Glucosinolatos do Brócolis
A Família de Compostos Crucíferos
Glucosinolatos:
- Glicosídeos contendo enxofre e nitrogênio — presentes em Crucíferas (Brassicaceae)
- Brócolis (*Brassica oleracea* var. *italica*): Mais 40+ glucosinolatos identificados
- Inativos por si mesmos (não bioativos) → precisam ser hidrolisados
Glucorafanina (GRN = Glucoraphanin):
- Glucosinolato mais abundante no brócolis
- Brócolis maduro: 1-10 µmol/g de peso fresco
- Brotos de brócolis (3-4 dias): 10-100× mais glucorafanina por peso (concentração máxima no estágio de broto)
Mirosinase (Myrosinase, Tioglucosidase):
- Enzima β-glicosidase: Hidrolisa glucorafanina → Sulforafano + glicose + sulfato
- Localização: Células separadas dos glucosinolatos nas plantas (compartimentos diferentes); mistura-se ao mastigar
- Calor destrói mirosinase: Brócolis cozido (fervido) → menos conversão in planta
- Microbiota intestinal: Algumas bactérias (Bacteroides, Lactobacillus) têm mirosinase → pode compensar parcialmente
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Sulforafano: Produção e Química
Sulforafano (SFN): ``` Glucorafanina ↓ Mirosinase (mastigação) ou microbiota Sulforafano (1-isotiocianato-4-(metilsulfinil)butano) + Glicose + SO₄²⁻ (+ outros produtos: sulforafano nitrila, se pH ácido ou Fe²⁺ presente) ```
Nota: Em certos pH ou presença de Fe²⁺ e epithiospecifier protein (ESP), a hidrólise pode produzir sulforafana nitrila (inativa como indutora de Nrf2) ao invés de sulforafano — por isso pH e cozimento afetam o perfil de produtos.
Biodisponibilidade:
- Sulforafano em brócolis fresco (depois da mirosinase): ~80% biodisponibilidade oral
- Glucorafanina sem mirosinase (brócolis cozido): ~20-30% convertida pela microbiota
- Brotos crus com mirosinase intacta: Biodisponibilidade máxima
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Mecanismo Molecular
Keap1/Nrf2 e Detoxificação
SFN modifica Keap1:
- SFN é um electrófilo suave: Reage com nucleófilos (grupos -SH e -NH₂)
- Resíduos de cisteína de Keap1 modificados: C151 (principal), C273, C288
- C151 modificada → Keap1 não consegue entregar Nrf2 à ubiquitina ligase → Nrf2 estabiliza → transloca ao núcleo
Nrf2 → Genes ARE (Antioxidant Response Element):
- GCL (Glutamate-Cysteine Ligase): Mais síntese de GSH
- GST (Glutationa-S-Transferases): Mais detoxificação de xenobióticos (fase II)
- NQO1 (NAD(P)H:Quinone Oxidoreductase 1): Detoxificação de quinonas
- HO-1 (Heme Oxygenase 1): Anti-inflamatório, gera CO e biliverdina (antioxidante)
- UGT1A (UDP-Glucuronosyltransferases): Fase II, glucuronidação de xenobióticos e fármacos
- AKR (Aldo-Keto Reductases): Detox de aldeídos e cetonas
- TXNRD1 (Tiorredoxina Redutase 1): Reduz tiorredoxina oxidada
SFN e HDAC Inibição (via epigenética):
- Sulforafano inibe HDAC (classe I) → histonas mais acetiladas → genes supressores de tumor reativados
- Relevante para silenciamento de genes em câncer (p21, p16, PTEN que foram silenciados por metilação/desacetilação)
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Estudos Clínicos
Prevenção de Câncer e Outros
**Broccoli Sprout Beverage em Qidong, China (Johnson SB et al., *Carcinogenesis*, 2012)**:
- Qidong = região com alta exposição a aflatoxina (fumonisina de milho mofado) → alta incidência de câncer hepático
- 200 participantes, bebida de brotos de brócolis (600 µmol glucorafanina/dia) × 12 semanas
- Resultado: Marcadores de detoxificação aumentados (glucuronídeo de aflatoxina-N7-Gua na urina −9%); marcadores de excreção de benzeno e acroleína aumentados
- Evidência direta de detoxificação via Nrf2/GST em humanos
**SFBROC (Sulforaphane for Autism, Fahey WB, Zimmerman AW et al., *PNAS*, 2014)**:
- 44 adolescentes com autismo moderado-grave, glucorafanina/sulforafano × 18 semanas
- Resultado: Melhora de comportamento social, comunicação e comportamento aberrante (pontuação ABC-I)
- Mecanismo proposto: Mais calor de choque (heat shock response via Nrf2) + mais HO-1 (CO vasoativo?)
H. pylori:
- Fahey JW et al. (2002): SFN 40µM in vitro = bactericida para H. pylori (incluindo cepas resistentes a claritromicina)
- SFN modifica urease de HP e proteínas de membrana → bactericida
- Estudos humanos pequenos: Brotos de brócolis reduziram H. pylori em estômago
Câncer de Próstata:
- Fase II SFBROC: Homens com câncer de próstata bioquimicamente recorrente (PSA); SFN oralmente
- Resultado preliminar: PSA doubling time prolongado em subgrupo
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Como Maximizar Sulforafano
Estratégias práticas:
- Brotos de brócolis frescos (crus): Maior concentração de glucorafanina + mirosinase intacta
- Brócolis cru ou ligeiramente cozido (al dente, vapor ≤60°C): Mirosinase parcialmente preservada
- Brócolis cozido + mostarda cru: Mostarda contém mirosinase ativa → converte glucorafanina do brócolis cozido!
- Suplementos de glucorafanina estabilizada (com mirosinase adicionada ou em formulação ativada)
- Adição de ácido ascórbico: Pode aumentar conversão de sulforafano vs. nitrila
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Referências
- Zhang Y, et al. "A major inducer of anticarcinogenic protective enzymes from broccoli: isolation and elucidation of structure." *Proc Natl Acad Sci USA.* 1992;89(6):2399–2403.
- Johnson SB, et al. "Biomarkers of chemical exposure and response in a randomized controlled trial of sulforaphane-rich broccoli sprout beverages in Qidong, China." *Carcinogenesis.* 2012;33(2):279–286.
- Fahey JW, et al. "Sulforaphane inhibits extracellular, intracellular, and antibiotic-resistant strains of Helicobacter pylori and prevents benzo[a]pyrene-induced stomach tumors." *Proc Natl Acad Sci USA.* 2002;99(11):7610–7615.
- Fahey WB, et al. "Sulforaphane reduces neuroinflammation and improves autism-associated social behavior in a mouse model." *PNAS.* 2014;111(43):15550–15555.
- Kensler TW, et al. "Keap1–Nrf2 signaling: a target for cancer prevention by sulforaphane." *Top Curr Chem.* 2013;329:163–177.
- Bahadoran Z, et al. "Broccoli sprouts reduce oxidative stress in type 2 diabetes: a randomized double-blind clinical trial." *Eur J Clin Nutr.* 2011;65(8):972–977.