Aditivo alimentar amplamente utilizado afeta a microbiota intestinal humana
Novas pesquisas agora mostram que a goma xantana afeta nossa microbiota intestinal.
“Ficamos surpresos com o quanto as bactérias intestinais humanas se adaptaram a esse aditivo desde que foi introduzido na dieta moderna há apenas cinquenta anos”, diz a pesquisadora do NMBU, Sabina Leanti La Rosa.
Quando foi introduzida pela primeira vez, pensava-se que a goma xantana não nos afetava, pois não era digerida pelo corpo humano. No entanto, o novo estudo mostra que o aditivo afeta as bactérias que vivem em nossos intestinos. E essas bactérias são importantes para nossa saúde e bem-estar.
"As bactérias intestinais que investigamos mostram mudanças genéticas e uma rápida adaptação para permitir a digestão desse aditivo específico", explica o professor Phil Pope.
Ele lidera o grupo de Ecologia Microbiana e Meta-Ômica no NMBU, onde os pesquisadores que conduziram o novo estudo trabalham.
Uma nova cadeia alimentar no intestino
O estudo mostra que a capacidade de digerir a goma xantana é surpreendentemente comum na microbiota intestinal humana no mundo industrializado e parece depender da atividade de uma única bactéria que é membro da família Ruminococcaceae.
Juntamente com o pós-doutorando Matthew Ostrowski e o professor Eric C. Martens, ambos da Universidade de Michigan, os cientistas do NMBU usaram vários métodos diferentes que analisam genes, transcrições, proteínas e enzimas produzidas pelas bactérias intestinais, para descobrir como essa única espécie bacteriana digere a goma xantana.
O trabalho inclui testes laboratoriais de amostras de fezes de muitos doadores humanos, experimentos com camundongos e dados de grandes bancos de dados internacionais de genes microbianos.
“A bactéria que pode digerir a goma xantana foi encontrada na microbiota intestinal de surpreendentemente muitas pessoas de países industrializados”, diz La Rosa.
Em algumas amostras também foi encontrado outro tipo de micróbio que interagiu com a goma xantana, este da espécie Bacteroides intestinalis. Essa bactéria poderia sequestrar e quebrar ainda mais pequenos pedaços de goma xantana criados durante a digestão das moléculas maiores de xantana pela bactéria Ruminococcaceae.
A bactéria Bacteroides estava equipada com suas próprias enzimas especiais que lhe permitiam comer esses pequenos fragmentos de goma xantana.
O estudo demonstra a existência de uma potencial cadeia alimentar impulsionada pela goma xantana envolvendo pelo menos dois tipos de bactérias intestinais. Ele fornece uma estrutura inicial para entender como o consumo generalizado de um aditivo alimentar introduzido recentemente influencia a microbiota intestinal humana.
“Os elementos mais inovadores do nosso estudo são as abordagens avançadas que combinamos para identificar vias metabólicas não caracterizadas em microrganismos que fazem parte de uma comunidade microbiana complexa, sem a necessidade de isolar cada micróbio em monocultura. sistemas enzimáticos para degradação da goma xantana, para validar nossas previsões baseadas em bioinformática. Essa abordagem multidisciplinar fornece um modelo para entender o metabolismo dentro da microbiota intestinal humana e pode ser aplicada a qualquer ecossistema intestinal complexo", explica La Rosa.
"As metodologias usadas neste estudo estão certamente ultrapassando os limites e nos permitem realmente desconstruir microbiomas para responder a importantes questões biológicas que têm relevância social. Essas abordagens foram possibilitadas pelas extensas competências em pesquisa de microbiomas na NMBU, incluindo Grupo de Ecologia Microbiana e Meta-Ômica) e enzimologia (no Grupo de Engenharia de Proteínas e Proteômica)", diz Pope.
Sem glúten e low carb
Na Noruega, cerca de 300 aditivos são aprovados para uso em alimentos. A goma xantana, ou E415, é uma delas.
O aditivo é um produto de fermentação que é gerado pela fermentação do açúcar usando a bactéria Xanthomonas campestris. O processo de produção cria um líquido gelatinoso que é seco e transformado em pó.
De acordo com a Autoridade Norueguesa de Segurança Alimentar, a goma xantana é usada como espessante ou estabilizante e atualmente é permitida para uso em muitos alimentos, incluindo sorvetes, doces, leite achocolatado, assados, molhos prontos e molhos.
A goma xantana também é usada como substituto do glúten em alimentos sem glúten e é vendida como um suplemento dietético separado para dietas ceto / low-carb.
O aditivo foi desenvolvido na Califórnia nos anos sessenta e foi aprovado como seguro para uso em alimentos pela Autoridade de Segurança Alimentar dos EUA em 1968. É usado hoje em grande parte do mundo industrializado.
"Até agora, a goma xantana é considerada um produto amigo do ceto. Isso porque acredita-se que a xantana não é digerida pelo organismo e, portanto, não conta na ingestão diária de calorias ou macronutrientes", diz La Rosa.
No entanto, ela explica, o novo estudo mostra que as bactérias intestinais quebram a goma xantana em seus monossacarídeos constituintes, que são posteriormente fermentados para produzir ácidos graxos de cadeia curta que podem ser assimilados pelo corpo humano. Sabe-se que os ácidos graxos de cadeia curta fornecem até 10% das calorias para os seres humanos.
Isso sugere que a goma xantana pode, de fato, aumentar a ingestão de calorias de uma pessoa.
Começando a ver efeitos a longo prazo
Quando a goma xantana foi introduzida pela primeira vez, pensava-se que o aditivo passava direto pelo corpo sem afetar a pessoa que o comia.
A goma xantana é um tipo de carboidrato diferente daqueles que o corpo humano está acostumado a consumir, como o amido de alimentos vegetais. Tem uma estrutura química diferente. A goma xantana é um tipo de carboidrato complexo que não é semelhante a nenhuma das fibras vegetais que normalmente comemos.
“Agora estamos começando a ver efeitos a longo prazo da goma xantana que não foram vistos quando foi introduzido pela primeira vez na dieta humana”, diz La Rosa.
"Nós só vemos essas mudanças nas bactérias intestinais de pessoas que seguem uma 'dieta ocidentalizada', onde alimentos processados e aditivos compõem uma parte significativa da ingestão de alimentos. Por exemplo, não vemos as mesmas mudanças em povos indígenas de diferentes partes do mundo. globo que comem quantidades limitadas de alimentos processados."
O que isso significa para a nossa saúde?
"Com base neste estudo, não podemos concluir se e como a goma xantana afeta nossa saúde. Mas podemos dizer que o aditivo afeta a microbiota intestinal das pessoas que a consomem por meio da alimentação", diz La Rosa.
"Ainda temos um longo caminho a percorrer, e é emocionante contribuir para mais pesquisas neste campo e desvendar os efeitos ocultos dos aditivos alimentares predominantes na função da microbiota intestinal e na saúde intestinal humana. Esse é o nosso objetivo", diz A Rosa.
Para aprofundar o assunto, a equipe do NMBU recentemente solicitou financiamento do Conselho de Pesquisa da Noruega, com La Rosa no comando.
Deve fazer novas avaliações de aditivos
A goma xantana é aprovada como segura para uso em alimentos em grandes partes do mundo, com base em avaliações feitas há cinquenta anos.
O baixo, mas constante consumo de goma xantana por grande parte da população do mundo industrializado, e sua maior ingestão por subgrupos específicos, como aqueles com intolerância ao glúten, destacam a necessidade de entender melhor os efeitos desse aditivo alimentar na ecologia da microbiota intestinal humana e na saúde geral do hospedeiro.
La Rosa, portanto, acredita que é hora de as autoridades ajustarem as avaliações dos aditivos comuns usados em nossa alimentação diária:
"Isso deve mudar a forma como encaramos os aditivos em geral. Quando foram introduzidos pela primeira vez, não se acreditava que interagissem com nossa microbiota. Esses aditivos foram introduzidos nos anos 1960, quando não tínhamos meios para avaliar a grande influência que o microbiota intestinal tem sobre nossa saúde e nutrição.
Com os avanços na ciência do microbioma, agora vemos efeitos que não víamos no início. As autoridades talvez devam levar esse novo conhecimento em consideração ao avaliar aditivos alimentares comumente usados, especialmente agora que vemos que eles de fato impactam nossa microbiota."
Mais informações: Matthew P. Ostrowski et al, Insights mecânicos sobre o consumo do aditivo alimentar goma xantana pela microbiota intestinal humana, Nature Microbiology (2022). DOI: 10.1038/s41564-022-01093-0
Informações do jornal: Microbiologia da Natureza
Fornecido pela Universidade Norueguesa de Ciências da Vida (NMBU)
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