IMPACTS OF FRUCTOOLIGOSACCHARIDE INTAKE ON THE GLYCEMIC INDEX: A NARRATIVE LITERATURE REVIEW
REGISTRO DOI: 10.5281/zenodo.11520528
Jucilea Clara Alves da Silva Ferreira
Raquel Martins
Erick Willie Cumarú Costa
Naely Alves de Oliveira
Monalliza de Oliveira Amorim
Yago Matheus Martins de Lima
Ana Raquel Carmo de Lima
RESUMO
Os fruto-oligossacarídeos (FOS) são carboidratos naturais que têm atraído a atenção de pesquisadores devido aos seus potenciais benefícios à saúde. Encontrados em uma variedade de plantas, os FOS são conhecidos por suas propriedades prebióticas, que podem estimular o crescimento de bactérias benéficas no intestino e, por sua vez, melhorar o metabolismo da glicose. Este interesse é particularmente relevante no contexto atual, onde estilos de vida sedentários e hábitos alimentares inadequados têm contribuído obesidade. A pesquisa concentrou-se em avaliar a capacidade dos FOS em influenciar positivamente para o aumento de doenças crônicas, como diabetes e os níveis de glicose no sangue, através de uma revisão estudos dos últimos cinco anos disponíveis em bases de dados on-line. Os critérios de inclusão focaram em trabalhos que demonstrassem os efeitos dos FOS nos níveis glicêmicos, resultando na seleção de cinco artigos relevantes. Os estudos incluídos na revisão mostraram que os FOS são fermentados no intestino grosso, resultando na produção de ácidos graxos de cadeia curta. Esses ácidos têm um papel na regulação da glicose no corpo, podendo estimular a liberação de hormônios que ajudam a controlar os níveis de glicose no sangue. Experimentos tanto em animais quanto em humanos sugeriram que os FOS podem reduzir os níveis de glicose no sangue, melhorar a tolerância à glicose e aumentar a sensibilidade à insulina, indicando seu potencial como agente antidiabético.
PALAVRAS–CHAVE: oligossacarídeos, controle glicêmico, prebióticos, microbiota intestinal.
ABSTRACT
Fructooligosaccharides (FOS) are natural carbohydrates that have attracted the attention of researchers due to their potential health benefits. Found in a variety of plants, FOS are known for their prebiotic properties, which can stimulate the growth of beneficial bacteria in the gut and, in turn, improve glucose metabolism. This interest is particularly relevant in the current context, where sedentary lifestyles and inadequate eating habits have contributed to the increase in chronic diseases such as diabetes and obesity. The research focused on evaluating the ability of FOS to positively influence blood glucose levels, through a review of studies from the last five years available in online databases. The inclusion criteria focused on studies that demonstrated the effects of FOS on glycemic levels, resulting in the selection of five relevant articles. The studies included in the review showed that FOS are fermented in the large intestine, resulting in the production of short-chain fatty acids. These acids play a role in regulating glucose in the body and can stimulate the release of hormones that help control blood glucose levels. Experiments in both animals and humans have suggested that FOS may reduce blood glucose levels, improve glucose tolerance, and increase insulin sensitivity, indicating their potential as an antidiabetic agent.
KEYWORDS: oligosaccharides, glycemic control, prebiotics, gastrointestinal microbiome.
INTRODUÇÃO
Os frutooligossacarídeos (FOS) são um tipo de carboidrato natural que têm sido objeto de estudo por seus possíveis benefícios a saúde. Esses compostos, formados por 2 a 10 unidades de açúcares, são encontrados em mais de 36.000 tipos de plantas, como alcachofras, alho, aspargos, bananas, beterraba, cebola, tomate e a batata yacon que possui alto índice de FOS em sua composição1.
A principal característica molecular que diferencia os FOS dos demais carboidratos é o fato de todas as frutoses estarem ligadas na posição β, onde a hidroxila da molécula de frutose encontra-se voltada para cima. Essa particularidade confere aos FOS uma maior resistência as enzimas e hidrólises digestivas, garantindo que possa chegar ao intestino de forma preservada, além de garantir resistência a temperaturas de 140ºC e pH acima de 3, sendo essa mesma característica o que garante resistência a pasteurização2.
A união de um estilo de vida sedentário e de hábitos alimentares que fogem do que pode ser considerado saudável, acarretaram o aumento dos índices de pacientes com doenças crônicas como a hipertensão arterial sistêmica (HAS), diabetes mellitus tipo 2 (DM2), dislipidemia, obesidade, entre outras doenças que tornam por reduzir a expectativa de vida3. Nesse contexto, para evitar que a quantidade de pessoas com essas enfermidades continuasse a crescer exponencialmente, são realizados diversos estudos na área de produção de alimentos com o intuito de buscar alimentos práticos e rápidos, que melhorem a qualidade de vida e que possam substituir os que atualmente se mostram como um dos grandes fatores que geram doenças crônicas4.
Uma das alternativas encontradas para a prevenção e tratamento de patologias é a utilização dos frutooligossacarídeos, açúcares não calóricos, que funcionam como prebióticos, melhorando sobretudo as funções intestinais e fornecendo uma melhor qualidade de vida. Seu baixo teor calórico, boa palatabilidade, capacidade de se dissolver em água e reter líquidos fazem desses carboidratos um ingrediente interessante para a indústria de alimentos. Os FOS mais utilizados na indústria são os de cadeia curta como a 1-kestose, nistose e 1-frutofuranosil nistose5.
Uma das áreas mais promissoras da pesquisa sobre os FOS é seu possível papel na redução dos níveis de glicose no sangue. Isso se deve às suas propriedades prebióticas que podem estimular o crescimento das bactérias benéficas no intestino e melhorar o metabolismo da glicose6. Nesse sentido, o presente estudo tem por objetivo avaliar os efeitos da ingestão de FOS no índice glicêmico.
METODOLOGIA
O estudo proposto se classifica, acerca dos aspectos metodológicos, como uma revisão narrativa de literatura, no qual possibilitou um levantamento de trabalhos científicos, os quais foram sintetizados em um único artigo, permitindo estabelecer conclusões gerais sobre o assunto abordado.
O embasamento teórico, no que tange a temática, resultou de pesquisas nas bases de dados on-line, PubMED, BVS, Periódicos CAPES, Science Direct e Scielo durante a metade do mês de marco e início do mês de abril de 2024. Para a síntese de obras, foram utilizados os seguintes termos: “Frutooligossacarídeos” e “Diabetes”, em seus respectivos correspondentes em inglês, utilizando o operador booleano “AND”.
Foram inclusos os trabalhos publicados nos últimos 5 anos (2019 – 2024), redigidos em português ou inglês e que evidenciassem os efeitos dos frutooligossacarídeos nos níveis glicêmicos. Para a escolha final, foram considerados os seguintes critérios de exclusão: estudos publicados anteriormente a 2019, que não se classificassem como estudo clínico randomizado, duplo-cego e ensaios in vitro ou ainda artigos que apresentassem duplicidade.
Foram identificados 2.177 artigos após a busca nas bases de dados descritas. Desses, 970 foram exclusos por não se enquadrarem no período estabelecido de publicação e 1.182 por não se classificarem como ensaio clínico randomizado, duplo-cego ou ensaio in vitro. Dos 25 artigos restantes, 10 fugiam do foco da temática, 4 apresentavam duplicidade e 6 não possuíam acessibilidade, sendo assim desconsiderado, restando 5 artigos inclusos para a revisão.
O fluxograma 1 mostra os artigos selecionados para a revisão que se enquadram nos critérios de inclusão estabelecidos.
RESULTADOS E DISCUSSÕES
O levantamento nas bases de dados resultou na síntese de estudos sobre os FOS e seus benefícios, com ênfase especial em sua possível contribuição para diminuir os níveis de açúcar no sangue. A tabela-1 estabelece uma visão geral sobre os achados.
Tabela 1 – Discussão sobre os artigos selecionados
Fonte: elaborada pelos autores.
Os FOS não são digeridos ou absorvidos no intestino delgado humano; ao contrário, eles são fermentados pelas bactérias do intestino grosso, resultando na produção de ácidos graxos de cadeia curta (AGCC). Esses AGCC podem estimular a liberação dos hormônios intestinais responsáveis pela regulação da glicose no corpo, como o GLP-1 (peptídeo-1 semelhante ao glucagon) e PYY (peptídeo YY), como evidenciado no estudo de Yaun et al.7. Nele, foi avaliado o potencial do frutooligossacarídeo (FOS), extraído da bardana, como inibidor da α-glicosidase e seu efeito antidiabético em camundongos diabéticos induzidos por estreptozotocina (STZ) e alimentados com dieta rica em gordura.
Inicialmente, os animais foram divididos em grupos controle tratados com FOS de bardana e com acarbose (um medicamento comumente utilizado para controle da glicemia). Durante o período de tratamento, foram monitorados parâmetros metabólicos, como níveis de glicose no sangue, tolerância à glicose, perfil lipídico e marcadores de inflamação, os resultados indicaram que a administração do FOS de bardana resultou em melhorias significativas nos parâmetros glicêmicos, incluindo redução dos níveis de glicose no sangue em jejum e após uma sobrecarga de glicose, bem como aumento da sensibilidade à insulina. Também foram realizados ensaios in vitro para avaliar a capacidade do FOS de inibir a enzima α-glicosidase, responsável pela quebra de carboidratos complexos em glicose. Os achados evidenciaram uma forte atividade inibitória desses carboidratos para com a α-glicosidase, sugerindo seu potencial como agente antidiabético7.
Já Shafi et al.8, em seu estudo, analisou a influência dos frutooligossacarídeos presentes em leite fermentado no controle dos níveis glicêmicos. A análise foi realizada a partir da indução de diabetes em coelhos com linhagem da Nova Zelândia, 20 coelhos (machos e fêmeas) foram divididos em 4 grupos com 5 coelhos cada, a idade das espécies variou entre 10 e 12 semanas. A manifestação da diabetes ocorreu a partir de uma administração do agente diabetogênicoaloxana que foi administrado em coelhos após jejum de 12 horas. Após a confirmação da diabetes foram realizadas 4 dietas de tratamento com concentrações diferenciadas de L. acidophilus no leite fermentado (0%, 2%, 4%, 6%). Os resultados obtidos após 28 dias de duração da dieta mostraram uma redução nos níveis glicêmicos de 62,91% nos animais que receberam a dieta com 6% da suplementação, enquanto os coelhos com adição de 2% e 4% a baixa glicêmica foi de 44,21% e 58,66% respectivamente.
Watanabe et al.9 investigou o efeito da suplementação de 1-kestose na deterioração progressiva do metabolismo da glicose em ratos OLETF (modelo de ratos do DM2). Inicialmente, os roedores foram divididos em dois grupos, um grupo controle e um grupo experimental, que recebeu suplementação de 1-kestose. Os resultados mostraram que a suplementação de 1kestose foi capaz de mitigar a deterioração progressiva do metabolismo da glicose em ratos OLETF. O grupo experimental, suplementado com esse FOS, apresentou níveis significativamente menores de glicose no sangue em jejum e uma melhora na tolerância em comparação com o grupo controle. Além disso, observou-se uma melhoria na sensibilidade à insulina nos ratos suplementados com 1-kestose, indicando uma melhor resposta do organismo.
Por sua vez, Velayati et al.10 analisou os efeitos do Bacillus coagulans frutooligossacarídeo (como suplemento simbiótico) versus placebo, em pacientes com diagnóstico de diabetes mellitus II. O estudo foi realizado com 50 voluntários (homens e mulheres) recrutados no Hospital Imam Hossein. Os sachês utilizados no estudo apresentavam as mesmas características físicas e foram codificados pela empresa responsável com as letras
A e B. Os participantes foram divididos de forma aleatória entre grupo simbiótico e grupo placebo.
Os indivíduos, independentemente de suas tarefas experimentais, receberam um sachê de 2g/dia contendo esporos de B. coagulans, Lactobacillus rhamnosus, Lactobacillus acidophilus, 500mg de frutooligossacarídeos e 7% de essência natural de laranja, no transcorrer de 12 semanas. Na análise realizada, após suplementação de frutooligossacarídeos comparado a placebo, foram observados resultados desejáveis no índice glicêmico e na resistência insulínica.
Já no estudo realizado por Javid et al.11, foi avaliado os efeitos da suplementação de um pó simbiótico composto por Lactobacillus sporogenes–GBI-30, maltodextrina e FOS ou placebo, consumindo 2g por dia, durante 8 semanas. O suplemento era composto por 80% por probiótico e 20% por prebiótico. Esse ensaio clínico foi inicialmente feito com 50 pacientes com diabetes mellitus tipo 1, divididos em dois grupos com 25 indivíduos, tendo o estudo finalizado com 44 pessoas, com faixa etária de 4 a 18 anos. A princípio amostras de sangue foram recolhidas antes e depois da suplementação, onde foram realizados os exames de glicemia em jejum (FBG), hemoglobina A1c (HbA1c), concentração de insulina, perfil lipídico e biomarcadores de estresse oxidativo, sendo estes a capacidade oxidante total (TAC) e hs-C reativo, além de proteínas (PCRas). Após o período do estudo, os resultados de antes e depois foram comparados, chegando à conclusão de que o uso do composto contendo FOS foi capaz de melhorar de forma considerável os índices de FBG, HbA1c, concentração de insulina, TAC e PCR-as. Portanto, o consumo de FOS por indivíduos com diabetes mellitus tipo 1 se mostra eficaz para o uso coadjuvante com outros métodos de tratamento.
CONCLUSÃO
Os FOS podem desempenhar um papel importante na modulação da resposta glicêmica, contribuindo para uma menor elevação da glicose no sangue após as refeições. Além disso, os FOS demonstraram influenciar positivamente a sensibilidade à insulina e a secreção de insulina, sugerindo um potencial uso terapêutico na prevenção e manejo de condições relacionadas à glicemia elevada, como diabetes tipo 2. No entanto, são necessárias mais pesquisas para elucidar completamente os mecanismos subjacentes e determinar as doses ideais de FOS para obter benefícios significativos para a saúde metabólica.
REFERÊNCIAS
- Rosa LPS, Cruz, DJ. Aplicabilidade dos frutooligossacarídeos como alimento funcional. Nutrivisa-Revista de Nutrição e Vigilância em Saúde. 2017 mar.; 4 (1):68-79.
- Fortes RC, Muniz LB. Efeitos da suplementação dietética com frutooligossacarídeos e inulina no organismo humano: estudo baseado em evidências. Comun. ciênc. Saúde. 2009 ago.; 20(3):241-252.
- Silva PIS, Oriente SF, Ramos NJS, Gusmão TAS, Gusmão, RP.Frutooligossacarídeos e aplicação em produtos lácteos: uma revisão bibliográfica. Research, Society and Development. 2023 maio; 12(5):e13812541582-e13812541582.
- Thamer KG, Penna ALB. Efeito do teor de soro, açúcar e de frutooligossacarídeos sobre a população de bactérias lácticas probióticas em bebidas fermentadas. Revista Brasileira de Ciências Farmacêuticas. 2005 set.; 41(3):393-400.
- Macedo LL, Vimercati WC, Araújo CS. Fruto-oligossacarídeos: aspectos nutricionais, tecnológicos e sensoriais. Brazilian Journal of Food Technology. 2020 abril; 23:e2019080.
- Passos LML, Park YK, Frutooligossacarídeos: implicações na saúde humana e utilização em alimentos. Ciência Rural. 2003 abril; 33(2):385-390.
- Yuan PC, Shao TL, Han J, Liu CY, Wang GD, He SG, et al. Burdock fructooligosaccharide as an α-glucosidase inhibitor and its antidiabetic effect on high-fat diet and streptozotocininduced diabetic mice. Journal of Functional Foods. 2021 dec.; 86:104703.
- Shafi A, Naeem RH, Farooq U, Akram K, Hayat Z, Naz A, Nadeem HR. Antimicrobial and antidiabetic potential of synbiotic fermented milk: a functional dairy product. International Journal of Dairy Technology. 2019 sept.; 72(1): 15-22.
- Watanabe A, Kadota Y, Kamio R, Tochio T, Endo A, Shimomura Y, et al. 1-Kestose supplementation mitigates the progressive deterioration of glucose metabolism in type 2 diabetes OLETF rats. Scientific reports. 2020 sept.; 10(1):15674.
- Velayati A, Kareem I, Sedaghat M, Sohrab G, Nikpayam O, Hedayati M, et al. Does symbiotic supplementation which contains Bacillus Coagulans Lactobacillus rhamnosus, Lactobacillus acidophilus and fructooligosaccharide has favourite effects in patients with type2 diabetes? A randomised, double-blind, placebo-controlled trial. Archives of physiology and biochemistry. 2023 dec.; 129(6):1211-1218.
- Javid AZ, Aminzadeh M, Haghighi-Zadeh, MH, Jamalvandi M. The effects of synbiotic supplementation on glycemic status, lipid profile, and biomarkers of oxidative stress in type 1 diabetic patients. A placebo-controlled, double-blind, randomized clinical trial. Diabetes, Metabolic Syndrome and Obesity. 2020 mar.; 13:607-617.