<a name="top"></a>Mutagenicidade e antimutagenicidade dos principais corantes para alimentos

Mutagenicity and antimutagenicity of the main food colorings

REVISÃO

MUTAGENICIDADE E ANTIMUTAGENICIDADE DOS PRINCIPAIS CORANTES PARA ALIMENTOS

MUTAGENICITY AND ANTIMUTAGENICITY OF THE MAIN FOOD COLORINGS

Lusânia Maria Greggi ANTUNES¹

Maria Cristina Paiva ARAÚJO²

RESUMO

Muitos compostos presentes nos alimentos, tanto naturalmente, como adicionados ou produzidos durante o processamento, já foram testados quanto à mutagenicidade ou antimutagenicidade em diferentes sistemas experimentais. O grande número de corantes para alimentos, naturais ou sintéticos, tem levado os pesquisadores a avaliar a mutagenicidade e/ou antimutagenicidade desses compostos. Alguns corantes sintéticos apresentaram potencial mutagênico e seu uso foi proibido em alguns países. Muitos corantes naturais testados apresentaram potencial antimutagênico em pelo menos um sistema-teste, entretanto, isto não quer dizer que os corantes naturais são inócuos. O corante natural curcumina, por exemplo, apresentou potencial antimutagênico nos testes in vivo e foi mutagênico nos testes in vitro. Este paradoxo ressalta a importância de uma avaliação criteriosa e ampla na avaliação da possível atividade mutagênica e/ou antimutagênica dos corantes.

Termos de indexação: mutagênese, antimutagênicos, corantes de alimentos.

ABSTRACT

Many compounds present in foods, whether natural or added or produced during processing, have already been tested for mutagenicity or antimutagenicity in different experimental systems. The great number of food colorings available, both natural and synthetic, has led researchers to assess the mutagenicity and/or antimutagenicity of these compounds. Some synthetic colorings have mutagenic potential and their use has been forbidden in some countries. Many natural colorings tested have antimutagenic potential in at least one test system, but this does not mean that natural dyes are innocuous. The natural coloring curcumin, for example, showed antimutagenic potential in in vivo tests but was mutagenic in in vitro tests. This paradox emphasizes the importance of careful assessment and wide investigation into the possible mutagenic and/or antimutagenic activity of food colorings.

Index terms: mutagenesis, antimutagenicagents, food coloring agents.

INTRODUÇÃO

A ingestão de alimentos é uma das principais vias de exposição do homem à diferentes compostos, visto que uma mistura complexa de agentes químicos é encontrada na dieta. Algumas das substâncias presentes nos alimentos podem ter efeitos mutagênicos e/ou carcinogênicos; isto é, podem induzir mutações no Deoxyribonucleic Acid (DNA) e/ou podem favorecer o desenvolvimento de tumores enquanto outras podem atenuar ou anular estes efeitos. Várias pesquisas científicas têm ressaltado a importância da dieta para o risco de desenvolvimento do câncer.

Muitos compostos presentes nos alimentos, tanto naturalmente, como adicionados ou produzidos durante o processamento, já foram testados quanto à mutagenicidade ou antimutagenicidade em diferentes sistemas experimentais (Tabela 1). Acredita-se que cerca de um terço de todos os cânceres humanos possam estar relacionados com o hábito alimentar (Ames, 1983; Renner, 1990). Por outro lado, tem sido observado que a dieta rica em frutas e legumes está associada à redução do risco de câncer (Block, 1992).

Devido à atribuição de critérios mais rigorosos na avaliação dos componentes da dieta e ao desenvolvimento de novas metodologias, cada vez mais são encontrados agentes mutagênicos e/ou carcinogênicos presentes nos alimentos. Evitar totalmente seu consumo seria, teoricamente, possível, mas na prática é difícil devido à sua quantidade e variedade. A quercetina e o benzil-isotiocianato são exemplos de compostos naturais mutagênicos presentes em alimentos (Gaspar et al., 1993; Musk et al., 1995). Diversos aditivos para alimentos, tais como aspartame (Shephard et al., 1993) e bromato de potássio (Awogi et al., 1992), têm apresentado efeitos mutagênicos em diferentes sistemas experimentais. Hidrocarbonetos policíclicos aromáticos, como o benzo[a]pireno e as nitrosaminas, são exemplos de compostos mutagênicos e carcinogênicos, formados durante o cozimento de carnes, peixes e gorduras (Skog et al., 1998).

Se, por um lado, encontramos na dieta uma mistura complexa de compostos que apresentam atividade mutagênica e/ou carcinogênica, por outro, a dieta também pode incluir compostos que impedem ou inibem a ocorrência destes processos. Após a observação inicial de efeitos antimutagênicos de certos vegetais, vários compostos têm sido isolados de plantas e testados quanto à ação protetora sobre lesões induzidas no DNA (Kada et al., 1978). O termo agente "antimutagênico" foi usado originalmente por Novick e Szilard em 1952 para descrever os agentes que reduzem a freqüência de mutação espontânea ou induzida, independente do mecanismo envolvido (Von Borstel et al., 1996).

Os estudos com os agentes antimutagênicos foram iniciados nos anos cinqüentas, porém recentemente é que o interesse de diversos grupos de pesquisa, distribuídos por todo o mundo, têm se concentrado na identificação de agentes antimutagênicos, principalmente os de origem natural. A identificação de agentes antimutagênicos e/ou anticarcinogênicos em alimentos é indispensável e extremamente importante na busca de estratégias para a prevenção do câncer, por meio de modificações do hábito alimentar (Wargovich, 1997).

Mecanismo de ação dos agentes antimutagênicos

Os mecanismos de ação dos agentes antimutagênicos foram classificados em dois processos maiores, denominados desmutagênese e bio-antimutagênese. Na desmutagênese, os agentes protetores, ou antimutagênicos, atuam diretamente sobre os compostos que induzem mutações no DNA, inativando-os química ou enzimaticamente, inibindo a ativação metabólica de pró-mutagênicos ou seqüestrando moléculas reativas. Na bio-antimutagênese, os antimutagênicos atuam sobre o processo que leva a indução de mutações, ou no reparo das lesões causadas no DNA (Kada et al., 1978). Posteriormente, uma outra classificação mais detalhada foi sugerida, considerando o modo de ação dos antimutagênicos e/ou anticarcinogênicos, bem como o ambiente de ação, extra ou intracelular (De Flora & Ramel, 1988).

O potencial antimutagênico de uma substância pode ser avaliado em sistemas biológicos diversos, os mesmos empregados para o estudo e identificação dos agentes mutagênicos. Os sistemas celulares de mamíferos, utilizados para a avaliação da mutagenicidade e/ou antimutagenicidade, abrangem os testes in vitro e in vivo. Nos testes in vivo são utilizados freqüentemente ratos e camundongos. Nos testes in vitro são usadas diferentes linhagens celulares, inclusive células humanas. As mais comumente utilizadas são os linfócitos humanos e as células de ovário de hamster chinês (CHO), como ferramenta na avaliação da antimutagenicidade de diversos agentes químicos (Anderson et al., 1995; Waters et al., 1996). As células CHO são constituídas de um sistema adequado para os testes de antimutagenicidade por facilitarem a manipulação durante o tratamento (Kuroda et al., 1992). Outros organismos, como bactérias no teste de Ames, também são usados na avaliação do potencial antimutagênico.

Em qualquer um desses sistemas-teste, o tratamento com os agentes mutagênicos, que induzem as mutações, e com o antimutagênico, que poderá inibir o aparecimento de lesões no DNA, pode ocorrer simultaneamente ou em momentos diferentes, por meio de pré- ou pós-tratamento. Os agentes antimutagênicos usados em pré-tratamento ou tratamento simultâneo podem atuar como agentes desmutagênicos. A efetividade do agente antimutagênico no pós-tratamento sugere que ele esteja atuando pelo mecanismo de bio-antimutagênese e está relacionado ao processo de reparo das mutações, como acontece com a vanilina (Sasaki et al., 1987) e com o ácido tânico (Sasaki et al., 1988). Muitos compostos antimutagênicos encontrados nos alimentos são agentes antioxidantes e atuam seqüestrando os radicais livres de oxigênio, quando administrados como pré-tratamento ou nos tratamentos simultâneos com o agente que induz as mutações no DNA.

Aditivos para alimentos

A fabricação e o preparo de alimentos têm se modificado muito ao longo dos anos, particularmente nos últimos trinta anos. No passado, os alimentos provinham da região onde eram produzidos ou de regiões muito próximas. Atualmente, boa parte dos alimentos é proveniente de regiões longínquas e necessitam freqüentemente de aditivos para manter a sua integridade. Além disso, a variedade e a apresentação dos alimentos são preocupações constantes das indústrias alimentícias. Tudo isto tem motivado as indústrias de engenharia e tecnologia de alimentos a utilizarem agentes químicos para conservar, colorir ou aromatizar os alimentos, com o objetivo de atrair cada vez mais os consumidores.

Aditivo para alimentos é definido pela Food and Agriculture Organization/World Health Organization (FAO/WHO) como sendo:

"toda substância, que não apresenta valor nutritivo, adicionada ao alimento com a finalidade de impedir alterações, manter, conferir ou intensificar seu aroma, cor e sabor; modificar ou manter seu estado físico geral, ou exercer qualquer ação exigida para uma boa tecnologia de fabricação do alimento" (Food..., 1974).

Atualmente, aproximadamente 2.700 aditivos químicos para alimentos estão disponíveis no comércio (Zeiger, 1993). A presença de diferentes e inúmeros compostos químicos nos alimentos justifica o interesse e a necessidade de se avaliar a inocuidade dos aditivos, bem como de regulamentar seu uso. Em 1962, a FAO/WHO designou um comitê, conhecido por Joint FAO/WHO Expert Committee on Food Additives (JECFA), para avaliar sistematicamente o potencial tóxico, a mutagenicidade e carcinogenicidade dos aditivos para alimentos. O JECFA, baseado em dados experimentais, tem a missão de recomendar, ou não, o uso de determinado aditivo. Ao recomendar o uso, o JECFA deve também estabelecer o valor da Ingestão Diária Aceitável (IDA) para cada aditivo. A IDA indica a quantidade de um aditivo para alimentos que pode ser ingerida diariamente e por toda a vida, que não apresenta riscos à saúde humana, dentro dos conhecimentos atuais. Para a regulamentação interna do uso de aditivos para alimentos, muitos países possuem um órgão específico. Nos Estados Unidos, o órgão responsável é o Food and Drug Administration (FDA). No Brasil, a regulamentação do uso de aditivos para alimentos, inclusive dos corantes era realizada pela Divisão Nacional de Vigilância Sanitária de Alimentos (DINAL) do Ministério da Saúde. Atualmente, esta fiscalização é feita pela Agência Nacional de Vigilância Sanitária.

O grande número de corantes, naturais ou sintéticos, usados em alimentos tem atraído a atenção de muitos pesquisadores. Os corantes correspondem a um grupo numeroso dentre os aditivos alimentares. Evidências arqueológicas indicam que os antigos egípcios usavam hena, carmim e outros corantes na pele e nos cabelos, cerca de 5000 a.C. Os corantes começaram a ser usados em alimentos na China, Índia e Egito cerca de 1500 a.C. (Giri, 1991).

A utilização de corantes em alimentos e bebidas é ampla e indispensável para tornar o produto mais vendável. Muitos corantes são proibidos em determinados países, devido à sua ação mutagênica e/ou carcinogênica, enquanto continuam sendo comercializados livremente em outros. Os corantes amaranto, laranja I e ponceau 3R, por exemplo, foram banidos do comércio nos Estados Unidos, mas continuam a ser utilizados em outros países (Chung & Cerniglia, 1992). De acordo com Simão (1985), muitos peritos da área de Nutrição consideram desnecessário o uso de corantes em alimentos, contudo os representantes do comitê da FAO/WHO, em sua reunião de 1956, concordaram que existem casos nos quais o uso de corantes em alimentos pode ser justificado, desde que sejam usados os corantes autorizados, avaliados adequadamente pela experimentação em animais.

Mutagenicidade dos Corantes PARA alimentos

Os primeiros testes de mutagenicidade e/ou carcinogenicidade, empregando corantes para alimentos ocorreram no início do século quando Fischer demonstrou o efeito carcinogênico do corante vermelho escarlate (Lederer, 1990). Desde então, vários outros corantes têm sido testados. Em alguns deles foi encontrada ação mutagênica e/ou carcinogênica e seu uso tornou-se restrito ou proibido. O corante amarelo-manteiga, por exemplo, é um corante usado há algumas décadas para dar à margarina a mesma coloração da manteiga; entretanto, mostrou ser mutagênico e carcinogênico e seu uso foi proibido. Vários corantes já foram avaliados quanto à mutagenicidade e muitos mostraram resultados positivos (Combes & Haveland-Smith, 1982; Chung & Cerniglia, 1992; Giri et al., 1992).

Os corantes sintéticos podem ser classificados com relação à função química. Um dos grupos mais importantes e extensivamente usados nas indústrias alimentícias são os corantes que apresentam o grupo azo: -N=N-. Esses corantes podem ser metabolizados pela microflora intestinal e muitos desses compostos se mostraram mutagênicos no teste de Ames (Chung & Cerniglia, 1992). O corante Green S também apresentou potencial mutagênico após o tratamento agudo em camundongos, aumentando a freqüência de aberrações cromossômicas nas células da medula óssea (Giri et al., 1992).

Atualmente, a consciência e a preocupação sobre a "segurança" dos corantes em alimentos têm direcionado o interesse dos pesquisadores e das indústrias para a identificação e uso dos corantes orgânicos (Agarwal et al., 1994). Os corantes naturais são quase exclusivamente de origem vegetal, com exceção da cochonilha que é obtida a partir de corpos dessecados de insetos e da hemoglobina do sangue animal.

Entretanto, durante muitos anos as investigações estiveram voltadas para a avaliação de corantes sintéticos, negligenciando-se os corantes naturais que também podem apresentar atividade mutagênica e/ou carcinogênica (Tabela 2). Isto deve-se ao conceito popular de que "o que é natural, é inócuo". Em 1982, o JECFA deliberou que deveriam ser avaliados os corantes naturais que se enquadram nas seguintes situações:

· isolados de gênero alimentício sob forma química não modificada, mas utilizados em níveis que excedem aos encontrados nos alimentos de origem, ou em alimentos diferentes dos quais foram extraídos.

· isolados de alimentos, mas modificados durante sua produção.

· não provenientes de fontes alimentícias.

Embora ocorra em menor freqüência, quando comparada aos corantes sintéticos, a avaliação de mutagenicidade tem sido feita em corantes naturais de alimentos (Tabela 2) e a atividade mutagênica foi observada em alguns dos corantes testados (Combes & Haveland-Smith, 1982; Agarwal et al., 1994).

Antimutagenicidade de Corantes PARA Alimentos

Alguns corantes sintéticos também podem apresentar potencial antimutagênico, dependendo das condições experimentais. Os corantes tartrazina, índigo e eritrosina mostraram ação antimutagênica sobre as lesões induzidas em camundongos pelo 7,12-dimetilbenzo(a) antraceno (Kapadia et al., 1998).

A eritrosina é um corante usado em alimentos, produtos farmacêuticos e cosméticos, consistindo de um sal dissódico ou dipotássico de 2,4,5,7-tetraídofluoresceína. O JECFA classificou a eritrosina como aceitável para uso em alimentos e determinou, em 1974, uma IDA de zero a 2,5 mg/kg (Simão, 1985). Este corante vermelho não apresentou efeitos mutagênicos no teste de Ames e foi um eficiente agente antimutagênico, inibindo as mutações induzidas pelo benzo[a]pireno e pelo antitumoral mitomicina C em Salmonella, por meio da interação com as enzimas de reparo do DNA (Lakdawalla & Netrawali, 1988).

Um dos corantes naturais mais conhecidos é a bixina, usada como corante em manteigas, queijos, margarinas e outros alimentos. Este corante apresentou ação antimutagência, reduzindo as freqüências de micronúcleos e de aberrações cromossômicas, induzidas pela radiação-gama, nas células da medula óssea de camundongos e em linfócitos de ratos em cultura (Thresiamma et al., 1996; Thresiamma et al., 1998).

Um grande número de plantas pertencentes a família Zingiberaceae é usado como condimento, corante para alimentos e, também, como medicamento. Cúrcuma longa Linn. (Zingiberaceae), espécie mais freqüente do gênero, é uma erva perene, amplamente cultivada em regiões tropicais, principalmente da Ásia. O pó obtido a partir de seus rizomas, denominado cúrcuma, é usado na culinária como corante e aromatizante, possuindo um aroma característico e sabor amargo, e é um dos principais componentes do curry, conferindo a este a cor amarela. Como medicamento, a cúrcuma é usada no tratamento de várias doenças, tais como reumatismo, disfunção hepática, disfunção biliar, sinusite, lesões de pele, além de apresentar propriedades antifúngica, antitumoral e antibacteriana. O uso da cúrcuma é muito antigo, e velhos textos hindus já mencionavam suas propriedades aromática e colorífica (Ammon & Wahl, 1991). No Brasil, a cúrcuma é popularmente conhecida por açafrão-da-terra, açafroeiro-da-Índia, batatinha amarela, gengibre dourado e mangarataia.

O pigmento extraído da cúrcuma é um composto fenólico, denominado curcumina (Figura 1). A cúrcuma e a curcumina são usadas para colorir gorduras hidrogenadas, manteiga, queijo, massas, sorvetes, biscoitos e doces, dentre outros alimentos. A curcumina está presente na cúrcuma no teor médio de 5%. Não há dúvidas de que a cúrcuma e curcumina são atualmente os corantes para alimentos mais estudados, devido principalmente às suas propriedades farmacológicas.

A cúrcuma e a curcumina foram avaliadas em vários encontros do JECFA, tendo sido a última avaliação no 44° Encontro da FAO/WHO em 1995. A IDA provisória de cúrcuma e curcumina, estabelecidas no 18° Encontro do JECFA (Food..., 1974) foi de 2,5 mg/kg e 0,1 mg/kg, respectivamente. Em reuniões subseqüentes do JECFA, as IDAs de cúrcuma e curcumina voltaram a ser discutidas, mas decidiu-se prorrogar seu valor provisório. Na Índia, onde estes corantes são bastante consumidos, a taxa média de ingestão diária de cúrcuma por indivíduo adulto é de 2 g, representando 0,33% da dieta. Este valor é superior ao valor de IDA indicado anteriormente pela FAO/WHO (Vijayalaxmi, 1980).

A curcumina é considerada um agente quimiopreventivo e está sendo testada pelo Instituto Nacional do Câncer dos Estados Unidos. Algumas outras atividades são relatadas para curcumina na literatura, como por exemplo, inibidora de apoptose (Kuo et al., 1996), inibidora da integrase tipo-1 do HIV (Mazumder et al., 1995), inibidora das funções SOS induzidas pela radiação ultra-violeta (Oda, 1995) e inibidora da expressão dos protooncogenes c-fos, c-jun e c-myc (Kakar & Roy, 1994).

Alguns trabalhos têm mostrado que a cúrcuma e curcumina inibem a peroxidação lipídica. Além disso, a curcumina mostrou ser antioxidante in vivo e in vitro atuando, provavelmente, pelo seqüestro de espécies reativas de oxigênio (Kunchandy & Rao, 1990; Tonnesen & Greenhill, 1992; Reddy & Lokesh, 1994; Sreejayan & Rao, 1994, 1996; Sreejayan et al., 1997). De acordo com Kunchandy & Rao (1990), a curcumina pode atuar seqüestrando os radicais O₂^- e OH.

Diversos autores têm mostrado que cúrcuma e/ou curcumina possuem atividades anticarcinogênica e antimutagênica. Dentre alguns compostos, a ação antimutagênica da curcumina foi testada contra uma variedade de agentes indutores de mutações, contra tabaco e alguns de seus produtos de pirólise e sobre as lesões no DNA induzidas pela radiação-gama (Bhide et al., 1984; Nagabhushan & Bhide, 1986; Nagabhushan et al., 1987; Abraham et al., 1993; Anto et al., 1996; Mehta et al., 1997; Gautam et al., 1998; Kawamori et al., 1999).

Contudo, informações contraditórias têm sido obtidas na avaliação da mutagenicidade/antimutagenicidade dos corantes cúrcuma e curcumina (Tabela 2). Resultados obtidos por Mukhopadhyay et al. (1998) em células da medula óssea de camundongos tratados com a cúrcuma e curcumina mostraram que estes corantes foram mutagênicos fracos. Esses dados estão de acordo com os resultados obtidos em células CHO, tratadas em diferentes fases do ciclo celular, nos quais foi demonstrado o efeito mutagênico da curcumina (Antunes et al., 1999; Araújo et al., 1999).

CONCLUSÃO

As normas de controle e distribuição de aditivos para alimentos devem levar em consideração os resultados da mutagenicidade/antimutagenicidade dos corantes, obtidos por meio de experimentação adequada, com testes em animais e em células humanas em cultura. Esses critérios devem ser observados, principalmente, pelos comitês que são responsáveis pela determinação das IDA e pelo controle do uso destes compostos. Até o presente, poucos corantes, tanto naturais quanto sintéticos, foram avaliados em testes de mutagenicidade e em ensaios de curta-duração para a carcinogenicidade. Levando-se em consideração o grande número de pessoas expostas aos aditivos, estes ensaios devem ser realizados tanto com os compostos que já estão disponíveis comercialmente, como com os novos corantes que são identificados em vegetais ou sintetizados, antes do amplo uso nas indústrias de alimentos, farmacêutica e de cosméticos.

Recebido para publicação em 23 de junho e aceito em 13 de outubro de 1999.

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Datas de Publicação

• Publicação nesta coleção
  10 Out 2003
• Data do Fascículo
  Ago 2000

Histórico

• Aceito
  13 Out 1999
• Recebido
  23 Jun 1999