Yacon: health benefits and technological applications

cr Ciência Rural Cienc. Rural 0103-8478 1678-4596 Universidade Federal de Santa Maria In the early nineties was introduced in Brazil the yacon potato planting. This tuberous roots have been attracting interest from researchers due to their nutritional and technological properties.Yacon is its mainly characterized by being rich in fructans and phenolic acids, with prebiotic and antioxidant effects, respectively. Many studies in vivo and in vitro were carried out with yacon and products produced from it, showing its health benefits, besides having great technological potential for developing new food products .This review aimed to outline some of these studies, in both health and food technology. The prebiotic potential, glycemic index reduction and improvement of bone health are the effects that stand out in the in vivo researches. It can be noted a trend for bakery products formulations using yacon flour, and the outcomes were positive for both technological properties as well as for sensory evaluations INTRODUÇÃO: O interesse mundial na produção da batata yacon, principalmente pelas indústrias alimentícias e farmacêuticas, deve-se ao fato de essa raiz tuberosa ser considerada um alimento funcional, apresentando em sua composição compostos bioativos que oferecem benefícios à saúde (VANINI et al., 2009). Dentre os componentes bioativos presentes na yacon e seus derivados, destacam-se os frutanos, do tipo inulina, e fruto-oligossacarídeos (FOS) (SANTANA & CARDOSO, 2008). Também se fazem presentes compostos fenólicos, tais como ácido clorogênico, ácido ferúlico e ácido cafeico (TAKENAKA et al., 2003), além de flavonoides, como a quercetina (VALENTOVÁ & ULRICHOVÁ, 2003). Os derivados desse tubérculo também apresentam grandes potencialidades na medicina preventiva. OLIVEIRA et al. (2013) demonstraram que o consumo de extrato aquoso de raízes de yacon pode aumentar o colesterol bom (HDL, High-density lipoprotein), reduzir o colesterol total, triglicerídeos e outras lipoproteínas. Estes resultados foram obtidos através de análises sorológicas realizadas em ratos machos adultos (Wistar), alimentados com o extrato. Na pesquisa conduzida por TOSTES et al. (2014), os autores constataram que o consumo de alimentos fortificados com farinha de yacon melhorou o sistema imune de crianças com idade entre dois e cinco anos. As farinhas e extratos da yacon vêm sendo utilizadas na tecnologia de alimentos como fontes de fibras e têm demostrado resultados relativamente satisfatórios nas análises físico-químicas e sensoriais. Dentre os produtos fabricados com os derivados da yacon, estão o apresuntado (TEIXEIRA, 2011), iogurte light (VASCONCELOS, 2010), doce adicionado de diferentes geleificantes (MALDONADO & SINGH, 2008), bolo adicionado de farinha de yacon (ROSA et al., 2009) e pães de forma (ROLIM et al., 2010). Diante das recentes pesquisas envolvendo a batata yacon e seus derivados, o objetivo deste trabalho foi realizar uma revisão sistemática da literatura para demonstrar as potencialidades da yacon, tanto na prevenção de doenças quanto na aplicação da tecnologia de alimentos. Características da Yacon A yacon (Smallanthus sonchifolius , anteriormente denominada na literatura científica de Polymnia sonchifolius ) é uma planta da espécie Asteraceae, originária da região andina e introduzida no Brasil por descendentes japoneses por volta de 1989. Em meados dos anos 2000, teve início o consumo expressivo dessa raiz, tornando-se conhecida popularmente como batata yacon ou batata diet (OLIVEIRA & NISHIMOTO, 2005; SANTANA & CARDOSO, 2008). Segundo SEMINARIO & VALDERRAMA (2003), a yacon é uma planta perene e herbácea que mede entre um e 2,5 metros de altura e apresenta um sistema de raiz composto de 4 a 20 tubérculos. O peso das raízes de reserva pode variar de 50 a 1000 gramas, porém, mais comumente varia entre 300 e 600 gramas. Uma planta produz em média entre 2 e 4kg de raízes de reserva. A colheita das raízes tuberosas para consumo é realizada por volta de 10 e 12 meses após o plantio, quando a parte aérea está totalmente seca (OLIVEIRA & NISHIMOTO, 2004). Poucas espécies se adaptam a diferentes ecossistemas como a yacon. Segundo ROBINSON (1997), essa planta pode ser cultivada em altitudes variadas, como ocorre na Bolívia, Equador e Peru, onde é cultivada em altitudes entre 900m e 3.500m acima do nível do mar; na Argentina, é cultivada entre 600m e 2.500m; no Brasil, entre 600m e 800m; ou ao nível do mar, como no Japão e na Nova Zelândia. O consumo da yacon varia, mas ela é consumida preferencialmente in natura. Tem sabor adocicado e refrescante. Podem ser cozidas ou desidratadas na forma de chips. Quando o suco da yacon é colocado para ferver, transforma-se em blocos de açúcar e é chamado de "chancaca" pelos nativos dos Andes (SEMINARIO & VALDERRAMA, 2003). Yacon fonte de frutanos e compostos fenólicos Diferente da maioria das raízes que armazenam carboidratos na forma de amido, a yacon e várias plantas da família Asteraceae armazenam os carboidratos na forma de frutano (GENTA et al., 2009). Os frutanos são carboidratos de reserva na forma de polímeros de D-frutose, unidos por ligações tipo β (2→1), e apresentam uma glicose na extremidade da cadeia (ROBERFROID, 2007). Dependendo do comprimento da cadeia, definido pelo número de unidades de monossacarídeos, denominado grau de polimerização (DP), tem-se a inulina e os fruto-oligossacarídeos (SAAD, 2006). O grau de polimerização da inulina varia entre 2 e 60 e dos fruto-oligossacarídeos entre 2 e 9 (BIEDRZYCKA & BIELECKA, 2004). Os frutanos são capazes de resistir à hidrólise pelas enzimas digestivas do corpo humano e, dessa forma, passam por meio do trato digestivo sem serem metabolizados, fornecendo baixo conteúdo energético (1,5kcal/g-1) e exercendo funções semelhantes à fibra alimentar (AYBAR et al., 2001; GENTA et al., 2009). De acordo com VILHENA et al. (2000), os órgãos subterrâneos da yacon, recém colhida, contêm de 60% a 70% de frutanos do tipo inulina e fruto-oligossacarídeos, respectivamente. A maior concentração de FOS na yacon é observada quando a raiz é colhida no período entre a 31a e 35a semanas após o plantio (OLIVEIRA & NISHIMOTO, 2004). Ao atingir a maturidade, a tendência dos FOS é se degradarem em compostos menores como frutose, glicose e sacarose (GRAEF et al., 2004). O fenômeno de despolimerização, ou seja, conversão de FOS em monômeros, foi verificado durante o período de armazenamento das raízes de yacon, nos estudos realizados por ASAMI et al. (1991), SEMINARIO & VALDERRAMA (2003) e GRAEF et al. (2004). Este processo de mudança na composição química ocorre devido à ação da enzima frutano hidrolase (FH), que converte os FOS em glicose, frutose e sacarose. No entanto, a velocidade desta conversão é mais lenta se a yacon é armazenada em temperaturas de refrigeração. Em todos os trabalhos, verificou-se que as menores temperaturas permitiram uma melhor conservação dos FOS. Portanto, quando usadas como fonte de FOS, as raízes de yacon devem ser consumidas logo após a colheita ou armazenadas sob refrigeração, impedindo assim a conversão dos FOS (GRAEF et al., 2004; MANRIQUE et al., 2005). Pesquisadores também confirmaram a presença de compostos fenólicos tanto nas folhas quanto nas raízes tuberosas de yacon. Alguns dos compostos identificados são o ácido cafeico e seus derivados, ácido clorogênico e L-triptofano. Em comparação a outras raízes e tubérculos, as raízes da yacon possuem elevada quantidade de compostos fenólicos, cerca de 200mg/100g-1 de matéria fresca comestível (SIMONOVSKA et al. 2003; VALENTOVÁ & ULRICHOVÁ 2003; TAKENAKA, 2003). Aspectos funcionais da batata e seus derivados O efeito benéfico de determinados tipos de alimentos sobre a saúde do hospedeiro é conhecido há muito tempo (OLIVEIRA, 2009). Apesar disso, o termo alimento funcional foi definido inicialmente no Japão, durante a década de 1980, como "alimento para uso específico de saúde". O conceito contemporâneo refere-se aos alimentos ou nutrientes cuja ingestão leva a importantes mudanças fisiológicas ao organismo, isoladas ou distintas daquelas associadas ao seu papel como nutriente (FOOD AND DRUG ADMINISTRATION, 2004). Com base em sua composição, surge a hipótese de que a yacon pode ser considerada um alimento funcional pelo seu conteúdo de substâncias bioativas como os FOS, inulina e compostos fenólicos (RIBEIRO, 2008). Quando ingeridos pelo homem, os frutanos atingem o cólon, onde são fermentados pela microbiota, composta principalmente de bifidobactérias. Pela ação dessas bactérias, são liberados ácidos graxos de cadeia curta (short chain fatty acids, SCFA) como ácido acético, propiônico e butírico, além de CO2, CH4 e H2 (WANG & GIBSON, 1993). Com a produção de ácidos de cadeia curta, a absorção de cálcio, ferro e magnésio é facilitada. Com 15 g de FOS por dia, a absorção de Ca++ é aumentada em 10,8% em humanos (GIBSON & ROBERFROID, 1995). No Brasil, de todos os benefícios atribuídos à yacon, a maior importância refere-se à redução da glicemia e ao auxílio na redução da obesidade (SILVA & CANDIDO, 2004). Sabe-se que a maior parte dos açúcares solúveis na yacon são frutoses, e este monossacarídeo não é dependente de insulina para ser captado pelas células para sua utilização, não elevando dessa forma os níveis de glicose no sangue. (SEMINÁRIO&VALDERRAMA, 2003; RIBEIRO, 2008). Além disso, estudos sugerem que os FOS e a inulina presentes na yacon, podem atuar na inibição dos estágios iniciais do câncer de cólon, reduzir os níveis de colesterol, pressão arterial e glicose no sangue. Também atuam melhorando a regularização da função intestinal, através da eliminação de bactérias patogênicas e putrefativas por efeito da multiplicação das bifidobactérias (GIBSON & ROBERFROID, 1995; AYBAR et al., 2001;GUIGOZ et al., 2002; PEREIRA & GIBSON, 2002; COUNDRAY et al., 2003; ALBUQUERQUE & ROLIM, 2011; LOBO et al., 2011; DE MOURA et al., 2012). O efeito antioxidante das raízes de yacon foi avaliado no estudo realizado por CASTRO et al. (2012). Os autores relataram que a atividade antioxidante permanece nas amostras secas e que a retenção da atividade antioxidante é dependente do método de secagem utilizado e da geometria das amostras. Neste estudo, confirmou-se que temperaturas de secagem próximas a 50oC e batatas cortadas na forma de tiras, resultam em uma melhor retenção da atividade antioxidante da yacon. De acordo com MAYDATA (2002), os compostos fenólicos têm como propriedades gerais serem antioxidantes. Dessa forma, exercem efeitos quelantes e modulam as atividades de vários sistemas enzimáticos, de modo a atuar majoritariamente na dieta, como elementos que promovem saúde ante aos fatores químicos e físicos estressantes para o organismo. Diversas pesquisas foram e estão sendo realizadas com o intuito de avaliar as propriedades funcionais da yacon e seus derivados. Algumas delas podem ser visualizadas na tabela 1. Potencialidades da yacon na tecnologia de alimentos O modo de consumo da yacon pode variar de acordo com sua utilização, mas é consumida preferencialmente in natura, por apresentar sabor adocicado e refrescante (SEMINARIO & VALDERRAMA, 2003). Nos mercados andinos, a yacon é classificada como fruta e é exposta juntamente com as maçãs, os abacates e os abacaxis, em vez de ser colocada com as batatas e outras culturas de tubérculos e raízes (VALENTOVÁ & ULRICHOVÁ, 2003). A yacon tem a aparência de batata doce e o seu sabor tem sido descrito como levemente adocicado, lembrando o sabor da melancia, tendo crocância de uma maçã recém-colhida. A casca da yacon apresenta uma cor que varia de marrom a uma tonalidade arroxeada, enquanto a porção comestível pode ser branca, amarela, laranja ou roxa, dependendo da quantidade de pigmentos presentes na raiz (MANRIQUE et al., 2005). A desidratação da yacon, para obtenção de farinha tem se mostrado interessante, não só por aumentar a sua vida útil, mas também por facilitar sua incorporação na formulação de bolos, biscoitos, doces, sucos, dentre outros (SILVA, 2007). Outra opção de comercialização e agregação de valores comerciais à yacon é a produção de sucos, que podem ser facilmente incorporados à dieta de diabéticos e da população em geral. No início da década de 90, foram desenvolvidas no Japão bebidas a partir da yacon branqueada, moída e submetida à ação de celulases a 45ºC por duas horas. O suco é utilizado como adoçante em formulações prontas para beber (QUINTEROS, 2000). HISAE et al. (1996) patentearam uma metodologia para preparar bebida nutritiva a partir de leite desnatado e suco de yacon fermentado pela ação das bactérias lácticas (Lactocacillus plantarum ). Inúmeras pesquisas foram e estão sendo desenvolvidas na área da tecnologia de alimentos utilizando a yacon e seus derivados, algumas delas são exemplificados na tabela 2. Segundo SILVA (2007), a indústria de panificação tem investido na tecnologia de alimentos ao elaborar produtos a partir de matérias-primas não convencionais, como a yacon, tendo um perfil nutricional em média de 65% de carboidrato, 8g de proteínas, pobre em lipídeos (0,52g) e rico teor de fibra alimentar (3,6g). Considerando tais características, esses produtos apresentam-se como alternativas alimentares de excelente valor nutritivo e funcional. Os frutanos presentes na yacon não necessitam de insulina para seu metabolismo, um dos fatores que justifica o desenvolvimento de novos produtos utilizando a yacon como alternativa de substituição ao açúcar, destinados a pacientes diabéticos. Esses compostos bioativos, inulina e FOS, são promissores na aplicação clínica, pois, além de melhorar a saúde intestinal, somam benefícios funcionais em indivíduos portadores de diabetes (ALBUQUERQUE & ROLIM, 2011). CONCLUSÃO: As pesquisas relacionadas à área da saúde utilizando a yacon e seus derivados se destacam pelo potencial prebiótico, atividade antioxidante, melhora do sistema imune e redução da glicemia. Em função dos benefícios nutricionais e funcionais que a batata yacon apresenta, a farinha dessa raiz vem sendo desenvolvida e utilizada como ingrediente em alimentos. O uso da yacon e seus derivados no desenvolvimento de novos produtos alimentícios são promissores, visto que suas propriedades funcionais estão sendo cada vez mais pesquisadas e comprovadas cientificamente. Percebe-se que há uma tendência na elaboração de produtos de panificação utilizando-se a farinha de yacon, e os resultados apresentam-se satisfatórios, tanto na tecnologia quanto nas avaliações sensoriais. O sabor adocicado da yacon, característico dos frutanos, favorece o desenvolvimento de produtos nesse segmento. AGRADECIMENTOS À Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio Grande do Sul (FAPERGS) pela bolsa de doutorado concedida. Ao Programa de Pós-graduação em Ciência e Tecnologia dos Alimentos, da Universidade Federal de Santa Maria, pelo apoio neste estudo. ALBUQUERQUE, E.N.; ROLIM, P.M. Potencialidades do yacon (Smallanthus sonchifolius) no diabetes Mellitus. Revista Ciências Médicas, v.20, n.3-4, p.99-108, 2011. 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