Orientador : Admar Costa de Oliveira

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

Resumo: A presente tese teve como objetivo verificar a influência do feijão (Phaseolus vulgaris) cozido, como fonte pro- teica, na quantidade de nitrogênio endógeno fecal de ratos Wistar, como também estabelecer a origem deste material através da marcação de proteínas e ácidos nucléicos dos ra- tos,...

Resumo: A presente tese teve como objetivo verificar a influência do feijão (Phaseolus vulgaris) cozido, como fonte pro- teica, na quantidade de nitrogênio endógeno fecal de ratos Wistar, como também estabelecer a origem deste material através da marcação de proteínas e ácidos nucléicos dos ra- tos, respectivamente, com 3H-aminoácidos e 3H-nucleosideos. Realizou-se três ensaios de balanço de nitrogênio em ratos Wistar, previamente jejuados e adaptados à dieta, adrede marcados em suas proteínas mediante injeção intrape- ritonial de L-[5-3H]-arginina-monocloridrato, [2-3H]-glicina ou DL-[4,5-3H]-leucina, em dose única de 42-45 uCi por rato, e colocados em dietas de feijão cv. Carioca 80, feijão cv. Aeté 3 ou caseina, com teor proteico de 10% e aprotéica. Isto permitiu comparar as excreções endógenas de nitrogênio fecal e urinário dos ratos nas diversas dietas balanceadas utilizadas. Visando uma análise mais confiável e como um monitoramento fez-se determinação da dieta consumida, variação de peso dos animais e sua correlação com o nitrogênio retido, a digestibilidade e o valor biológico das proteínas. Observou-se que o consumo do grupo em dieta de caseina era significativamente (p < 0,05) maior do que o consumo dos grupos em dieta de feijão. 0 consumo de alimento pelos grupos em dieta de feijão não chegou a ser diferente, em dois experimentos, daquele dos ratos em dieta aprotéica. As cor- relações entre variação de peso e nitrogênio retido foram expressas por regressão linear positiva (r = 0,83309, p < 0,0001). 0 nitrogênio fecal total excretado pelos grupos em dieta de feijão foi significativamente (p < 0,05) maior, chegando de 2,6 a 4,1 vezes maior do que o excretado pelos ratos em dieta de caseina. Para comparar a excreção endógena fecal dos ratos em dietas teste com aqueles em dieta controle de caseina e aprotéica, determinou-se a radioatividade nas fezes dos ratos. Observou-se que o grupo em dieta Carioca 80 excretou quantidade significativamente (p < 0,05) maior de radioatividade do que aqueles em dietas de caseina e aprotéica. Para o grupo em dieta Aeté 3, a radioatividade das fezes foi maior em relação à aprotéica, mas nem sempre diferiu daquela dos ratos em dieta de caseina. A quantificação de nitrogênio fecal endógeno era estimada a partir da proporção do nitro- gênio endógeno total e a radioatividade das fezes, com base na dieta aprotéica. As quantidades estimadas referente às dietas de cultivares de feijão, bem como as decorrentes da dieta aprotéica, demostraram que os animais alimentados com feijão excretaram 133 a 166% mais nitrogênio endógeno. A determinação da radioatividade do intestino delgado monitorado com radioautografia evidenciou uma maior incorpo- ração de arginina do que leucina e glicina. Os coeficientes das correlações lineares positivas, obtidas entre a radioa- tividade das fezes e o nitrogênio fecal, r = 0,8694, p < 0,001; r = 0,7708, p < 0,001 e r = 0,7212, p < 0,003, respectivamente para 3H-arginina, 3H-leucina e 3H-glicina, bem como o maior parâmetro B do modelo ajustado (y = Bo + Bx), demonstraram que, no caso de arginina, a radioatividade que chega às fezes ligada ao nitrogênio é maior. Sendo assim, considerou-se arginina como marcador proteico mais apropriado. Tendo em vista estabelecer se o aumento da excreção de nitrogênio era devida à descamação dos enterócitos, realizou-se ensaio de balanço de nitrogênio, no qual os ratos foram previamente marcados em seus ácidos nucléicos mediante a injeção intraperitonial de 50 uCi de [G-3H]-adenosina e co- locados em dietas de feijão Carioca 80, caseína ou aprotéica. O conteúdo de RNA das fezes do grupo em dieta Carioca 80 era significativamente maior (p < 0,05) do que o do grupo em caseína; entretanto, o valor da radioatividade das fezes não apresentou diferença significativa com o grupo em caseína. A radioatividade mostrou-se significativamente mais incorporada no intestino delgado dos ratos em dieta do feijão, após 96 horas. Por outro lado, no ensaio realizado com [5-3H]-uridina, no qual os ratos mantidos durante 15 dias nas dietas de feijão Carioca 80 ou caseína, receberam injeção intraperitonial de 120 uCi de [5-3H]-uridina, foi observado que a radioatividade do intestino delgado dos ratos em dieta de feijão, nos períodos de 2,4 e 6 horas, era maior do que a obtida para os ratos em dieta de caseína. Os resultados obtidos nos experimentos com nucleosídeos, confirmaram um metabolismo maior de nucleosídeos para ratos em dieta de feijão. O maior metabolismo de nucleosídeos no intestino delgado de ratos em dieta de feijão, foi considerado como indicativo de uma maior hipertrofia e ou hiperplasia celu- lar; entretanto, os resultados obtidos não mostraram evidência de um aumento significativo na descamação da mucosa intestinal

Abstract: The objective of this research was to investigate the influence of cooked beans as a source of protein, on the quantity of fecal endogenous nitrogen excretion and to explain the origins of this material in Wistar rats. To attain these objectives the technique of labeling protein and...

Abstract: The objective of this research was to investigate the influence of cooked beans as a source of protein, on the quantity of fecal endogenous nitrogen excretion and to explain the origins of this material in Wistar rats. To attain these objectives the technique of labeling protein and nucleic acid with 3H-aminoacids and 3H-nucleosides, respectively, was used. Three experiments of nitrogen balance were carried out with Wistar rats. The animals were first subjected to fasting, followed by a period of adaptation to the diet before labelling their proteins with intraperitoneal injection of a 45 uCi dose of L-[5-3H]-arginine- monohydrochloride, [2-3H]-glycine or DL-[4,5-3H]-leucine. They were then fed on diets containing either bean (cv. Carioca 80), bean (cv. Aete 3) or casein providing a total of 10% protein or a non-protein diet. These experiments permitted a comparison of the quantity of endogenous nitrogen excreted in the feces and urine of the rats on test diets and control diets. To ensure the accuracy of the analysis, a simultaneous assessment of diet intake, correlation between the weight gain and retention of nitrogen, as well as the digestibility and biological value of the protein were also undertaken. Rats fed diets containing casein showed a significantly (p < 0.05) higher ingestion of diet, as compared with those on the bean diet. The correlations between the weight gain and the retention of nitrogen were expressed by positive and moderate linear regression (r = 0.83309, p < 0.0001). The total fecal nitrogen excreted by the groups fed the bean diet were between 2.6 and 4.1 times more than that excreted by animals fed the casein diet. In order to compare the quantity of endogenous nitrogen excreted in the feces and urine of rats on test diets and control diets, the radioactivity of the feces of rats fed on test diets and on control diets were determined. The rats fed on the diet containing Carioca 80 excreted significantly (p < 0.05) more radioactivity than animals on the casein diet. For those fed a diet containing Aete 3 the excretion of radioactivity was signficantly (p < 0.05) higher than for the groups fed a non-protein diet but not always higher than those fed a casein diet. The quantification of endogenous fecal nitrogen in both cultivars of bean and of non-protein diet demonstrated that the animals fed the bean diet excreted higher levels (133 to 166%). Endogenous nitrogen exretion of rats was estimmated by the ratio of total endogenous nitrogen to marker nitrogen, based on the protein-free diet. The determination of radioactivity in the small intestine monitored with adioautography indicated a larger incorporation of arginine than leucine. The coefficients of the positive and moderated linear regression obtained between radioactivity of feces and fecal nitrogen r = 0.8694, p < 0.001; r = 0.7708, p < 0.001 and r = 0.7212, p < 0.003, respectively for 3H-arginine, 3H-leucine and 3H-glycine, together with the larger B parameter of the adjusted model (y = Bo + Bx) demonstrated that the levels of radioactivity appearing in the feces combined with nitrogen were higher in the case of arginine, as compared to leucine and glycine, thus indicating arginine as the most appropriate protein labeller. In order to establish if the increased fecal secretion of nitrogen by rats fed on a diet containing bean was due to an enhancement of proliferation and loss of enterocytes, a nitrogen balance was carried out in which the rats were labelled with intraperitoneal injection of 50 uCi doses of [G-3H]-adenosine and then put on the Carioca 80 diet, casein diet or non-protein diet. Comparing the group on the Carioca 80 diet to the casein group, the quantity of RNA in the feces was significantly (p < 0.05) larger, but the radioactivity level of the feces, although somewhat higher, was not shown to be statistically significant (p < 0.05). The radioactivity was significantly more incorporated in the small intestine of rats fed on a bean diet after 96 hours. Another experiment was carried out with [3H-5]-uridine in which the rats were kept for a period of 15 days on bean (cv. Carioca 80) or casein diet and immediately after received an intraperitoneal injection of 120 uCi [5-3H]- uridine. This demonstrated that the radioactivity was higher in the small intestines of the bean-fed rats than in the casein-fed rats, over periods of 2, 4 and 6 hours. The results obtained from the nucleoside experiments indicated elevated metabolism of the nucleosides by the small intestines of bean-fed rats. This increase in metabolism provided evidence of increased cellular proliferation. However the results provide no evidence of increased loss of intestinal mucosal cells