composição química da carne é de 74% de água, 22% de proteína, 2% de gordura, 1% de minerais e menos de 1% de carboidratos, com uma variação pequena de uma espécie para outra (Roça, 2012).
QUADRO 3. Vinte aminoácidos (aa) formadores das proteínas.
Para os frequentadores de academia, o consumo de proteína é uma condição básica para a manutenção das fibras musculares. Entretanto, uma pergunta que poucos fazem é se a forma de preparo da carne pode interferir, ou mesmo prejudicar,
a absorção desta macromolécula. Ainda que pareça uma questão simples, sua pertinência está na natureza química desta, que conforme já discutimos, pode sofrer mudança conformacional diante da variação de temperatura, levando à sua desnaturação e, consequentemente, à perda de sua função.
Diante disso, a lógica de raciocínio nos leva a pensar que consumir carne crua seria a melhor opção para aqueles que desejam garantir um maior aproveitamento das proteínas. Porém, não é bem assim, visto que nosso organismo não absorve proteínas, mas sim aminoácidos. Em outras palavras, para serem absorvidas, as proteínas que ingerimos necessitam ser digeridas e “quebradas” em moléculas menores para então serem utilizadas na construção de músculos, enzimas, hormônios, anticorpos, reparação de células e na síntese de outras moléculas. Com isso, quando estamos ingerindo algum alimento de origem peptídica, como uma carne ou um ovo, estamos na verdade aproveitando seus aminoácidos após a hidrólise no processo de digestão que conta com a ação de enzimas específicas na quebra de proteínas, as proteases, além do baixo pH do suco gástrico (+/- 2,0).
Agora fica claro que não importa a forma na qual a proteína (seja de origem animal ou vegetal) entre no trato gastrointestinal, uma vez que será desnaturada e hidrolisada. O mesmo vale para o preparo um bife na chapa ou um ovo cozido, pois não estamos diminuindo sua potencialidade ou seu propósito na alimentação. Ao contrário do que se possa imaginar, o ato de cozinhar irá contribuir ainda mais para biodisponibilidade e absorção deste nutriente construtor, o que nos leva a reforçar a cocção como um processo pré-digestivo. Além disso, o cozimento pode melhorar alguns fatores no alimento, dentre os quais podemos citar o sabor e a eliminação de microrganismos patógenos, como a bactéria salmonela, assim como minimizar o efeito dos antinutrientes, os quais também serão explorados neste trabalho.
Constituídas de α-aminoácidos com peso molecular variando de aproximadamente 10 mil até vários milhões, as proteínas são moléculas orgânicas que apresentam como característica um grupo amino ligado ao carbono α, ou seja, o carbono mais próximo ao grupo carboxílico (Coultate, 2004; Voet et al., 2006). Os aminoácidos formam cadeias (se polimerizam) através da reação de condensação conhecida como ligação peptídica - ligação entre o grupo OH de um aa com o grupo NH de outro, formando uma amida sob a liberação de uma molécula de água (Figura 72).
Figura 72 - Interação entre dois aminoácidos e formação de um dipeptídeo.
Conforme é possível observar, a diferença estrutural dos aminoácidos está na cadeia lateral R, que além de conferir a cada um propriedades físico-químicas diferentes, é responsável pela estabilização energética da molécula, a qual provém de interações fracas como ligações de hidrogênio, hidrofóbicas, eletrostáticas etc., que mantêm as estruturas conformacionais enoveladas das proteínas (Francisco Jr. & Francisco, 2006).
Várias ligações peptídicas podem ocorrer entre uma sequência de aa, o que permite a formação de proteínas com cadeias muito longas - milhares ou milhões de aminoácidos, ou seja, um polipeptídeo (Usberco et al., 2009).
4.4.2 - Nem tudo é proteína
Em geral, é recomendado que de 10 a 35% das calorias diárias ingeridas venham de proteínas (46 gramas diárias para mulheres e 56 gramas diárias para homens). Mas, o que poucos sabem é que nem só de proteína é feita a carne, o que a torna nosso ponto de partida para esta discussão.
Relacionada quase sempre à quantidade de ferro (por isso é indicada na prevenção e tratamento de anemia), a carne também apresenta em sua composição taurina (77 mg/100 g de carne bovina) - um composto associado à prevenção de acidente vascular cerebral e doenças cardiovasculares -; todas as vitaminas lipossolúveis (A, D, E e K); as hidrossolúveis do complexo B; e, minerais como zinco e magnésio. Dentre os seus papéis, as vitaminas do complexo B, com destaque para a vitamina B3 (niacina) e B12 (cobalamina), desempenham funções na melhora da circulação, digestão e do sistema nervoso. Já os minerais zinco e magnésio, são
exemplos de elementos encontrados na carne que atuam, respectivamente, no sistema imunológico e em atividades hormonais (Quadro 4).
QUADRO 4. Principais vitaminas presentes na carne. Vitaminas lipossolúveis Função
Retinol
A Desempenha papel essencial na visão; na diferenciação, crescimento e manutenção dos tecidos epitelial e ósseo,
assim como no sistema imunológico.
Calciferol D2 Age na regulação do cálcio dos ossos e sangue.
Tocoferol E Atua como antioxidante natural.
Filoquinona K1 Tem um papel importante na coagulação sanguínea. Vitaminas hidrossolúveis Função
Tiamina
B1 Participa no metabolismo da glicose, e é essencial para o funcionamento do sistema nervoso e para a obtenção de
energia do glicogênio muscular.
Riboflavina B2 Desempenha um papel importante no metabolismo energético e contra danos às células nervosas.
Niacina
B3
(Também conhecida como vitamina PP)
Auxilia o funcionamento do sistema nervoso, no metabolismo energético e na reparação do DNA.
Ácido pantotênico
B5 Ajuda a controlar a capacidade de resposta do corpo ao estresse e no metabolismo energético. Atua na produção
de colesterol, hormônios e hemácias.
Piridoxina B6 Participa no metabolismo de aminoácidos e no sistema nervoso. Biotina B7 (Também chamada de vitamina B8 ou vitamina H)
Importante no metabolismo de carboidratos e proteínas.
Ácido fólico
B9 Preveni a má formação do tubo neural no feto e contribui para o funcionamento do sistema imunológico, da divisão celular, síntese de aminoácidos e para a formação de
hemácias.
Cobalamina B12 Relacionada a síntese do DNA e formação de hemácias. Como mencionado, as carnes também são fontes de importantes aminoácidos como a taurina (associada à prevenção de acidentes vasculares), a tirosina e o triptofano. Estes dois últimos fazem parte da síntese de neurotransmissores, os quais a produção ocorre no cérebro pela ativação das enzimas tirosina hidroxilase (tirosina) e triptofano hidroxilase (triptofano), convertendo estes aminoácidos em L-3,4- dihidroxifenilalanina (L-DOPA) e 5-hidroxitriptofano (5-HTP), que, posteriormente, serão descarboxilados formando a dopamina e a serotonina (Figura 73).
Figura 73 - Formação de dopamina e serotonina a partir, respectivamente, de triptofano e tirosina.
As alterações de dopamina e serotonina no organismo podem desencadear uma variedade de transtornos psicológicos que vão desde mudanças de personalidade/humor à ansiedade e depressão. Dessa forma, vegetarianos que não suprem em sua dieta alimentos ricos em tirosina ou triptofano podem desenvolver determinados distúrbios devido a carência desses neurotransmissores. Os aminoácidos descritos não são encontrados exclusivamente em carnes, e podem ser adquiridos através de outros alimentos como abacate, castanhas, soja, ovo, feijão, ervilha, batata, couve-flor, leite e derivados.
Com isso, não é difícil entender o porquê da carne ser considerada um alimento tão importante na deita humana. Da mesma maneira, não podemos ignorar que o consumo de proteína animal foi um grande passo na evolução da espécie humana3, que desde então, aprendeu a apreciar a carne de diversas formas, tornando- a iguaria em diferentes países e um ingrediente quase que obrigatório em nossas refeições, sendo o consumo desta utilizado nos dias de hoje como indicativo do desenvolvimento de um país ou região4.
Diante da valorização nutricional e da popularidade desta classe de alimentos, uma pergunta que pouco fazemos é: o que de fato é a carne que comemos?
De modo geral, costuma-se classificar as carnes em dois grupos: vermelha (bovina, suína, ovina, caprina) e branca (aves e peixes). Entretanto, essa classificação nem sempre é perfeita, principalmente quando observamos que enquanto alguns filés de peixe possuem coloração branca (como a tilápia), outros apresentam coloração
3 O consumo de carne teve início há aproximadamente 3,3 milhões de anos com o Australopithecus, um
ancestral do gênero Homo que foi considerado, até pouco tempo, vegetariano.
4 No Brasil, o consumo de carne é estimado em 92 Kg/habitante/ano, valor muito superior da média
vermelha (salmão e atum) - Figura 74. O mesmo pode ser notado em diferentes partes do frango, onde a coxa traz uma tonalidade mais intensa quando comparada com a carne do peito.
Figura 74 - Filé de atum (à esquerda) e filé de tilápia (à direita).
Essa variação de cor nas carnes “brancas” é atribuída à mioglobina - uma proteína com estrutura similar à da hemoglobina, cuja principal função é transportar o oxigênio nos músculos. Peixes de água profundas ou de águas turbulentas, como é o caso do salmão, apresentam a carne com uma coloração mais intensa pela alta atividade muscular que desempenham, o que exige do organismo deste peixe uma maior demanda de oxigênio para os músculos.
Outra classificação usual para carnes é a nomenclatura de carne de primeira,
segunda ou terceira (Figura 75). Obviamente, carnes de primeira (como o filé mignon)
são consideradas mais caras, contudo, por que observamos diferenças tão significativas no valor dessas?
Figura 75 - Região dos cortes bovinos.
Sob a mesma lógica da atividade muscular, carnes consideradas de primeira localizam-se em partes menos usadas pelo animal, o que explica o fato de serem mais
base óssea correspondente, procedentes de animais abatidos sob inspeção veterinária. Consideramos ainda a carne, como todos os tecidos comestíveis dos animais, englobando músculos, com ou sem osso, gorduras e vísceras, podendo os mesmos ser in natura ou processados. Ainda que a palavra músculo seja utilizada como sinônimo de carne, alguns fenômenos físico-químicos são de extrema importância na transformação do músculo para o que chamamos de carne.
De modo geral, consideramos essa como a nossa principal fonte de proteína, a qual apresenta o colágeno (proteína fibrilar constituída de uma sequência dos aminoácidos glicina, prolina e hidroxiprolina na forma de tripla hélice) como a principal molécula responsável por parte de sua dureza (Figura 76).
Figura 76 - Representação do filamento de colágeno.
Em animais jovens, a proporção de colágeno é maior, contudo, a firmeza de sua estrutura torna-se um aliado na obtenção de uma carne mais macia, já que em altas temperaturas o colágeno adquire um aspecto gelatinoso. O contrário pode ser observado em carnes de animais adultos, pois, além da proporção de colágeno ser menor, o processo de envelhecimento acarreta várias alterações quantitativas (como o menor teor de água no organismo) e bioquímicas, as quais geram microfraturas na
5 A maturação da carne é um processo enzimático natural de amaciamento da carne em condições de
temperatura controlada (acima do ponto de congelamento), que inicia após o rigor mortis (rigor cadavérico - estado de extrema contração muscular que atinge seu ponto máximo cerca de 15 horas após o abate). O tempo de maturação pode variar de 7 a 22 dias após o abate, de acordo com o corte e o resultado pretendido. No Brasil, não se costuma maturar a carne além de 15 dias.
estrutura do colágeno e a formação de ligações covalentes cruzadas entre suas moléculas, conferindo a estas termoestabilidade, ou seja, resistência ao calor.
Um dos aspectos mais marcantes da transformação do músculo em carne é a queda do pH, inclusive, a ponto de determinar a futura qualidade da carne. Carnes com pH abaixo de 6 são indicadas para processamento e consumo, com pH entre 6 e 6,2, a carne é indicada para consumo imediato, já em pH acima de 6,4, revela-se o início do processo de decomposição. Por fim, enzimas endógenas, como a catepsina e a calpaína, terminam a conversão do músculo em carne via proteólise, degradando parcialmente a estrutura de proteínas miofibrilares e citoesqueléticas no processo denominado de maturação (post rigor mortis). É durante essa fase que ocorre um aumento gradual de flexibilidade e maciez do músculo que perdem sua integridade estrutural com rapidez em função do tempo sob temperatura controlada - acima do ponto de congelamento (Damodaran, Parkin & Fennema, 2010).
O principal objetivo da maturação é melhorar o sabor, a suculência, o odor e, sobretudo, a maciez da carne. Neste processo, a principal função das enzimas, também chamadas de catalisadores biológicos, é de acelerar a “velocidade” de uma reação química mediante a diminuição da energia de ativação da reação (Lima et al., 2008). Em outras palavras, as enzimas diminuem o tempo de uma reação química (Figura 77).
Figura 77 - Exemplo do caminho de uma reação sem catalisador e de uma reação com catalisador enzimático
O mecanismo de ação das enzimas citadas (calpaínas e catepsinas) é conhecido como modelo chave-fechadura (Figura 78), pois cada enzima possui em sua estrutura um sítio catalítico – de ligação – com uma região específica do substrato,
Figura 78 - Modelo chave-fechadura.
É também durante a cocção da carne que algumas modificações em sua estrutura ocorrem. Isso porque quanto maior o tempo de cocção de uma carne, maior a perda de água e a desnaturação das proteínas que compõem as fibras musculares, tornando-as como um novelo, e assim, promovendo seu endurecimento. Entretanto, à medida que a temperatura ultrapassa 60ºC, o colágeno presente no tecido começa a se dissolver, formando uma gelatina que induz ao amaciamento das fibras musculares percebido na mastigação, temperatura essa que não deve superar os 90ºC (ponto de carne muito bem passada).
A gordura é outro elemento importante, uma vez que se dissolve pela ação do calor, agindo como um lubrificante e proporcionando a sensação de maciez na carne mastigada. Quanto mais gordura distribuída entre os feixes musculares, mais macia e suculenta a carne.
4.4.3 - “Quebrando” proteínas com frutas
Ainda que pareça estranho e incompatível, muitas receitas de carnes levam frutas. No entanto, esta combinação é quimicamente eficiente para quem deseja obter um filé mais macio. Com isso, seriam todas as frutas indicadas para essa combinação?
Muito parecido com o que ocorre no processo de maturação, algumas frutas possuem enzimas que têm a propriedade de degradar proteínas, como o colágeno, podendo ser usadas para amaciar a carne. Dentre as mais utilizadas estão o abacaxi (bromelina), o mamão (papaína) e o figo (ficina).
Encontradas como ingredientes dos amaciantes de carne comercializados, essas enzimas não apresentam grande penetração, e amaciam apenas a superfície da peça de carne. Por serem consideradas proteínas, as enzimas podem ter sua estrutura tridimensional modificada por diversos fatores, tais como: a variação de pH, a temperatura e a força iônica (Lima et al., 2008). Frente ao exposto, o uso destes amaciantes só se torna eficiente antes do cozimento, já que perdem sua atividade enzimática (sofrem desnaturação) em temperaturas acima de 82°C (Wolke, 2003). Da mesma maneira, sofrem com a ação de substâncias ácidas, como o vinagre ou o limão. Portanto, é indicado que o uso destes dois seja feito por volta de 35-50 minutos depois da adição do amaciante de carne, o que garantirá que as enzimas proteolíticas (proteases) possam agir.
A questão da maciez da carne tem relação com a desnaturação das proteínas, as quais têm sua estrutura tridimensional como fitas de aminoácidos dobradas ou torcidas. Quando expostas à altas temperaturas ou colocadas na presença de ácidos, as proteínas podem ser “desdobradas” ou “destorcidas”, assumindo formas menos espiraladas (Ribeiro et al., 2014). Isso explica o porquê quando aquecemos muito o leite há a formação da nata ou do vinho ser utilizado para amaciar a carne, sendo uma bebida com grande quantidade de ácido tartárico e ácido málico (Figura 79).
Ácido tartárico Ácido málico Figura 79 - Estrutura do ácido tartárico e ácido málico.
Agora, fica claro o porquê da associação de certos alimentos no preparo da carne, assim como do abacaxi combinar tanto quando servido em churrascarias, facilitando a sua digestão.
4.4.4 - Combinando alimentos
Muitos acreditam que a simples ingestão de alimentos é suficiente para garantir que as vitaminas e os nutrientes sejam absorvidos. Como já mencionamos, uma dieta variada e colorida é indicada por muitos nutricionistas a fim de garantir uma alimentação saudável; contudo, uma dúvida pouco frequente, mas que merece atenção especial é: toda combinação alimentar é indicada? Para responder a esta
O que poucos sabem é que nem todas as combinações alimentares são favoráveis ao nosso organismo como o esperado, transformando o que deveria ser um nutriente em um antinutriente. Da mesma forma que a Química explica a interação medicamentosa, ela pode nos ajudar a entender as possíveis interações alimentares.
Se por um lado comemos para saciar a fome - uma necessidade fisiológica -, será que tudo que ingerimos é aproveitado? A forma de preparo dos alimentos pode interferir na absorção dos nutrientes? Embora o aprofundamento nestes dilemas nos exija transitar por diferentes áreas do conhecimento como a bioquímica e a fisiologia, buscaremos discutir tais questões com exemplos e uma linguagem mais acessível.
Comum no dia a dia do brasileiro, o café com leite é uma combinação muito apreciada, porém quimicamente controversa. O leite é um alimento rico em gorduras e, especialmente, em cálcio, sendo por isso indicado, em parceria com a vitamina D, na prevenção de doenças ósseas como a osteoporose. Porém, o que poucos sabem é que o “casamento” tipicamente brasileiro do café com leite reduz a absorção de cálcio pelo organismo.
Talvez você possa estar pensando que o vilão desta história seja a cafeína, entretanto, este alcaloide não é o principal constituinte do café, tendo concentração baixa (1 a 2,5%) se comparada a outros componentes como os ácidos clorogênicos (7 a 10%). Além de apresentar uma variedade de minerais, aminoácidos e niacina (vitamina B3) – Figura 80, o café também é uma fonte de oxalato, molécula responsável por sequestrar o cálcio presente no leite.
Cafeína Ácido clorogênico
Niacina (vitamina B3)
Figura 80 - Estrutura da cafeína, do ácido clorogênico e da niacina.
Derivado do ácido oxálico [
H
2C
2O
4]
, o oxalato [C2O4-2] (Figura 81) é frequentemente encontrado em alimentos como espinafre, pimenta, café, carambola e beterraba.Ácido oxálico Oxalato
Figura 81 - Formação de oxalato a partir do ácido oxálico.
Devido à grande afinidade do oxalato com cátions bivalentes, é de se esperar que a popular combinação de café (fonte de oxalato) com leite (fonte de cálcio) afete a absorção do cálcio pelo organismo, não sendo uma boa escolha para pessoas que desejam maior aproveitamento deste mineral. O mesmo pode ser aplicado à combinação de salada de beterraba ou espinafre com a carne, já que esta é uma importante fonte de ferro.
Além de atrapalhar na absorção de alguns nutrientes, o oxalato é apontado como um dos responsáveis pela formação de cálculos renais quando associado ao cálcio (oxalato de cálcio), tornando-o pouco solúvel na urina6 (Benevides et al., 2011).
C
2O
4+ 2 H
2O
H
2C
2O
4+ 2 OH
Uma dieta rica em alimentos cítricos, ou seja, em ácidos, aumentaria a concentração de H+, o que faria reduzir a concentração de íons OH-, deslocando o equilíbrio no sentido da formação do produto e dificultando, dessa forma, a formação de oxalato.
A quantidade de água consumida por uma pessoa também é um fator a ser considerado. Quando a ingestão de água é muito baixa, por exemplo, o produto de solubilidade do oxalato de cálcio (Kps = 2,6 x 10-9 a 25 oC) pode ser alterado, deslocando o equilíbrio para a formação da fase sólida e, consequentemente, para sua precipitação. No nosso organismo, o excesso de íons Ca2+ é eliminado pela urina em concentrações médias de 2 x 10-3 mol/L. Sabendo o produto de solubilidade do oxalato de cálcio (Kps = 2,6 x 10-9 a 25 oC) se torna possível então determinar a concentração média de íons oxalato (C2O42-) suficiente para a precipitação deste sal na urina.
Kps =. [Ca2+] . [C2O42-] [C2O42-] = Kps/[Ca2+] [C2O42-] = 2,6 x 10-9/2 x 10-3
[C2O42-] = 1,3 x 10-6 mol/L
4.4.5 - Sequestradores de nutrientes
Sabendo da interação do oxalato com determinados íons como o cálcio e ferro, você pode estar pensando em abolir alimentos que contém oxalato de sua dieta, certo? Errato! Isso não será necessário graças a uma prática muito simples: o cozimento.
Assim como o oxalato, os taninos e os fitatos são outros exemplos clássicos de antinutrientes, uma vez que se associam a minerais podendo formar precipitados insolúveis que dificultam sua absorção.
Os fitatos são sais do ácido fítico e representam uma classe complexa de componentes naturais que ocorrem principalmente em cereais e leguminosas, como arroz, feijão, aveia, milho, lentilha, cevada, ervilha e soja (Figura 82). Nutricionalmente, a presença de fitato é desfavorável, pois ocasiona a formação de complexos insolúveis com minerais e proteínas, reduzindo a biodisponibilidade desses nutrientes (Benevides, et al., 2011; Torrezan & Cristianini, 2010).
Figura 82 - Estrutura do Ácido fítico.
Com capacidade de formar complexos quelatos com íons bivalentes, tais como o magnésio (Mg2+) e o cálcio (Ca2+), gerando complexos resistentes à ação do trato intestinal, que diminuem a disponibilidade desses minerais, os fitatos também interagem com resíduos básicos das proteínas, participando da inibição de enzimas digestivas como a α-amilase, pepsina e pancreatina (Damodaran, Parkin & Fennema, 2010).
Nos alimentos, sob condições naturais, o ácido fítico encontra-se carregado negativamente, o que lhe confere alto potencial para complexação com cátions (Fe2+, Fe3+, Ca2+, Mg2+ e Zn2+) e proteínas (Leal et al., 2010).
Optar pelo consumo de carnes ou de outros alimentos ricos em ferro, isentos ou com pequena quantidade de oxalatos e fitatos, é uma opção para aqueles que desejam maior absorção de certos minerais. Ainda que sejam considerados “sequestradores” de nutrientes, vale lembrar que muitos dos alimentos citados