Infelizmente, a indústria de nutracêuticos tem permitido a utilização de termos inadequados para algumas formas de minerais, ao invés de adaptar as definições oficiais propostas pela National Nutrition Food Association (NNFA). Por exemplo, muitos alegam estar produzindo minerais aminoácidos quelatos, mas estariam mesmo? O que é necessário para produzir um mineral aminoácido quelato verdadeiro? A Albion Laboratories Inc. vem produzindo este tipo de mineral sob processo patenteado há muitos anos. A metodologia de produção dos vários minerais aminoácidos quelatos nutricionalmente funcionais da Albion, pode ser revista em qualquer uma das muitas patentes que ela possui. A seguir estão alguns dos itens que fazem os minerais quelatos Albion se destacarem:

1) A Albion possui mais de 70 patentes no campo de tecnologia mineral.

2) Somente aos minerais aminoácidos quelatos Albion foi dado o Número de Registro Chemical Abstracts Service (CAS).

3) Apenas os minerais aminoácidos quelatos Albion são Kosher-Parvé.

4) Os metais aminoácidos quelatos tem sido quimicamente validados e consequentemente, são os únicos quelatos conhecidos que atendem as definições da NNFA.

5) Virtualmente, todas as pesquisas publicadas sobre minerais aminoácidos quelatos foram feitas utilizando os minerais aminoácidos quelatos Albion.

Nenhum outro fabricante de minerais, ditos, aminoácidos quelatos pode fazer estas alegações. Todas as pesquisas clínicas publicadas sobre minerais aminoácidos quelatos são feitas com a matéria produzida pela Albion. As patentes, o Número de Registro CAS, a qualidade Kosher-Parvé, a validação química e as pesquisas clínicas, aumentam a quantidade de análises às quais o mineral aminoácido quelato em questão deve ser submetido para ser validado. Somente uma empresa que tem certeza da integridade de seus produtos pode se expor a tal revisão. Apenas uma companhia que produz um mineral aminoácido quelato nutricionalmente funcional pode sustentar todas as propriedades listadas acima.

Você pode definir um mineral aminoácido quelato nutricionalmente funcional? Se você está colocando estes minerais em seus produtos ou adquirindo-os a partir de um suplemento, é importante que você saiba o que eles realmente são. 

Quelação

Para um entendimento geral sobre o que é um quelato, é necessário primeiro, que se estabeleça uma definição. A palavra "quelato" é derivada do grego che’le, que significa garra em forma de pinça, como observada na lagosta e no caranguejo. O termo quelato foi primeiramente proposto por Morgan e Drew em 1920, para descrever uma classe de complexos de metais nos quais o átomo de metal é envolvido no complexo em mais de um ponto de ligação, formando uma estrutura anelar.

Os requisitos ou condições para a criação de um quelato, serão demonstradas a seguir. Se uma delas não for alcançada, não há quelação, independentemente do que o fabricante alegue. Além disso, a formação de um metal quelato não garante a absorção e o metabolismo do mineral. Estas condições adicionais serão descritas na última seção.

Requisitos Mínimos para Quelação

1) O quelante deve conter dois átomos que possam ligar-se ao mesmo íon metálico. Os átomos ligantes devem ser capazes de doar um ou ambos elétrons para a formação da ligação metal-ligante (ligação coordenada ou coordenada covalente). Exemplos de átomos doadores são: nitrogênio, oxigênio, enxofre e fósforo. Além disso, os átomos doadores podem funcionar como um grupo funcional ácido ou básico, assim como -COOH (carboxil), =O (carbonil) ou -NH2 (amino).

2) O ligante deve formar um anel heterocíclico sendo o metal o elemento que fecha o anel. O ligante deve conter dois átomos doadores que se liguem ao mesmo átomo de metal, formando então uma estrutura anelar de quelação. É importante lembrar que um complexo de metal é diferente de um metal quelato. Em um complexo, o metal pode estar ligado a apenas um átomo do ligante, formando uma molécula de cadeia alicíclica. Exemplos de ambos, metal quelato e metal complexo, como definidos pela NNFA, são mostrados na figura 1. Deve também ser notado que os metais no Grupo IA da Tabela Periódica de Elementos (Li, K, Na, etc.) não podem ser quelados, devido a baixa eletronegatividade e a alta tendência de liberar elétrons. Geralmente, estes metais podem ser apenas complexados. Portanto, devemos ser cautelosos em relação a um fabricante que afirme o contrário.

3) Deve ser estericamente possível quelar o metal. Impedimento estérico é a interferência ou a inibição de uma reação, devido ao tamanho de uma ou de outra parte reativa. O impedimento estérico é uma característica não apenas do ligante, mas também do raio atômico do metal. Na medida que o ligante é envolvido, é estericamente e energeticamente improvável que um polipeptídeo grande ou um ligante com cadeias laterais volumosas, como proteínas parcialmente hidrolisadas, sejam capazes de quelar metais. Seus dois átomos doadores potenciais estariam muito distantes para inclinação necessária para ambos alcançarem a zona reativa do metal. O raio do átomo de metal também deve ser considerado. Pode-se visualizar isto ao segurar uma bola de gude entre os dedos indicador e polegar e contar o número de pessoas que podem segurar a mesma bolinha de maneira similar. Isto torna óbvio que apenas um número limitado de pessoas pode segurar a bolinha de gude ao mesmo tempo. Se a bolinha for maior, mais pessoas poderão segurá-la. Se ela for menor, menos pessoas poderão segurá-la. O mesmo acontece com quelantes e átomos de metais. Quanto menor o íon metálico, menor o número de ligantes que podem potencialmente posicionar-se de forma a quelar o cátion. Quanto maior o ligante, menor o número que pode ser envolvido na formação de quelatos. Além disso, se os ângulos entre os elementos que formam o anel heterocíclico forem muito agudos devido a poucos membros (quatro ou menos) o quelato será instável e se quebrará facilmente. Muitos membros (sete ou mais) também resultarão em um quelato instável. Os anéis quelatos mais estáveis são aqueles que possuem cinco ou seis membros, como mostrado na figura 2.

4) A proporção molar entre o ligante e o metal deve ser pelo menos 1:1. Se a quantidade de ligantes for inadequada à quantidade de metal a ser quelada, então é impossível uma reação de quelação completa. A reação química para a formação de quelatos deve ser balanceada por equivalentes molares de substratos. Muitas companhias não entendem esta condição essencial e tentam balancear a equação por pesos, o que resulta em ligantes insuficientes para a quelação total. Deve-se conhecer os pesos moleculares do ligante e do metal, para calcular equivalentes molares corretos. Se fosse estericamente possível formar quelatos com proteínas ou proteínas parcialmente hidrolisadas, seria muito difícil balancear os equivalentes molares para uma reação completa.

Requisitos para um Quelato Nutricionalmente Funcional

Foram mencionados anteriormente, os requisitos indispensáveis para que ocorra a quelação, no entanto, existem outros necessários para formação de um quelato nutricionalmente funcional. A quelação não garante a utilização do mineral pelo organismo. "Quelação" não é uma palavra mágica. Um mineral deve ser quelado de maneira específica para que se obtenha uma ótima absorção e metabolismo. Um quelato nutricionalmente funcional é aquele que reúne todas as condições que foram previamente discutidas, e mais as seguintes:

1. O quelato deve ter um peso molecular menor que 1.000 daltons. A AFFCO (Association of American Feed Control Officials) estabeleceu um limite máximo de peso para um metal aminoácido quelato de 800 daltons. Sabe-se que somente estes aminoácidos quelatos de baixo peso molecular atravessam a parede intestinal intactos, e que o intestino absorve o metal destes quelatos de baixo peso molecular, não como um complexo metal-ligante, mas como um quelato polipeptídeo pequeno intacto (geralmente uma molécula como um di ou tripeptídeo). Isto evita o processo ineficiente de ionização no intestino e seu gasto energético, impede ainda as reações químicas que interferem e reduzem a absorção dos minerais no intestino e a re-quelação necessária para transporte de um íon metálico ou um quelato/complexo maior. Então, embora improvável, se um metal for quelado por um polipeptídeo grande, como uma proteína de soja, esta proteína deve liberar o metal durante o seu processo de digestão no estômago e no intestino. Se o metal for liberado durante o processo de digestão, ele estará sujeito às muitas reações gastro-intestinais que um sal metal comum é submetido, apesar de estar teoricamente quelado. Se este mesmo metal fosse quelado a um aminoácido, não haveria digestão no intestino, e o quelato seria absorvido pela mucosa como a mesma molécula que foi ingerida. Dessa maneira, é de pouco, ou nenhum, valor nutricional quelar um metal com proteína ou proteína parcialmente hidrolisada com peso molecular maior que 1.000 daltons (mesmo que for quimicamente possível) pois elas não são absorvidas como quelatos e necessitam de digestão no intestino.

2. O quelato deve ser eletricamente neutro. O motivo para isso é que há cargas negativas e positivas na membrana de cada célula intestinal. Se um quelato não for eletricamente neutro, ele será recusado ou então, será ligado à membrana e posteriormente descartado. Em ambos os casos, não ocorre absorção. Para alcançar este estado de neutralidade elétrica, as duas condições devem ser atendidas:

A. O quelato não deve ser complexado com um ânion facilmente ionizável, como um halogênio ou um grupo sulfato. Se esta condição não for atendida, o quelato pode interagir quimicamente no intestino para formar um hidróxido metálico ou fosfato insolúvel. Um exemplo de quelato complexado com um halogênio (Cl) está mostrado na figura 3.
B. O ligante deve satisfazer o estado oxidativo e um número de coordenação do átomo de metal. Este tipo de ligação refere-se à ligação coordenada covalente. Esta condição também terá um efeito na proporção molar ligante: metal. Por exemplo, se um mol de um cátion metal divalente como o Mg++ fosse ser quelado, então seria necessário usar dois moles de aminoácidos ou um mol de algum outro ligante com dois doadores ou grupos doadores que fossem ácidos por natureza, ou um mol de um átomo ligante multidoador, assim como o EDTA. Deve ser lembrado que, nestes casos, somente o aminoácido quelato é absorvido como uma molécula nutricionalmente viável.

3. O quelato deve ter uma constante de estabilidade forte o suficiente para evitar interações químicas no intestino antes da absorção. Estas interações químicas incluem a formação de hidróxidos, fosfatos e óxidos, todos os quais poderiam quebrar o anel do quelato se a constante de estabilidade fosse muito fraca. Além disso, o ligante pode não permitir a liberação do metal no estômago ou intestino, o que permitiria a sua interação com outros íons metálicos. A constante de estabilidade do quelato deve ser mais forte que a dos ligantes presentes no intestino e da membrana celular da mucosa, a fim de preservar a estrutura do quelato intacta para a absorção. Se o quelato for susceptível à dissociação na membrana da mucosa, devido à constante de estabilidade fraca, ele irá se separar durante o processo digestivo antes de alcançar as células intestinais. Por outro lado, a constante de estabilidade não pode ser muito forte, de modo com que as células da mucosa ou outras células do organismo, não consigam liberar o metal do ligante após a absorção e utilizar o mineral e os aminoácidos metabolicamente.

4. O ligante deve ser facilmente metabolizado. Quelatos feitos com ligantes que não são metabolizados, assim como o EDTA e o ácido picolínico, não são considerados nutricionalmente funcionais. Os quelatos produzidos com estes tipos de ligantes podem ser contraprodutivos, devido a sua capacidade de remover os minerais do organismo. Os aminoácidos são ligantes ideais. Outras substâncias podem formar quelatos, mas poucas reúnem todos os requisitos para que um quelato seja nutricio-nalmente funcional.

Resumo e Conclusão

Os requisitos que uma molécula deve reunir para ser considerada um mineral aminoácido quelato nutricionalmente funcional são muito explícitos. Estas envolvem ligações específicas, formação de anel, proporções molares ligante: mineral, peso molecular, neutralidade elétrica, constantes de estabilidade e fácil metabolismo. Assim sendo, um mineral aminoácido quelato nutricionalmente funcional, de acordo com os requisitos mencionados, é uma forma mineral que apresenta os seguintes benefícios:

• Grande potencial de absorção
• Alta tolerabilidade
• Baixa toxicidade
• Sem interferências dietéticas
• Não altera as características organolépticas, quando adicionado em alimentos
• Alta estabilidade em formulação

Albion Laboratories, Inc. produz os únicos minerais aminoácidos quelatos nutricionalmente funcionais, assegurados por patentes e estudos clínicos publicados.

Referências Bibliográficas

1. Morgan, G.T., Drew, H.D.K., Researches On Residual Affinity and Coordination. II. Acetyl Acetones of Selenium and Tellurium., J Chem Soc, 117:1456, 1920.
2. BELL, C. F., Principles and Applications of Metal Chelation, Claredon Press, Oxford, p. 8, 1977.
3. MELLOR, D.P., Historical Background and Fundamental Concepts, Dwyer, F. P. and Mellor, D. P., eds., Chelating Agents and Metal Chelates, Academic Press, New York, p. 18, 1964.
4. Ibid.
5. Kratzer, F. H., Vohra, P., Chelates in Nutrition, CRC Press, Florida, p.9, 1986.
6. Tiffin, L., Translocation of Micronutrients in Plants, in Dinaueer, R., ed., Micronutrients in Agriculture, Madison: Soil Science Society, p. 207, 1972.
7. Ashmead, H. D., et al., Intestinal Absorption of Metal Ions and Chelates, Charles C Thomas Publisher, p. 215, 1985. ( Veja a referência 18)
8. Kratzer, F. H., Vohra, P., op. cit., p. 43.
9. Association of American Feed Control Officials, Inc., AAFCO Oficial Definition 57.142, Official Publication, pp. 164-165, 1990.
10. Kratzer, F. H., Vohra, P., op. cit., p. 40.
11. Ashmead, H.D., et al., op. cit., p. 215.
12. Ibid., p 43.
13. Kratzer, F. H., Vohra, Pran, op. cit., pp. 28-32.
14. Ibid., p. 43.
15. Ibid.
16. Dalley, K. X- Ray Crystallography, Brigham Young University, Report to Albion Laboratories, Inc., 1991.
17. Dalley, K. X-Ray Diffraction, Brigham Young University, Report to Albio Laboratories, Inc., 1978.
18. Ashmead, H. D., et al. Intestinal Absorption of Metal Ions and Chelates, Charles C Thomas, Springfield, IL, 1985. (Veja a referência 7).
19. BECK, B., Letter to Albion Laboratories, Inc., July 28, 1987.
20. Ibid.
21. Ashmead, S. D., Beck B., Identification of Metal Amino Acid Chelates Using FT-IR In Process, 1995.