Benefícios terapêuticos da ingestão de fibras: uma revisão do estado da arte

Ao longo da história, a desnutrição e as doenças por deficiência têm sido um problema para a população do nosso planeta. Uma dieta equilibrada influencia significativamente a saúde de todos, e a ingestão de fibras parece desempenhar um papel mais importante do que se pensava anteriormente. As fibras alimentares naturais são uma categoria de carboidratos na constituição de plantas que não são completamente digeridas no intestino humano. Alimentos ricos em fibras, como frutas, vegetais e grãos integrais, têm sido consistentemente benéficos para a saúde e efetivamente reduzindo o risco de doenças.

Introdução

Do ponto de vista quantitativo, para garantir uma ingestão diária de energia de 2000 kcalorias, uma distribuição típica de macronutrientes alimentares deve ser fornecida por 250–275 g de carboidratos (dos quais 30–40 g de fibra), 100–125 g de proteína e menos de 66,66 g de gorduras principalmente insaturadas. Uma quantidade ideal de fibra pode ser obtida pelo consumo diário de vegetais, leguminosas, grãos integrais e oleaginosas na dieta. Esses alimentos são ricos em nutrientes essenciais (vitaminas, minerais e antioxidantes) e em fibras, proporcionando assim todos os benefícios de uma dieta saudável e equilibrada. Os nutricionistas recomendam que, para uma excelente digestão, um peso corporal normal e um baixo risco de desenvolver doenças cardiovasculares, pelo menos 50% de todos os cereais consumidos devem ser não processados. A recomendação é de uma ingestão de 18–38 g de fibra/dia para adultos, o que é cerca de 8–20 g por 1000 kcal. A OMS/FAO e a EFSA recomendam uma ingestão média diária de 25 g de fibra por adulto.

Uma maior ingestão de fibras alimentares naturais (FAN) está associada a menos doenças metabólicas (obesidade, diabetes e doenças cardiovasculares) e desempenha um papel essencial na saúde intestinal. O aumento da ingestão de FAN causa vários efeitos fisiológicos, tanto localmente no intestino quanto sistemicamente. Por exemplo, a FAN pode alterar significativamente o ambiente intestinal, afetando o microbioma intestinal e influenciando a barreira intestinal, as respostas imunológicas e endócrinas gastrointestinais, o ciclo do nitrogênio e o metabolismo microbiano. Essas mudanças associadas ao intestino podem então alterar a fisiologia e a bioquímica dos outros órgãos principais no gerenciamento de nutrientes e na desintoxicação do corpo (fígado e rins).

A ingestão de fibras está associada a outros fatores de estilo de vida, como o aumento do consumo de frutas e vegetais e exercícios. Além disso, dietas ricas em fibras geralmente têm menor densidade de gordura e energia e ajudam a manter um peso corporal saudável.

As fibras alimentares são encontradas naturalmente nos alimentos e podem ser adicionadas aos alimentos para funções nutricionais e terapêuticas simultaneamente, como fibras funcionais ou processadas. Assim, as fibras funcionais são extraídas de fontes naturais e adicionadas aos alimentos processados.

FAN refere-se a partes comestíveis de plantas ou equivalentes de carboidratos na composição de plantas comestíveis que são resistentes à digestão e absorção no intestino delgado, mas podem ser fermentados parcial ou totalmente no cólon. Polissacarídeos, oligossacarídeos, lignina e vários produtos químicos ligados a essas categorias em plantas se enquadram neste grupo (ceras, fitatos, saponinas, taninos, etc.). A ação laxante, a redução do colesterol e a redução da glicose sérica são efeitos fisiológicos vitais desses nutrientes.

Existem duas formas de fibras alimentares com base na sua capacidade de se dissolverem em água: fibras solúveis (aquelas que, na presença de água, formam soluções coloidais no intestino, retardam a digestão e a absorção de nutrientes, o que proporciona uma sensação prolongada de saciedade e uma diminuição do apetite, como e uma redução no índice glicêmico dos alimentos) e fibras insolúveis (aquelas que passam principalmente intactas pelo sistema digestivo, acelerando o trânsito intestinal e desempenhando um papel importante no processo de desintoxicação do corpo). As fibras solúveis incluem gomas, pectinas, beta-glucanas e oligossacarídeos. As fontes mais ricas de fibras alimentares solúveis são maçãs, peras, frutas cítricas, cenouras, brócolis, ervilhas, pepinos, aipo e farelo de aveia.

As fibras alimentares insolúveis incluem lignina, celulose, hemicelulose, quitina, amido resistente e dextrina resistente, que têm efeito laxante, são recomendadas por especialistas para pessoas que sofrem de constipação. Nozes, feijões, trigo integral, cevada e raízes são as melhores fontes de fibras alimentares insolúveis. As fibras alimentares solúveis e insolúveis são encontradas em quantidades variáveis ​​em alimentos de origem vegetal. Os alimentos mais ricos em fibras são farelo de cereais (trigo e aveia), grãos integrais, leguminosas (lentilhas, feijões) e frutas secas (ameixas, damascos).

Metabolismo das Fibras Alimentares

As fibras alimentares são representadas por carboidratos que fazem parte principalmente das paredes celulares das plantas, compostos naturais que não são completamente digeridos pelo intestino humano, na categoria de gomas, pectinas, mucilagens, celulose, hemicelulose, lignina, etc.

As bactérias metabolizaram a fibra alimentar solúvel e fermentável no íleo e no cólon ascendente e a fibra insolúvel e de alta viscosidade são parcialmente fermentadas no cólon distal, onde a densidade do microbioma é maior e a motilidade é menor. A degradação da fibra envolve muitos microrganismos organizados na cadeia alimentar. No topo dessa cadeia alimentar estão as bactérias fibrolíticas. Elas degradam polissacarídeos complexos em oligosídeos e depois em monossacarídeos.

Em um nível mais baixo dessa cadeia estão as bactérias glicolíticas que fermentam o ozônio disponível. Produtos intermediários (lactato, formato, succinato, etc.) e/ou produtos finais da fermentação são gerados, ácidos graxos de cadeia curta ou AGCCs (acetato, propionato e butirato), bem como gases (hidrogênio e dióxido de carbono). O acetato formado é absorvido e metabolizado nos tecidos periféricos, onde é usado como precursor na produção de colesterol e ácidos graxos. O propionato é um precursor da gliconeogênese e é absorvido e processado no fígado. Como resultado, a liponeogênese e a produção de colesterol também são inibidas.

Portanto, o propionato é proposto como um metabólito potencial para prevenção da obesidade e diabetes. O butirato é metabolizado pelas células do cólon e, portanto, o butirato é um substrato energético primário para colonócitos e enterócitos, promovendo o desenvolvimento de cepas de Bifidobacterium sp., probióticos importantes para a homeostase do corpo humano. Os AGCCs também estimulam a motilidade intestinal, o trânsito e ativam a produção de hormônios da saciedade.

A interação da fibra com o microbioma intestinal depende de suas propriedades físico-químicas. Assim, as fibras alimentares insolúveis são muito levemente fermentadas, mas estimulam o trânsito intestinal e reduzem o tempo de fermentação do conteúdo intestinal no cólon. Além disso, o mecanismo de ação da fibra alimentar insolúvel é físico porque aumenta o recipiente das fezes aumentando o grau de hidratação e seu volume (já que as fibras alimentares insolúveis são organizadas na forma de uma matriz na qual a água se acumula) e o tempo de esvaziamento intestinal diminui.

As sementes de psyllium contêm fibras solúveis, mas com alta viscosidade, que fermentam pouco. Possuem alta capacidade de absorção de água e gelificação, formando um gel viscoso no lúmen intestinal, impedindo assim a absorção de colesterol, glicose e a reabsorção de sais biliares. Têm o efeito de estabilizar o nível de colesterol sérico pela inibição de sua absorção intestinal e pela estabilização da secreção de insulina, que promove a síntese hepática de colesterol. O aumento do volume intestinal promove a sensação de saciedade e redução do apetite.

Por meio da fermentação intestinal, fibras alimentares solúveis com grau reduzido de viscosidade (pectinas e fruto-oligossacarídeos) promovem a produção de AGCC, incluindo ácidos acético, propiônico e butírico, bem como ácidos carboxílicos, como o ácido láctico.

Fibras alimentares naturais e o microbioma intestinal

A microbiota do trato gastrointestinal em humanos é composta por bactérias, fungos, arqueas, protozoários e vírus. Mais de 90% dos 12 filos diferentes são Proteobacteria , Firmicutes , Actinobacteria e Bacteroidetes , enquanto os principais “enterótipos” são dos gêneros Bacteroides, Ruminococcus e Prevotella. A disbiose, ou desequilíbrios na composição da microbiota, tem sido associada a distúrbios digestivos (doença de Crohn, síndrome do intestino irritável, etc.), metabólicos (obesidade, diabetes, etc.) e outros (alergias, autismo, etc.).

A microbiota degrada a fibra alimentar, liberando uma sequência de produtos químicos antioxidantes e/ou anti-inflamatórios biodisponíveis para o hospedeiro. Assim, a quebra da FAN pela microbiota colônica tem um papel na prevenção de uma variedade de doenças, incluindo distúrbios digestivos (câncer colorretal, colite e infecções) e metabólicos (diabetes, doenças cardiovasculares e obesidade), seja o fortalecimento do sistema imunológico afetado por vários fatores, incluindo medicamentos.

O consumo de fibras alimentares diminuiu, enquanto o consumo de açúcar e proteína animal aumentou, e a diversidade microbiana no microbioma intestinal humano diminuiu. Esses eventos podem afetar a função do microbioma e a criação de AGCCs, levando ao desenvolvimento de doenças inflamatórias crônicas.

Os prebióticos são fibras alimentares que estimulam especificamente o desenvolvimento e/ou atividade de bactérias intestinais que podem estar ligadas à saúde e bem-estar do hospedeiro. Eles reduzem a prevalência e a duração da diarreia infecciosa ou associada a antibióticos, reduzem os sintomas associados a doenças inflamatórias do trato digestivo, exercem um efeito protetor contra o câncer colorretal, reduzem o risco de doenças cardiovasculares, aumentam a saciedade, a perda de peso e, assim, previnem a obesidade, promovem a biodisponibilidade de minerais (cálcio, magnésio e ferro) e reduzem alergias.

Os carboidratos de cadeia curta funcionam como prebióticos, promovendo o crescimento de bactérias benéficas no intestino. Por exemplo, a inulina é um polímero de frutose solúvel em água com um grau de polimerização de 2 a 60. A inulina sofre oxidação fermentativa no segmento terminal do intestino delgado e no cólon, resultando na criação de AGCCs. Como resultado, eles estimulam o crescimento de cepas de Bifidobacterium , que são probióticos vitais para manter a homeostase do corpo humano.

O ácido propiônico é absorvido pela veia porta e chega ao fígado, onde é metabolizado pela gliconeogênese. Ele também ativa os receptores FFAR2, com papel na estimulação do sistema imunológico. Além disso, alguns estudos confirmaram a inibição da síntese hepática de colesterol na presença de propionato.

Os colonócitos usam ácido butírico como substrato energético. O ácido butírico está envolvido na modulação do crescimento de células epiteliais intestinais, com benefícios na prevenção e tratamento de cânceres de cólon. As espécies de bactérias butirogênicas são Faecalibacterium prausnitzii e Eubacterium rectale. O ácido butírico é uma fonte de energia para células do trato digestivo.

O butirato promove o crescimento epitelial no cólon, mas, paradoxalmente, tem um efeito inibitório sobre os cânceres colorretais.

As fibras alimentares solúveis desempenham um papel importante no equilíbrio do microbioma intestinal (através da proliferação de bactérias intestinais das espécies pertencentes aos gêneros Eubacterium, Bifidobacterium e Lactobacillus), razão pela qual são recomendadas tanto no tratamento da constipação quanto no tratamento da diarreia.

Os estudos sobre o microbioma intestinal são numerosos, com os poucos dados disponíveis atualmente. No entanto, é conhecido o papel dos microrganismos na obtenção da digestão ideal na síntese de vitamina K e na absorção de certos minerais ou mesmo substâncias medicinais (digoxina). Além disso, alguns estudos relacionam o microbioma intestinal às funções do sistema imunológico (ativação de AGCC por FFAR2) e à saúde do sistema nervoso central (foi descrita a relação entre o microbioma intestinal e a depressão, como resultado da depleção serotoninérgica).

As fibras alimentares solúveis também apresentam um mecanismo de ação físico com importante papel na modulação da absorção de certos macro e micronutrientes. Por exemplo, devido ao seu alto peso molecular e solubilidade em água, aumentam a viscosidade do conteúdo intestinal, impedindo a absorção de colesterol e glicose e a reabsorção de sais biliares. Isso estabiliza os níveis séricos de colesterol, por meio da inibição da absorção intestinal e estabilização da secreção de insulina, o que promove a síntese hepática de colesterol. Além disso, o aumento do volume intestinal promove a sensação de saciedade e reduz o apetite.

Grãos integrais, vegetais e frutas ricos em fibras são considerados os alimentos mais ricos em componentes prebióticos. Além disso, os prebióticos podem estimular o aumento do equilíbrio gastrointestinal e o crescimento e metabolismo de bactérias saudáveis ​​no trato intestinal.

Probióticos e prebióticos desempenham um papel importante na formação do microbioma intestinal, afetando o desenvolvimento do sistema imunológico, diminuindo a inflamação e o estresse oxidativo e criando uma resposta imunológica equilibrada que protege contra a colonização de patógenos. Além disso, uma dieta bem balanceada promove o crescimento de um microbioma intestinal saudável capaz de produzir AGCCs, que atuam como moléculas de sinalização que influenciam o funcionamento adequado do sistema imunológico e promovem a apoptose celular, inibindo o desenvolvimento e a proliferação de células cancerígenas.  A Figura 1 mostra o efeito prebiótico da fibra sobre o sistema digestivo.

Figura 1. Efeito prebiótico das fibras sobre o sistema digestivo

A saúde do trato intestinal pode ser apoiada pela introdução de fibras na dieta. A Figura 2 mostra diferentes vegetais, frutas e sementes que são ricos em fibras.

Figura 2. Teor estimado de fibras de certos produtos vegetais

Consumo de fibras alimentares em diferentes países

Sabe-se que a industrialização dos países ocidentais mudou gradativamente a dieta, e a ingestão de fibras é baixa. Assim, o aumento da ingestão calórica diária, o refino das farinhas e a redução do consumo de pães ricos em fibras (por exemplo, com aveia, granola, cevada e trigo) são os principais fatores que levaram ao declínio do consumo de fibras. Cada país tem suas características alimentares, algumas dietas são consideradas saudáveis, como as dietas japonesa e mediterrânea, enquanto outras, como as dietas ocidentais, são ricas em gorduras saturadas, e alimentos ricos em açúcar e pobres em fibras são considerados não saudáveis.

De acordo com uma pesquisa publicada em 2005–2006, a Alemanha teve a maior ingestão média de fibras entre os estados ocidentais, com mulheres consumindo 23 g por dia e homens consumindo 25 g por dia. Outras nações seguem atrás, com ingestões diárias médias de 15 g para mulheres e 20 g para homens. Os franceses tinham uma dieta excepcionalmente rica em fibras há apenas um século. No entanto, o consumo típico de fibras na França está atualmente entre 15 e 22 g por dia, o que está abaixo da faixa ideal sugerida pela OMS.

Na Romênia, o consumo de vegetais, frutas, peixes e laticínios está muito abaixo das recomendações nutricionais, o que significa que a dieta romena tem uma ingestão menor de nutrientes necessários, como cálcio, potássio, vitamina D, ácidos graxos poli-insaturados e fibras, levando a motivos de preocupação para a saúde da população a longo prazo.

Nos EUA, o consumo de fibras é muito menor. Estudos observacionais mostraram que cerca de 5% dos americanos consomem fibras suficientes de acordo com as recomendações de: 14 g de fibras por 1.000 kcal ou 25 g/dia para mulheres e 38 g/dia para homens. A baixa ingestão de fibras associada a um aumento da ingestão de gordura saturada é considerada uma das principais causas do aumento da incidência de doenças cardiovasculares nos EUA em comparação com outros países, como o Japão e os países mediterrâneos.

A dieta tradicional japonesa é caracterizada por uma alta ingestão de arroz, vegetais e frutas, mas também proteína de peixe e soja. Um estudo que analisou a dieta chinesa em comparação com as dietas mediterrânea, japonesa e americana mostrou que a dieta chinesa tinha uma ingestão diária menor de fibras, cálcio, fósforo e vitaminas. Nos últimos anos, o desenvolvimento da economia levou à transformação dessa dieta tradicional chinesa, que era rica em fibras, em uma dieta desequilibrada característica do estilo de vida moderno.

Estudos observacionais têm demonstrado que a dieta tradicional mudou, atualmente, a ingestão de frutas e vegetais é insuficiente, a ingestão de cereais diminuiu, implicitamente a ingestão de fibras alimentares, enquanto a ingestão de gorduras aumentou drasticamente, especialmente as saturadas. Este desequilíbrio de nutrientes está associado a um aumento de doenças, como diabetes, dislipidemia, doenças cardiovasculares relacionadas à pressão alta e alguns tipos de câncer e a ingestão de nutrientes nos chineses piorou do que nos americanos.

Em geral, os países mediterrânicos, como a Grécia, Espanha e Itália, com uma tradição de alto consumo de frutas, vegetais, azeite, peixe e marisco, são notados pela redução da taxa de mortalidade devido a doenças cardiovasculares. No entanto, a dieta mediterrânica tradicional está a ser progressivamente substituída por alimentos refinados e pobres em nutrientes, o que pode explicar alguns dos problemas metabólicos e nutricionais documentados da população. O alto consumo de gorduras saturadas e carboidratos refinados, a ingestão deficiente de fibras e o comportamento sedentário são padrões alimentares pouco saudáveis.

Ionitã-Mîndrican CB, et al. Therapeutic Benefits and Dietary Restrictions of Fiber Intake: A State of the Art Review. Nutrients. 2022; 14:2641.