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Arroz parboilizado efeito na glicemia de ratos Wistar

Authors:

Abstract

The effect of parboiled rice on glycemia in Wistar rats. Starch is an important energy source and can represent more than 60% of the calories of the human diet. The starch fraction resistant to enzymatic digestion is called resistant starch. When rice is parboiled, the starch retrogrades with the formation of type 3- resistant starch (retrograded), which presents beneficial effects on the health, since it acts as a prebiotic. In the present study three types of rice were selected, with high, medium and low amylose contents, with the objective of evaluating the effects of conventional and parboiled rice on glycemia in Wistar rats. The samples with high and medium amylose contents were soaked for 6 h at 65ºC, and the low amylose sample for 7 h at 70ºC. The samples were subsequently autoclaved for 10 minutes at 0.7kgf.cm-2. Six male Wistar rats were used for each treatment. Seven experimental diets were elaborated, formulated according to AIN-93M, the control diet and diets substituting the carbohydrate source with conventional or parboiled rice. Resistant starch was determined in the diets and glycemia monitored using glucose paper strips, the sample being blood obtained from the distal part of the rat’s tail. For the glycemic curve, glycemia was measured in the fasting state and during 90 minutes post-prandial. The results indicated there were no significant differences between the diets formulated with high, medium and low amylose, parboiled or conventionally prepared, with respect to fasting or post-prandial glycemia in Wistar rats.
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ARCHIVOS LATINOAMERICANOS DE NUTRICION
Organo Oficial de la Sociedad Latinoamericana de Nutrición Vol. 58 Nº 2, 2008
Arroz parboilizado efeito na glicemia de ratos Wistar
Elizabete Helbig, Álvaro Renato Guerra Dias, Rafael Aldrighi Tavares, Manoel Artigas Schirmer, Moacir Cardoso Elias
Universidade Federal de Pelotas – Departamento de Ciência e Tecnologia Agroindustrial. Pelotas, RS, Brasil
RESUMO. O amido é uma importante fonte energética podendo
representar mais de 60% da ingestão calórica na dieta humana. A
fração do amido, que é resistente à digestão enzimática, é denominada
de amido resistente. Na parboilização de arroz ocorre a retrogradação
do amido, com a formação do amido resistente tipo 3 (retrogradado),
que apresenta efeitos benéficos à saúde, por atuar como prébiótico.
Neste estudo, três amostras de arroz com alta, média e baixa amilose
foram selecionadas, com o objetivo de avaliar o efeito de arroz
convencional e parboilizado na glicemia de ratos Wistar. As amostras
com alta e média amilose foram encharcadas durante 6h a 65°C e a
amostra com baixa amilose durante 7h a 70°C, posteriormente foram
autoclavadas em pressão 0,7 kgf.cm-2 durante 10 minutos. Utilizou-
se 6 ratos Wistar, machos, adultos por tratamento. Foram elaboradas
7 dietas experimentais, formuladas de acordo com AIN-93M, dieta
controle e, dietas com substituição da fonte de carboidratos por arroz
convencional e parboilizado. Determinou-se amido resistente nas
dietas e a glicemia foi monitorada por leitura de glicofita, com sangue
da parte distal da cauda do rato. Para a curva glicêmica as medidas
de glicemia foram feitas em jejum, e ao longo de 90 minutos. Os
resultados indicam que não foram encontradas diferenças
significativas entre as dietas formuladas com arroz de alta, média e
baixa amilose, parboilizado ou convencional na glicemia de jejum e
pós-prandial de ratos Wistar.
Palavras-chave: Arroz, amido resistente, amilose, parboilização,
glicemia, rato.
SUMMARY. The effect of parboiled rice on glycemia in Wistar
rats. Starch is an important energy source and can represent more
than 60% of the calories of the human diet. The starch fraction
resistant to enzymatic digestion is called resistant starch. When rice
is parboiled, the starch retrogrades with the formation of type 3-
resistant starch (retrograded), which presents beneficial effects on
the health, since it acts as a prebiotic. In the present study three types
of rice were selected, with high, medium and low amylose contents,
with the objective of evaluating the effects of conventional and
parboiled rice on glycemia in Wistar rats. The samples with high and
medium amylose contents were soaked for 6 h at 65ºC, and the low
amylose sample for 7 h at 70ºC. The samples were subsequently
autoclaved for 10 minutes at 0.7kgf.cm-2. Six male Wistar rats were
used for each treatment. Seven experimental diets were elaborated,
formulated according to AIN-93M, the control diet and diets
substituting the carbohydrate source with conventional or parboiled
rice. Resistant starch was determined in the diets and glycemia
monitored using glucose paper strips, the sample being blood obtained
from the distal part of the rat’s tail. For the glycemic curve, glycemia
was measured in the fasting state and during 90 minutes post-prandial.
The results indicated there were no significant differences between
the diets formulated with high, medium and low amylose, parboiled
or conventionally prepared, with respect to fasting or post-prandial
glycemia in Wistar rats.
Keywords: Rice, resistant starch, amylose, parboiling, glycemia, rats.
INTRODUÇÃO
Os carboidratos têm um papel fisiológico essencial para o
organismo. A taxa de digestão e absorção pode ser determinada
pelo controle metabólico, sendo de grande interesse a
utilização biológica dos carboidratos na alimentação humana,
especialmente o amido e seu efeito na resposta glicêmica (1).
A baixa digestão e absorção de carboidratos são favoráveis
na manutenção de desordens metabólicas tais como no diabetes
e na hiperlipidemia. Neste contexto, o tratamento de diabetes
não-insulino-dependente e a variabilidade na digestibilidade
do amido de arroz tem particular interesse (2,3). O arroz é um
dos cereais mais cultivados, e um dos principais alimentos
energéticos da dieta da população brasileira, sendo consumido
preferencialmente na forma de grãos brancos polidos, obtidos
por processo convencional de industrialização, apresentando
limitado conteúdo de fibra alimentar. O consumo de arroz
parboilizado tem crescido substancialmente nos últimos anos,
passando de 12% para aproximadamente 25% em duas
décadas (1986 – 2006). O arroz parboilizado em relação ao
branco polido apresenta vantagens nutricionais de suma
importância, como o aumento de minerais, vitaminas e de
substâncias com ação semelhante a das fibras, denominadas
de amido resistente (AR), que atua na manutenção da glicemia
(4).Para Freitas (5), várias diferenças no índice glicêmico (IG)
e na digestibilidade do amido tem sido encontradas em
diferentes fontes de amido e dentro da mesma planta. De
acordo com Hu et al. (6), o índice glicêmico (IG) e o conteúdo
de amido resistente (AR) são dois importantes indicadores da
digestibilidade do amido. Do ponto de vista nutricional, uma
baixa resposta glicêmica é considerada benéfica,
especialmente para os indivíduos com intolerância à glicose.
O arroz é conhecido como de alto índice glicêmico quando
comparado a outros alimentos fontes de amido. Entretanto,
na literatura existe discordância de valores de índice glicêmico
150 HELBIG et al.
de arroz. Jenkins et al. (7) encontraram índice glicêmico de
96 para arroz integral e 83 para o branco, já para Miller et al.
(8) os valores encontrados variaram de 64 a 93. Segundo Walter
et al. (9) o arroz parboilizado apresenta menor índice glicêmico
quando comparado ao arroz branco polido.
Apesar de o arroz ser um alimento secular, alguns aspectos
nutricionais ainda não são conclusivos. Os carboidratos
presentes no arroz não teriam apenas caráter energético, mas
também complexas funções fisiológicas. Considerando-se o
aumento do consumo de arroz parboilizado e a importância
da fração amido resistente na saúde, a pesquisa foi conduzida
com três amostras de arroz de diferente teor de amilose,
objetivando avaliar a influência do teor de amilose e do
processo de parboilização de arroz na resposta glicêmica em
ratos Wistar.
MATERIAIS E MÉTODOS
Para o estudo foi utilizado arroz (Oryza sativa L.) com alto
(31,57%), médio (21,84%) e baixo (6,31%) teor de amilose.
Foram utilizados ratos adultos machos, da linhagem Wistar,
com peso médio de 317,89 ± 17,27g, provenientes do Biotério
da Universidade Federal de Pelotas, RS.
Procedimentos experimentais
A parboilização foi realizada de acordo com Elias (10),
empregando-se temperatura e tempos de encharcamento de 6
horas, a 65°C para alto e médio teor de amilose, enquanto no
de baixo teor de amilose foram 7 horas a 70ºC. Utilizou-se 0,7
kgf.cm-2 como pressão de autoclavagem (Autoclave Vertical –
Marca Bio Eng – Modelo A50) durante 10 minutos.
Antes do descascamento e após a autoclavagem as amostras
foram secas em estufa com circulação forçada de ar (Marca –
Nova Ética). O armazenamento foi feito em sala climatizada a
20ºC, até o momento da determinação do teor de amido
resistente e da cocção para elaboração das dietas experimentais.
As amostras aguardaram três dias para a completa estabilização
da umidade. O polimento foi previamente definido por
calibração em branquímetro de amostras comerciais. O
polimento e o descascamento foram realizados em engenho
de provas Suzuki, previamente regulado para cada grupo de
amostras.
A cocção do arroz foi realizada segundo método proposto
por Gularte (11). Para a cocção das amostras, foram utilizados
recipientes de alumínio com tampa, aquecidos em chapa com
termostato, com água equivalente à relação água/arroz de 2,3:1
(v/v) para o arroz parboilizado e 2,0:1 (v/v) para o arroz
convencional.
Após a cocção, os grãos foram transferidos para peneiras
de polietileno e secos em estufa com circulação forçada de ar
durante 24 horas em temperatura de 60ºC.
Ensaio biológico
Na Tabela 1 são apresentadas as dietas experimentais
utilizadas no ensaio biológico, que foram elaboradas conforme
a formulação da AIN-93M (12) para ratos em manutenção de
peso, isocalóricas e isoprotéicas, utilizando-se as amostras de
arroz parboilizado polido e branco polido (convencional)
como fonte de carboidratos complexos, para a fibra foi
considerada somente a fração existente no arroz e o seu
respectivo teor de amido resistente. Dietas experimentais: -
alta amilose convencional (AAC); - alta amilose parboilizado
(AAP); - média amilose convencional (MAC); - média amilose
parboilizado (MAP); - baixa amilose convencional (BAC); -
baixa amilose parboilizado (BAP) e; - dieta controle (DC).
O ensaio biológico foi conduzido no Laboratório de
Nutrição Experimental da Faculdade de Nutrição da UFPel,
constou de 42 ratos que foram sorteados aleatoriamente para
comporem os sete grupos experimentais com seis animais cada
um. Os animais permaneceram em gaiolas metabólicas, sob
condições controladas de temperatura e umidade relativa,
respectivamente (23 ± 1ºC e 50 a 60%), fotoperíodo de 12
horas, com água e ração oferecidas “ad libitum”. A seqüência
experimental foi dividida em dois períodos: adaptação, sete
dias e tratamento, vinte e oito dias. Os animais foram pesados
no início do tratamento (1º dia), no meio (14º dia) e no final
do experimento (28º dia), sendo o consumo de dieta
monitorado diariamente.
O ensaio biológico foi aprovado pela Comissão de Ética
na Experimentação Animal (CEEA-UFPel), em reunião
realizada no dia 08/07/2005, Ata 03/2005.
Avaliações
A composição centesimal foi determinada nas amostras de
arroz branco polido, parboilizado polido e nas dietas
experimentais, segundo os respectivos procedimentos: Umidade:
Pearson (13); Proteínas: AOAC (14), utilizando 5,95 como fator
de conversão de nitrogênio para proteína; Lipídeos: Bligh &
Dyer (15); Cinzas: Lees (16); Fibra Bruta: Angelucci et al. (17);
Carboidratos: por diferença, usando a fórmula: 100 – (proteína
bruta + lipídeos totais + fibra bruta + cinzas + umidade).
Para a determinação do teor de amilose nas amostras foi
utilizado o método proposto por Martinez y Cuevas (18).
As amostras de arroz foram descascadas e polidas em
engenho de provas Zacaria, e posteriormente foram moídas
em moinho Perten e peneiradas em malha de 60 mesh.
Amostras de 100mg foram transferidas para balões de 100
mL, acrescentado 1 mL de álcool etílico 96%GL e 9 mL de
solução 1N de NaOH. Os balões foram colocados em banho-
maria por 10 minutos a 100ºC, seguidos de resfriamento
durante 30 minutos, até a temperatura ambiente de 20ºC,
ajustando-se o volume com água. Foi retirada uma alíquota
de 5 mL e transferida para balão de 100 mL, sendo acrescido
1 mL de ácido acético 1N e 2 mL de solução de iodo 2% (p/
151
ARROZ PARBOILIZADO EFEITO NA GLICEMIA DE RATOS WISTAR
v) recém preparada sendo ajustado o volume do balão com água.
Para a curva padrão foram utilizados 40mg de amilose
pura submetida ao mesmo procedimento das amostras de arroz.
Do balão, alíquotas de 1, 2, 3, 4, e 5 mL foram retiradas e
acrescidas de 0,2; 0,4; 0,6; 0,8 e 1 mL de ácido acético e de
0,4; 0,8; 1,2; 1,6 e 2 mL de iodo, respectivamente, completando
o volume de cada balão com água destilada.
A leitura foi realizada a 610 nm e os resultados de
absorbância (A) multiplicados por fator de correção (FC)
obtido pela média dos valores lidos com as amostras de amilose
pura. O teor de amilose das amostras foi obtido pela fórmula:
% Amilose = A x FC
O amido resistente foi determinado através do método
proposto por Goñi et al. (19). As amostras de arroz foram
incubadas com pepsina (40ºC; 1h; pH 1,5) e á-amilase (37ºC;
16h; pH 6,9), sendo centrifugadas a 3000 rpm durante 15
minutos e descartado o sobrenadante. Os resíduos foram
tratados com KOH (2M) e incubados com amiloglicosidase
(60ºC; 30 min; pH 4,75), sendo retirada uma alíquota de 1mL
do sobrenadante e determinado o teor de glicose livre pelo
método enzimático (glicose oxidase/peroxidase/ABTS). Todas
as avaliações químicas foram realizadas em triplicatas.
Os níveis de glicemia foram monitorados por leitura de
glicofita (ACCU-CHEK® Advantage II), contendo sangue
obtido por punção da parte distal da cauda do rato. A leitura
foi realizada em glicosímetro específico (ACCU-CHEK®
Advantage II - Roche), expressando-se os valores da glicemia
em miligramas por decilitro (mg.dL-1). Foram realizadas três
medidas de glicemia de jejum, no início (1º dia), no meio (14º
dia) e no fim (28º dia) do experimento. Para a obtenção da
curva glicêmica as medidas de glicemia foram feitas em jejum
e após o consumo de 20g da dieta, coletando-se sangue em
30, 60 e 90 minutos para monitoramento da glicemia pós-
prandial. O QEA foi avaliado pela razão entre o ganho de
peso e o consumo alimentar durante o experimento (20).
TABELA 1
Composição das dietas experimentais
Ingredientes (g.k-1) Dietas
AAC AAP MAC MAP BAC BAP DC
Arroz convencional 670,7 670,7 670,7 -
Arroz parboilizado 670,7 670,7 670,7 -
Caseína* 143,0 144,5 143,9 146,5 148,2 151,9 154,0
Proteína do arroz 52,6 53,9 27,6 34,5 40,3 44,2 -
Fibra* ------ 50,0
Fibra do arroz 8,2 8,1 8,1 8,6 8,2 17,8 -
Amido de milho* 465,7
Amido dextrinizado* 141,0
Sacarose* 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0
Óleo de soja* 37,1 35,8 36,1 33,6 31,8 28,1 40,0
Lipídeos do arroz 2,9 4,2 3,9 6,4 8,2 11,9 -
Mistura mineral* 35,0 35,0 35,0 35,0 35,0 35,0 35,0
Mistura vitamínica* 10,0 10,0 10,0 10,0 10,0 10,0 10,0
L-cistina* 1,8 1,8 1,8 1,8 1,8 1,8 1,8
Bitartarato de colina* 2,5 2,5 2,5 2,5 2,5 2,5 2,5
Tetrabutilhidroquinona* 0,008 0,008 0,008 0,008 0,008 0,008 0,008
Amido resistente 17,1 21,0 21,5 24,1 19,8 22,3 14,9
Proteínas 121,2 121,7 118,2 119,3 120,0 121,0 121,9
Valor calórico (Kcal.k-1) 3731,4 3706,1 3812,3 3769,6 3747,2 3690,0 3802,8
AAC: alta amilose convencional; AAP: alta amilose parboilizado; MAC: média amilose convencional; MAP:
média amilose parboilizado; BAC: baixa amilose convencional; BAP: baixa amilose parboilizado; DC: dieta
controle (AIN-93M, fonte de carboidratos amido de milho e amido dextrinizado, fibra: celulose
microcristalina). * Segundo formulação da AIN-93M.
Estatística
Para a avaliação estatística foi utilizada a análise de
variância ANOVA, seguida do teste de Tukey, de comparação
de médias, considerando como nível de significância estatística
o limite de 95% (p<0,05).
152 HELBIG et al.
RESULTADOS
No estudo do efeito do processamento de arroz com alto,
médio e baixo teor de amilose nos níveis glicêmicos de 42
ratos Wistar machos, adultos, foram formuladas dietas
experimentais com variação no amido resistente resultantes
do processo de parboilização. N a Tabela 2 são apresentados
os valores de ganho de peso, consumo alimentar e quociente
de eficiência alimentar (QEA).
Observa-se que os animais apresentaram diferença no
ganho de peso, sendo os menores valores encontrados para o
arroz convencional de alta amilose (29,30 gramas) e de baixa
amilose (29,61 gramas), no entanto não houve diferença
estatística quando comparados ao controle (34,10 gramas).
O QEA é um método de avaliação da eficiência alimentar,
determina o valor nutritivo da dieta, conferindo ao animal
um crescimento adequado, manutenção de peso e um bom
estado nutricional. O amido resistente nas diferentes dietas,
não alterou a eficiência das mesmas quando comparadas ao
controle.
Nas Tabelas 3 e 4 são apresentados os teores de amido
resistente nas dietas e os níveis de glicemia de jejum e pós-
prandial dos animais.
TABELA 2
Efeito da amilose e da parboilização no ganho de peso (g), consumo de dieta (g)
e quociente de eficiência alimentar (QEA) em ratos
Dietas Ganho de Peso Consumo de Dieta QEA
(g) (g)
Alta amilose convencional 29,30±3,40c357,52±12,71a,b 0,08±0,009c
Alta amilose parboilizado 36,79±2,48ª,b 345,33±12,23b,c 0,11±0,007ª,b
Média amilose convencional 37,27±5,27ª 365,75±19,79a0,10±0,010a,b,c
Média amilose parboilizado 37,76±4,67ª 322,24±26,46e0,12±0,015a
Baixa amilose convencional 29,61±5,17b,c 334,39±22,13c,d,e 0,09±0,015b,c
Baixa amilose parboilizado 33,61±4,01a,c 341,21±18,20b,c 0,10±0,013a,b,c
Dieta controle 34,10±3,04a,c 343,76±3,04b,d 0,10±0,007ª,b,c
QEA: g ganho de peso durante 28 dias/ g de consumo de dieta durante 28 dias.
Dados expressos em média ± desvio padrão.
Letras diferentes na mesma coluna indicam diferença estatística (p<0,05).
Amilose: alta = 31,57±0,22; média = 21,84±0,20; baixa = 6,31±0,10.
TABELA 3
Glicemia de jejum (mg.dL-1) no tempo inicial, meio e fim do ensaio biológico
Glicemia de Jejum (mg.dL-1)
Dietas *AR (%) 1º dia 14º dia 28º dia
Alta amilose convencional 1,71±0,10c70,58±10,25a64,33±11,35a69,91±7,54a
Alta amilose parboilizado 2,10± 0,10b73,17±20,43a67,17±10,20a74,17±26,39
Média amilose convencional 2,15±0,03a,b 65,58±10,40a64,08±9,40a59,75±6,52a
Média amilose parboilizado 2,41±0,12a66,67±7,75a61,67±8,47a71,67±9,34a
Baixa amilose convencional 1,98±0,10b76,17±14,37a62,08±9,37a70,17±8,35a
Baixa amilose parboilizado 2,23±0,08a,b 63,14±6,27a64,47±7,89a59,89±7,10a
Dieta controle 1,49±0,10c54,67±17,21a55,67±3,51a67,67±2,52a
Dados expressos em média ± desvio padrão.
Letras diferentes na mesma coluna indicam diferença estatística (p<0,05).
*AR: Amido Resistente
Amilose: alta = 31,57±0,22; média = 21,84±0,20; baixa = 6,31±0,10.
153
ARROZ PARBOILIZADO EFEITO NA GLICEMIA DE RATOS WISTAR
TABELA 4
Curva glicêmica (mg.dL-1) das dietas experimentais em ratos machos Wistar
Glicemia (mg.dL-1)
Dietas 0 min 30 min 60 min 90 min
Alta amilose convencional 72,2±11,38a93,2±10,40a97,5±4,02a105,0±3,64a
Alta amilose parboilizado 64,6±17,53a103,7±13,67a102,5±8,27a103,5±9,68a
Média amilose convencional 60,2±5,89a94,7±6,98a96,3±5,35a98,9±3,57a
Média amilose parboilizado 71,0±13,24a91,2±5,91a99,5±8,54a104,7±8,54a
Baixa amilose convencional 72,5±9,95a89,5±6,86a97,7±4,02a93,2±8,75a
Baixa amilose parboilizado 57,7±6,80a92,7±12,42a95,5±1,29a95,6±3,90a
Dieta controle 67,5±2,88a90,2±17,32a101,7±1,44a105,5±3,89a
Dados expressos em média ± desvio padrão.
Letras diferentes na mesma coluna indicam diferença estatística (p<0,05).
Amilose: alta = 31,57±0,22; média = 21,84±0,20; baixa = 6,31±0,10.
Os maiores teores de amido resistente foram observados
nas dietas elaboradas com arroz de médio teor de amilose,
tanto convencional quanto parboilizado, e no arroz de baixa
amilose parboilizado.
Os níveis glicêmicos dos ratos mantiveram-se na faixa de
normalidade, demonstrando que independente do tipo de
processo a que foi submetido o arroz e do teor de amilose,
este alimento foi capaz de manter a glicemia, e ao longo de 90
minutos comportou-se igual ao controle. Observa-se que o
teor de amido resistente não interferiu na glicemia.
DISCUSSÃO
Ganho de peso e consumo de dieta
Para o ganho de peso, não houve diferença em comparação
com o grupo controle. Quanto ao consumo de dieta, os animais
dos grupos alimentados com arroz de médio teor de amilose,
obtidos por beneficiamento convencional e parboilizado,
apresentaram o maior e o menor consumo, respectivamente,
diferindo do grupo controle.
O Quociente de Eficiência Alimentar (QEA) não diferiu
significativamente entre as dietas experimentais contendo arroz
e o controle, indicando que a presença de carboidratos não
digeríveis nas dietas experimentais não alterou a eficiência
das mesmas. Estes resultados estão em concordância com
Walter et al. (9), que utilizaram dietas suplementadas com
amido resistente em ratos. Os resultados para ganho de peso e
QEA apresentaram valores baixos para as dietas, indicando
que os animais encontravam-se em manutenção de peso em
função da idade, e o arroz não modificou a eficiência alimen-
tar destas dietas.
Glicemia de Jejum e Curva Glicêmica
O amido resistente desempenha várias funções benéficas
ao organismo e também possui valor energético. Esta energia
é utilizada na fermentação pela microflora do cólon
produzindo ácidos e derivados de ácidos orgânicos de cadeia
curta como acetato, butirato e propionato (21,22). Estes
compostos atuam na redução da hipercolesterolemia, da
hiperlipoproteinemia e na prevenção de câncer de cólon pela
proteção e importante função no crescimento da mucosa
colônica (23).
Os teores de amido resistente nas dietas experimentais
apresentaram diferença significativa em relação ao controle.
Os maiores valores foram para o arroz parboilizado em todos
os níveis de amilose, 2,41% para média amilose; 2,23% para
baixa amilose e 2,10% para alta amilose. Os menores valores
foram 1,71% para arroz de alta amilose convencional e 1,49%
para a dieta controle.
Verifica-se que as dietas experimentais mantiveram
normais os níveis de glicemia nos ratos, não apresentando
diferença estatística entre os grupos nos três tempos avaliados,
indicando que os diferentes níveis de amido resistente presente
nas dietas não foram suficientemente capazes de promover
uma resposta glicêmica significativa.
Estudos com humanos descrevem variabilidade nas
respostas glicêmicas e/ou insulinêmicas na ingestão de amido
resistente. Em geral, é aceito que o consumo de amido
resistente reduz as concentrações pós-prandiais de glicose e
de insulina. Alguns grupos de pesquisadores (24,25) reportam
um decréscimo na glicemia pós-prandial ou resposta
insulinêmica associada à ingestão de amido resistente em
comparação ao amido digerível consumido, enquanto outros
pesquisadores não encontraram mudanças (7,21).
Segundo Raben (24) e Hoebler (26), o conteúdo de lipídeos
da dieta tem significante impacto na resposta glicêmica da
alimentação. Em estudos de dietas com e sem lipídeos com
variações no conteúdo de amido resistente resultaram em
dificuldade de interpretação dos dados. Também a fonte do
amido resistente pode influenciar na resposta glicêmica/
154 HELBIG et al.
insulinêmica, devido as suas diferente propriedades físico-
químicas (22).
O amido resistente não apresentou efeito na curva glicêmica
ao longo 90 minutos em ratos, provavelmente pela pequena
quantidade presente nas dietas, indicando que o teor de amilose,
bem como o tipo de processamento (convencional ou
parboilização) tem o mesmo comportamento na glicemia.
Segundo Englyst et al. (27) os carboidratos de baixa ou lenta
digestão, e os classificados como amido resistente, são
digeridos ou não, lentamente no intestino delgado e, como
resultado reduzem a glicemia pós-prandial. Os alimentos de
baixo índice glicêmico são resultantes de muitos fatores
incluindo a forma e a natureza do amido. É evidente que as
baixas absorção e digestão de carboidratos da dieta são
favoráveis na manutenção de desordens metabólicas
decorrentes de diabetes e hiperlipidemias (2,28).
Segundo alguns estudos (29,30) ocorre uma melhora do
controle glicêmico após a administração de diferentes fontes
de fibras. Embora os resultados destes trabalhos não sejam
coincidentes em todos os estudos, constatou-se que a fibra
solúvel e o amido resistente proporcionam em maior ou menor
grau, uma alternativa efetiva e benéfica para o controle dos
níveis de glicemia de jejum e pós-prandial. Para Higgins (22),
estas evidências estão associadas à relação dose-resposta na
ingestão de amido resistente na glicemia pós-prandial,
insulinemia, oxidação lipídica e armazenamento de lipídeos.
Os efeitos do amido resistente sobre a resposta glicêmica
ainda são conflitantes, embora se tenha o conceito de amido
resistente e o conhecimento dos diferentes graus de
digestibilidade do amido. Caruso e Menezes (31)
demonstraram que cornflakes produziram elevada resposta
glicêmica, embora contenham elevado teor de amido resistente
e amido rapidamente digerível.
Conforme os resultados apresentados (Tabelas 3 e 4),
observa-se que o teor de amilose não interferiu na resposta
glicêmica, contrariando Caruso e Menezes (31) que sugerem
ser o elevado teor de amilopectina responsável pelo aumento
da glicemia, onde a digestão ocorre mais rapidamente devido
às ramificações do glicano que contribui para aumentar a
superfície exposta à hidrólise enzimática. Para os alimentos
ricos em amilose, a resposta glicêmica poderá ser menor em
decorrência da formação de complexos entre essa e ácidos
orgânicos, lipídios e fatores antinutricionais.
Embora evidentes, os avanços nas pesquisas sobre o efeito
do amido resistente na saúde humana, principalmente no
metabolismo de carboidratos, ainda existe necessidade de
continuar as pesquisas sobre este assunto, para obter
correlações seguras entre os valores determinados in vitro com
aqueles observados in vivo, em animais de experimentação, e
assim extrapolar para seres humanos. No presente estudo, os
resultados obtidos em ratos Wistar devem ser considerados
haja vista a similaridade metabólica de roedores e humanos.
CONCLUSÕES
Conclui-se que o teor de amilose e o processo de
parboilização do arroz não interferem no ganho de peso, no
consumo de dieta e no quociente de eficiência alimentar. A
glicemia de jejum e ao longo de 90 minutos não é afetada
pelo teor de amilose e nem pelo processo de beneficiamento
industrial do arroz. Desta forma, a utilização de arroz como
fonte de carboidratos na dieta é capaz de manter em níveis
normais as concentrações sangüíneas de glicose.
AGRADECIMENTOS
Os autores agradecem a CAPES (Coordenação de
Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior) pela bolsa de
doutorado e, ao CNPq (Conselho Nacional de
Desenvolvimento Científico e Tecnológico), pelo
financiamento do projeto de pesquisa, ao IRGA (Instituto Rio-
Grandense do Arroz), Granja Quatro Irmãos, do grupo
JOSAPAR (Joaquim Oliveira Participações Ltda.) e Indústria
Comércio e Representações Líder Ltda. pela doação das
amostras de arroz.
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Recibido: 20-09-2007
Aceptado: 22-02-2008
... Helbig et al. [113] evaluated the influence of parboiled rice on the glycemic response in rats and ascertained that this type of rice, as a source of carbohydrates in the diet, could maintain blood glucose at normal levels. Larsen et al. [65] assured the impact of parboiled rice on type 2 diabetes. ...
Article
Full-text available
Rice, being cultivated and consumed on all continents, has great social and economic importance. Among the forms of grain processing, parboiling stands out because of its numerous physical and nutritional benefits. However, there are few literature researches devoted to the survey of these data. Given the relevance of parboiling and parboiled rice to the world population, this work provides a critical and systematic review of the parboiling process, including thermodynamic properties, environmental and social impacts, as well as relevant information on parboiled rice, considering its consumption and health benefits. Additionally, a pioneering review is presented on new technologies applied to the process, and mathematical modeling as a tool for optimization and migration of nutrients (vitamins and minerals) and contaminants (mycotoxins and chemical agents). Covering such diverse information, including both positive and negative results, allows a global understanding of the nature of the process and the product. Therefore, this literature review aims to provide broad knowledge, for laypeople, entrepreneurs, and researchers alike.
... Among the treatments studied, blanching treatment with P frozen for 24 h had the highest glycemic response along with the highest resistant starch content (3.76 g) and lowest dietary fiber content (3.50 g) (Table 3). Helbig et al. (2008) found that different levels of resistant starch in samples of processed rice did not result in the reduction of glycemic response. Caruso & Menezes (2000) demonstrated a higher glycemic response in corn flakes with higher levels of resistant starch and quickly digestible starch, thus demonstrating that there is not yet a consensus regarding the influence of elevated resistant starch content and reduced glycemic response. ...
Article
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The aim of this study was to analyze the impact that heat treatment with salts and freezing processes on the sensory, instrumental, and physico-chemical characteristics of fried potatoes of the Monalisa cultivar. The potatoes were blanched in distilled water (P); sodium chloride solution (B1); calcium chloride solution (B2), and a solution with both of these salts (B3). They were then pre-cooked and frozen for 24 hours and for 30 days. After frying, sensory characteristics were analyzed (color, texture, flavor, oiliness), along with overall preference and instrumental determinations of texture, color, and oil content. Further tests were conducted on the sample with the best results in the sensory analysis (B1), along with sample P as a control, to determine granule microstructure, carbohydrate fractions, glycemic index, and glycemic load. Blanching B3, despite reducing oil absorption and providing less oiliness, obtained lesser overall preference. Freezing for 30 days increased the lightness, except for when sodium chloride was used, which intensified the color yellow. The use of sodium chloride did not interfere with the type of starch granules, nor with the formation of resistant starch; however, longer freezing time reduced the glycemic index and concentrated the dietary fiber content. All samples exhibited low glycemic index and moderate glycemic loads. © 2015, Sociedade Brasileira de Ciencia e Tecnologia de Alimentos, SBCTA. All rights reserved.
... Na parboilização do arroz ocorre a retrogradação do amido com a formação do amido resistente tipo 3 (retrogradado) que apresenta efeitos benéficos à saúde, por atuar como prebiótico. O amido resistente atua na manutenção da glicemia (Helbig et al., 2008). ...
Article
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Rice (Oryza sativa L.) is a cereal consumed mainly as whole grain. It is an excellent source of starch, with good acceptance in Brazil. However, in these last years, rice consumption has suffered with the population’s changes in food habits. The present work has as its main objective to produce a non-fermented beverage from parboiled rice, natural passion fruit juice (Passiflora edulis flavicarpa Degener) and sugar, as a rice consumption alternative. For the sensory analysis, 83 non-trained participants, all of them consumers of the passion fruit juice, were employed. Each one of them received 3 samples codified randomly with 50 mL of the beverage developed with concentrations of 70, 50 and 30 % (in volume) of natural passion fruit juice. An ordination test to judge flavor was applied in order to determine the existence of significant difference between samples. The obtained results were analyzed by Friedman test, using Newel and McFarlane Table. An analysis of the results revealed that the samples did not differ significantly from one another within a 5 % level.
... The samples of PR and WR, both polished, were obtained from local traders. They were submitted to the cooking process and drying as described by Helbig et al. 9 After cooking, the grains were transferred to polyethylene sieves and dried in an oven with forced air for 24 h at 60°C. Next, the grains were ground and sieved to obtain flour. ...
Article
The effect of parboiled rice (PR) and white rice (WR) diets on oxidative stress (OS) parameters was investigated in the kidneys of rats with streptozotocin-induced diabetes (40 mg kg(-1), iv). The experimental groups (n=8) were control fed with PR (CPR), control fed with WR, diabetic fed with PR, and diabetic fed with WR. After 30 days of treatment, all animals were anesthetized and exsanguinated before removal of kidneys, which were used to determine thiobarbituric acid reactive substances (TBARS), lipid hydroperoxides, carbonyl protein, superoxide dismutase, catalase, glutathione peroxidase (GPx), glutathione reductase, glutathione-S-transferase activities, and levels of glutathione (GSH). Total phenolic compounds were determined in WR and PR grains. Our data indicated that diabetes induced increase in TBARS and lipid hydroperoxides levels. Although PR has not prevented the rise in the levels of these measurements, its consumption by our animals resulted in higher GPx activity and GSH content than that of the CPR. Moreover, PR also presented concentration of total phenolic compounds 127% higher than WR grains. Thus, its consumption in this diabetic condition is suggested because this seems to confer greater protection against OS in the renal tissue of diabetic animals.
Article
Este estudo avaliou o efeito do aumento dos níveis de amido resistente na glicemia e a influência do congelamento usado para aumentar estes níveis, sobre a aceitabilidade de alimentos usualmente consumidos na dieta. Foram preparadas refeições compostas por arroz, feijão e massa contendo, respectivamente, 4,36%; 2,10% e 2,50% de amido resistente, e processadas por cocção. As refeições contendo, respectivamente, 7,25%; 4,77% e 5,45% de amido resistente foram submetidas a cocção-armazenamento a -18 °C durante sessenta dias. Os preparados foram analisados quanto à resposta glicêmica e análise sensorial. O aumento glicêmico médio foi observado aos trinta minutos após ingestão, sendo superior em relação aos noventa minutos para as refeições compostas por alimentos cozidos e armazenados e recém-cozidos.Em ambos os tempos avaliados não ocorreram diferenças significativas. Entre as amostras de arroz não houve diferença significativa na aparência, odor, textura e sabor. Para a massa, a diferença não ocorreu somente no odor e para o feijão houve diferença na aparência da amostra armazenada. A elevação dos teores de amido resistente pelo processo de congelamento não refletiu na resposta glicêmica e os alimentos congelados apresentaram aceitabilidade após descongelamento e aquecimento.
Article
Full-text available
For sixteen years, the American institute of Nutrition Rodent Diets, AIN-76 and AIN-76A, have been used extensively around the world. Because of numerous nutritional and technical problems encountered with the diet during this period, it was revised. Two new formulations were derived: AIN-93G for growth, pregnancy and lactation, and AIN-93M for adult maintenance. Some major differences in the new formulation of AIN-93G compared with AIN-76A are as follows: 7 g soybean oil/100 g diet was substituted for 5 g corn oil/ 100 g diet to increase the amount of linolenic acid; cornstarch was substituted for sucrose; the amount of phosphorus was reduced to help eliminate the problem of kidney calcification in female rats; L-cystine was substituted for DL-methionine as the amino acid supplement for casein, known to be deficient in the sulfur amino acids; manganese concentration was lowered to one-fifth the amount in the old diet; the amounts of vitamin E, vitamin K and vitamin B-12 were increased; and molybdenum, silicon, fluoride, nickel, boron, lithium and vanadium were added to the mineral mix. For the AIN-93M maintenance diet, the amount of fat was lowered to 40 g/kg diet from 70 g/kg diet, and the amount of casein to 140 g/kg from 200 g/kg in the AIN-93G diet. Because of a better balance of essential nutrients, the AIN-93 diets may prove to be a better choice than AIN-76A for long-term as well as short-term studies with laboratory rodents.
Conference Paper
Recent advances in biosciences support the hypothesis that diet modulates various body functions. Diet may maintain well-being and reduce the risk of some diseases. Such discoveries have led to the concept of "functional food" and the development of the new discipline, i.e,, "functional food science." A practical and simple definition of a "functional food" is a food for which a claim has been authorized. The food components to be discussed as potential "functional food ingredients" are the inulin-type fructans, i.e,, chicory inulin and oligofuctose. The targets for their effects are the colonic microflora, the gastrointestinal physiology, the immune functions, the bioavailability of minerals, the metabolism of lipids and colonic carcinogenesis. Potential health benefits include reduction of risk of colonic diseases, noninsulin-dependent diabetes, obesity, osteoporosis and cancer. The documentation of such benefits requires scientific evidence that must be evaluated in terms of "health claims." Previous assessments have concluded that, in terms of "functional claims," strong evidence exists for a prebiotic effect and improved bowel habit. The evidence for calcium bioavailability is promising, and positive modulation of triglyceride metabolism is undergoing preliminary evaluation. Scientific research still must be done to support any "disease risk reduction claim," but sound hypotheses do already exist for designing the relevant human nutrition trials.
Article
Three types of rice cultivars (indica, japonica and hybrid rice) with four levels of amylose were selected for assessing variability in starch digestibility. A vitro enzymatic starch digestion method was applied to estimate the glycemic index in vivo based on the kinetics of starch hydrolysis in vitro. The results indicated that significant differences in term of glycemic response were observed in three types of rice. Amylose content had an obviously impact on the estimated glycemic score (EGS) value and resistant starch (RS) content. The contents of RS were increased with the increasing amylose in the same type of rice. Japonica rice was significantly lower in RS content compared to indica rice and hybrid rice with similar amylose. The high amylose rice cultivar ZF201, which was characterized by low major RVA parameters, i.e. peak viscosity (PKV), hot paste viscosity (HPV) and cool paste viscosity (CPV), were obviously higher in RS content and lower in EGS. The retrogradation of cooked rice led to a reduction of HI and EGS of all varieties. Starch hydrolysis tends to be more quick and complete for the waxy and low amylose rice than for the intermediate and high amylose rice.
Article
A method for resistant starch (RS) determination in food and food products is proposed. The main features are: removal of protein; removal of digestible starch; solubilization and enzymatic hydrolysis of RS; and quantification of RS as glucose released. Stomach and intestine physiological conditions (pH, transit time) were approximately simulated. All operations were performed in a 50ml centrifuge tube. Reference materials and food products were analysed by three laboratories. Statistical analysis included repeatability and reproducibility. This procedure is quite satisfactory for starchy foods containing appreciable quantities of RS and it may be useful for nutritional labelling of foodstuffs. For samples containing ⩽ 1% RS, differences are not significant and they can be considered as foods with a negligible RS content.
Article
Major advances in our understanding of the digestive physiology of dietary carbohydrates and their potential benefit to health require new and more informative techniques to replace the traditional ‘by difference’ measurement. The human diet contains a range of chemically distinct carbohydrates and research, as well as labelling for dietary carbohydrates including dietary fibre, should be based on the classification and measurement of chemically identified components. Such values do not become obsolete and can be used in different combinations for different purposes. We present a new scheme for carbohydrate classification, including a new class of short-chain carbohydrates (SC). The classification and measurement of nutritionally important types of starch includes its division into rapidly digestible starch (RDS), slowly digestible starch (SDS) and resistant starch (RS). In addition, a new category of rapidly available glucose (RAG) is described, which is the amount of glucose from free sugar and starch that is rapidly available for absorption. Values for dietary fibre based on the measurement of plant cell-wall NSP aid the consumer in choosing the type of high-fibre diet recommended in the dietary guidelines and are, therefore, appropriate for food labelling. The AOAC Prosky procedure, in contrast, is not specific for plant cell-wall material but includes substances that are formed by food processing and by treatment of analytical samples. Such values are not suitable for food labelling because they do not aid the consumer in choosing the recommended diet.
Article
We determined the glycemic (GI) and insulin-index (II) values for 12 rice products, using eight healthy subjects. The products were brown and white versions of three commercial varieties of rice [two varieties with normal amylose content (20%) and the other with 28% amylose], a waxy rice (0-2% amylose), a converted rice, a quick-cooking brown rice, puffed rice cakes, rice pasta, and rice bran. The GI of the rices ranged from 64 +/- 9 to 93 +/- 11, where glucose = 100. The high amylose rice gave a lower GI and II (P < 0.01) than did the normal-amylose and waxy-rice varieties. The converted rice and most other rice products gave a high GI. Insulin indices correlated positively with GI (r = 0.75, P < 0.05), although they were lower than expected. These results indicate that many varieties of rice, whether white, brown, or parboiled, should be classified as high GI foods. Only high-amylose varieties are potentially useful in low-GI diets.
Article
Twelve women and 13 men were given meals containing cornstarch with 70% of the starch in the form of amylopectin or amylose to determine if differences in glycemic response result from different chemical structure. Blood was drawn before and 30, 60, 120, and 180 min after each meal. The meals consisted of starch crackers fed at the rate of 1 g carbohydrate from starch per kilogram body weight. The amylose meal resulted in a significantly lower glucose peak at 30 min than did the amylopectin meal. Plasma insulin response was significantly lower 30 and 60 min after amylose than after the amylopectin meal. Summed insulin above fasting was significantly lower after amylose while summed glucose was not significantly different between the two meals. The sustained plasma glucose levels after the amylose meal with reduced insulin requirement suggest amylose starch may be of potential benefit to carbohydrate-sensitive or diabetic individuals.