Existem três tipos de inibidores de -amilase: proteínas produzidas por plantas superiores principalmente derivadas de leguminosas e cereais, pequenos polipeptídios produzidos por várias estirpes de Streptomyces e pequenos carboidratos contendo nitrogênio produzidos por Streptomyces (WHITAKER, 1997; WHITAKER, 1996).
Embora a presença de um inibidor de amilase pancreática em feijões navy
(Phaseolus vulgaris) tenha sido primeiramente reportado por Bowman em 1945,
só depois, nos anos 80, foram feitas tentativas para purificar este inibidor (LIENER e KAKADE,1980).
Os inibidores de amilase do feijão inibem alfa amilase de larvas de insetos, mas não são ativos contra as amilases alfa ou beta do feijão, por isto tem sido proposto que o seu papel fisiológico seria o de proteger a semente contra ataque de insetos (SGARBIERI e WHITAKER, 1981). Esses inibidores são também capazes de inibir a alfa amilase da saliva humana, alfa amilase pancreática suína, mas não a de plantas superiores e de alfa amilases microbianas (SGARBIERI e WHITAKER, 1981) e nem as alfa amilases fúngicas (YAMADA et al., 2001). Devido a esta especificidade inibitória, o inibidor de alfa amilase despertou muita atenção como proteína inseticida e como fator antinutricional para humanos e para o gado (YAMADA et al., 2001).
Se os inibidores de alfa amilase são nutricionalmente importantes é uma controvérsia. Estes certamente diminuem lentamente a taxa de hidrólise do amido na saliva e intestino delgado de humanos e ratos, podendo-se observar algum amido não hidrolisado nas fezes de ratos experimentais alimentados com estes inibidores, sugerindo, desta forma, que estes inibidores poderiam ser ativos in
vivo (WHITAKER, 1996); mas em outras pesquisas não foi observada inibição do
crescimento de ratos alimentados com uma preparação contendo inibidor de alfa amilase purificado de feijões kidney vermelhos (LIENER, 1980). Entretanto, segundo WHITAKER (1996) existe um pequeno efeito destes inibidores no
crescimento de ratos e frangos. A glicose não é liberada tão rapidamente a partir da digestão do amido para o sangue de humanos e ratos na presença desses inibidores (WHITAKER, 1996), e têm sido relacionados com efeitos hipoglicemiantes (SHAHIDI, 1997). Porém, a instabilidade destes inibidores sob as condições do trato gastrointestinal resulta em um fracasso para reduzir a resposta insulínica, aumentando a produção calórica dos alimentos quando são usados estes inibidores como bloqueadores de amido (SHAHIDI, 1997).
LECTINAS (FITOHEMAGLUTININAS)
A presença de substâncias tóxicas nas sementes de certas plantas foi reconhecida, já em 1888, quando foi observado que a extrema toxicidade de feijões castor poderia ser atribuída à fração protéica que era capaz de aglutinar as células vermelhas sangüíneas. Atualmente, se conhece que substâncias similares freqüentemente referidas como hemaglutininas, estão amplamente distribuídas na natureza, até mesmo em leguminosas comestíveis como feijões kidney, soja, lentilhas, ervilhas, e muitas outras plantas que são comumente consumidas como alimento na dieta humana (LIENER, 1997). Porém as lectinas não só estão presentes em plantas, mas também existem em microrganismos e mamíferos, incluindo o homem (FROKIAER et al., 1997).
A mais importante característica na estrutura das lectinas é o fato de que contêm de 2 a 4 subunidades, sendo que cada subunidade apresenta um local para ligação com um açúcar específico (LIENER, 1997; IRISH et al., 1999). É esta característica de multivalência que confere às lectinas a habilidade para aglutinar células vermelhas sanguíneas (por ligações não covalentes com os carboidratos localizados na superfície das células da membrana) ou a precipitação de glicoproteínas, propriedade que é perdida se a molécula é dissociada em subunidades (LIENER, 1997).
A associação entre leguminosas e bactérias fixadoras de nitrogênio, principalmente do gênero Rhizobium é altamente específica e as lectinas que são secretadas pelas raízes desempenham um papel crucial nesta relação simbiôntica, assim como também as lectinas estariam envolvidas nos mecanismos de defesa das plantas contra insetos e microrganismos patogênicos (LIENER, 1997; MOORE et al., 2000).
O conteúdo, a toxicidade e as propriedades biológicas de lectinas de
Phaseolus vulgaris dependem da variedade. Embora alguns cultivares de feijão
contenham apenas pequenas concentrações de lectinas nas sementes, naqueles cultivares onde estão presentes, representam de 6 a 12% do conteúdo total de proteínas (SGARBIERI et al., 1979), sendo que aparecem principalmente nas variedades pigmentadas, quando comparadas com as brancas ou não pigmentadas (CHIARADIA e GOMES, 1997). As primeiras pesquisas sugeriram que a toxicidade das lectinas de Phaseolus vulgaris poderia ser atribuída a sua habilidade para ligar receptores específicos (carboidratos) localizados na superfície das células epiteliais no trato intestinal (LIENER, 1997). Isto foi observado em ratos, dado que a membrana da borda em escova do intestino destes animais contém quantidades substanciais de N-acetilgalactosamina e N- acetilglucosamina ligando-se fortemente a estes carboidratos as lectinas de soja, de feijões kidney, de feijões winged e de germe de trigo quando foram consumidos em estado nativo, sendo altamente tóxicos (IRISH et al., 1999). Por técnicas de imunofluorescência, analisando uma secção transversa do duodeno de ratos alimentados com dietas contendo feijões kidney, observou-se que, além da ligação da lectina na parede intestinal apareciam lesões, severos rompimentos e desenvolvimento anormal das microvilosidades intestinais (SGARBIERI e WHITAKER, 1982; LIENER, 1997). Esta forte ligação da lectina com as células epiteliais do trato digestivo estimula o crescimento do intestino delgado e do pâncreas como também a acumulação de poliaminas (FROKIAER et al., 1997).
Uma das principais conseqüências do dano provocado na mucosa intestinal por lectinas é o prejuízo na absorção de nutrientes como aminoácidos, lipídeos, vitamina B12 e interferência com o transporte de íons (SGARBIERI e WHITAKER, 1982). Existe também a possibilidade de que as lectinas possam inibir a atividade de certas enzimas intestinais que participam na digestão de proteínas (LIENER, 1997).
Foi observado também que animais germ free são mais toleráveis aos efeitos de leguminosas cruas na dieta que os animais convencionais. Uma ampla colonização de bactérias coliformes tem sido observada no intestino delgado de ratos e frangos, alimentados com dietas contendo feijões crus ou lectinas purificadas procedentes também de feijões. A explicação para este fenômeno não esta totalmente clara, mas a melhor explicação parece ser considerar que as
lectinas por causa de suas propriedades polivalentes podem-se ligar aos receptores na borda em escova como também aos receptores na superfície da bactéria. A lectina assim estaria atuando como uma cola entre a bactéria e a borda em escova. O efeito tóxico produzido por este enorme crescimento bacteriano tem sido explicado considerando que a permeabilidade do intestino delgado tem sido alterada, e as endotoxinas produzidas por estas bactérias podem entrar na corrente sangüínea com graves conseqüências (LIENER, 1997).
Em geral, a maior parte de lectinas é inativada com o tratamento térmico, tanto o processamento industrial quanto o cozimento doméstico (LIENER, 1997). Devido à sua característica particular de ligar açúcares específicos ou glicoconjugados, as lectinas têm ampla aplicação em laboratórios médicos e de pesquisa como na identificação de substâncias de grupos sanguíneos, receptores de membrana, e detecção de células malignas. Uma das mais interessantes aplicações de lectina na pesquisa médica foi o uso de lectinas para prevenir rejeição em transplantes de medula óssea, devido ao fato de que as lectinas da soja podem ser usadas para remover as células maduras T responsáveis pela rejeição. Também foi observado que a injeção tanto de lectina de soja quanto de feijões kidney retardou o crescimento de tumores transplantados em ratos (LIENER, 1997).