presumir que por similaridade dos hábitos culturais atualmente praticados no mundo ocidental, neste aspecto nutricional, estes valores devem ser bastante próximos. Em passado recente, no nosso país, o principal suco utilizado era o de laranja, porém, com a imensa diversificação da indústria alimentícia, suco de outras frutas, tais como uva, maçã e pêra passaram a fazer parte da dieta habitual das crianças brasileiras.

Historicamente sucos de frutas têm sido recomendados pelos Pediatras como uma fonte de vitamina C e uma fonte extra de água para lactentes e pré-escolares, à medida que em suas dietas são incluídos novos alimentos sólidos com sobrecargas renais mais altas de solutos. A água é o componente predominante nos sucos de frutas, porém, os carboidratos, incluindo sacarose, frutose, glicose e sorbitol constituem-se nos seus principais nutrientes. A concentração de carboidratos nos sucos de frutas varia desde 11g% (0,44 kcal/ml) até cerca de 16g% (0,64 kcal/ml) (2).

 A sacarose é um dissacarídeo, que após ser ingerida e alcançar o intestino delgado, é hidrolisada em seus componentes monossacarídeos, glicose e frutose pela ação da sacarase presente nas microvilosidades dos enterócitos. A glicose é rapidamente absorvida por um processo de transporte ativo, enquanto que a frutose é absorvida por um mecanismo de transporte facilitado que não ocorre contra um gradiente de concentração.

A frutose é encontrada na natureza em sua maior parte como constituinte da sacarose. Tem sido cada vez mais utilizada na dieta ocidental na forma de adoçante em produtos industrializados, por ser alternativa mais barata que a sacarose. Sua presença é comumente observada em refrigerantes, doces e principalmente em sucos de frutas naturais e artificiais (3). A frutose é transportada através do epitélio intestinal por um mecanismo facilitador denominado GLUT 5 (transportador facilitador de hexose), o qual apresenta alta afinidade pela frutose, que carrega este monossacarídeo através da membrana apical do enterócito (4). Entretanto, sabe-se que este mecanismo possui capacidade limitada de absorção deste carboidrato.  Além disso, a frutose pode ser absorvida de forma mais eficiente quando a glicose se encontra presente em concentrações equimolares. Por outro lado, investigações clínicas têm demonstrado que quando a concentração de frutose excede a de glicose pode ocorrer má absorção da frutose (5-6). Portanto, alimentos que contém concentrações equimolares de frutose e glicose podem proporcionar melhor absorção deste monossacarídeo do que alimentos em que a concentração da frutose excede a de glicose. Sucos de maçã, pêra e uva apresentam uma concentração de frutose que excede em mais do que o dobro a da glicose, enquanto que no suco de laranja as concentrações de glicose e frutose se equivalem (7). Por exemplo, um copo de suco de maçã (200ml) contém aproximadamente 15,5 gramas de frutose (6,8 gramas de glicose e 3 gramas de sacarose) (8) (Tabela 1).

Tabela 1- Concentração dos carboidratos de alguns sucos frequentemente utilizados (g%)

Quando a concentração da frutose em um determinado alimento encontra-se em excesso em relação àquela da glicose alguns indivíduos podem desenvolver má absorção à frutose (2-7). Estes indivíduos apresentam sintomas que incluem flatulência, diarréia, dor e distensão abdominal. Para se estabelecer o diagnóstico da má absorção/intolerância à frutose a anamnese deve incluir uma detalhada história dietética associada à investigação laboratorial que pode ser realizada por meio do teste do hidrogênio no ar expirado, o qual é realizado após ingestão de sobrecarga de frutose (9). Nesta circunstância, o monossacarídeo não absorvido no intestino delgado, é fermentado pelas bactérias colônicas resultando na produção de gases como metano, dióxido de carbono e hidrogênio, além de ácidos graxos voláteis de cadeia curta, tais como ácido acético, butírico e propiônico. O hidrogênio, por sua vez, atravessa a mucosa colônica, passa para a circulação sistêmica e, finalmente, é eliminado pela expiração. A confirmação diagnóstica se complementa quando ocorre alívio dos sintomas depois da retirada da frutose da dieta.

Histórico e Manifestações Clínicas

Estudos prévios que demonstram uma relação causal entre má absorção à frutose e sintomas gastrointestinais foram inicialmente descritos em pacientes adultos. As primeiras descrições de má absorção à frutose datam do final da década de 1970. Anderson e cols.(10), em 1978, publicaram no Acta Medica Scandinavian, 4 pacientes que apresentavam queixa de diarréia crônica e dor abdominal, cujos sintomas desapareceram com a retirada da frutose da dieta dos mesmos. Mais recentemente, também investigando pacientes adultos, Choi e cols. (11), em 2003, publicaram no American Journal of Gastroenterology, uma casuística maior, constituída por 183 pacientes, utilizando o teste do Hidrogênio no ar expirado, nos quais foi caracterizada má absorção/intolerância em 73% dos casos. Estes pacientes relataram uma série de sintomas, tais como, dor abdominal flatulência, flatus e diarréia. Pacientes adultos portadores da síndrome do intestino irritável e má absorção à frutose apresentaram agravo dos sintomas em comparação com aqueles que apresentaram absorção normal à frutose. Estudos recentes com população adulta têm demonstrado que um número significativo de pacientes com má absorção à frutose relatou alívio da dor abdominal, flatus, flatulência e diarréia quando foi introduzida uma dieta restrita de frutose.   

Em Pediatria as primeiras descrições isoladas de má absorção à frutose datam da década de 1980. Em 1984, Kneepkens e cols. (12), na Holanda, publicaram, no Archives of Diseases in Childhood, a ocorrência de má absorção à frutose em 71% das crianças investigadas, cujas idades variaram entre 1 mês e 16 anos, utilizando o teste do Hidrogênio no ar expirado. Dentre as 31 crianças investigadas, 25 não apresentavam queixas gastrointestinais e 6 delas sofriam de transtornos digestivos funcionais. Posteriormente, Lifshitz e cols. (7), em 1992, nos EUA, correlacionam a má absorção de frutose contida em sucos de frutas com sintomas de diarréia crônica inespecífica em crianças em artigo publicado no Pediatrics. Hoesktra e cols. (13), em 1993, publicaram um artigo no Archives of Diseases in Childhood, descrevendo má absorção de frutose em crianças com idade média de 3,5 anos, utilizando o teste do Hidrogênio no ar expirado, cuja sintomatologia de diarréia mostrou-se dependente da dose de frutose na realização do teste. Quando a dose de frutose foi de 1g/kg de peso ocorreu má absorção à frutose em 44% dos pacientes, mas quando a dose foi de 2g/kg de peso a má absorção à frutose ocorreu em 100% dos casos. Este estudo mostra, portanto, uma nítida correlação positiva entre a dose dependente de frutose e o respectivo surgimento da má absorção ao carboidrato. Em 2002, Duro e cols. (9), em artigo publicado no Pediatrics, correlacionam a ocorrência de cólicas em lactentes devido à má absorção de frutose contida em alguns sucos de frutas. Tsampalieros e cols. (14), em 2008, em artigo publicado no Archives of Diseases in Childhood, descrevem uma série de sintomas gastrointestinais, tais como, dor abdominal, diarréia, náuseas e vômitos, em escolares e adolescentes, devido a intolerância à frutose. Referem que estes sintomas desapareceram com a retirada da frutose da dieta destes pacientes. Gomara e cols. (15), em 2008, no JPGN, referem a associação entre dor abdominal crônica e má absorção à frutose, a qual desapareceu após a suspensão da dieta da frutose nestes pacientes.

Recentemente, no XIV Congresso Brasileiro de Gastroenterologia e Nutrição em Pediatria, tivemos a oportunidade de apresentar o trabalho, na sessão de temas livres orais, intitulado “Prevalência de Má Absorção à Frutose utilizando o Teste do Hidrogênio no Ar Expirado em crianças com transtornos digestivos e nutricionais”, cujos autores foram: Adriana C. Lozinsky, Cristiane Boé, Ricardo Palmero e Ulysses Fagundes-Neto, da Disciplina de Gastroenterologia Padiátrica da Escola Paulista de Medicina, UNIFESP e do Instituto de Gastroenterologia Pediátrica de São Paulo (IGASTROPED). Trata-se até aonde meu conhecimento alcança o primeiro trabalho disponível na literatura médica brasileira a respeito deste tema. Foram investigados 43 pacientes de ambos os sexos, com idades que variaram de 3 meses a 16 anos, mediana de 2,6 anos, que apresentavam queixa de transtornos digestivos e/ou nutricionais, utilizando o teste do Hidrogênio no ar expirado com sobrecarga dos seguintes carboidratos: lactose, glicose, frutose e lactulose. Má absorção à frutose foi caracterizada em 13 (30,2%) pacientes, os quais apresentavam os seguintes diagnósticos, a saber: Síndrome do intestino irritável em 7, dor abdominal funcional em 4, baixa estatura em 1 e doença celíaca em 1.

Referências Bibliográficas

1- Agriculture Research Service. Food and Nutrient Intakes by Individuals in the United States by Sex and Age, 1994-96. Washington DC. US Department of Agriculture; 1998. NFS Report n 96-2.

2- Baker SS, Cochrane WJ, Greer FR et al. The use and misuse of fruit juice in Pediatrics. Pediatrics 2001; 107: 1210-13.

 3- Mishkin D, Sabrauskas L, Yalovsky M et al. Fructose and sorbitol malabsorption in ambulatory patients with functional dyspepsia: comparison with lactose maldigestion/malabsorption. Dig Dis Sci 1997; 42; 2591-8.

 4- Jones HF, Butler RN, Brooks DA. Intestinal fructose transport and malabsorption in humans. Am J Physiol Gastrointest Liver Physiol 2011; 300: g202-6.

5- Smith MM, Davis M, Chasalow FI, Lifshitz F. Carbohydrate absorption from fruit juice in young children. Pediatrics 1995; 95: 340-44.

6- Nobigot T, Chasalow FI, Lifshitz F. Carbohydrate absorption from one serving of fruit juice in young children: age and carbohydrate composition effects. J Am Coll Nutr 1997; 16:152-58.

7- Lifshtz F, Ament ME, Kleinman RE, Klish W, Lebenthal E, Pearman J et al. Role of juice carbohydrate malabsorption in chronic nonspecific diarrhea in children. J Pediatr 1992; 120: 825-9.

8- Hyams JS, Etienne NL, Leichtner AM. Carbohydrate malabsorption following fruit juice ingestion in young children. Pediatrics 1988;82:64-8.

9- Duro D, Rising R, Cedillo M, Lifshitz F. Association between infantile colic and carbohydrate malabsorption from fruit juice in infancy. Pediatrics 2002; 109: 797-805.

10- Anderson DEH, Nygren A. Four cases of long-standing diarrhea and colic pain cured by fructose-free diet. Acta med Scand 1978;203:87-92.

11- Choi YK, Johlin FC, Summers RW et al. Fructose intolerance: an under-recognized problem. Am J Gastroenterol 2003; 98: 1348-53.

12- Kneepkens CMF, Vonk RJ, Fernandes J. Incomplete intestinal absorption of fructose. Arch Dis Child 1984;59:735-8.

13- Hoekstra JH, Van Kempen AA, Bijl SB et al. Fructose breath Hydrogen tests. Arch Dis Child 1993; 68: 136-8.

14- Tsampalieros A, Beauchamp J, Boland M. Dietary fructose intolerance in children and adolescents. Arch Dis Child 2008;93:1078.

15- Gomara RE, Halata MS, Newman LJ, Bostwick HE et al. Fructose intolerance in children presenting with abdominal pain. J Pediatr Gastroenterol Nutr 2008; 47: 303-8.