Biodisponibilidade de zinco e de ferro, valor nutricional e funcional de diferentes cultivares de feijão comum submetidos a tratamentos domésticos | Bioavailability of zinc and of iron, value nutritional and functional of different cultivars of common bean submitted to domestic processes

O feijão comum (Phaseolus vulgaris, L.) é uma importante fonte de proteínas, amido, vitaminas, minerais e fibras na dieta brasileira. A biodisponibilidade mineral, entretanto, pode ser afetada pelo processo de cozimento e pela presença de fatores antinutricionais. Os antinutrientes têm sido categorizados como tendo tanto efeitos adversos quanto benéficos para a saúde humana. Este estudo avaliou o valor nutricional assim como a biodisponibilidade de zinco e ferro e efeitos funcionais de 5 cultivares de feijão: Branco (Ouro Branco), Negro (Diamante Negro) e marrom-rajado (BRS Radiante, Pérola e Talismã). No intuito de avaliar o valor nutricional, foram utilizadas farinhas de feijão cru, cozido sem maceração, cozido com água de maceração e cozido sem água de maceração, quantificados quanto a composição centesimal e teores de minerais, taninos e fitatos. Em farinhas de feijões cozidos com água de maceração foi determinada ainda fibra alimentar total, solúvel e insolúvel, e perfil de aminoácidos. Observou-se que todos os parâmetros quantificados dependeram do cultivar. O processo de cozimento influenciou apenas o teor de taninos e fitatos, provocando a maior diminuição de ambos os fatores após o cozimento sem água de maceração. Também o cozimento provocou um aumento no teor de fibra alimentar insolúvel e diminuição de fibra alimentar solúvel em relação aos cultivares crus. Com base nos escores químicos corrigidos pela digestibilidade, o feijão Pérola foi a fonte protéica de mais baixa qualidade e o feijão Talismã foi o cultivar de melhor qualidade protéica. Para o ensaio da biodisponibilidade de zinco, ratos recém desmamados receberam por 28 dias dietas experimentais (padrão e farinhas dos cultivares de feijão cozidos com e sem água de maceração), com mesmo nível de zinco (15mg/kg dieta). Foram medidos o zinco plasmático e eritrocitário, além da retenção mineral e crescimento ósseo. A biodisponibilidade de zinco não dependeu do processo de cozimento, apresentando o feijão Ouro Branco cozido com água de maceração a melhor biodisponibilidade e o feijão Talismã cozido com água de maceração a mais baixa. Para o ferro, ratos recém desmamados foram submetidos a um período de depleção, de 21 dias com dieta sem ferro, seguido de repleção, de 14 dias em que foram alimentados com dietas experimentais (padrão e farinhas dos cultivares de feijão cozidos com água de maceração) contendo três níveis de ferro (6, 12, 24 mg/kg dieta). Avaliou-se o ganho de hemoglobina e hematócrito em função do teor de ferro fornecido pela dieta. Foi observado que o feijão Ouro Branco teve a melhor biodisponibilidade e o feijão BRS Radiante a menor. Para a avaliação dos efeitos funcionais os animais adultos foram ditribuídos em 7 grupos, um com dieta controle (Normal), um com dieta rica em gordura e açúcar (HFS) e outros 5 com dietas HFS adicionadas de 30% das farinhas de feijão cozidas com água de maceração, por 28 dias. Do 21º ao 24º dias foram coletadas todas as fezes dos animais e após o sacrifício, foram retiradas amostras de sangue e o fígado. O feijão Diamante Negro teve a melhor ação hipocolesterolemiante, o feijão BRS Radiante promoveu a maior redução nos níveis de glicose sanguínea e o feijão Ouro Branco teve a menor ação hipocolesterolemiante, além de ter sido o único cultivar que não promoveu a redução da glicose sanguínea. A biodisponibilidade de zinco não foi associada ao conteúdo de taninos, fibras e fitatos dos feijões, mas sim à relação milimolar fitatoxcálcio:zinco. A biodisponibilidade de ferro foi associada ao teor de taninos dos feijões, porém não foi influenciada pelo teor de fibras, fitatos ou da relação milimolar fitato:ferro. As propriedades funcionais dos feijões não foram associadas ao teor de fitatos ou ao perfil de aminoácidos, mas sim dos taninos e das fibras solúveis e insolúveis. Estes resultados deverão ser considerados em planejamentos dietéticos para superar problemas nutricionais. Assim, o cultivar Talismã pode ser recomendado se a qualidade protéica for procurada. Para deficiências de zinco e ferro, o feijão Ouro Branco deveria ser o cultivar escolhido. O cozimento sem água de maceração é o processo preferido para reduzir os níveis de antinutrientes e melhorar a biodisponibilidade mineral, apesar de que tal efeito depende do cultivar de feijão. Na procura das melhores propriedades funcionais, os cultivares indicados são Diamante Negro e BRS Radiante. Em todo caso, os feijões contribuem a uma dieta de alta qualidade devendo ser estimulado o aumento do seu consumo na dieta brasileira.

The common beans (Phaseolus vulgaris, L.) is an important source of proteins, starch, vitamins, minerals and dietary fiber in the Brazilian diet. The bioavailability of its minerals, however, may be affected either by the cooking process or by the presence of antinutrient factors. The antinutrients are reported to have both positive and negative effects to human health. This study evaluated the nutrition facts, the bioavailability of zinc and iron and the functional properties of 5 cultivars of beans: white (Ouro Branco), black (Diamante Negro) and brown-rajado (BRS Radiante, Pérola and Talismã). The centesimal composition and the contents of minerals, tannins and phytate were evaluated in flours made by raw beans as well as in beans cooked without soaking; cooked with the soaking water or cooked without the soaking water. The contents of total, soluble and insoluble dietary fiber and the amino acid profile were analyzed in beans cooked with the soaking water. All the parameters analyzed varied with the bean cultivar. The cooking process affected only the contents of tannins and phytate, which were both reduced to a higher extent by cooking without the soaking water. The cooking process increased the content of insoluble dietary fiber and decreased the soluble dietary fiber when compared to the raw samples. Based on the protein digestibility corrected amino acid score (PDCAAS). Pérola was the cultivar with lowest protein quality and Talismã the highest one. To evaluate the zinc bioavailability, weaning rats were fed their experimental diets (Standard or beans cooked with or without soaking water), containing 15mgZn/kg diet for 28 days. The levels of plasma and erithrocyte zinc, the bone size and bone mineral composition were evaluated. Zinc bioavailability was not affected by the cooking process but depended on the cultivar. The white bean diet (Ouro Branco) showed the highest bioavailability and the brown bean diet (Talismã) cooked with the soaking water the lowest values. To evaluate the iron bioavailability, weaning rats were placed in an iron-free diet for 21 days (depletion). Then, they were assigned to their experimental diets (control or 5 cultivars of beans cooked with the soaking water), containing 6, 12 or 24 mg Fe/kg diet for 14 days (repletion). The hemoglobin gain and hematocrit were evaluated in function of the iron content of the diets. The white bean diet (Ouro Branco) showed the highest iron bioavailability and the brown bean diet (BRS Radiante) the lowest values. The functional properties of the bean cultivars were evaluated in adult rats, divided into 7 groups; one control (Normal); one with high fat and sucrose diet (HFS) and 5 other groups fed HFS diet added with 30% beans cooked with the soaking water, for 28 days. Feces were collected from day 21 to 24 and at the end of the experiment; the animals were sacrificed for blood and liver sampling. The black cultivar (Diamante Negro) showed better hypocholesterolemic effect; the brown bean (BRS Radiante) promoted the highest blood glucose lowering effect. The white cultivar (Ouro Branco) showed the least hypocholesterolemic effect and no blood glucose reduction. Zinc bioavailability was not associated to the contents of tannins, dietary fiber and phytate, but was affected by the phytatexcalcium:zinc milimolar ratios of the bean cultivars. Iron bioavailability was associated to the content of tannins, but not to the contents of dietary fiber, phytate and the phytate:iron milimolar ratio. The functional properties were not associated to the phytate content and amino acid profile, but depended on the contents of tannins and soluble and insoluble dietary fiber of the bean cultivars. These results should be considered for dietary planning to overcome nutritional problems. Therefore, the Talismã cultivar may be recommended if the protein quality is searched. For zinc and iron deficiencies, Ouro Branco cultivar should be chosen. Cooking without the soaking water is the preferred process to reduce the levels of antinutrients and to improve the mineral bioavailability, although such effect depends on the bean cultivar. For better functional properties, the indicated cultivars are Diamante Negro (black) and BRS Radiante (brown). In any case, the beans contribute to a high-quality diet and should be encouraged to increase its consumption in the Brazilian diet.

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