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Paraprobióticos: aspectos teóricos e potenciais vantagens da aplicação em produtos lácteos

INDÚSTRIA

EM 18/04/2019

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Autores do artigo: 

Cássia P. Barros¹, Ramon Silva¹², Ramon S. Rocha¹² , Luiz Dione B. Melo³,  Erick A. Esmeino¹, Mônica Q.Freitas¹, Márcia Cristina Silva³, Adriano G. Cruz³

1 - Universidade Federal Fluminense (UFF), Faculdade de Medicina Veterinária
2 - Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Rio de Janeiro (IFRJ),  Departamento de Biotecnologia
3- Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Rio de Janeiro (IFRJ),  Departamento de  Alimentos

Nos últimos anos, os consumidores têm demonstrado interesse em adquirir alimentos mais saudáveis. Dessa forma, o alimento não deverá apenas fornecer nutrientes essenciais ao organismo, mas também ser capaz de atuar na prevenção e redução de fatores de risco para várias doenças e, consequentemente, melhorar o bem-estar físico e mental dos consumidores.

Os efeitos benéficos de alimentos contendo microrganismos probióticos sobre a saúde são conhecidos há muito tempo. Especificamente na área de laticínios, muita ênfase tem sido dada no desenvolvimento de produtos lácteos probióticos, pois além de possuírem grande aceitação pelo público e excelente valor nutricional, promovem saúde e qualidade de vida.

Os probióticos são microrganismos vivos que, quando administrados em quantidades adequadas, conferem benefícios à saúde do hospedeiro. Portanto, é fundamental que os microrganismos se mantenham viáveis em concentrações em torno de 106 a 109 UFC/g ou mL durante toda a validade comercial do produto até a ingestão e passagem pelo trato gastrointestinal do consumidor para que os efeitos benéficos sejam observados.

Entretanto, pesquisas recentes indicam que os microrganismos probióticos não viáveis ou inativados (mortos), conhecidos como paraprobióticos, também podem fornecer benefícios à saúde. Os paraprobióticos, também chamados como probióticos inativados, probióticos não viáveis ou probióticos fantasmas são definidos como células microbianas não viáveis (intactas ou quebradas) ou frações celulares que, quando administradas (oral ou topicamente) em quantidades e frequência adequadas, conferem benefícios ao consumidor humano ou animal.

O termo paraprobióticos foi proposto devido ao seu significado. O prefixo “para”, traduzido do grego antigo como "lado a lado" ou "atípico", pode simultaneamente indicar semelhança e diferença da definição probiótica tradicional.

A inativação de probióticos resultando na produção de paraprobióticos pode ocorrer por meio de diferentes processos, como: tratamento térmico, raios ultravioletas, irradiação, alta-pressão, sonicação, liofilização e substâncias químicas, como a formalina. Dentre os tratamentos mencionados, a aplicação de calor tem sido o mais utilizado para obtenção de cepas paraprobióticas.

Porém, ainda que vários métodos de inativação tenham sido empregados, a escolha do mais adequado dependerá do microrganismo e do benefício esperado, uma vez que, cada método pode afetar de diferentes formas os componentes estruturais da célula e, assim, influenciar na sua atividade imunomoduladora. Portanto, deve ser adotado aquele que, além de inativar, seja capaz de preservar os efeitos benéficos fornecidos pelos probióticos.

A aplicação de paraprobióticos em produtos lácteos pode oferecer inúmeras vantagens em relação aos probióticos, tais como:

  • menor ou nenhuma interação com outros componentes do produto, o que influencia na maior duração da validade comercial;
  • maior facilidade e conveniência durante o processamento, pois podem ser incluídos antes da pasteurização do leite, de forma que sua atividade permaneça ao nível necessário para obter os efeitos biológicos desejados e, consequentemente, minimizando as chances de recontaminação microbiológica pós-processamento;
  • facilidade de manipulação, armazenamento e transporte, uma vez que, continuam estáveis numa ampla faixa de temperatura, e dependendo do produto, como por exemplo, fórmulas infantis, não exigem refrigeração.

Além disso, podem ser administrados aos consumidores com sistema imunológico comprometido, como uma alternativa mais segura quando a utilização de probióticos não for indicada, reduzindo o risco de desenvolvimento de infecções oportunistas, respostas inflamatórias aumentadas, resistência a antibióticos e translocação microbiana.

Os mecanismos de ação associados aos benefícios clínicos proporcionados pelos probióticos vivos são multifatoriais. Estão relacionados ao:

  • fortalecimento da barreira epitelial intestinal;
  • aumento de adesão do epitélio e mucosa intestinais, que resulta na inibição da adesão e exclusão competitiva de patógenos por nutrientes e locais de adesão;
  • produção de substâncias antimicrobianas, como ácidos orgânicos e outras bacteriocinas e;
  • modulação do sistema imunológico pela interação entre células epiteliais intestinais e dendríticas, macrófagos e linfócitos.

Enquanto os probióticos mortos também são capazes de atuar na modulação do sistema imunológico através de compostos presentes na parede celular que estimulam o sistema imune, no aumento da aderência as células intestinais provocando a inibição e eliminação dos microrganismos patogênicos, inclusive, são responsáveis ainda pela secreção de produtos metabólicos. Portanto, tais mecanismos e benefícios clínicos associados não são dependentes da viabilidade bacteriana.

Como parte das bactérias probióticas ingeridas pelo consumidor perde a viabilidade durante o processamento, armazenamento e passagem pelo trânsito gastrointestinal, a quantidade exata de células mortas presentes em um produto probiótico não é conhecida e pode ser ainda maior do que a das células vivas em determinados produtos. Logo, alguns dos benefícios adquiridos com consumo de probióticos são mais provavelmente devido à presença de metabólitos ou de células probióticas mortas no trato gastrointestinal.

Considerando-se que os efeitos benéficos dos microrganismos probióticos são "específicos da cepa", se faz necessário realizar uma avaliação criteriosa dos efeitos específicos das diferentes cepas paraprobióticas. Nesse sentido, é fundamental a realização de mais pesquisas que visem a melhor compreensão dos microrganismos não viáveis a fim de melhorar a imunidade do hospedeiro.

Nos últimos anos, diversos estudos clínicos e pré-clínicos em humanos e animais constataram os benefícios proporcionados pelos paraprobióticos, como:

  • modulação do sistema imune;
  • eficácia no tratamento e prevenção de doenças hepáticas induzidas pelo álcool;
  • infecções virais;
  • dermatite atópica;
  • colite;
  • doenças respiratórias, infecciosas, alergias respiratórias e alimentares;
  • inibição de patógenos e de câncer;
  • prevenção de cáries dentárias;
  • modulação da microbiota intestinal;
  • manutenção da integridade intestinal;
  • redução do colesterol, entre outros.

Produtos lácteos tem são conhecidos como as matrizes alimentícias mais populares no mundo para serem adicionadas de bactérias probióticas, entretanto, por questão de segurança, são submetidos ao tratamento térmico que vai desde uma simples pasteurização (72-75°C/15 s) até um tratamento mais severo, como os binômios utilizados para produção de leites fermentados e bebidas lácteas e queijos processados (80-95°C/ 5-30min) e o processo de ultra alta temperatura (UHT, 130°C,2-4 s).

Essas temperaturas são letais para manter os probióticos viáveis, implicando obrigatoriamente em morte celular. Neste contexto, o uso dos paraprobióticos abre uma oportunidade imensa para a indústria de produtos no sentido de não mudar as etapas tradicionais do processo e ainda oferecer um produto funcional, capaz de resultar em efeitos para a saúde do consumidor.

Entretanto estudos envolvendo paraprobióticos com produtos lácteos são escassos tanto como avaliação dos efeitos à saúde e da parte de aceitação sensorial com consumidores. Recentemente foram conduzidas uma série de pesquisas para avaliar o efeito da ingestão diária de leite fermentado paraprobiótico com Lactobacillus gasseri CP2305 inativado por tratamento térmico sob diferentes quesitos em uma bebida láctea.

Concluiu-se que as bactérias inativadas obtiveram êxito na regulação do ambiente e função intestinal em indivíduos com tendência a constipação, melhora de sintomas associados ao estresse crônico, ansiedade, humor depressivo e qualidade do sono em adultos jovens saudáveis.

Nesse contexto, a viabilidade bacteriana não é mais um requisito essencial para os benefícios à saúde do consumidor, o que torna o uso de paraprobióticos uma oportunidade potencial na categoria dos alimentos funcionais por meio de processos e substratos que geralmente seriam considerados prejudiciais aos probióticos.  

No entanto, pesquisas referentes à adição de paraprobióticos tanto em matrizes lácteas como em alimentos de um modo em geral ainda são escassas, pois a maioria dos dados na literatura está associada ao seu consumo direto, sem estar adicionado à matriz alimentícia.

Atualmente, já encontram-se disponíveis no mercado produtos paraprobióticos para venda como suplemento alimentar: o “Del-Immune V®” produzido pela Pure Research Products, LLC, Boulder, Colorado, EUA, contém Lactobacillus rhamnosus; o  CytoFlora® com paredes celulares de vários cepas paraprobióticas (L. acidophilus, L. plantarum, L. rhamnosus, L. bulgaricus, L. salivarius, L. casei, L. reuteri, L. sporogenes, B. bifidum, B. infantis, B. longum e S. thermophilus), ambos para estimular/fortalecer o sistema imunológico do hospedeiro. E também, o recém-lançado Nyaditum resae®, outro suplemento alimentar imunomodulador com Mycobacterium manresensis, inativado pelo calor. Ele atua no tratamento e redução de risco do desenvolvimento da tuberculose ativa.

Dessa forma, a utilização de paraprobióticos como agentes promotores de saúde representa uma ampla área a ser explorada, sendo necessários mais estudos que investiguem métodos de inativação mais adequados à obtenção de diferentes cepas paraprobióticas, o efeito desses métodos sobre a sua eficácia, a melhor compreensão dos mecanismos de ação envolvidos e, principalmente, o impacto da sua adição e estabilidade em alimentos durante o armazenamento no prazo de validade determinado.

Isso implica obrigatoriamente em entender o modo de ação de cada tecnologia sobre a cepa probiótica, seja ela convencional (tratamento térmico), ou emergente, (alta pressão, aquecimento ôhmico, ultrassom, micro-ondas, plasma a frio, dióxido de carbono supercritico entre outras). 

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