Functional lipid enriched dairy products geared towards obesity management
: technological feasibility and nutraceutical potential

Tese do aluno

Resumo

A obesidade é um problema mundial de saúde publica cuja prevalência aumenta anualmente. O tratamento convencional da obesidade (medicamentoso ou via cirurgia) nem sempre tem o efeito desejado e muitas vezes é de difícil acesso à população mais vulnerável. Assim, mudanças nos hábitos alimentares são a principal recomendação e a solução de mais fácil acesso para um maior número de cidadãos. Atualmente, sabe-se que uma dieta rica em gorduras saturadas acarreta inúmeros problemas para a saúde. Por outro lado, uma ingestão diária de gorduras polinsaturadas pode trazer vários benefícios para a saúde, incluindo a redução dos níveis de colesterol e de triglicéridos. Tendo esta dicotomia em consideração esta tese teve como principal objetivo o desenvolvimento de produtos lácteos ricos em lípidos bioativos que possam ter um efeito positivo na prevenção ou modulação da obesidade, estando o trabalho dividido em quatro etapas distintas. Na primeira etapa três óleos vegetais (romã, coco e abacate) foram selecionados devido aos seus diferentes perfis em ácidos gordos e caracterizados em relação à sua composição química e potencial biológico. O óleo de romã mostrou ser rico em ácidos gordos conjugados (73% do total de ácidos gordos), o óleo de coco em ácidos gordos de cadeia média (60% do total de ácidos gordos) e o óleo de abacate provou ser uma excelente fonte de ácidos gordos monoinsaturados (80% do total de ácidos gordos). Os três óleos vegetais mostraram potencial para reduzir a acumulação lipídica em adipócitos (79% óleo de romã; 76% óleo de abacate; 49% óleo de coco) e para modelar a resposta inflamatória em células intestinais, nomeadamente reduzindo a secreção da citoquina pro-inflamatória IL-6 (33% óleo de romã; 22% óleo de coco; 11% óleo de abacate). Considerando a alta suscetibilidade dos óleos vegetais à oxidação, a segunda etapa do trabalho consistiu no desenvolvimento de um bigel, contendo carboximetilcelulose (componente hidrofílica) e uma mistura entre Tween 80 e Geleol, com o objetivo de proteger o óleo vegetal durante a incorporação nas matrizes lácteas e durante a digestão. Verificou-se que a solução desenvolvida levou a uma menor degradação e a uma boa libertação dos principais ácidos gordos de cada óleo vegetal ao longo do trato gastrointestinal, sendo assim utilizada nos ensaios posteriores. Numa terceira fase, foram elaborados iogurtes fortificados com cada um dos óleos vegetais, quer na sua forma livre quer sob a forma de bigel. Do ponto de vista reológico verificou-se que a adição dos óleos vegetais não afetou negativamente as características físicas dos iogurtes. No entanto, a adição de bigel de óleo de coco teve um impacto negativo no aspeto visual dos iogurtes. Do ponto de vista nutricional, verificou-se um incremento (mais de 50%) no teor de ácidos gordos essenciais. Após a simulação do processo digestivo, o produto da digestão mostrou ter capacidade de reduzir a acumulação de lípidos quer em hepatócitos (entre 8 e 17% sem indução de esteatose e entre 30 e 40% com indução) quer em adipócitos (entre 23% e 25%), com os iogurtes com óleo de abacate a obterem os melhores resultados (13% e 25%, respetivamente). No entanto, a estratégia do bigel mostrou que não era a melhor opção para o óleo de romã, devido à elevada perda (64%) de ácidos gordos durante a digestão. Por esse motivo, foi elaborada uma alternativa centrada na produção de iogurtes com óleo de romã encapsulado em micropartículas de quitosana (2% m/v). Esta abordagem conseguiu aumentar a quantidade de ácidos gordos conjugados que chegam ao intestino, e consequentemente aumentar o seu potencial bioativo. Os iogurtes produzidos mostraram também potencial para modelar a secreção de adipocitocinas, reduzindo em 77% a secreção de leptina, mas aumentando em 50% a de adiponectina. Além disso, foram também capazes de reduzir a secreção de citoquinas pro-inflamatórias (IL-6 e TNF-α em 50% e 12%, respetivamente) em células do colon. Dada a importância e o elevado consumo mundial de produtos lácteos, foram também produzidos queijos frescos. Neste caso, para além da suplementação com os óleos vegetais, foram incorporadas estirpes probióticas (Lactiplantibacillus plantarum 299v e Bifidobacterium animalis Bo) devido ao seu papel anti-obesogénico. O queijo fresco apresentou, uma maior capacidade de retenção dos óleos vegetais, em comparação com a matriz de iogurte, o que lhe conferiu um valor nutricional mais elevado, particularmente pelo aumento do teor em ácidos gordos essenciais. Para além disso, os queijos produzidos mostraram maior potencial bioativo, particularmente devido á sua capacidade superior para reduzir a secreção de leptina, quando comparados aos iogurtes (87% versus 80%, respetivamente). Por último, foi selecionado o melhor protótipo (queijo fresco com bigel de óleo de abacate), com base no seu potencial bioativo, e efetuado um estudo detalhado em modelos celulares complexos. Primeiramente, foi avaliada a quantidade de ácidos gordos (oleico e palmítico) que é capaz de passar uma simulação de barreira intestinal (co-cultura de Caco-2/HT29-MTX). Numa segunda fase, foi avaliada a capacidade dos ácidos gordos que atravessaram a membrana intestinal simulada de modelar o metabolismo de adipócitos e a resposta inflamatória em macrófagos. Verificámos que para além da redução da leptina (8.7%), estes ácidos gordos foram capazes de reduzir a secreção de citocinas pro-inflamatórias, particularmente MCP-1 (96%) e IL-1β (78%) nos adipócitos. Verificou-se também, uma redução significativa na secreção de IL-6 (60 %) em macrófagos. Todos os protótipos desenvolvidos foram capazes de reduzir a acumulação de lípidos em hepatócitos e adipócitos. Além disso, devido às diferenças no perfil de ácidos gordos dos óleos vegetais estudados, o impacto na secreção de adipocitocinas foi diferente. Com os iogurtes com óleo de romã a mostrarem uma maior capacidade de reduzir a secreção de leptina em comparação com os de óleo de coco e abacate. No entanto, o efeito positivo na secreção de adiponectina foi semelhante para os três óleos vegetais. Em todos os protótipos (iogurtes e queijo), os óleos encapsulados mostraram um melhor desempenho do que os óleos na forma livre. A capacidade imunomoduladora também parece estar dependente do perfil lipídico; verificou-se que apenas os iogurtes com óleo de romã mostraram capacidade de reduzir a secreção de TNF-α em macrófagos estimulados com LPS. Em relação à secreção de IL-6, todos os iogurtes mostraram capacidade para reduzir a secreção desta citocina. Com base nos resultados obtidos, os produtos lácteos funcionalizados mostraram resultados promissores como alternativa alimentar viável na prevenção e controlo da obesidade.
Data do prémio19 abr. 2023
Idioma originalEnglish
Instituição de premiação
  • Universidade Católica Portuguesa
  • University of Aveiro
  • University of Minho
PromotoresFundação para a Ciência e a Tecnologia
SupervisorMaria Manuela Pintado (Supervisor), Ana Maria Gomes (Co-Orientador) & Luís Miguel Rodríguez-Alcalá (Co-Orientador)

Keywords

  • Obesidade
  • Ácidos gordos
  • Alimentos funcionais
  • Metabolismo lipídico
  • Capacidade imunomoduladora
  • Productos lácteos

Designação

  • Doutoramento em Ciência e Tecnologia Alimentar e Nutrição

Citação

'