Orientador: Valdemiro Carlos Sgarbieri

Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos

Resumo: A presente pesquisa teve por objetivos estudar a influência das excreções endógenas de nitrogênio fecal e urinário, de ratos Wistar, nos cálculos da digestibilidade e valor biológico de proteínas de feijão (Phaseolus vulgaris L.) bem como o efeito de fatores exógenos, como o tratamento...

Resumo: A presente pesquisa teve por objetivos estudar a influência das excreções endógenas de nitrogênio fecal e urinário, de ratos Wistar, nos cálculos da digestibilidade e valor biológico de proteínas de feijão (Phaseolus vulgaris L.) bem como o efeito de fatores exógenos, como o tratamento térmico e a utilização da proteína isolada, nestas avaliações de qualidade protéica. Realizou-se tratamento térmico sob pressão, 121 °C, 30 ou 40 minutos e a proteína foi extraída com NaCl 0,5M. Para se determinar a digestibilidade, utilizou-se método in vitro, mais particularmente, a hidrólise pela pepsina mais pancreatina, e método in vivo, através de balanço de nitrogênio com ratos. O valor biológico era também determinado por balanço de nitrogênio. Além de ratos normais, eram utilizados ratos marcados em suas proteínas, mediante prévia injeção intraperitoneal de solução de glicina radioativa, uniformemente marcada com carbono 14. Isto permitia comparar as excreções endógenas de nitrogênio fecal e urinário dos ratos nas diversas dietas balanceadas utilizadas, contendo feijão e caseína como fontes protéicas e aprotéica, pelas respectivas contagens de radioatividade das fezes e urinas. Foi também realizado um balanço de nitrogênio, em que o feijão usado como fonte protéica, estava marcado com 1,0801 de nitrogênio 15 em excesso. Assim, através das diluições isotópicas do nitrogênio 15 nas fezes e urinas dos ratos, era
possível determinar-se as excreções endógenas de nitrogênio respectivas, bem como as digestibilidades e valores biológicos corrigidos, que foram denominados reais. Encontrou-se um aumento absoluto médio de 23,6% para a digestibilidade in vitro, 29,4% para a digestibilidade in vivo real, e uma redução de 8,0% do valor biológico real das proteínas, devido ao tratamento térmico do feijão. 0 isolamento da proteína da farinha integral do feijão, ocasionou aumentos absolutos de 20,11; 14,2% e 10,2%, da digestibilidade in vitro, in vivo real e do valor biológico real, respectivamente. Os ratos em dietas contendo feijão, cru ou cozido, excretaram uma quantidade de nitrogênio endógeno fecal bem mais elevada do que os em dietas de caseína e aprotéica. Em conseqüência, os valores de digestibilidade e valor biológico reais, mostraram-se superiores aqueles aparentes e verdadeiros, obtidos pelo balanço de nitrogênio total. A digestibilidade e o valor biológico aparentes da proteína do feijão, mostraram respectivamente, correlação negativa forte (r=-0,9621, P<0,01) e moderada (r=-0,7979, P<0,01), com a quantidade de nitro-gênio endógeno fecal excretada pelo rato. As quantidades de nitrogênio endógeno urinário excretado não diferiram (P<0,05) para os ratos nas diversas: dietas. Chegou-se, portanto, às seguintes conclusões básicas: 1} o tratamento térmico do feijão, quer sob forma integral ou de extrato protéico, ocasionou um aumento da digestibilidade e uma redução do valor biológico das proteínas; 2) o isolamento da proteína da farinha integral do feijão, melhorou sua digestibilidade e valor biológico, inferindo-se que existem substâncias no feijão, de provável natureza não-protéica, capazes de interagirem com as suas proteínas ou as enzimas proteolíticas, além de interferirem ao nível de metabolismo intermediário; 3) a maior quantidade de nitrogênio endógeno fecal excretada por ratos em dietas de feijão e caseína, com relação àqueles em dieta aprotéica, invalida o uso desta para o calculo da digestibilidade e valor biológico verdadeiros; as lectinas ativas, pela sua ação de ulceração das vilosidades intestinais, parecem constituir a principal causa da grande excreção nitrogenada fecal de origem endógena, em ratos nas dietas contendo feijão cru como fonte protéica; 4) a excreção fecal de nitrogênio endógeno, constitui um importante fator de redução indireta da digestibilidade e valor biológico aparentes das proteínas do feijão, inferindo-se que os métodos convencionais de calculo subestimam estes índices de qualidade proteica, especialmente no caso de feijão cru

Abstract: The present work aimed to establish the influence of fecal and urinary endogenous nitrogen excretion on the digestibility and biological value of dry bean (Phaseolus vulgaris, L.) proteins, using Wistar rats as experimental animals. The influence of exogenous factors such as heat treatment...

Abstract: The present work aimed to establish the influence of fecal and urinary endogenous nitrogen excretion on the digestibility and biological value of dry bean (Phaseolus vulgaris, L.) proteins, using Wistar rats as experimental animals. The influence of exogenous factors such as heat treatment and isolation of proteins were also studied. The proteins were extracted in 0.5 M NaCl and heat treatment was at 121°C for 30 or 40 minutes.Digestibility was performed in vitro (pepsin plus pancreatin) and in vivo. In vivo digestibility and biological value were determined in normal rats and in rats labeled with glycine - 14C. The labeling of the rats with 14C permitted comparison of the contribution of endogenous nitrogen in the feces and urine of rats on diets containing raw beans, cooked beans, and casein, as well as on protein-free diet. Beans labeled with 15N (1.0801 in excess) were obtained by (15NH4)2SO4 fertilization of the bean plants. Isotopic (15N) dilution in the rat feces and urine permitted the determination of digestibility and biological value free from interference by endogenous nitrogen ( "real" digestibility and biological value ). The heat treatment caused an absolute medium improvement on bean protein digestibility in vitro of 2 3.6% and of 29.4% on real digestibility. The effect of heat on real biological value of bean protein was deleterious, decreasing it about 8.0%, The measured improvement of the isolation of the bean protein on its digestibility in vitro, real digestibility and real biological value was 20.1%, 14.2% and 10.2%, respectively. The rats on diets containing bean showed a much higher excretion of endogenous fecal nitrogen, as compared with those on casein or protein-free diets. In consequence, the real digestibility and 15 biological value of bean protein, based on N-excess balance, were higher than the apparent and true values, based on total nitrogen balance. The amount of endogenous urinary nitrogen excreted by the rats on the various protein sources was not statistically different (P<0.05). A strong negative correlation (r = -0.9621, P<0.01) was found between apparent digestibility of bean protein and fecal endogenous nitrogen excreted by the rats, and a moderate negative correlation (r = -0.7979, P<0.01) between apparent biological value and fecal endogenous nitrogen. The data outlined permitted drawing the following conclusions: 1) heat treatment of the whole beans and of the isolated protein, improved considerably the protein digestibility and slightly decreased the biological value; 2) isolation of the protein improved both digestibility and biological value, suggesting the existence, in the whole beans, of substances, no protein in nature, which interfere with protein digestion and utilization; S) the higher excretion of endogenous fecal nitrogen by rats on diets containing bean protein or casein, as compared with the protein-free diet, invalidate the use of a protein-free diet for the calculation of true digestibility; the villi disruption caused by the bean lectins seems to be the main factor that causes the very high excretion of fecal endogenous nitrogen of rats fed on diets containing raw beans; 4) the high excretion of fecal endogenous nitrogen by the rats on diets containing beans or bean proteins contribute significantly to lowering the apparent digestibility and biological value of bean protein, particularly if unheated