pmid: "39816105"
title: "Potencial do tempe de combinação de soja e feijão-veludo em melhorar a função cognitiva."
authors: "Astawan M, Damayanti AF, Wresdiyati T, Afifah DN, Rahmawati IS"
journal: "Narra J"
pubdate: "2024 Dec"
doi: "10.52225/narra.v4i3.1365"
source: "PMC Full Text"

Potencial do tempe de combinação de soja e feijão-veludo em melhorar a função cognitiva.

Autores

Astawan M, Damayanti AF, Wresdiyati T, Afifah DN, Rahmawati IS

Periodico

Narra J (2024 Dec)

Conteudo

Potencial do tempe combinado de soja e feijão-veludo na melhora da função cognitiva
Resumo
O feijão-veludo é uma leguminosa nativa da Indonésia que contém L-dopa, mas permanece subutilizado. O objetivo deste estudo foi analisar os efeitos de diferentes tipos de tempe (soja, feijão-veludo e sua combinação) sobre a função cognitiva, histologia cerebral, níveis de dopamina e β-amiloide sérico em ratos, bem como identificar os parâmetros que mais influenciam a função cognitiva, incluindo massa e volume cerebral, contagem de neurônios no hipocampo e níveis de dopamina e β-amiloide. Foi conduzido um estudo experimental utilizando delineamento inteiramente casualizado com um fator: a fonte proteica da dieta. Cinco grupos de ratos foram incluídos com base nas fontes proteicas: sem proteína, controle com caseína, farinha de tempe de soja, farinha de tempe de feijão-veludo e farinha de tempe combinado de soja e feijão-veludo. Este estudo avaliou o desempenho cognitivo medindo o tempo de conclusão do labirinto, enquanto massa e volume cerebral, histologia do hipocampo para contagem de células neuronais na seção do giro denteado, corno de Ammon 1 (CA1) e corno de Ammon 3 (CA3), dopamina cerebral e níveis séricos de β-amiloide foram mensurados após oito semanas de intervenção. Nossos dados indicaram que ratos privados de proteína apresentaram tempos de conclusão do labirinto significativamente mais lentos (p < 0,001), ressaltando a importância da proteína nos processos cognitivos. Ratos tratados com rações sem proteína tiveram massas cerebrais significativamente menores (p < 0,001) do que os outros tratamentos. A análise histológica do hipocampo mostrou que os três tipos de rações com tempe ajudaram a manter o número e a densidade de células neuronais no giro denteado e no CA3 do hipocampo. Além disso, a proteína na ração foi capaz de aumentar os níveis de dopamina e suprimir os níveis séricos de β-amiloide. Houve uma forte correlação entre o volume cerebral e a densidade de células neuronais na seção do giro denteado do hipocampo com a função cognitiva. Esses resultados destacam o papel promissor do tempe combinado no aumento da função cognitiva, da massa e volume cerebral, dos níveis de dopamina e na supressão do β-amiloide sérico.
Introdução
O feijão-veludo, um produto agrícola nativo da Indonésia, permanece relativamente desconhecido e subutilizado. Seu uso é principalmente limitado a servir como matéria-prima para a fabricação de tempe. No entanto, o tempe de feijão-veludo é menos popular que o tempe de soja devido à sua textura mais firme, aparência menos atraente e sabor menos desejável. Apesar disso, o feijão-veludo é nutricionalmente rico, composto por 31,79% de proteína, 4,52% de lipídios, 3,38% de minerais, 54,75% de carboidratos e 5,56% de água. Além disso, as sementes e cascas do feijão-veludo contêm o composto bioativo L-dopa, com concentrações de 7,56% e 3,89%, respectivamente. A L-dopa é um precursor da dopamina e atualmente é sintetizada (levodopa) para uso como tratamento em indivíduos com doença de Parkinson, que frequentemente apresentam comprometimento cognitivo. No entanto, a L-dopa sintética pode causar efeitos colaterais e exigir doses progressivamente crescentes.
A L-dopa natural encontrada na mucuna oferece um potencial promissor para o manejo de doenças neurodegenerativas que prejudicam a função cognitiva. Um ensaio envolvendo a administração de pó de mucuna como terapia para indivíduos com Parkinson foi conduzido, mas os participantes enfrentaram desafios de tolerabilidade, particularmente devido a efeitos colaterais gastrointestinais, como náusea. Para resolver esses problemas, avanços tecnológicos como o processo de fermentação usado na produção de tempeh oferecem uma solução promissora. Ao combinar soja com mucuna, espera-se que as qualidades físicas e nutricionais do tempeh resultante possam ser melhoradas, tornando-o uma opção mais viável para consumo. O objetivo deste estudo foi analisar o impacto de diferentes tipos de tempeh (soja, mucuna e sua combinação) na função cognitiva, histologia cerebral, níveis de dopamina cerebral e β-amiloide sérico em ratos experimentais. Além disso, este estudo teve como objetivo identificar os parâmetros (massa e volume cerebral, número de células neuronais do hipocampo na seção do giro denteado, corno de Ammon 1 (CA1) e corno de Ammon 3 (CA3), níveis de dopamina cerebral e níveis de β-amiloide sérico) que mais influenciam a função cognitiva.
Métodos
Desenho do estudo e configuração
Um estudo experimental foi conduzido utilizando um delineamento inteiramente casualizado (DIC) com um único fator, a fonte de proteína na dieta. Foram incluídos cinco grupos neste estudo com base nas fontes de proteína na ração: (a) um grupo de ratos sem conteúdo proteico na ração (sem proteína); (b) um grupo de ratos que receberam caseína (controle caseína); (c) um grupo de ratos que receberam farinha de tempeh de soja (tempeh de soja); (d) um grupo de ratos que receberam farinha de tempeh de mucuna (tempeh de mucuna) e; (e) um grupo de ratos que receberam uma combinação de farinha de tempeh de soja e mucuna (tempeh combinado de soja e mucuna). Cada grupo consistiu em cinco ratos. Durante o período do estudo, cada rato foi colocado em uma gaiola individual e recebeu uma ração na forma de farinha formulada com uma variedade de fontes de proteína com base nos grupos (caseína, tempeh de soja, tempeh de mucuna ou uma combinação de tempeh de soja e mucuna), bem como óleo de milho, pré-misturas de minerais e vitaminas, carboximetilcelulose (CMC), água e amido de milho. A ração e a água potável foram servidas ad libitum para cada grupo de ratos. Este estudo foi conduzido no Laboratório do Centro Seafast para Animais Experimentais, Institut Pertanian Bogor, Bogor, Indonésia. O desenho da pesquisa foi registrado no preclinicaltrials.eu com o número de identificação do protocolo atribuído PCTE0000536 (https://preclinicaltrials.eu/database/view-protocol/536). A análise histológica foi conduzida no Laboratório de Histologia da Faculdade de Medicina Veterinária e Biomedicina, Institut Pertanian Bogor, Bogor, Indonésia. Os níveis de dopamina cerebral e os níveis de β-amiloide sérico foram medidos usando kits de ELISA no Centro de Estudos de Animais Primatas, Institut Pertanian Bogor, Bogor, Indonésia.
Estratégia de amostragem e critérios de inclusão
O número de ratos utilizados no estudo foi calculado pela fórmula de Federer e resultou em um total de cinco ratos para cada grupo de tratamento como replicação. Portanto, o número total de ratos utilizados neste estudo foi 25. Os critérios de inclusão foram ratos brancos machos da linhagem Sprague-Dawley com quatro semanas de idade e peso de 80–90 gramas. Ratos não saudáveis e aqueles com peso inferior a 80 gramas foram excluídos.

Randomização e aclimatação dos animais
A aclimatação foi realizada por três dias para acostumar os ratos ao consumo de rações à base de farinha. Durante a aclimatação, os ratos receberam rações de caseína e água potável ad libitum. Em seguida, o peso corporal foi registrado para randomização e formação dos grupos. Os ratos que atenderam aos critérios de inclusão foram então randomizados em cinco grupos de tratamento. A variação de peso corporal dos ratos dentro de cada grupo não foi superior a 10 gramas, enquanto a variação média entre os grupos de tratamento não foi superior a 5 gramas.

Intervenção
A intervenção com as rações foi conduzida por oito semanas de acordo com os grupos de tratamento (grupo sem proteína, grupo caseína/controle, grupo tempe de soja, grupo tempe de feijão-veludo e grupo tempe combinado de feijão-veludo e soja). Para estabelecer uma linha de base, a caseína, uma proteína com taxa de digestibilidade de 100%, foi empregada como grupo controle. Um grupo sem proteína foi incluído para verificar o desempenho cognitivo de ratos privados de proteína dietética. As três variedades distintas de tempe foram incorporadas para investigar sua possível influência na função cognitiva. As rações foram fornecidas ad libitum.

Produção de tempe, farinha de tempe e formulação das rações
A produção de tempe envolveu a elaboração de tempe e farinha de tempe, que foram utilizados como rações para os ratos experimentais. Três tipos de tempe foram preparados: tempe 100% soja, tempe 100% feijão-veludo e um tempe combinado feito de 69% soja e 31% feijão-veludo. O tempe foi produzido na Rumah Tempe Indonesia (RTI), em Bogor, Indonésia.

O processo de preparação do tempe de feijão-veludo começou com a imersão das sementes por 48 h a 30 °C, seguida de fervura a 100 °C por 95 min. As sementes foram então descascadas, reimersas por 48 horas a 30 °C e lavadas para remover o muco. Uma segunda fervura a 100 °C por 15 min foi realizada, após a qual as sementes foram drenadas. Adicionou-se levedura (2 g/kg de feijão-veludo), e a mistura foi embalada em plástico de polietileno e fermentada a 30 °C por 48 h. Para o tempe combinado de soja e feijão-veludo, a soja e o feijão-veludo foram misturados na proporção de 69:31, embalados e fermentados sob as mesmas condições.
Devido ao menor tamanho dos grãos e ao diferente conteúdo antinutricional, a etapa de preparo da soja foi mais curta em comparação com a etapa de preparo do feijão-veludo. Os grãos de soja lavados foram deixados de molho por 2 horas a 30°C e, em seguida, fervidos por 15 minutos a 100°C. As cascas da soja foram trituradas em uma máquina descascadora e, depois, os grãos foram novamente deixados de molho por 12 h a 30°C. A soja foi separada da casca e lavada, sendo então fervida novamente por 15 min a 100°C. Não há diferença no processo de fermentação entre soja, feijão-veludo ou a combinação dos grãos na produção de tempeh.

A farinha de tempeh foi produzida seguindo as sete etapas estabelecidas em estudo anterior. A análise centesimal foi realizada na farinha e utilizada para preparar a fórmula da ração. A análise centesimal incluiu os teores de umidade, cinzas, gordura, proteína e carboidratos, e todos os procedimentos analíticos seguiram as diretrizes de 2012 da Association of Official Analytical Chemists (AOAC). O delineamento da ração para ratos obedeceu ao padrão da AOAC. As dietas experimentais foram formuladas para serem isoproteicas, contendo 10% de proteína bruta, 8% de gordura bruta, 5% de umidade, 1% de fibra bruta, 1% de vitaminas, 5% de minerais e 70% de carboidratos. A fonte proteica variou conforme o grupo de tratamento, enquanto óleo de milho, carboximetilcelulose (CMC) e amido de milho foram utilizados consistentemente como fontes de gordura, fibra e carboidratos, respectivamente.

Análise da função cognitiva por meio do teste do labirinto
Esta avaliação foi realizada utilizando o teste clássico do labirinto durante a sétima e a oitava semanas da intervenção alimentar. Na sétima semana, os ratos passaram por um processo de adaptação ao ambiente do labirinto. Os animais foram colocados no labirinto e guiados até alcançarem a linha de chegada. Esse processo de adaptação foi repetido três vezes em dias consecutivos. No dia seguinte, a função cognitiva dos animais foi avaliada. Antes da avaliação, os animais foram mantidos em jejum por seis horas para induzir a fome. A avaliação foi conduzida colocando-se alimento no ponto de chegada; em seguida, os ratos tiveram cinco minutos para completar o labirinto. O procedimento de teste foi replicado quatro vezes, com intervalo de um dia entre cada teste. O tempo que o rato levou para alcançar o ponto de chegada foi registrado como medida da função cognitiva. Quanto mais rápido o rato alcançava o ponto de chegada, melhor ele conseguia se lembrar do labirinto, sugerindo boa função cognitiva.

Análise da massa e do volume cerebral
Após oito semanas de tratamento, os ratos foram eutanasiados. Os ratos foram anestesiados com uma injeção intraperitoneal de uma mistura de cetamina (70 mg/kg de peso corporal) e xilazina (10 mg/kg de peso corporal). Confirmada a anestesia completa, o sangue foi coletado intracardiacamente para análise de β-amiloide, e os cérebros foram removidos. Os cérebros foram colocados em solução fisiológica de NaCl a 0,9%, secos com papel absorvente e pesados. Para medir o volume cerebral, a variação de volume foi avaliada em uma proveta contendo solução fisiológica de NaCl.

Análise histológica
O tecido cerebral do hipocampo foi fixado com solução de Bouin, após o que o tecido foi incluído pelo método padrão e seccionado em micrótomo rotativo com espessura de aproximadamente 4 µm. Os cortes histológicos foram então corados com hematoxilina-eosina. Os neurônios do hipocampo foram contados por campo de visão utilizando microscópio óptico equipado com câmera em aumento de 400×. As contagens celulares foram analisadas com o aplicativo ImageJ (National Institutes of Health and the Laboratory for Optical and Computational Instrumentation, Maryland, Estados Unidos).
Análise de dopamina
As amostras de tecido cerebral de rato (±0,5 g) foram preparadas como homogenatos na proporção tecido:solução salina tamponada com fosfato (PBS) de 1:9 (massa/volume). O homogenato foi então centrifugado por 5  min a 5000×g e a uma temperatura entre 2−8°C. O sobrenadante foi coletado para análise dos níveis de dopamina utilizando o kit ELISA DA (Dopamina) (Elabscience Biotechnology Co., Ltd., Wuhan, China) seguindo o protocolo do fabricante. A absorbância foi lida em leitor de microplacas a 450 nm. Os níveis de dopamina no cérebro do rato são apresentados em unidades de ng/100 g.
Análise de β-amiloide sérico
Os níveis séricos de β-amiloide foram analisados utilizando o kit ELISA Rat Aβ1-42 (Beta-amiloide 1-42) (Elabscience Biotechnology Co., Ltd., Wuhan, China) seguindo o protocolo do fabricante. Resumidamente, o sangue intracardíaco foi coletado em tubos contendo ácido etilenodiaminotetracético (EDTA) e centrifugado a 3000 rpm por 15  min para obtenção do soro. O soro foi preservado a -20°C antes da análise de β-amiloide. Uma alíquota de 100 µL de soro foi adicionada a cada poço, e a absorbância foi lida em leitor de microplacas a 450 nm. Os níveis séricos de β-amiloide no rato são apresentados em pg/mL.
Análise estatística
Os dados foram analisados por ANOVA de uma via para comparação entre os grupos. Havendo diferença significativa nos parâmetros mensurados em decorrência do tratamento administrado, a análise foi complementada pelo teste de Duncan de múltiplas comparações (DMRT) para determinar quais tratamentos diferiram significativamente ao nível de 5%. A análise de correlação de Pearson foi realizada para determinar a força da influência de cada parâmetro sobre a função cognitiva dos ratos. As análises estatísticas foram executadas no SPSS versão 22 para Windows (SPSS Inc., Chicago, Estados Unidos).
Resultados
Composição centesimal e composições das rações
Com base na análise centesimal das amostras de farinha, apresentada na Tabela 1, o tempe combinado apresentou características que não foram significativamente diferentes do tempe de soja em termos de teor de umidade, teor de cinzas e teor de proteína. O tempe combinado apresentou um teor de umidade que não foi significativamente diferente (p = 0,159) do tempe de soja, mas foi significativamente maior (p < 0,001) em comparação com a caseína, e menor (p < 0,001) em comparação com o tempe de mucuna. O tempe combinado também apresentou teores de proteína (p = 0,368) e cinzas (p = 0,721) que não foram significativamente diferentes do tempe de soja, mas ambos foram significativamente maiores (p < 0,001) em comparação com o tempe de mucuna e menores (p < 0,001) quando comparados à caseína (Tabela 1).

Composição centesimal da caseína e de três tipos de farinha de tempe
Parâmetros Farinha da amostra valor-p* Caseína Tempe de soja Tempe de mucuna Tempe combinado Umidade (%bu) 4.89 ± 0.35a 7.69 ± 0.24b 9.39 ± 0.12c 7.69 ± 0.24b <0.001 Cinzas (%bs) 4.02 ± 0.02c 1.84 ± 0.01b 1.32 ± 0.02a 1.84 ± 0.01b <0.001 Proteína (%bs) 78.12 ± 0.24c 44.86 ± 0.02b 36.77 ± 0.30a 43.58 ± 0.41b <0.001 Gordura (%bs) 0.13 ± 0.00a 25.87 ± 0.43d 3.94 ± 0.13b 24.01 ± 0.28c <0.001 Fibra bruta (%bs) 0a 2.21 ± 0.24c 1.30 ± 0.39b 1.15 ± 0.30b 0.006 Carboidrato (%bs) 14.73 ± 0.21a 23.82 ± 0.54b 95.24 ± 2.26d 29.31 ± 0.92c <0.001
Sobrescritos com letras diferentes (a, b, c e d) na mesma linha indicam diferenças significativas
Analisado por meio de ANOVA

Em relação ao teor de gordura, o tempe combinado apresentou níveis de gordura significativamente menores em comparação com o tempe de soja (p < 0,001) (Tabela 1). No entanto, seu teor de gordura foi significativamente maior (p < 0,001) quando comparado ao tempe de mucuna e à caseína. O teor de fibra bruta do tempe combinado não foi significativamente diferente (p = 0,608) do tempe de mucuna e foi significativamente maior em comparação com a caseína. Contudo, quando comparado ao teor de fibra bruta do tempe de soja, ainda foi significativamente menor (p = 0,006). Em relação ao teor de carboidratos, o tempe combinado apresentou níveis de carboidratos significativamente maiores (p < 0,001) em comparação com o tempe de soja e a caseína. No entanto, quando comparado ao tempe de mucuna, seu teor de carboidratos ainda foi significativamente menor (p < 0,001) (Tabela 1).

Cada dieta foi ajustada para atingir um nível proteico de 10%, sendo que o tempe de mucuna apresentou a maior quantidade de proteína (273.52 g) e a caseína a menor (128.02 g) devido às diferenças na densidade proteica. O teor de óleo de milho variou para equilibrar as necessidades de gordura, com o tempe de mucuna contendo 69.21 g e o tempe combinado a menor quantidade (24.91 g). O amido de milho serviu como componente principal, com a maior quantidade no grupo caseína e a menor no grupo tempe de mucuna, com 683.57 g e 570.14 g, respectivamente (Tabela 2).

Composição das rações experimentais para ratos com base nas fontes proteicas
Composição da ração (g/1000g) Grupos de tratamento com base na fonte proteica* Sem proteína Caseína Tempe de soja Tempe de feijão-veludo Tempe combinado Fonte proteica 0 128,02 222,92 273,52 229,44 Óleo de milho 80 79,83 21,21 69,21 24,91 Mistura mineral 50 44,85 45,90 46,38 45,82 Mistura vitamínica 10 10 10 10,00 10,00 Carboximetilcelulose (CMC) 10 10 5,08 6,44 7,37 Água 50 43,73 32,86 24,30 31,82 Amido de milho 800 683,57 662,04 570,14 650,64
Cada ração contém 10% de proteína
Análise da função cognitiva
Uma análise comparativa do parâmetro de tempo de percurso necessário para resolver o teste clássico do labirinto está representada na Figura 1. Os resultados revelaram que ratos alimentados com ração sem proteína apresentaram tempos de percurso significativamente mais lentos (p = 0,001) do que aqueles que receberam rações suplementadas com proteína (caseína, tempe de soja, tempe de feijão-veludo e tempe combinado). O tempo de percurso não foi significativamente diferente entre os grupos de ratos que consumiram as várias dietas contendo proteína (p = 0,061).
Comparações da análise da função cognitiva com base no tempo necessário para completar o teste clássico do labirinto entre os grupos tratados com diferentes fontes proteicas. O símbolo * indica uma diferença significativa em p < 0,05 em relação aos outros grupos.
Análise da massa e do volume cerebral
Os resultados das medições da massa e do volume cerebral são apresentados na Tabela 3. Ratos tratados com rações sem proteína apresentaram massas cerebrais significativamente mais leves (p < 0,001) do que os outros tratamentos. Ratos com o tratamento de tempe combinado apresentaram massa cerebral que não foi significativamente diferente (p = 0,061) daqueles tratados com tempe de soja, caseína e tempe de feijão-veludo. Ratos tratados com tempe de feijão-veludo apresentaram massa cerebral significativamente mais leve (p < 0,001) do que ratos tratados com caseína (Tabela 3).
Comparação da massa e do volume cerebral de ratos entre grupos tratados com diferentes fontes proteicas
Grupo de tratamento Massa cerebral (g) Volume cerebral (mL) Sem proteína 1,63 ± 0,67a 1,40 ± 0,23a Caseína 1,92 ± 0,07c 1,99 ± 0,07b Tempe de soja 1,89 ± 0,80bc 1,92 ± 0,06b Tempe de feijão-veludo 1,79 ± 0,07b 1,97 ± 0,05b Tempe combinado 1,85 ± 0,10bc 1,98 ± 0,04b valor de p* <0,001* <0,001*
Sobrescritos com letras diferentes (a, b, c e d) na mesma coluna indicam diferenças significativas.
Estatisticamente significativo em p = 0,05, usando ANOVA
A análise dos parâmetros de volume cerebral mostrou que ratos tratados com rações sem proteína apresentaram volumes cerebrais significativamente menores (p < 0,001) do que aqueles tratados com proteína (Tabela 3). Não houve diferença estatisticamente significativa no volume cerebral entre os grupos de tratamento que consumiram rações com diferentes tipos de proteína (p = 0,337) (Tabela 3).
Perfil histológico do hipocampo
O número de células neuronais hipocampais na secção do giro denteado é apresentado na Tabela 4. O número de células neuronais nas regiões do giro denteado, CA1 e CA3 variou entre os grupos de tratamento, destacando diferenças notáveis entre as fontes proteicas. No giro denteado, foram observadas diferenças significativas no número de neurônios (p < 0,001), com o grupo do tempe de mucuna apresentando as maiores contagens neuronais (165,85 ± 9,01), seguido pelo tempe de soja (158,30 ± 6,45), tempe combinado (151,40 ± 5,93), caseína (119,40 ± 6,03) e a ração sem proteína (95,12 ± 11,49). Na região CA1, embora as diferenças não tenham sido estatisticamente significativas, o grupo do tempe de mucuna ainda apresentou a maior densidade celular (67,05 ± 8,80), com os outros grupos proteicos mostrando aumentos moderados em relação à ração sem proteína. Diferenças significativas na região CA3 (p < 0,001) também indicaram que o tempe de mucuna teve a maior contagem de neurônios (51,40 ± 5,85), seguido pelo tempe combinado e tempe de soja (Tabela 4).
Número de células neuronais do hipocampo entre grupos tratados com diferentes fontes proteicas
Tratamento Número de células neuronais por campo visual (400×) Giro denteado Corno de Ammon 1 (CA1) Corno de Ammon 3 (CA3) Sem proteína 95,12 ± 11,49a 52,75 ± 2,12a 35,25 ± 7,42a Caseína 119,40 ± 6,03b 58,00 ± 8,02ab 37,00 ± 1,97a Tempe de soja 158,30 ± 6,45cd 61,55 ± 5,88ab 44,40 ± 3,71b Tempe de mucuna 165,85 ± 9,01d 67,05 ± 8,80b 51,40 ± 5,85c Tempe combinado 151,40 ± 5,93c 64,60 ± 7,89ab 45,30 ± 3,62bc valor-p <0,001* 0,169 <0,001*
Letras sobrescritas diferentes (a, b, c e d) na mesma coluna indicam diferenças significativas.
Estatisticamente significativo a p = 0,05, utilizando ANOVA
Níveis de dopamina cerebral e β-amiloide sérico
Os níveis de dopamina e β-amiloide em ratos submetidos a diferentes tratamentos com rações são apresentados na Tabela 5. A análise revelou diferenças significativas nos níveis de dopamina cerebral e β-amiloide sérico entre os grupos, ambos com p < 0,001. Os animais do grupo tempe de soja apresentaram o maior nível de dopamina, 3,64 ± 0,32 ng/100 g, seguidos pelos do grupo caseína, 2,45 ± 0,28 ng/100 g, e tempe de mucuna, 2,24 ± 0,22 ng/100 g. O grupo ração sem proteína apresentou o menor nível de dopamina, 1,88 ± 0,31 ng/100 g (Tabela 5). Comparações detalhadas entre os dois grupos de estudo são apresentadas na Tabela 5. Em relação aos níveis de β-amiloide, o grupo sem proteína apresentou a maior concentração, 58,03 ± 6,79 pg/mL, seguido pelo grupo tempe combinado, 42,61 ± 1,90 pg/mL, e caseína, 38,07 ± 0,24 pg/mL. O grupo tempe de soja apresentou o menor nível de β-amiloide, 29,01 ± 5,45 pg/mL (Tabela 5). Comparações detalhadas entre os dois grupos de estudo são apresentadas na Tabela 5.
Tratamento Dopamina (ng/100g) β-amiloide (pg/mL) Não proteico 1,88 ± 0,31a 58,03 ± 6,79d Caseína 2,45 ± 0,28b 38,07 ± 0,24b Tempeh de soja 3,64 ± 0,32c 29,01 ± 5,45a Tempeh de feijão-veludo 2,24 ± 0,22ab 50,52 ± 1,25c Tempeh combinado 2,16 ± 0,08ab 42,61 ± 1,90b valor-p <0,001* <0,001*
Letras sobrescritas diferentes (a, b, c e d) na mesma coluna indicam diferenças significativas.
Estatisticamente significativo a p = 0,05, usando ANOVA
Fatores associados à função cognitiva
Para compreender melhor os fatores associados à função cognitiva, várias variáveis foram medidas combinando os dados de todos os grupos de ratos e suas correlações com a função cognitiva foram medidas usando o teste de correlação de Pearson. As análises revelaram que houve fortes correlações negativas entre a massa cerebral (-0,694), o volume cerebral (-0,894), a contagem de neurônios do giro denteado (-0,833), a contagem de neurônios CA1 (-0,731) e a contagem de neurônios CA3 (-0,697) com o tempo de percurso necessário para resolver o labirinto clássico pelos animais, que foi utilizado como indicador da função cognitiva neste estudo. Em contraste, a dopamina (-0,288) e a β-amiloide (0,440) apresentaram correlações fracas com o tempo de percurso (Tabela 6).
Análise de correlação de Pearson mostrando fatores que influenciam a função cognitiva
Variável dependente Coeficiente de correlação de Pearson Massa cerebral Volume cerebral Número de células neuronais Dopamina β-amiloide Giro denteado CA1 CA3 Tempo de percurso -0,694* -0,894* -0,833* -0,731* -0,697* -0,288 0,440
CA1: cornu ammonis 1; CA3: cornu ammonis 3.
Estatisticamente significativo a p < 0,05
Discussão
O tempeh de feijão-veludo tem encontrado resistência do consumidor principalmente devido aos seus atributos sensoriais indesejáveis. Apesar de seus potenciais benefícios à saúde, atribuídos à presença de L-dopa, um precursor da dopamina, seu sabor e aparência desagradáveis limitaram sua adoção generalizada. Para enfrentar esses desafios, a combinação de feijão-veludo com soja na produção de tempeh foi explorada para melhorar sua aceitabilidade e perfil nutricional. Um estudo recente demonstrou que essa combinação melhorou significativamente o apelo sensorial do tempeh, conforme avaliado por classificações hedônicas e avaliações rate-all-that-apply (RATA), com os participantes preferindo o tempeh de feijão-veludo e soja em relação ao tempeh apenas de feijão-veludo, indicando que a adição de soja contribuiu para um aroma, textura e cor mais favoráveis. Além disso, este estudo revelou que o tempeh combinado apresentou maior teor de proteína em comparação com o tempeh feito apenas de feijão-veludo. Esse aprimoramento nutricional provavelmente se deve ao efeito sinérgico de duas fontes ricas em proteínas, incluindo soja e feijão-veludo. Com seu alto teor de proteína (37-42%) e perfil completo de aminoácidos, a soja fornece um valioso impulso nutricional ao feijão-veludo, resultando em um produto de tempeh com qualidade proteica melhorada.
Este estudo investigou os potenciais efeitos de melhora cognitiva do tempeh de soja e mucuna. Utilizando o teste do labirinto, o tempo necessário para os ratos navegarem pelo labirinto serviu como métrica para o desempenho de aprendizado e memória. Em nosso estudo, o conteúdo proteico da dieta influenciou significativamente a função cognitiva. Um estudo anterior estabeleceu uma correlação entre a qualidade da proteína dietética, particularmente a disponibilidade de aminoácidos essenciais, e o desempenho cognitivo aprimorado, que inclui melhora do foco, da função cognitiva e do bem-estar psicossocial. O processo de fermentação envolvido na produção do tempeh aumentou a biodisponibilidade de nutrientes ao simplificar compostos complexos e converter proteínas insolúveis em formas solúveis. Esses compostos solúveis são mais facilmente absorvidos e utilizados pelo organismo. A melhora observada na função cognitiva entre os ratos alimentados com rações contendo soja, especificamente aqueles nos grupos do tempeh de soja e do tempeh combinado, é provavelmente atribuída à presença de isoflavonas, principalmente daidzeína e genisteína, em sua forma livre de aglicona.

A daidzeína, em particular, demonstrou melhorar a função cognitiva motora e reduzir comportamentos de ansiedade em ratos modelo da doença de Parkinson. Da mesma forma, o consumo de genisteína levou a melhores desfechos comportamentais em ratos modelo da doença de Alzheimer. As potentes propriedades antioxidantes da genisteína explicam parcialmente esses efeitos benéficos. Além disso, acredita-se que a presença de ácido fólico e vitamina B12 no tempeh de soja contribua para as melhorias cognitivas observadas nesses ratos. O processo de fermentação envolvido na produção do tempeh, facilitado pela Klebsiella pneumoniae não patogênica, resulta na síntese de vitamina B12, melhorando ainda mais a qualidade nutricional desse alimento à base de soja.

Por outro lado, o conteúdo natural de L-dopa nas sementes de mucuna, juntamente com alcaloides e ácido ursodesoxicólico, desempenha um papel essencial como agente neuroprotetor que ajuda a manter a função cognitiva. Embora a L-dopa sintética seja atualmente usada como terapia para indivíduos com doença de Parkinson, ela pode ter efeitos colaterais, incluindo discinesia (movimentos involuntários). Além disso, a alta atividade antioxidante dos compostos encontrados nas sementes de mucuna reforça ainda mais seu papel como agente neuroprotetor. Um estudo indicou que o extrato da semente crua de mucuna pode inibir as atividades da acetilcolinesterase (AChE), butirilcolinesterase (BChE) e monoamina oxidase (MAO), todas associadas à diminuição da função cognitiva em indivíduos com doença de Alzheimer.
Neste estudo, o volume cerebral indicou uma forte correlação com a função cognitiva em ratos. A proteína derivada dos três tipos de tempeh é efetivamente utilizada para aumentar o volume cerebral desses ratos. Isso sugere que a proteína vegetal da soja é uma opção viável para aumentar a massa e o volume cerebral, potencialmente levando a melhorias na inteligência individual. Além disso, a evolução do tamanho do cérebro está positivamente correlacionada com o aumento do número de células neuronais, o que desempenha um papel crucial no aprimoramento da função cognitiva. Especificamente, um estudo afirmou que a deficiência de proteína em ratos impacta significativamente o tamanho do cérebro, a arborização dendrítica, a maturação celular e a conectividade cerebral que sua prole pode herdar. Esse fenômeno ficou evidente neste estudo, no qual ratos alimentados com uma dieta deficiente em proteína exibiram massa e volume cerebral significativamente menores.

A análise histológica do hipocampo neste estudo foi conduzida para investigar os efeitos do tratamento com ração sobre os estágios celulares, observando o número de células neuronais nas regiões do giro denteado, CA1 e CA3 do hipocampo do cérebro dos ratos. Cada parte do hipocampo desempenha um papel específico na regulação da função cognitiva. Os neurônios na região do giro denteado são cruciais para a formação da memória, contribuindo significativamente para o desenvolvimento de memórias episódicas de curto e médio prazo e transmitindo informações diretamente para a região CA3. Os neurônios na região CA1 estão envolvidos no reconhecimento de objetos, essencial para a navegação e para recuperar a essência dos eventos na memória. A região CA3 regula especificamente a memória espacial, o reconhecimento de objetos familiares e a precisão na recordação de eventos em um intervalo de tempo relativamente curto.

Os resultados indicam que os ratos nos três grupos de tratamento com ração de tempeh apresentaram um maior número de células neuronais nas seções do giro denteado e CA3, exibindo uma densidade mais alta em comparação com os ratos tratados com rações sem proteína e caseína. Esses achados sugerem que a administração de tempeh de soja, tempeh de feijão-veludo e tempeh combinado a ratos pode ajudar a preservar o número de células neuronais no giro denteado. Essa condição aponta para a presença de compostos bioativos nos três tipos de tempeh, que podem proteger as células neuronais de danos causados pelo estresse oxidativo. O estresse oxidativo pode ser causado por radicais livres, que aumentam a morte celular e o dano tecidual.
Doenças associadas ao declínio cognitivo estão frequentemente ligadas a níveis anormais de dois compostos no cérebro: dopamina e β-amiloide. A deficiência de dopamina é frequentemente correlacionada com o surgimento de ansiedade, dificuldades de concentração e a fisiopatologia da doença de Parkinson. Por outro lado, a β-amiloide é comumente reconhecida como um dos fatores que contribuem para a doença de Alzheimer [35]. Curiosamente, os ratos tratados com tempe de soja apresentaram os níveis mais altos de dopamina e os níveis mais baixos de β-amiloide neste estudo. Em contraste, os ratos nos grupos de tratamento com tempe de feijão-veludo e tempe combinado tiveram níveis de dopamina que não diferiram significativamente entre si. Os níveis mais baixos de dopamina observados no grupo do tempe de feijão-veludo, em comparação com o grupo do tempe de soja, podem ser atribuídos à possível perda de L-dopa durante o processo de fabricação do tempe ou a alterações em sua forma. Além disso, quando a L-dopa é consumida por via oral, é provável que seja descarboxilada em dopamina, impedindo-a de alcançar o sistema nervoso central. Outra possibilidade é que a L-dopa seja absorvida no trato digestivo dos ratos.
Conclusão
A qualidade da proteína e a presença de compostos antioxidantes nos três tipos de tempe desempenham um papel crucial na melhora da função cognitiva em ratos experimentais. O consumo de tempe de soja, tempe de feijão-veludo ou uma combinação de ambos pode melhorar a função cognitiva dos ratos ao preservar as células neuronais no hipocampo, aumentar a massa e o volume cerebral, elevar os níveis de dopamina e suprimir os níveis séricos de β-amiloide. Notavelmente, os fatores que influenciaram significativamente a função cognitiva foram o volume cerebral e o número de células neuronais no giro denteado. O uso combinado de tempe de soja e feijão-veludo demonstra um potencial promissor para melhorar a função cognitiva, indicando um efeito sinérgico entre essas duas variedades de feijão.
Aprovação ética
Esta análise foi aprovada na revisão ética pela Comissão de Ética Animal da Faculdade de Medicina Veterinária e Biomedicina, Institut Pertanian Bogor, nº 035/KEH/SKE/III/2023.
Conflitos de interesse
Todos os autores declaram não haver conflitos de interesse.
Financiamento
Este estudo foi financiado pelo esquema “Riset Kolaborasi Indonesia”, ano fiscal de 2024.
Dados subjacentes
Os dados derivados que apoiam os achados deste estudo estão disponíveis com o autor correspondente, mediante solicitação.
Como citar
Astawan M, Damayanti AF, Wresdiyati T, et al. Potential of soybean-velvet bean combination tempe in improving cognitive function. Narra J 2024; 4 (3): e1365 - http://doi.org/10.52225/narra.v4i3.1365.
Referências
Potencial nutricional e antinutricional de três acessos de feijão-veludo (Mucuna pruriens (L.) DC var. pruriens): uma leguminosa tribal subutilizada
Composição físico-química do feijão-veludo indonésio (Mucuna pruriens L.)
Conteúdo nutricional e as atividades da L-dopa (L-3,4-di-hidroxifenilalanina) de Mucuna pruriens L
Mulyani Y
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