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  • Ruann de Castro

Produção de isomaltulose: um potencial substituto à sacarose


Você já ouviu falar na Isomaltulose? Ainda não? Então venha conhecer o açúcar que além de substituir a sacarose, contribui com inúmeros benefícios para a sua saúde.

A sacarose e o seu uso no dia a dia


De acordo com o site novaCana.com, maior veículo de informação sucroenergético do país, o Brasil é um dos maiores produtores de açúcar no mundo, tendo produzido aproximadamente 31 milhões de toneladas na temporada 2019/20.

A sacarose ou açúcar de mesa, como é conhecido, é um dissacarídeo formado pela união de uma molécula de glicose a uma molécula de frutose, por meio de uma ligação glicosídica do tipo α-1,2. É extraído da cana-de-açúcar e beterraba, sendo utilizado amplamente como adoçante em todo o mundo. No entanto, apesar de ser bastante consumido, é altamente cariogênico (potencial para a formação de cárie dentária) e de rápida absorção no organismo, o que, se consumido em quantidades excessivas, pode contribuir para a hiperglicemia (níveis altos de açúcar no sangue), um grande problema para indivíduos que produzem pouca ou nenhuma quantidade de insulina, o hormônio responsável pela absorção do açúcar presente na corrente sanguínea.


Figura 1 – Molécula de sacarose


Após realizarmos qualquer refeição, em um período de aproximadamente 10 minutos, a concentração de glicose no sangue começa a subir, o que é conhecido como glicemia pós-prandial. Esse comportamento é comum a todos os seres humanos, por se tratar de um conjunto de reações do metabolismo animal em que a glicose liberada é resultado do consumo dos carboidratos que foram ingeridos.

A sacarose é o açúcar mais consumido no Brasil, e pode ser hidrolisado no intestino liberando rapidamente moléculas de glicose e frutose contribuindo para picos glicêmicos no sangue. Um dos problemas associados aos elevados picos glicêmicos está na sobrecarga de insulina, podendo comprometer a saúde de indivíduos diabéticos do tipo 2, que não conseguem utilizar adequadamente a insulina produzida pelo pâncreas ou não produzem em quantidades suficientes para controlar a taxa de glicemia. Considerando os problemas citados que podem ser associados ao consumo excessivo da sacarose, faz-se necessária a busca por potenciais substitutos, como é o caso da isomaltulose.

Isomaltulose: seria este um potencial substituto da Sacarose?


A isomaltulose é um isômero da sacarose, aprovado pela Food and Drug Administration (FDA), composto de glicose e frutose unidos por uma ligação glicosídica do tipo α-1,6, diferente da sacarose que apresenta ligação α-1,2. Esse tipo de ligação torna a molécula de isomaltulose mais estável que a de sacarose, inclusive em meio ácido. Apesar de possuir um baixo poder de doçura (0,3 – 0,4) quando comparado a sacarose (1,0), é utilizado em inúmeras aplicações na indústria de alimentos e bebidas, substituindo a sacarose, principalmente pelo seu baixo potencial cariogênico e lenta absorção no organismo.

Esse açúcar foi relatado inicialmente em 1957, quando Weidenhagen e Lorenz conseguiram converter sacarose em um dissacarídeo redutor ainda desconhecido, pela ação de uma cepa de Protaminobacter rubrum, produtora de glicosiltransferase. Esse dissacarídeo foi identificado como isomaltulose e nomeado como palatinose (nome comercial), derivado de Palatinum, nome da província alemã onde o dissacarídeo foi encontrado. A partir dessa descoberta, diversas pesquisas foram realizadas buscando o isolamento e cultivo de outros micro-organismos produtores de glicosiltransferases, capazes de converter sacarose em isomaltulose. Paralelamente à produção desse açúcar, estudos de aplicação e a descoberta de efeitos benéficos da isomaltulose foram divisores de água para que a sua produção por via biotecnológica se tornasse cada vez mais explorada. As glicosiltransferases são as enzimas responsáveis pela conversão da sacarose em isomaltulose, como observado na figura abaixo.

Figura 2 – Conversão da sacarose em isomaltulose por glicosiltransferase microbiana (KAWAGUTI e SATO, 2008)

Essas enzimas podem ser produzidas pela fermentação de alguns micro-organismos, como Protaminobacter rubrum, Klebsiella planticola, Serratia plymuthica e algumas cepas de Erwinia sp. Estes micro-organismos são de fácil manutenção e crescimento, multiplicando-se rapidamente sob condições controladas, contribuindo assim para a produção de massa celular de bactérias produtoras de glicosiltransferase.

Mas já que estamos descrevendo muito sobre as características da isomaltulose e sua forma de obtenção, vamos descobrir alguns benefícios associados ao seu consumo e porquê esse açúcar pode ser considerado um substituto à sacarose.

Por que a isomaltulose é considerado um açúcar benéfico?


A isomaltulose apresenta diversos benefícios ao consumidor, dentre os quais estão:

  • Baixo potencial cariogênico;

  • É um prebiótico;

  • Açúcar de baixo índice glicêmico;

  • Apresenta hidrólise e absorção lenta.

Baixo potencial cariogênico


Entre 1982 e 1984, estudos revelaram o potencial não cariogênico da isomaltulose. Pesquisadores verificaram que o Streptococcus mutans, o principal agente etiológico causador da cárie dentária, é incapaz de hidrolisar e fermentar a isomaltulose, assim impedindo a sua aderência na superfície dos dentes ocasionando em cáries. Essas descobertas foram suficientes para tornar a isomaltulose um substituto promissor da sacarose, revolucionando a indústria de ingredientes do Japão, que passou a comercializá-lo e aplicá-lo em balas, chocolates, caramelos, gomas de mascar e bebidas a partir de 1985. Além de sua utilização como açúcar, o processo de hidrogenação pode transformá-lo em isomalte, um adoçante dietético e não cariogênico utilizado na indústria de alimentos, podendo ser utilizado também em formulações farmacêuticas.


Figura 3 - Alguns produtos industrializados que são adicionados de isomaltulose e isomalte

Potencial prebiótico para micro-organismos benéficos


Além da aplicação em guloseimas, a isomaltulose pode ser utilizada como um agente prebiótico, servindo como substrato para probióticos, micro-organismos que auxiliam na digestão e absorção de nutrientes. Cepas de Lactobacillus acidophilus e Bifidobacterium animalis são bactérias benéficas conhecidas por utilizar preferencialmente carboidratos com 2 e 5 moléculas de monossacarídeos, o que incluiria a isomaltulose como um potencial promotor de crescimento desses micro-organismos. Estudos apontam que a isomaltulose também é consumida por Lactobacillus lactis, Lactococcus lactis e Sacharomyces cerevisiae (van ZANTEN et al., 2012; PRANCKUTE et al., 2014; SHYAM et al., 2018). Assim, é evidenciada a eficácia da isomaltulose como substrato para alguns micro-organismos, podendo este ser um açúcar apropriado para formulação de alguns alimentos simbióticos, aqueles que atuam sobre a microbiota intestinal melhorando a digestão e oferecendo benefícios ao consumidor.

Estabilidade da isomaltulose


Devido à hidrólise mais lenta da isomaltulose em razão da sua conformação molecular, este açúcar também pode ser utilizado em casos clínicos contribuindo com efeitos benéficos ao consumidor, tanto no controle glicêmico quanto na performance de exercícios (SAWALE et al., 2017). Diferente da sacarose, a isomaltulose libera lentamente as moléculas de glicose na corrente sanguínea, impactando positivamente no baixo nível de insulina necessário para a absorção do açúcar nas células e contribuindo para picos glicêmicos menores que os liberados pela hidrólise da sacarose (Figura 4). Uma menor taxa de glicose na corrente sanguínea pode contribuir para que indivíduos diabéticos do tipo 2, possam consumir alimentos formulados com isomaltulose, tendo em vista que não ocorre picos glicêmicos elevados após o consumo, que possam comprometer a saúde.

Figura 4 – Picos glicêmicos após a ingestão de sacarose e isomaltulose

Créditos de imagem: https://nutrata.com.br/portfolio-item/palatinose/


A fim de comprovar a resposta glicêmica da isomaltulose após sua ingestão, um grupo de pesquisadores do Instituto de Medicina II da Universidade de Würzburgo na Alemanha, publicou um artigo científico no The British Journal of Nutrition (HOLUB et al., 2010), onde conduziram um experimento com 10 indivíduos saudáveis, em jejum, que se submeteram ao consumo de 50 g de sacarose ou isomaltulose diluídas em 500 mL de água e tiveram sua glicemia medida durante três horas em intervalos de tempo de 15 e 30 minutos. Os resultados para esse teste são mostrados na Figura 5, a seguir:


Figura 5 – Estudo de glicose no sangue e resposta a insulina. (a) Perfis de glicose no sangue após ingestão de 50 g de isomaltulose (∆) e sacarose (●) ao longo de 3 horas. (b) perfil de insulina no sangue após ingestão de 50 g de isomaltulose e sacarose ao longo de 3 horas. Valores médios foram significativamente diferentes: *p < 0,05 e **p < 0,01 pelo teste de Wilcoxon para os dados pareados (Legenda traduzida).

Esses pesquisadores observaram um pico glicêmico após 30 minutos da ingestão, onde a resposta de glicose no sangue foi mais baixa para os indivíduos que consumiram a isomaltulose do que aqueles que consumiram a sacarose. Verificaram também que as moléculas de glicose derivadas da isomaltulose foram liberadas de forma mais lenta e gradual. Adicionalmente, notaram que a produção de insulina foi diretamente proporcional ao consumo dos açúcares, onde os indivíduos que consumiram sacarose produziram mais insulina do que os que consumiram isomaltulose.

Isomaltulose como suplemento alimentar


Considerando que a isomaltulose é hidrolisada mais lentamente e que libera glicose por mais tempo após seu consumo, torna-se uma alternativa viável para os praticantes de exercícios físicos que necessitam de energia durante todo o período de atividade. Por esta razão, este açúcar é comercializado em casas de suplementos alimentares para atletas.

Figura 6 – Formas de comercialização da isomaltulose como suplemento alimentares para atletas

Assim, podemos notar o quão promissor é o uso da isomaltulose como um ingrediente ou alimento para diversas finalidades, seja na indústria de alimentos ou indústria farmacêutica, e que pode sim ser um substituto da sacarose, tornando-se comum na mesa do consumidor.

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Autoria: Weysser Felipe Candido de Souza

Revisão: Enylson Xavier Ramalho e Helia Harumi Sato

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