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Descubra os impactos dos antioxidantes na indústria pet food. Por que incluir gorduras em alimentos pets, e outras questões que abordaremos.
As gorduras são muito utilizadas na indústria pet food como fonte de ácidos graxos essenciais, compostos primordiais para a saúde de cães e gatos.
Sua inclusão também está associada ao fornecimento de energia e melhora das características sensoriais, conferindo textura e palatabilidade aos alimentos.
De acordo com a Federação Europeia da Indústria de Alimentos para Animais de Estimação, os alimentos para cães e gatos adultos devem conter, respectivamente, pelo menos, 5,5% e 9% de gordura na matéria seca. Gorduras e óleos são formados principalmente por ácidos graxos que, em função de sua estrutura química e molecular, são elementos muito suscetíveis a reações de oxidação. Por isso, os antioxidantes são aditivos utilizados nos alimentos e podem ser sintéticos ou naturais. Eles atuam como mecanismo de defesa contra a formação de radicais livres, controlando reações de oxidação lipídica dos alimentos, preservando suas características organolépticas, qualidade e segurança nutricionais.
Por que incluir gordura nos alimentos?
- Aumento da densidade calórica do alimento (cerca de 2,3 vezes mais calorias do que quantidades semelhantes de proteínas ou carboidratos);
- Melhora da palatabilidade e aparência do alimento extrusado;
- Formação de estruturas moleculares por meio da oferta de ácidos graxos essenciais e fosfolipídios;
- Melhora na estrutura e aspecto da pele e pelagem ao fortalecer a barreira cutânea e prevenir dermatites;
- Transporte de vitaminas lipossolúveis e pigmentos;
- Aumento dos níveis de glicogênio no sangue e resistência em animais de trabalho ou atletas;
- Retenção de sabores, vitaminas e suplementos no alimento após extrusão ou secagem;
- Melhora na dispersão de misturas secas e prevenção da segregação de alimentos.
Ácidos graxos essenciais
As gorduras e óleos são compostos por combinações de ácidos graxos essenciais (AGE) e não essenciais.
As diferentes proporções desses ácidos graxos nas fontes lipídicas conferem características físicas e nutricionais distintas aos ingredientes.
Os AGE (ácido linoleico, ácido linolênico, ácido araquidônico, ácido eicosapentaenoico [EPA] e ácido docosahexaenoico [DHA]) podem ser encontrados nos óleos vegetais e gorduras animais.
Os AGE devem estar presentes na dieta e sua ação no organismo está associada a funções neurológicas, estruturais e de sinalização. Também servem de fluido para as membranas celulares e estão envolvidos na manutenção da saúde da pele e pelagem dos animais.
Apesar de sua grande importância, quanto maior o grau de insaturação dos ácidos graxos, mais suscetíveis eles são à oxidação lipídica e formação de compostos deletérios à saúde.
Reações de oxidação no organismo
A oxidação é um fenômeno necessário para as funções celulares, pois o oxigênio é utilizado na respiração, no metabolismo e na produção de energia.
No entanto, o oxigênio é altamente reativo e potencialmente tóxico, fazendo com que mecanismos fundamentais, como a respiração, resultem na produção de compostos oxidantes chamados radicais livres ou “espécies reativas de oxigênio” (ROS), a maioria na forma química O2.
Esses radicais são altamente instáveis e facilitam várias reações em cadeia que danificam as membranas celulares e a função dos tecidos.
Em condições fisiológicas normais e sem estresse, entre 3% e 5% do oxigênio celular é transformado em radicais livres, quantidade que aumenta drasticamente em condições de estresse.
Se o sistema imunológico é estimulado, os radicais livres são produzidos em grandes quantidades durante a proliferação das células imunes e podem ser usados para danificar e inativar os patógenos invasores, mas também podem causar danos ao animal, caso não sejam removidos com eficiência.
Os organismos desenvolveram mecanismos de proteção antioxidantes específicos que os ajudaram a sobreviver quando a concentração de oxigênio na atmosfera estava aumentando.
Os ROS e outros radicais livres são subprodutos do metabolismo celular normal na vida aeróbia, onde o oxigênio molecular é onipresente.
Como resultado, existem milhares de compostos naturais presentes nas frutas e vegetais, por exemplo, que possuem propriedades antioxidantes para desativar os radicais livres.
Três principais modos de ação antioxidante
- O primeiro consiste em compostos que previnem iniciação e a formação de radicais livres, ligando-se a cofatores necessários para a sua formação, como o ferro;
- O segundo modo de ação é a capacidade de neutralizar o excesso de radicais livres formados, tal como faz a vitamina E, e prevenir o início de reações em cascata. Esses compostos, entretanto, só podem se ligar a uma quantidade limitada de radicais livres, e em seguida tornam-se inativos.
- Isso leva ao terceiro modo de ação, por meio do importante sistema de enzimas antioxidantes nas células. Esses compostos trabalham em conjunto com os antioxidantes quelantes, “reciclando-os”, ou seja, removendo e neutralizando os radicais livres aos quais se ligaram, reativando o antioxidante. Duas das principais enzimas envolvidas na antioxidação são a superóxido dismutase e a glutationa peroxidase.
Implicações do estresse oxidativo
O estresse oxidativo é definido como um desequilíbrio entre a produção de ROS e a defesa antioxidante.
As preocupações com relação às fontes e consequências do estresse oxidativo em cães e gatos concentram-se nos efeitos cumulativos, associados ao envelhecimento e doenças comuns na idade avançada.
O câncer, por exemplo, é uma das doenças que acometem cães e gatos senis, principalmente devido à sua vida longa de exposição ao estresse oxidativo, que pode levar à falha da replicação correta do DNA e ao crescimento de tumores.
O aumento do estresse oxidativo pode ocorrer em função de vários fatores (Tabela 1).
Tabela 1. Principais fontes de estresse oxidativo em cães e gatos.
Fontes internas de oxidação | Fontes externas de oxidação |
Respiração – mitocôndria | Fumaça de cigarro |
Imunidade – fagócitos | Radiação |
Reações com metais de transição | Luz ultra violeta |
Elementos inorgânicos pró-oxidantes | Poluição |
Vias do araquidonato | Alguns fármacos |
Peroxissomos | Reagentes químicos |
Exercício físico excessivo | Solventes industriais |
Inflamação | Micotoxinas |
Vacinação | Gordura dietética oxidada |
Desafios de doenças |
Reações de oxidação nos alimentos
A oxidação lipídica é um fenômeno espontâneo e inevitável que acontece nos corpos graxos e seus derivados.
Considerada um dos principais desafios da indústria alimentícia, implica no aparecimento de sabores e odores anômalos no alimento, perda de AGE e geração de ROS.
Em pet food é comum o emprego de ingredientes ricos em lipídeos e passíveis de oxidação, seja de origem animal (sebo bovino, banha suína, óleo de frango, óleo de peixe ou salmão, ovos e farinhas de origem animal) ou de origem vegetal (óleos de soja, milho, palma, abacate, linhaça, girassol, canola e borragem).
Além disso, em função do longo tempo de prateleira, espera-se que esses alimentos mantenham suas características originais por 12 meses ou mais.
Por esse motivo, a utilização de aditivos, em especial os antioxidantes, é imprescindível para sua preservação.
Em alimentos in natura ou processados, os principais fatores que os predispõem à oxidação lipídica são: luminosidade, elevadas temperaturas e pressão, atividade bacteriana, presença de metais de transição e enzimas.
No entanto, o oxigênio é o principal agente capaz de provocar a oxidação por meio da sua associação com ácidos graxos insaturados.
A formação de ROS tem sido associada à deterioração oxidativa de produtos alimentares, bem como à patogênese de várias doenças humanas, e essas duas situações podem estar relacionadas.
A oxidação lipídica resulta na geração de hidroperóxidos e decomposição em compostos reativos e tóxicos, como aldeídos, álcoois, cetonas e hidrocarbonetos.
As principais consequências desse processo nos alimentos são a alteração das características sensoriais pela rancificação, redução da palatabilidade, destruição de vitaminas, proteínas e ácidos graxos essenciais.
Uma vez oxidados, os ácidos graxos tornam-se moléculas nocivas ao organismo e seu consumo deve ser evitado.
No organismo, os radicais livres reduzem a função celular e interferem no seu crescimento, danificando o DNA, as proteínas, os lipídios e, portanto, as membranas, razão pela qual a deficiência de antioxidantes está ligada a vários distúrbios.
Os compostos tóxicos gerados nessas reações estão envolvidos no desenvolvimento de doenças degenerativas, aterosclerose, câncer, desordens reprodutivas e envelhecimento.
Como o pet food pode ajudar no controle da oxidação lipídica
O processamento utilizado nos alimentos comerciais extrusados ou enlatados aumenta a exposição do alimento ao calor e ao ar, promovendo reações de autoxidação e facilitando a rancificação.
Antioxidantes são substâncias que, quando presentes em baixas concentrações (em comparação com a do substrato oxidável), retardam ou previnem a oxidação desse substrato.
Quando associados aos alimentos, são capazes de retardar ou prevenir o desenvolvimento de ranço e deterioração. A adição de antioxidantes após esse período tende a ser ineficaz e não retarda a rancificação.
No contexto da produção de alimentos, qualquer antioxidante utilizado, seja químico, à base de tocoferol, ou derivado de fontes naturais de plantas, deve ser incluso para estabilização dos ingredientes ricos em gordura e também no alimento total, antes do processamento.
Os antioxidantes podem ser compostos fenólicos, de ocorrência natural, ou produzidos de forma sintética (Figura 1). Seu efeito no controle da oxidação lipídica consiste, basicamente, na etapa de iniciação.
Sua estrutura fenólica permite a doação de hidrogênio aos radicais livres transformando-os em produtos estáveis, e inativando os radicais livres por meio da doação de hidrogênio.
Figura 1. Distribuição dos principais antioxidantes fenólicos.
O potencial de um antioxidante pode ser medido pela sua atividade e capacidade antioxidante. A atividade se refere à constante de velocidade de uma reação entre um antioxidante e um oxidante específico.
A capacidade é medida pela quantidade de um dado radical livre eliminado por uma amostra, indicando o potencial antioxidante da substância associada.
A atividade dos antioxidantes depende não apenas de suas características estruturais, mas também de outros fatores como: concentração, temperatura, luminosidade, tipo de substrato e os numerosos microcomponentes presentes no alimento que atuam como pró-oxidantes ou sinergistas.
Para serem considerados eficazes, os antioxidantes precisam ter custo acessível, serem lipossolúveis, atóxicos em baixas concentrações, resistentes aos processamentos, temperatura e armazenamento e não produzir cores, odores ou sabores estranhos nos alimentos.
A eficácia da preservação pode ser avaliada pela determinação da capacidade antioxidante total da amostra e por estudos de vida de prateleira, que mensuram as mudanças ao longo do tempo por meio de indicadores de degradação de nutrientes, como valores de peróxidos e concentrações de aminas biogênicas e nutrientes, especialmente vitaminas.
