O que são as Carrageninas?

As carrageninas estão constituídas por unidades de derivados da galactose, ou seja, estruturalmente são polissacarídeos que formam parte das paredes celulares de algumas algas da família Rhodophyceae.

Podem ser encontrados sob a designação de carragenina, embora também se possam designar indistintamente por carragenanato.

O uso da carragenina remonta há mais de 600 anos, quando os irlandeses ferviam o leite com algas ricas neste polissacarídeo, a interação das cargas negativas da carragenina com as micelas de caseína produzia uma sobremesa láctea com uma textura semelhante ao leite creme que comemos hoje.

Que tipos existem?

Existe uma grande variedade de carrageninas, as mais utilizadas são: kappa, lamba e iota.

Com diferentes origens e propriedades gelificantes, podem ser utilizados em diferentes produtos, consoante as qualidades que mais se adequam.

Como já foi referido são polissacarídeos, formados por unidades de galactose com ligações α (1-3) e β (1-4), apresentando diferenças no grau de sulfatação, na posição destes grupos e na presença de grupos anihidrogalactose.

Quanto maior a proporção de grupos sulfato (SO4), a solubilidadeé maior e quanto maior a proporção de grupos anidrogalactose menor solubilidade.

Em resumo, algumas das propriedades que caracterizam as carrageninas são as seguintes:

Caracterização da carragenina. *A sinérese faz referência à propriedade de um composto para evitar a separação de fases.

Para que se utilizam as carrageninas?

Na sua forma refinada (E-407) são incolores, insípidas, inodoras e não digeríveis.

No seu papel como aditivo, destacam-se as suas propriedades para alterar a reologia, ou seja, a forma como os materiais se deformam ou fluem em resposta a forças ou tensões aplicadas.

Se acrescentarmos ainda a capacidade de formar géis reversíveis, as sinergias com outras gomas e a solubilidade a frio (em certos casos), trata-se de um produto muito versátil para diferentes preparações e receitas:

As referidas propriedades terão aplicações no âmbito alimentar, cosmético, farmacêutico e clínico.

No âmbito clínico foi descoberto que dificulta a entrada do vírus na célula, além de interferir na sua replicação. Consequentemente, pode constituir uma barreira contra o vírus do herpes simples (HSV), o vírus da imunodeficiência humana (VIH) ou o papilomavírus humano (HPV).

Pode até ser encontrada como tratamento em estudos contra certas doenças respiratórias virais como a COVID-19, em que se pensa que as carrageninas atuam como outros polissacarídeos sulfatados, como a heparina, impedindo que os vírus se fixem ou entrem nas células do hospedeiro.

Também está a ser estudada a sua eficácia como biomaterial, devido à sua baixa citotoxicidade, qualidades antimicrobianas e anticoagulantes.

As carrageninas são seguras?

De acordo com as indicações da EFSA, os aditivos E-407 e E-407a são seguros nas doses destinadas ao consumidor.

O uso destes aditivos é regulado com base no Regulamento (CE) Nº 1333/2008 juntamente com o Regulamento (UE) Nº 231/2012, onde se estabelecem critérios de pureza específicos.

Além disso, foi avaliado por organismos competentes, como o Comité Científico de Alimentos (SCF) e o Comité Misto FAO/OMS de Especialistas em Aditivos Alimentares (JECFA).

Com base nas revisões e regulamentos atuais, não se estabelecem doses máximas no fabrico para a maioria dos alimentos.

Relativamente à Dose Diária Admissível (DDA), a dose sujeita a revisão¹ está fixada em 75mg/kg/dia para a população em geral e 1000mg/L para os produtos para bebés.

Este valor de referência mais cautelar foi proposto numa base temporária no relatório de 2018 da EFSA, na pendência de uma revisão em 2023. Entre as razões para esta decisão, o painel de peritos salientou a necessidade de reavaliar a distribuição dos pesos moleculares estudados.

A razão para esta reavaliação é retirada literalmente do seu relatório de 2018:

” Não se considera que os compostos presentes nas amostras utilizadas num grande número de testes de toxicidade reflictam adequadamente a diversidade de preparações do aditivo alimentar no mercado”.

Além desta consideração, demonstra-se a necessidade de estabelecer um método analítico adequado validado entre laboratórios para quantificar o limite da fração de baixo peso molecular. Assim como demonstrar se esta fração está associada a riscos para a saúde.

Outros pontos abordados na mesma reunião, incluem a segurança em doses mais elevadas, por exemplo, em estudos de toxicidade crónica em ratos sem efeitos adversos observados (NOAEL) em doses de 7.500mg/kg/dia.

Isto consegue-se através de um fator que relaciona a superfície corporal e o peso médio das espécies. A aplicação deste fator, denominado DEH (Dose Equivalente em Humanos), obtém-se uma dose sem efeitos adversos observados em humanos.

Por exemplo, dos 7.500mg/kg/dia em ratos resultam num NOAEL de 1.200mg/kg/dia em humanos, cerca de 84g de carragenina por dia para um adulto.

O problema da carragenina degradada

Tradicionalmente, tem havido confusão, tanto na literatura científica como no domínio público, no que respeita à carragenina.

Os efeitos adversos estudados estão associados ao policetídeo ou poligenina (peso molecular > 20kDa) e à carragenina degradada. Este último tem um peso molecular ligeiramente superior, de 20-40kDa, e pode ter origem numa síntese biológica natural incompleta24 , ao contrário do policetídeo, que é obtido por hidrólise ácida em laboratório.

A EFSA inclui a carragenina degradada e os poligenanos dentro do mesmo grupo, as carrageninas de baixo peso molecular(<50kDa). A presença destas duas frações está limitada nos alimentos e esta fração não pode exceder 5% da carragenina total utilizada.

O poligenano consegue-se rompendo as ligações glicosídicas em condições extremas de temperatura e acidez e, ao contrário das carrageninas convencionais, não foi aprovado pela EFSA para uso na indústria alimentar8, além de não possuir propriedades funcionais.

O poligenano caracteriza-se pelo seu potencial inflamatório. Por conseguinte, tem sido tradicionalmente utilizado como agente para induzir a inflamação e para avaliar a atividade de certos medicamentos (Winter Ca,1962). Por sua vez, está relacionada com certas patologias como a colite ulcerosa, a doença inflamatória intestinal e o cancro colorrectal2… Além de comprometer a microbiota.

Como já foi referido, para gerar poligenina, a carragenina deve ser submetida a condições extremas de pH ácido e de temperatura.

Considerar tais condições no organismo parece bastante improvável, uma vez que são condições fisiologicamente impossíveis.

Nesta última revisão, a EFSA concluiu:

“Na maioria dos estudos toxicológicos, a distribuição do peso molecular da carragenina analisada não é descrita ou é descrita de forma inadequada. A fração de baixo peso molecular da carragenina está associada a potenciais efeitos adversos. Isto deve-se à similitude da estrutura e peso moleculares médios com os da carragenina degradada, como a poligenina”.

Desta forma e com as novas atualizações conseguiu-se, por um lado, reafirmar a segurança das carrageninas de uso alimentar e evidenciar a diferença com as formas de menor peso molecular.

A fim de garantir a segurança, foram estudadas as diferenças de metabolização entre a poligenina e a carragenina de qualidade alimentar. Assim, observou-se que enquanto a poligenina apresentava sinais de absorção, a carragenina era excretada inalterada nas condições do pH gástrico e da microbiota intestinal.

Isto pode dever-se, entre outras razões, à ligação às proteínas, onde a poligenina e a carragenina apresentam diferenças significativas, resultando em diferentes formas de metabolização e absorção.

A partir da interação com as proteínas, desenvolvem-se estruturas tridimensionais. Estas conseguem-se através dos catiões divalentes de cálcio, que se ligam às zonas com carga positiva das proteínas e às interacções entre as diferentes partes da carragenina, resultando numa formação helicoidal.

Isto significa que a carragenina permanecerá na matriz proteica até ao final do trato gastrointestinal, onde terá precipitado à medida que o pH desce abaixo do ponto isoelétrico. O complexo carragenina-proteína só se dissocia após a decomposição da proteína pelas enzimas digestivas, o que explica o facto de não ser absorvido e ser excretado intacto nas fezes.

A carragenina degradada é um problema de segurança alimentar?

Como temos vindo a dizer, o grande problema que encontramos quando falamos de carragenin, é a falta de caraterização do composto nos estudos, isto é, a carragenina de qualidade alimentar e os compostos de baixo peso molecular são referidos indistintamente.

Nas experiências que estudaram o peso molecular e relataram o uso de carragenina degradada, destacam a diferença em relação à carragenina de uso alimentar e o tratamento específico a que esta deve ser submetida para atingir um peso molecular mais baixo.

Mesmo quando se especifica o peso molecular do composto de baixo peso molecular, este continua a ser até quatro vezes superior ao da poligenina mencionada pela EFSA.

Ao extrapolar os dados relativos à segurança das carrageninas, devem ser tidas em conta determinadas considerações:

Os dados de toxicidade comunicados pelas instituições fazem referência a doses crónicas, ou seja, a quantidade que se poderia consumir para o resto da vida sem desenvolver quaisquer efeitos adversos. Para chegar a estas conclusões, são utilizados estudos experimentais em animais, que são depois extrapolados para o ser humano utilizando fatores que garantem a segurança.

Exemplo: uso de carragenina em cremes comerciais.

Calcularemos a quantidade que deve ser consumida para, com base nas doses propostas, considerar os efeitos adversos.

Os dados que precisamos de saber são:

1. Peso líquido do produto, por exemplo, 120gr.
2. DDA (Dose Diária Admissível) de referência, que se expressa como quantidade de aditivo (mg)/peso corporal (kg)/dia.
3. Carragenina utilizada, extrapolando com base na lista de ingredientes, que são enumerados por ordem de concentração, juntamente com informações não fornecidas pelos fabricantes, é possível efetuar uma aproximação bastante fiável.

No intervalo de uso de carragenina nestes produtos vemos que:

• Deveriam ser consumidos mais de 150 leites creme por semana para exceder a DDA para um adulto de 70kg. (Isto significaria também uma ingestão de mais de 500g de açúcar por dia!)
• Para além disso, embora exorbitantes, estes dados podem ser considerados uma recomendação de precaução, enquanto se aguardam mais estudos de segurança para os diferentes pesos moleculares.

A EFSA analisou um estudo de toxicidade sobre a poligenina (C16), que concluiu uma dose mínima na que se observa um efeito secundário, LOAEL, de 750mg/kg/dia em macacos.

Aplicando um fator de conversão, obtém-se uma LOAEL para humanos de 240 mg/kg/dia, unos 16.8r de poligeenano/dia para um adulto de 70kg.

Com base nos dados experimentais e considerando que estes 16,8g podem representar um máximo de 5% do total de carragenina utilizada como ingrediente, estaríamos a falar de uma dose diária de carragenina de 336g (16,8g são 5% de 336g) por dia para este adulto de 70kg.

Se formos ainda mais longe e extrapolarmos com as quantidades mais elevadas utilizadas como ingrediente (2% de carragenina), estaríamos a falar da necessidade de consumir cerca de 16,8kg do produto em questão por dia para exceder o LOAEL.

Já para não falar dos produtos em que a concentração de carrageninas se situa no intervalo inferior (0,05%), onde seria necessário ingerir 672kg de produto por dia para desenvolver os possíveis efeitos adversos. Fig.3(hoja final)

Em resumo, eis algumas das diferenças entre os dois compostos:

Conclusões

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