5. Química
Todas as diversas substâncias alimentares dividem-se naturalmente em dois grupos: orgânicas e inorgânicas; sendo o grupo orgânico subdividido em substâncias que contêm nitrogênio e aquelas que não o contêm. Estas últimas subdividem-se, por sua vez, em corpos gordurosos, compostos de carbono e hidrogênio, combinados com uma proporção muito pequena de oxigênio; e em carboidratos, que também são constituídos por carbono…
Todas as diversas substâncias alimentares dividem-se naturalmente em dois grupos: orgânicas e inorgânicas; sendo o grupo orgânico subdividido em substâncias que contêm nitrogênio e aquelas que não o contêm.
Estas últimas subdividem-se, por sua vez, em corpos gordurosos, compostos de carbono e hidrogênio, combinados com uma proporção muito pequena de oxigênio; e em carboidratos, que também são constituídos por carbono unido ao hidrogênio e ao oxigênio, mas nos quais estes dois últimos elementos existem sempre na mesma proporção em que se encontram na água (H₁₀O₅).
Tais são os corpos poliméricos: goma, celulose, dextrina, amido, etc. A glicose, que
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forma a parte sólida e cristalizável do mel, e que existe na maioria das frutas secas, na superfície das quais forma eflorescências, é representada pela fórmula C₆H₁₀O₅ + H₂O — isto é, constitui o produto final da transformação da celulose e, mais particularmente, do amido.
Uma molécula de dextrina, ao absorver duas moléculas de água, dá origem a duas moléculas de glicose.
A levulose, encontrada em grande número de frutas, e a galactose, são isômeras da glicose; a fórmula da sacarose, ou açúcar de cana, e de seu corpo isômero, a lactose, ou açúcar do leite, é representada por duas moléculas de glicose menos uma de água.
Existem, contudo, algumas poucas substâncias que não se enquadram nessa classificação, como o álcool, a pectina e os ácidos vegetais. O álcool ocupa uma posição intermediária entre os corpos gordurosos e os carboidratos, enquanto as outras substâncias mencionadas são ainda mais oxidadas do que os carboidratos.
Alguns químicos classificam todas as substâncias não nitrogenadas — isto é, os corpos gordurosos e os carboidratos — sob o nome geral de hidrocarbonetos; mas, embora essa classificação possa, sob certos pontos de vista, ter o mérito da conveniência, ela carece de clareza e precisão.
Todos os carboidratos estão amplamente presentes nos produtos vegetais e frutíferos; mas, com exceção do açúcar do leite (lactina) e do açúcar muscular (inosite), nenhum dos elementos desse grupo pertence aos tecidos animais saudáveis.
Por outro lado, os verdadeiros hidrocarbonetos, consistindo em um ácido graxo combinado com um radical, ocorrem igualmente na matéria animal e na vegetal. Entre esses corpos gordurosos, aquele conhecido como “estearina” é peculiar às substâncias animais, enquanto tanto o reino animal quanto o vegetal são ricos em “palmatina” e “oleína”, sendo esta última, como gordura líquida, encontrada principalmente nos produtos vegetais. (1)
Antigamente, Justus von Liebig ensinava que o destino dos princípios nitrogenados na economia animal era completamente distinto daquele dos princípios não nitrogenados. Segundo essa teoria, os primeiros contribuíam para o crescimento e a nutrição dos elementos do organismo animal, bem como para a produção de força muscular e nervosa, enquanto os últimos serviam apenas como produtores de calor, sendo, por isso, denominados elementos “respiratórios” dos alimentos.
Sabe-se hoje que, ao estabelecer essa classificação, Liebig se equivocou, e que nem a ação dos princípios nitrogenados se limita exclusivamente à nutrição, nem a dos corpos gordurosos à produção de calor.
Na verdade, estes últimos, embora sejam particularmente produtores de calor, participam também do processo de nutrição e, longe de estarem tão restritos em sua função quanto se supunha, está agora comprovado que os corpos gordurosos constituem a verdadeira fonte de força física e que podem ser justamente considerados como os geradores da energia motora; enquanto aos princípios nitrogenados parece caber a função de originar os elementos que compõem o próprio organismo animal.
Ora, certos experimentos recentes e numerosos, realizados não em animais inferiores, mas no próprio homem — e que, portanto, possuem considerável valor — demonstram que a produção de força não se deve à oxidação do elemento nitrogenado dos tecidos vivos do organismo, como anteriormente se acreditava segundo a teoria de Liebig, mas, ao contrário, à oxidação de substâncias hidrocarbonadas.
Assim, a produção de força mecânica, assim como a de calor, é resultado da oxidação dos elementos carbono e hidrogênio; a energia liberada pela ação química manifestando-se sob a forma de força mecânica. (1)
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Os corpos gordurosos propriamente ditos — estearina, palmatina e oleína — desempenham, portanto, tanto o papel de produtores de força quanto aquele que Liebig lhes atribuía exclusivamente, de produtores de calor.
Ora, a capacidade de produzir calor depende da quantidade de carbono e hidrogênio ainda não oxidados existente em uma determinada substância, e essa condição se realiza de maneira especial na composição dos corpos gordurosos.
É sob esse ponto de vista que se torna necessário distinguir entre os hidrocarbonetos — corpos gordurosos — e os carboidratos
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— substâncias amiláceas e açucaradas — porque estes últimos contêm uma proporção de oxigênio suficiente para oxidar todo o hidrogênio que possuem, deixando apenas o carbono não oxidado; enquanto, nos corpos gordurosos, não apenas o carbono, mas também a maior parte do hidrogênio permanece não oxidada.
No que diz respeito à utilização dos carboidratos, é sob a forma final de açúcar que todos eles entram, em última instância, no organismo. Pode-se dizer que, enquanto a saliva e o suco pancreático desempenham o papel inicial na conversão do amido em açúcar, é o fígado que toma a iniciativa na assimilação desse açúcar; e essa ação dá origem, aparentemente, à substância amiloide, coloidal ou não difusível conhecida como glicogênio, substância que, por sua vez, é convertida em matéria hidrocarbonada ou gordurosa. (1)
É, portanto, sob a forma final de matéria gordurosa que as substâncias amiláceas e açucaradas atuam como produtoras de calor. Essa transformação é provavelmente realizada pela liberação de ácido carbônico e oxigênio, processo que deixaria, da composição de um carboidrato, apenas a fórmula química de um corpo gorduroso:
C₁₂H₁₀O₉ − CO₂₂O − C₁₁H₁₀O.
Deve-se ter em mente que, como produtores de força, o açúcar e suas formas anteriores, como dextrina, goma e amido, possuem apenas o valor correspondente à quantidade de substância oxidável e não oxidada que contêm.
Passando à consideração dos princípios nitrogenados, verificamos que eles existem tanto em alimentos de origem animal quanto vegetal e que, qualquer que seja sua origem na natureza, são absolutamente idênticos.
A albumina vegetal é obtida principalmente dos cereais e, em menor quantidade, de nozes e
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plantas leguminosas; a fibrina vegetal é obtida pela lavagem da farinha dos cereais, na qual faz parte da substância conhecida como glúten bruto, podendo ser separada do glúten puro mediante tratamento com álcool em ebulição.
Ela também existe no suco de uva e na maioria das plantas leguminosas.
A caseína vegetal encontra-se em grande quantidade em todos os tipos de feijões, ervilhas e outras sementes, sendo frequentemente denominada legumina. Está presente também, juntamente com a albumina, nas amêndoas e em outros grãos oleaginosos.
Restam ainda duas substâncias orgânicas nitrogenadas, cuja origem é exclusivamente animal e que formam um grupo separado, facilmente distinguível do anteriormente descrito pelo fato de não produzirem proteína pela ação do calor e de um álcali, como ocorre com as substâncias albuminosas, fibrinosas e caseínicas.
Esses princípios, a gelatina e a condina, são derivados dos ossos e dos tecidos fibrosos animais, das cartilagens e dos materiais ligamentares e tendinosos, e deles se constitui a gelatina presente nos caldos de carne. (1)
Seu valor nutritivo tem sido amplamente discutido e foi objeto de uma investigação especial conduzida pela Academia de Ciências de Paris, há cerca de quarenta anos. As conclusões alcançadas pela comissão encarregada de examinar a questão tendiam a demonstrar que o valor alimentar dos compostos gelatinosos, se não absolutamente nulo, era ao menos extremamente duvidoso.
Bischoff e Voit, entretanto, mais recentemente (1874), emitiram a opinião de que essas substâncias podem compensar o desgaste proteico e, em certa medida, servir como substituto, por mistura, de outros materiais plásticos.
A ação específica dos princípios nitrogenados proteicos é, como já vimos, fornecer elementos, em primeiro lugar, para o desenvolvimento e, em segundo, para a renovação,
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dos tecidos do organismo animal.
Esses princípios proteicos também participam da produção das secreções do organismo; e, como a quantidade de secreções mantém relação proporcional com a atividade vital, é fácil compreender quão necessária é a ingestão desses princípios para a integridade das funções animais.
Para completar nosso esboço sobre a natureza e o destino dos elementos que entram na composição dos alimentos, resta dizer algumas palavras sobre seus constituintes inorgânicos.
Estes, sob a forma de sais minerais e água, são indispensáveis à nutrição dos seres vivos. Entre essas substâncias, as principais são os compostos de cal, magnésia, potassa, soda e ferro, bem como os cloretos e os ácidos fosfórico, carbônico e sulfúrico, sendo a cal e os fosfatos, talvez, os mais essenciais.
O papel desempenhado no organismo animal pela água e pelos sais parece consistir principalmente em contribuir para estabelecer as condições necessárias à produção das reações químicas pelas quais as substâncias proteicas e outras são assimiladas, além de formar a parte líquida dos humores corporais.
(O soro ou parte aquosa do sangue, um líquido levemente albuminoso, atinge cerca de três litros no corpo humano.)
Os sais não parecem ser, por si mesmos, capazes de produzir força, mas constituem parte essencial de todos os humores e secreções e existem combinados com os princípios orgânicos em todos os tecidos animais.
Os diversos sais necessários para completar a alimentação estão presentes tanto nos vegetais quanto na carne. No reino vegetal, a maior proporção de fosfatos, cloretos e potassa encontra-se nos cereais, e é digno de nota que esses sais, assim como os elementos nitrogenados, estão presentes principalmente no tegumento ou parte externa do grão; consequentemente, o pão branco comum contém apenas uma proporção relativamente pequena desses elementos.
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Para obter o valor completo da farinha, ela deve ser consumida sem peneiramento — isto é, a farinha deve ser utilizada integralmente, sem ser privada, pelo refinamento, de suas partes externas.
A água fornece cloreto de sódio, carbonato de cal e sílica; o ferro está presente em grande quantidade em ervilhas, feijões e lentilhas; as ervas e os vegetais leguminosos são ricos em fosfatos de cal.
Por meio da tabela seguinte, pode-se perceber e compreender facilmente a composição das diversas substâncias alimentares mais utilizadas, tanto de origem vegetal quanto animal, bem como seus valores nutritivos comparativos. As análises apresentadas são as de Fresenius, Letheby, Pavy, Church, Wolff, Knop e Payen:
EM 100 PARTES
| Substância Alimentar | Matéria Nitrogenada | Matéria Hidrocarbonada | Matéria Salina | Água |
|---|---|---|---|---|
| Carne bovina magra | 19,3 | 3,6 | 5,1 | 72,0 |
| Carne bovina gorda | 14,8 | 29,8 | 4,4 | 51,0 |
| Carne de carneiro magra | 18,3 | 4,9 | 4,8 | 72,0 |
| Carne de carneiro gorda | 12,4 | 31,1 | 3,5 | 53,0 |
| Vitela | 16,5 | 15,8 | 4,7 | 63,0 |
| Carne suína gorda | 9,8 | 48,9 | 2,3 | 39,0 |
| Presunto seco | 8,8 | 73,3 | 2,9 | 15,0 |
| Dobradinha | 13,2 | 16,4 | 2,4 | 68,0 |
| Peixe branco | 18,1 | 2,9 | 1,0 | 78,0 |
| Peixe vermelho (salmão) | 16,1 | 5,5 | 1,4 | 77,0 |
| Ostras | 14,010 | 1,515 | 2,695 | 80,385 |
| Mexilhões | 11,72 | 2,42 | 2,73 | 75,74 |
| Clara de ovo | 20,4 | … | 1,6 | 78,0 |
| Gema de ovo | 16,0 | 30,7 | 1,3 | 52,0 |
| Leite de vaca (lactina 5,2) | 4,1 | 3,9 | 0,8 | 86,0 |
| Creme (lactina 2,8) | 2,7 | 26,7 | 1,8 | 66,0 |
| Manteiga | … | 83,0 | 2,0 | 15,0 |
| Queijo Gruyère | 31,5 | 24,0 | 3,0 | 40,0 |
| Queijo Roquefort | 26,52 | 30,14 | 5,07 | 34,55 |
| Queijo holandês | 29,13 | 27,54 | — | 36,10 |
| Queijo Chester | 25,99 | 26,34 | 4,16 | 35,92 |
| Queijo Parmesão | 44,08 | 15,95 | 5,72 | 27,56 |
| Queijo Cheddar | 28,4 | 31,1 | 4,5 | 36,0 |
EM 100 PARTES
| Substância Alimentar | Carboidratos | Matéria Nitrogenada | Matéria Hidrocarbonada | Matéria Salina | Água |
|---|---|---|---|---|---|
| Feijões | 55,86 | 30,8 | 2,0 | 3,65 | 8,40 |
| Feijão branco (haricots) | 55,7 | 25,5 | 2,8 | 3,2 | 9,9 |
| Ervilhas secas | 58,7 | 23,8 | 2,1 | 2,1 | 8,3 |
| Lentilhas | 56,0 | 25,2 | 2,6 | 2,3 | 11,5 |
| Batatas | 21,9 | 2,50 | 0,11 | 1,26 | 74,0 |
| Trufas negras | 16,0 | 8,775 | 0,560 | 2,070 | 72,0 |
| Cogumelos | 3,0 | 4,680 | 0,396 | 0,458 | 91,010 |
| Cenouras | 14,5 | 1,3 | 0,2 | 1,0 | 83,0 |
| Couve-marinha (sea-kale) | 2,8 | 2,4 | … | (≈3,0) | 93,3 |
| Nabos | 7,2 | 1,1 | … | 0,6 | 91,0 |
| Repolho | 5,8 | 2,0 | 0,5 | 0,7 | 91,0 |
| Beterraba | 13,5 | 0,4 | … | (≈1,0) | 82,2 |
| Tomate | 6,0 | 1,4 | … | (≈0,8) | 89,8 |
| Batata-doce | 26,25 | 1,50 | 0,30 | 2,60 | 67,50 |
| Agrião | 3,2 | 1,7 | … | (≈0,7) | 93,1 |
| Araruta (arrow-root) | 82,0 | … | … | … | 18,0 |
| Trigo duro seco | 67,112 | 22,75 | 2,61 | 3,02 | … |
| Trigo comum seco | 77,05 | 15,25 | 1,95 | 2,75 | … |
| Aveia (farinha) | 63,8 | 12,6 | 5,6 | 3,0 | 15,0 |
| Cevada (farinha) | 74,3 | 6,3 | 2,4 | 2,0 | 15,0 |
| Centeio (farinha) | 73,2 | 8,0 | 2,0 | 1,8 | 15,0 |
| Milho seco | 71,55 | 12,50 | 8,80 | 1,25 | … |
| Arroz seco | 89,65 | 7,55 | 0,80 | 0,90 | … |
| Trigo-sarraceno | 64,90 | 13,10 | 3,0 | 2,50 | 13,0 |
| Farinha de quinoa | 56,80 | 20,0 | 5,0 | (≈1,0) | 15,0 |
| Farinha de dhoora | 74,0 | 9,0 | 2,6 | 2,3 | … |
| Figos secos | 65,9 | 6,1 | 0,9 | 2,3 | 17,5 |
| Tâmaras | 65,3 | 6,6 | 0,2 | 1,6 | 20,8 |
| Bananas | (≈19,0) | 4,820 | 0,632 | 0,791 | 73,900 |
| Nozes (descascadas) | 8,9 | 12,5 | 3,6 | (≈1,7) | 44,5 |
| Avelãs | 11,1 | 8,4 | 28,5 | (≈1,5) | 48,0 |
| Amendoim (descascado) | 11,7 | 24,5 | 50,0 | (≈1,8) | 7,5 |
| Coco | 8,1 | 5,5 | 35,9 | (≈1,0) | 46,6 |
| Castanhas frescas (descascadas) | 42,7 | 3,0 | 2,5 | (≈1,8) | 49,2 |
| Alfarroba | 67,9 | 7,1 | 1,1 | (≈2,9) | 14,6 |
| Cacau (nibs / chocolate) | 11,10 | 21,20 | 50,0 | 3,0 | 12,0 |
As frutas frescas das classes drupáceas, bacáceas e pomáceas — ameixas, pêssegos, azeitonas, cerejas, uvas, groselhas, oxicocos, groselhas-espinhosas, laranjas, cidras, maçãs, peras, etc., etc. — contêm uma proporção muito elevada de carboidratos, ácidos vegetais, sais e água.
Temos, então, claramente demonstrado pela análise precedente que não apenas as substâncias vegetais contêm todos os elementos necessários à nutrição e à produção de força e calor, como também os contêm, proporcionalmente, em quantidade ainda maior do que a encontrada nas substâncias animais.
Por exemplo, ervilhas, feijões, lentilhas e haricots contêm de 23 a 30 por cento de matéria proteica, de 55 a 58 de amido e cerca de 3 de sais minerais, enquanto os alimentos de origem animal contêm de 8 a 19 por cento de matéria proteica e nenhum carboidrato.
A matéria gordurosa, entretanto, está presente em maior quantidade nas carnes do que nos vegetais e cereais comuns; mas o uso de óleos de sementes e de nozes compensa amplamente essa deficiência.
Também se demonstra que não apenas os valores nutritivos e dinâmicos dos alimentos vegetais, considerados em sua totalidade, são superiores aos dos alimentos de origem animal, considerados igualmente em seu conjunto, mas que os primeiros contêm, além disso, toda uma classe de princípios que não existem na composição dos segundos.
Esses são os carboidratos, cujo papel relativo na alimentação humana veremos mais adiante.
E, se aos produtos vegetais propriamente ditos forem acrescentados certos outros alimentos que, embora de origem animal, podem, sem inconsistência, ser introduzidos em um regime pitagórico — tais como leite, ovos, creme, manteiga e queijo — temos à nossa disposição toda a gama das substâncias que, dentre todos os alimentos conhecidos pelo homem, são as mais ricas em nitrogênio e hidrocarbonetos.
Digo “sem inconsistência”, porque:
(1) Todos os animais da ordem à qual o próprio homem pertence são nutridos, durante sua infância, por
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leite, cujos derivados não podem, portanto, ser considerados impróprios à sua ou à nossa nutrição;
(2) Porque todas essas substâncias, especialmente o queijo e a coalhada, faziam habitualmente parte da dieta dos povos antigos fitívoros;
(3) Porque a moralidade não é de modo algum ofendida por seu uso;
(4) Porque, como veremos adiante, seu uso não é excluído por considerações econômicas.
No que diz respeito à quantidade proporcional de cada princípio que deve entrar na alimentação diária do homem, ela varia conforme o sexo, as circunstâncias e os hábitos pessoais.
Em média, em estado de repouso ou com exercício moderado, a proporção deve ser:
Onças (Oz.)
- Matéria nitrogenada: 4,215
- Hidrocarbonetos: 3,97
- Carboidratos: 18,090
- Sais: 0,714
Durante o exercício ativo e o trabalho prolongado, como no caso de trabalhadores manuais, soldados em campanha, etc., a proporção deve ser:
Onças (Oz.)
- Matéria nitrogenada: 5,41
- Hidrocarbonetos: 2,41
- Carboidratos: 17,92
- Sais: 0,68
Observe-se que essas dietas, citadas a partir do Dr. Playfair, contêm uma elevada proporção de carboidratos — substâncias que, como vimos, não existem nos alimentos dos animais carnívoros, pois nenhum tecido animal, em estado saudável, os contém; os poucos vestígios de inosita nas fibras musculares não merecem consideração.
Eles são encontrados principalmente nas frutas frescas.
Os carboidratos são absolutamente necessários para a alimentação humana adequada; ocupam o lugar que, de outro modo, seria preenchido pela matéria gordurosa, e seu uso previne a sobrecarga dos órgãos digestivos.
Além disso, os ácidos das frutas possuem certas propriedades próprias que parecem exercer sobre o organismo uma influência especial — purificadora, refrescante, tonificante, corretiva e reguladora — qualidades que nenhuma outra substância é capaz de fornecer.
NOTAS DE RODAPÉ
(42:1) Pavy.
(43:1) As seguintes observações encontram-se nas obras do Dr. Flint, professor de Fisiologia no Hospital Bellevue, em Nova York (Experiments and Reflections upon Animal Heat, 1879).
Ele observa que o valor calorífico de qualquer alimento pode ser expresso por um número definido de unidades de calórico. Destas unidades, uma certa proporção é convertida em força, que se divide em força muscular e força respiratória e circulatória.
O professor Foster (Text-book of Physiology, 1877) calculou que um quinto ou um sexto do valor total de qualquer alimento é empregado sob a forma de força muscular, sendo os outros quatro quintos ou cinco sextos convertidos em calor.
Ora, segundo James Prescott Joule, a unidade de calórico (isto é, a quantidade necessária para elevar em um grau Fahrenheit uma libra de água) equivale à força necessária para elevar 772 libras à altura de um pé (Mechanical Equivalent of Heat, Philosophical Transactions, 1850).
Portanto, a força muscular resulta da transformação do calor produzido no organismo após a assimilação de uma quantidade de calor suficiente para a manutenção da temperatura animal constante.
A oxidação dos elementos carbono e hidrogênio é um fator muito mais importante na produção de calor do que a do nitrogênio, pois é certo que o valor calorífico da oxidação dos dois primeiros, e a quantidade de calor assim produzida, são muito maiores do que no caso da oxidação do nitrogênio.
É provável, segundo o Dr. Flint (que, no entanto, não aceita completamente as conclusões de seus autores), que a produção de calor esteja sempre ocorrendo no organismo vivo, mesmo na ausência de alimentação. O calor assim produzido seria, segundo suas experiências, o resultado da oxidação do hidrogênio que forma água com o oxigênio inspirado nos pulmões.
Desse oxigênio, oitenta e seis partes em cem combinam-se com o carbono para formar ácido carbônico. O valor calórico assim obtido deve ser somado aos calóricos adquiridos pela ingestão de alimentos para se chegar a um cálculo correto da quantidade de calor e de força dinâmica de que o organismo dispõe, em determinadas condições.
(45:1) Pavy.
(46:1) A gelatina de frutas e vegetais é formada pela pectina e pelo ácido péctico, sendo, portanto, de natureza totalmente diferente daquela obtida a partir de caldos de ossos.