UNIVERSIDADE FEDERAL DOS VALES DO JEQUITINHONHA E MUCURI – UFVJM CLINÁSCIA RODRIGUES ROCHA ARAÚJO COMPOSIÇÃO QUÍMICA, POTENCIAL ANTIOXIDANTE E HIPOLIPIDÊMICO DA FARINHA DA CASCA DE Myrciaria cauliflora (JABUTICABA) DIAMANTINA – MG 2011 Clináscia Rodrigues Rocha Araújo COMPOSIÇÃO QUÍMICA, POTENCIAL ANTIOXIDANTE E HIPOLIPIDÊMICO DA FARINHA DA CASCA DE Myrciaria cauliflora (JABUTICABA) Dissertação apresentada à Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri, como parte das exigências do Programa de Pós-Graduação em Química, área de concentração em Química Orgânica, para a obtenção do título de “Mestre”. Orientadora: Profa. Dra. Nísia Andrade Vilela Dessimoni Pinto/UFVJM Co-orientação: Profa. Dra. Elizabethe Adriana Esteves/UFVJM Co-orientação: Profa. Dra. Angelita Duarte Correa/UFLA DIAMANTINA - MG 2011 Ficha Catalográfica - Serviço de Bibliotecas/UFVJM Bibliotecário Rodrigo Martins Cruz CRB6-2886 Araújo, Clináscia Rodrigues Rocha. A663c Composição química, potencial oxidante e hipolipidêmico da farinha da casca de Myrciaria couliflora (jabuticaba) / Clináscia Rodrigues Rocha Araújo. – Diamantina: UFVJM, 2011. 119 p. Orientador: Nísia Andrade Villela Dessimoni Pinto. Dissertação (Mestrado em Química) - Faculdade de Ciências Exatas, Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri. 1. Myrciaria couliflora. 2. Resíduos vegetais. 3. Lipídios - Metabolismo. 4. Atividade antioxidante. 5. Farinha - Composição química. I. Título. CDD 664.8 À minha família Se o sol se pôr e a noite chegar Tu és quem me guia Se a tempestade me alcançar Tu és meu abrigo Se o mar me submergir A Tua mão me traz à tona pra respirar E me faz andar sobre as águas Tu és o Deus da minha salvação És o meu dono, minha paixão, Minha canção e o meu louvor Aleluia........ (Se O Sol Se Pôr - Trazendo a Arca) AGRADECIMENTOS - Ao meu Deus por Jesus Cristo e pelos pensamentos de paz em meu favor. Muito obrigada por me permitir viver seus milagres e experimentar de sua provisão em todos os momentos de minha vida. - Aos meus pais, Nair Rodrigues Rocha e Nilson Cassiano Rocha (sempre presente) meus exemplos de força e perseverança. Muito obrigada por sonharem meus sonhos e se dedicarem a eles. - Ao meu esposo Fernando. Muito obrigada pelo amor e incentivo sem os quais seria mais difícil este caminho. Amo você! - À Júnia, Nilsinho e Lincoln pela presença. Amo vocês! -A família Araújo pelas orações, apoio e amizade. - À Renata, D. Dalila e Luciana pelo acolhimento, confiança e ajuda. Agradecer a vocês é quase impossível. - À minha orientadora Dra. Nísia Andrade Vilela Dessimoni Pinto pelo acolhimento, amizade e oportunidade de realização deste trabalho. - À Dra. Elizabethe Adriana Esteves pela co-orientação, paciência, dedicação e ensinamentos valiosos. - Ao Dr. Antônio Flávio Carvalho de Alcântara pela confiança, acolhimento e ensinamentos. - À Dra. Patrícia Machado Oliveira e à Dra. Roqueline Rodrigues Silva de Miranda pelas sugestões, atenção e auxílio. - Aos amigos dos laboratórios de Biomassas do Cerrado, Nutrição Experimental, Química e Fertilidade do Solo pela ajuda e disposição. Aprendi muito com vocês e sou eternamente grata. - Aos amigos do laboratório de Química/UFMG pelo acolhimento e aprendizado. - Ao Thiago de Melo pela amizade e contribuição essencial a este trabalho. - A todos que contribuíram de maneira direta ou indireta para a concretização deste sonho, meus mais sinceros agradecimentos. i RESUMO ROCHA-ARAÚJO, C. R. Composição Química, Potencial Antioxidante e Hipolipidêmico da Farinha da Casca de Myrciaria cauliflora (jabuticaba). 2011. 119 p. Dissertação de Mestrado (Programa de Pós-Graduação Stricto Sensu em Química). Faculdade de Ciências Exatas, Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri, Diamantina - UFVJM, 2011. Myrciaria cauliflora (jabuticabeira) é uma espécie frutífera, nativa do Brasil e bastante cultivada em pomares domésticos de Minas Gerais. Porém, pouco se conhece sobre a composição química e efeitos biológicos dos resíduos de seus frutos. Diante disso, o presente trabalho teve como objetivo avaliar a composição química, o potencial antioxidante (in vitro) e hipolipidêmico (in vivo) da farinha das cascas do fruto de Myrciaria cauliflora. Para tanto, frutos (jabuticabas) maduros foram despolpados manualmente e suas cascas secas e trituradas até a obtenção de uma farinha homogênea (FCJ). Avaliou-se sua composição centesimal, conteúdo mineral, fenólicos totais, flavonóides e antocianinas, assim como sua atividade antioxidante in vitro através de diferentes métodos (DPPH, ABTS●+, FRAP e βcaroteno/ácido linoléico). A FCJ foi submetida à extração hidroalcoólica e os extratos fracionados em Cromatografia em Coluna (CC). Os fitoconstituintes isolados foram caracterizados por IV e RMN. O potencial hipolipidêmico foi avaliado em grupos de ratos machos alimentados com dietas semipurificadas, sendo a dieta Padrão (PDR) baseada na AIN93M, a dieta Controle (CTRL) semelhante à PDR e suplementada com 7% de banha de porco, e três dietas experimentais semelhantes à CTRL, porém suplementadas com 7, 10 e 15% de FCJ (JAB1, JAB2 e JAB3, respectivamente). Níveis séricos e hepáticos de colesterol, bem como níveis séricos de HDL, triglicerídeos e glicose foram avaliados. A excreção fecal de lipídeos foi avaliada também. A FCJ foi classificada como fornecedora de alto teor de fibras (15,26%). Os teores de fenólicos totais (1895 mg ácido gálico/100 g), flavonóides (8,960 g de catequina /100g) e antocianinas (0,6823 g de cianidina-3-glicosídeo/100g) foram altos assim como a atividade antioxidante verificada pela captura de radicais-livres DPPH (3,184 g de FCJ/g DPPH) e ABTS●+ (1017 μmol Trolox/g de FCJ), redução dos íons Fe+3 (167,7 mM de Fe2SO4/100g) e capacidade de inibição do branqueamento do β-caroteno (75,96% de inibição para a concentração de 1000 mg/L). O ácido cítrico, o sitosterol e o sitosterol-D-glicopiranosídeo foram isolados, sendo, os dois últimos, citados pela primeira vez nesta espécie. A inclusão da FCJ, nas três proporções, reduziu o colesterol total (CT) e os ii triglicerídeos (TG) séricos em relação à dieta CTRL. A dieta JAB3 elevou os níveis de HDL séricos e reduziu os de colesterol hepático em relação à CTRL. A dieta JAB3 reduziu a glicose sérica em comparação à JAB2, mas essa diferença não foi significativa em relação à PDR, à CTRL ou à JAB1. Não houve diferença na excreção fecal de lipídeos entre os grupos experimentais. Os resultados obtidos poderão servir de auxílio para o melhor aproveitamento deste resíduo e compreensão de seus efeitos metabólicos além de contribuir para garantir a segurança da sua ingestão como alimento. Palavras-Chaves: Myrciaria cauliflora, farinha, resíduo vegetal, atividade antioxidante, metabolismo lipídico, composição química. iii ABSTRACT ROCHA-ARAÚJO, C. R. Chemical composition, antioxidant and hypolipidemic potential of peel flour Myrciaria cauliflora (jabuticaba). 2011. 119 p. Master‟s Dissertation (Stricto Sensu Graduate Program in Chemistry). Faculty of Natural Sciences, Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri - UFVJM, Diamantina, 2011. Myrciaria cauliflora (jabuticabeira) is a fruit specie, native in Brazil and created mainly in domestic gardens in Minas Gerais. However, little is known about its chemical composition and biological effects in the fruit residue. In front of this, the present work had as a goal to evaluate the chemical composition, antioxidant potential (in vitro) and hypolipidemic (in vivo) of Myrciaria cauliflora fruit peel flour (FCJ). For that, mature fruits (jabuticaba) were pulped manually and its peel was dried and crushed to obtain a homogeneous flour (FCJ). There had been evaluated the proximate composition, mineral content as well as total phenolic, flavonoids and anthocyanins as their antioxidant activity in vitro through different methods (DPPH, ABTS●+, FRAP and β-caroten/acid linoleic). The FCJ was also subjected to extraction with water-alcohol extracts fractionated in column chromatography (CC). The phytochemicals isolated were characterized IR and NMR. The lipid-lowering activity was evaluated in groups of male rats, fed with semipurified diets, being a PDR diet based on AIN93M; a CTRL diet based on PDR, but added 7% of pork lard; and three experimental diets similar to CTRL, but added MPF at 7, 10 and 15% (JAB1, JAB2 and JAB3, respectively). Serum and liver cholesterol as well as serum levels of HDL, triglycerides and glucose were evaluated. Fecal output of lipids was also evaluated. The FCJ was classified as a supplier of high-fiber (15,26%). The levels of total phenolic (1895 mg gallic acid/100 g), flavonoids (8,960 g de catechin /100g) and anthocyanins (0,6823 g de cyanidin-3glucoside/100g) were high as the antioxidant activity verified to capture of free radicals DPPH (3,184 g de FCJ/g DPPH) and ABTS●+ (1017 μmol Trolox/g de FCJ), to reduction of ions Fe+3 (167,7 mM de Fe2SO4/100g) and capacity in inhibition of whitening of β-caroten (75,96% of inhibition of concentration of 1000 mg/L). The citric acid, sitosterol and sitosterol- D-glucopyranoside were isolated, being the last two, mentioned in this specie for the first time. iv The inclusion of the MPF, at the three ratios reduced serum cholesterol and triglycerides compared to CTRL. JAB3 diet raised serum HDL cholesterol and reduced liver cholesterol compared to CTRL. JAB3 diet reduced serum glucose compared to JAB2, but this difference was not significant compared to PDR, CTRL or JAB1. There was no difference in fecal output of lipids between the groups. The results obtained may serve as an aid to better utilization of residue and to understand the MFP metabolic effects in addition to ensure the safety of its intake as a food. Keywords: Myrciaria cauliflora, flour, residue vegetal, atividade antioxidant, metabolismo lipídico, chemical composition. v SUMÁRIO CAPÍTULO 1. Composição química e potencial antioxidante in vitro da farinha da casca de Myrciaria cauliflora (jabuticaba) 1 INTRODUÇÃO .......................................................................................... 2 OBJETIVOS................................................................................................. 5 3 REVISÃO DE LITERATURA ................................................................. 6 3.1 Família Myrtaceae ........................................................................................ 6 3.1.1 Espécie Myrciaria cauliflora......................................................................... 7 3.2 Resíduos vegetais ......................................................................................... 8 3.3 Caracterização Química ............................................................................... 9 3.3.1 Composição Centesimal................................................................................ 9 3.3.2 Fenólicos Totais............................................................................................. 12 3.3.3 Flavonóides ................................................................................................... 14 3.3.4 Antocianinas ................................................................................................. 16 3.4 Conteúdo Mineral ......................................................................................... 17 3.5 Características Físico-Químicas.................................................................... 19 3.6 Atividade Antioxidante ............................................................................... 20 3.6.1 Avaliação da Atividade Antioxidante ......................................................... 22 3.6.1.1 Atividade antioxidante por captura de radical livre DPPH .......................... 22 ....................... 23 3.6.1.3 Atividade antioxidante por redução do Fe (FRAP) .................................. 24 3.6.1.4 Atividade antioxidante por inibição da oxidação lipídica (branqueamento 25 do β-caroteno) ............................................................................................... 3.6.2 Antioxidantes em resíduos de frutos ............................................................. 25 4 MATERIAL E MÉTODOS........................................................................ 4. 1 Equipamentos ................................................................................................ 28 4.2 Preparo da farinha ......................................................................................... 28 4. 3 Caracterização Química ............................................................................... 29 4. 3.1 Composição centesimal................................................................................. 29 4. 3.2 Fenólicos Totais............................................................................................. 30 4. 3.3 Flavonóides e Antocianinas .......................................................................... 31 4.4 Conteúdo Mineral.......................................................................................... 32 3.6.1.2 Atividade antioxidante por captura de radical livre ABTS ●+ 2 +3 28 vi 4.5 Características Físico-Químicas. .................................................................. 32 4.6 Atividade antioxidante ................................................................................. 32 4.6.1 Atividade antioxidante por captura de radical livre DPPH .......................... 33 4.6.2 Atividade antioxidante por captura de radical livre ABTS●+ ...................... 33 4.6.3 Atividade antioxidante por redução do Fe+3 (FRAP) .................................. 34 4.6.4 Atividade antioxidante por inibição da oxidação lipídica (branqueamento 34 do β-caroteno) ............................................................................................... 4.7 Estudo Fitoquímico....................................................................................... 35 4.7.1 Métodos cromatográficos ............................................................................. 35 4.7.1.1 Cromatografia em camada delgada (CCD)................................................... 35 4.7.1.2 Cromatografia em coluna (CC) .................................................................... 35 4.7.2 Testes Químicos ........................................................................................... 35 4.7.2.1 Ponto de Fusão ............................................................................................. 35 4.7.2.2 Métodos Espectrométricos ............................................................................ 36 4.7.2.2.1 Infravermelho ................................................................................................ 36 4.7.2.2.2 RMN de 1H e de 13C .................................................................................... 36 4.7.3 Preparo do extrato bruto ............................................................................... 36 4.7.4 Fracionamento do extrato bruto da FCJ ....................................................... 36 4.7.5 Fracionamento do extrato em clorofórmio ................................................... 37 4.7.6 Fracionamento do extrato em AcOEt ........................................................... 39 4.8 Análises Estatísticas ..................................................................................... 40 5 RESULTADOS E DISCUSSÃO .............................................................. 41 5.1 Caracterização Química ............................................................................... 41 5.1.1 Composição Centesimal ............................................................................... 41 5.1.2 Fenólicos Totais ............................................................................................ 42 5.1.3 Flavonóides e Antocianinas .......................................................................... 44 5.2 Conteúdo Mineral ......................................................................................... 46 5.3 Características Físico-Químicas .................................................................. 47 5.4 Atividade Antioxidante ................................................................................ 48 5.4.1 Atividade antioxidante por captura de radical livre DPPH .......................... 48 ●+ 5.4.2 Atividade antioxidante por captura de radical livre ABTS ....................... 49 5.4.3 Atividade antioxidante por redução do Fe+3 (FRAP) .................................. 50 5.4.4 Atividade antioxidante por inibição da oxidação lipídica (branqueamento 50 do β-caroteno) ............................................................................................... 5.5 Análise estrutural ......................................................................................... 51 vii 5.5.1 Amostra RC4................................................................................................. 51 5.5.2 Amostra RA4 ................................................................................................ 56 5.5.3 Amostra RA5 ............................................................................................... 60 6 CONCLUSÃO ............................................................................................ 66 REFERÊNCIAS ......................................................................................... 67 CAPÍTULO 2. Potencial hipolipidêmico in vivo da farinha da casca de Myrciaria cauliflora (jabuticaba) 1 INTRODUÇÃO .......................................................................................... 79 2 OBJETIVOS ............................................................................................... 82 3 REVISÃO DE LITERATURA ................................................................. 83 3.1. Metabolismo de lipídeos .............................................................................. 83 3.1.1 Metabolismo do Colesterol .......................................................................... 83 3.1.2 Metabolismo dos Triglicerídeos .................................................................. 87 3.2 Dislipidemias x Dieta ................................................................................... 88 3.3 Potencial hipolipidêmico de frutos e resíduos de frutos exóticos ................ 94 4 MATERIAL E MÉTODOS ...................................................................... 97 4.1 Animais e condições experimentais ............................................................. 97 4.2 Dietas experimentais .................................................................................... 97 4.2.1 Preparo da farinha ........................................................................................ 97 4.2.2 Preparo das dietas ......................................................................................... 98 4.3 Desenho experimental .................................................................................. 99 4.4 Índices e Parâmetros Avaliados ................................................................... 99 4.4.1 Ingestão Alimentar (IA), Ganho de Peso (GP) e Coeficiente de Eficiência Alimentar (CEA) ........................................................................................ 100 4.4.2 Análises de sangue ....................................................................................... 100 4.4.2 Análises hepáticas ........................................................................................ 100 4.4.4 Análises fecais ............................................................................................. 101 4.5 Análises Estatísticas .................................................................................... 101 5 RESULTADO E DISCUSSÃO ................................................................. 102 5.1 Ingestão Alimentar, Ganho de Peso e Coeficiente de Eficiência Alimentar. 102 5.2 Análises bioquímicas do sangue .................................................................. 103 5.3 Análises do fígado ....................................................................................... 106 5.4 Análises das fezes ........................................................................................ 107 6 CONCLUSÕES .......................................................................................... 110 viii REFERÊNCIAS ......................................................................................... 111 ANEXO 1 ..................................................................................................... 119 LISTA DE FIGURAS Capítulo 1. Composição química e potencial antioxidante in vitro da farinha da casca Myrciaria cauliflora (jabuticaba) Figura 1- Metabolitos secundários isolados em frutos de Myrciaria cauliflora.... 3 Figura 2- Árvores e frutos de Myrciaria cauliflora .............................................. 8 Figura 3- Esqueleto básico dos flavonóides ........................................................ 15 Figura 4- Estrutura das antocianinas ..................................................................... 16 Figura 5- Estabilização do radical livre DPPH ..................................................... 23 Figura 6- Estabilização do radical ABTS●+ por antioxidante ............................... 24 Figura 7- Redução do complexo TPTZ (2,4,6-tri(2-piridil)-1,3,5-triazina) com 24 Fe3+ ........................................................................................................ Figura 8- Esquema do sequenciamento metodológico do fracionamento do 37 extrato bruto da FCJ .............................................................................. Figura 9- Estrutura do sitosterol ........................................................................... 52 Figura 10- Espectro de absorção na região do IV de RC4 (KBr) .......................... 53 Figura 11- Espectro de RMN de 1H de RC4 (CDCl3; 200 MHz) .......................... 53 Figura 12- Espectro de RMN de 13C de RC4 (CDCl3; 50MHz) ............................ 54 Figura 13- Subespectro DEPT de RC4 (CDCl3; 50MHz) ...................................... 54 Figura 14- Estrutura do ácido cítrico (ácido 2-hidroxi-1,2,3 57 propanotricarboxílico) ........................................................................... Figura 15- Espectro de absorção na região do IV de RA4 (KBr) ........................... Figura 16- Espectro de RMN de 1H de RA4 (DMSO-d6; 50MHz) ........................ 58 Figura 17- Espectro de RMN de 13C de RA4 (DMSO-d6; 50MHz) ...................... 58 Figura 18- Subespectro DEPT de RA4 (DMSO -d6; 50MHz) ............................... 59 Figura 19- Estrutura do sitosterol- D-glicopiranosídeo .......................................... 61 Figura 20- Espectro de absorção na região do IV de RA5 (KBr) ........................... 62 Figura 21- Espectro de RMN de 1H de RA5 (DMSO-d6; 50MHz) ....................... 62 57 ix Figura 22- Espectro de RMN de 13C de RA5 (DMSO-d6; 50MHz) ...................... 63 Figura 23- Subespectro DEPT de RA5 (DMSO -d6; 50MHz) ............................... 63 Capítulo 2. Potencial hipolipidêmico in vivo da farinha da casca de Myrciaria cauliflora (jabuticaba) Figura 1- Estrutura química do colesterol livre .................................................... 83 Figura 2- Principais etapas da síntese de colesterol a partir de acetil-CoA ......... 84 Figura 3- Composição dos QM, VLDL, LDL e HDL .......................................... 85 Figura 4- Desenho experimental............................................................................ 99 x LISTA DE TABELAS Capítulo 1. Composição química e potencial antioxidante in vitro da farinha da casca de Myrciaria cauliflora (jabuticaba) Tabela 1- Classificação dos compostos fenólicos de acordo com o esqueleto 13 básico ....................................................................................................... Tabela 2- Classes de flavonóides e algumas de suas características ........................ 15 Tabela 3- Sinais de carência em minerais ................................................................ 18 Tabela 4- Fracionamento do extrato em clorofórmio da FCJ .................................. Tabela 5- Reunião das frações obtidas por CCD do extrato em clorofórmio da 38 FCJ ........................................................................................................... Tabela 6- Fracionamento do extrato em AcOEt da FCJ .......................................... 39 Tabela 7- Reunião das frações obtidas por CCD do extrato em AcOEt da FCJ .... 39 Tabela 8- Composição centesimal (g.100g-1) da FCJ............................................... 41 Tabela 9- Fenólicos totais (mg de ácido gálico, GAE/100 g) extraídos por 43 diferentes solventes pelos reagentes Folin Denis e Folin Ciocalteu ........ Tabela 10 - Comparação entre teores de fenólicos totais (mg GAE /100 g) extraídos 43 por diferentes solventes e reagentes (Folin Ciocauteau e Folin Denis) ... Tabela 11- Flavonóides (g de catequina /100g) e antocianinas (g de cianidina-3- 45 glicosídeo/100g) na FCJ .......................................................................... Tabela 12- Composição em minerais (mg/100g) na FCJ............................................ 46 Tabela 13- Sólidos Solúveis (ºBrix), Acidez Total (g de ácido cítrico 48 hidratado/100g de FCJ) e pH da FCJ ...................................................... Tabela 14- Atividade antioxidante da FCJ por captação de radicais livres DPPH (g 49 de FCJ/g de DPPH), captação de radicais livres ABTS.+ (μmol Trolox/g de FCJ) e redução do Fe, FRAP, (mM de Fe2SO4/100 g de FCJ)........................................................................................................... Tabela 15- Atividade antioxidante por inibição da oxidação lipídica (sistema β- 51 caroteno/ácido linoléico) em três diferentes concentrações de FCJ......... Tabela 16- Atribuição dos sinais do espectro de RMN de 13C de RC4 (50MHz, 55 CDCl3) e comparação com dados da literatura para o sitosterol ............ 38 xi Tabela 17- Comparação dos sinais do espectro de RMN de 13C obtido para a RA4 59 (50MHz, DMSO-d6) com dados da literatura para o ácido cítrico ......... Tabela 18- Comparação dos sinais do espectro de RMN de 13C obtido para RA5 64 (50MHz, DMSO-d6) com dados da literatura para o sitosterol- Dglicopiranosídeo ....................................................................................... Capítulo 2. Potencial hipolipidêmico in vivo da farinha da casca de Myrciaria cauliflora (jabuticaba) Tabela 1- Composição das dietas experimentais em g/Kg e densidade calórica 98 (Kcal/Kg)................................................................................................... Tabela 2- Ganho de peso (g), ingestão alimentar (g) e coeficiente de eficiência 102 alimentar (%) de ratos alimentados com dietas hiperlipídicas, suplementadas com 7, 10 e 15% de farinha de casca de jabuticaba ........ Tabela 3- Concentrações séricas (mg/dL) de colesterol total, triglicerídeos, HDL 104 e glicose em animais experimentais submetidos a dietas hiperlipidicas suplementadas com farinha da casca de jabuticaba em diferentes proporções ............................................................................................... Tabela 4- Peso corporal final (g), Peso do fígado (g), Peso relativo do fígado (g) e 106 Colesterol total (mg/dL) hepático de animais experimentais submetidos à dieta hiperlipidica suplementada com 7, 10 e 15% de farinha da casca de jabuticaba ............................................................................................. Tabela 5- Peso úmido (Pufe), Peso seco (PSfe), % de lipídeos (Lip.fezes) e pH 108 das fezes de ratos submetidos a dietas hipercolesterolêmicas com adição de farinha da casca de jabuticaba em diferentes proporções....... xii LISTA DE ABREVIATURAS E SÍMBOLOS AA -Atividade antioxidante ABTS●+ -2,2´-azinobis (3-etilbenzotiazolina-6-ácido sulfônico) Acetil CoA -Acetilcoenzima A AcOEt -Acetato de etila AG -Ácido graxo (s) AGCC -Ácido graxo (s) de cadeia curta AGCL -Ácido graxo (s) de cadeia longa AGCM -Ácido graxo (s) de cadeia média AGCML -Ácido graxo (s) de cadeia muito longa Apo -Apolipoproteína ou apoproteína AT -Acidez total AVC -Acidente vascular cerebral (s) CAT -Enzima Catalase CC -Cromatografia em coluna CCD -Cromatografia em camada delgada CDCl3 -Clorofórmio deuterado CEA -Coeficiente de eficiência alimentar CEPT -Proteína transportadora de ester de colesterol Colesterolfig -Colesterol no fígado CT -Colesterol total CTRL -Dieta controle (AIN-93G + 7% de banha de porco) DCM -Diclorometano DCV -Doença (s) cardiovascular (s) DEPT-135 -Distortionless Enhancement by Polarization Transfer – ângulo 135º DPPH -Diphenyl-2-pricrylhydrazyl EC50 -Concentração do extrato capaz de atingir 50% da atividade antioxidante máxima. EMBRAPA -Empresa brasileira de pesquisa agropecuária ERN -Espécies reativas de Nitrogênio ERO -Espécies reativas de Oxigênio FABPC -Proteína de ligação com ácidos graxos no citoplasma FCJ -Farinha da casca de jabuticaba FDA -Food and Drug Administration xiii FeIII-TPTZ -(2,4,6-tri(2-piridil)-1,3,5-triazina) com Fe3+ FeII-TPTZ -(2,4,6-tri(2-piridil)-1,3,5-triazina) com Fe2+ FR -Fator de risco (s) FRAP -Ferric reducing GAE -Ácido gálico GP -Ganho de Peso GPx -Enzima glutationa peroxidase GSH -Glutationa GSR -Enzima glutationa redutase HDL -Lipoproteína de alta densidade HLD3 -Lipoproteína de alta densidade esférica e madura HMG-CoA -Hidroxi-3-metilglutaril coenzima A redutase IA -Ingestão alimentar IDL -Lipoproteína de densidade intermediária JAB1 -Dieta PDR + 7% de FCJ (AIN-93G + 7% de banha de porco + 7% FCJ) JAB2 -Dieta PDR + 10% de FCJ (AIN-93G + 7% de banha de porco + 10% FCJ) JAB3 -Dieta PDR + 15% de FCJ (AIN-93G + 7% de banha de porco + 15% FCJ) LCAT -Lecitina colesterol acil transferase LDL -Lipoproteína de baixa densidade LpL -Lipase lipoprotéica PDR -Dieta padrão (AIN-93G) Pesofig -Peso total do fígado Prelfig -Peso relativo do fígado QM -Quilomícrons QMR -Quilomícrons remanescentes SOD -Enzima Superóxido Dismutase TG -Triglicerídeo (s) VLDL -Lipoproteína de muito baixa densidade δ -Deslocamento químico Capítulo 1 COMPOSIÇÃO QUÍMICA E POTENCIAL ANTIOXIDANTE IN VITRO DA FARINHA DA CASCA DE Myrciaria cauliflora (JABUTICABA) 2 1 INTRODUÇÃO A grande extensão territorial e as condições climáticas diversificadas fazem com que a flora brasileira tenha diversos exemplares vegetais considerados importantes matérias-primas para fornecimento de insumos e/ou fabricação de produtos finais para os mais diversos usos, além do fornecimento de substâncias biologicamente ativas (VILLAR et al., 2006 ). Dentre os vegetais, a família Myrtaceae ocorre em diferentes biomas nos quais é conhecida por sua elevada riqueza de espécies, além do seu importante papel na composição florística e equilíbrio ambiental das florestas do Sul e Sudeste brasileiro (ROMAGNOLO e SOUZA, 2004). Pertencente à família Myrtaceae, Myrciaria cauliflora é uma espécie brasileira nativa, conhecida como jabuticabeira e distribuída amplamente na mata pluvial atlântica e nas submatas de altitude, sendo comum nos Estados de Minas Gerais, São Paulo, Espírito Santo e Rio de Janeiro. Essa planta tem despertado grande interesse entre os produtores rurais devido a sua alta produtividade, rusticidade e aproveitamento de seus frutos in natura ou pela indústria alimentícia. Sua polpa fermentada, por exemplo, produz licor, vinho e vinagre (SILVA et al., 2008). O fruto de Myrciaria cauliflora, conhecido popularmente como jabuticaba, é caracterizado como baga globosa de até 3 cm de diâmetro, com casca preto-avermelhada, polpa esbranquiçada, mucilaginosa e agridoce. Porém, tem seu comércio limitado devido a sua alta perecibilidade, uma vez que perde água, resultando em murchamento, enrugamento da casca e perda de peso (MAGALHÃES e BARROS, 1996). Metabólitos secundários pertencentes à classe de fenólicos, antocianinas e flavonóides (cianidina-3-glicosídeo, delfinidina-3-glicosídeo, miricetina, quercetina e ácido gálico), além de um depsídeo bioativo (jabuticabin), foram isolados em frutos maduros de Myrciaria cauliflora (REYNERTSON et al., 2006) (Figura 1, pág.3). Rufino et al. (2010) constataram que o extrato conjunto de polpa e casca de jabuticaba contêm vitamina C. 3 O conteúdo de compostos fenólicos totais e a atividade antioxidante são particularmente altos nas cascas de algumas frutas, mais do que em sua polpa (VIEIRA et al, 2009; AJILA et al. 2007; GUO et al., 2003). Além dos potenciais biológicos atribuídos aos compostos fenólicos, tais como a atividade antioxidante, propriedades anti-inflamatórias, anticarcinogênicas (MEYER et al., 1997), a utilização de resíduos agroindustriais justifica-se uma vez que subprodutos representam um sério problema para uma produção agrícola sustentável. Indústrias de processamento de alimentos criam grandes quantidades de subprodutos que são difíceis de eliminar à medida que têm alta demanda de oxigênio biológico (BERARDINI et al., 2005). OH OH OH OH HO O + HO O + OH OGlicose OGlicose OH OH cianidina-3-glicosídeo delfinidina-3-glicosídeo OH HO OH O HO OH HO OH O O O HO HO OH O miricetina OH OH Ácido gálico HO OH Ácido ascórbico 4 OH OH HO O OH HO O OH O HO O quercetina OH OH O O CH3 depsideo bioativo (jabuticabin) Figura 1. Metabólitos secundários isolados em frutos de Myrciaria cauliflora. Embora sejam poucos os dados encontrados na literatura quanto aos constituintes químicos unicamente da fração da casca de jabuticaba, Santos et al., (2010) quantificaram, nesta fração, 6,170 mg de cianidina-3-glicosídeo/g e 35,85 mg ácido gálico/g de matéria seca como teores de antocianinas e fenólicos totais, respectivamente. Casca e semente de jabuticaba, juntas, representam aproximadamente 50% da fruta (MAGALHÃES e BARROS, 1996) e, se aproveitadas, podem agregar-lhe maior valor. 5 2 OBJETIVOS O estudo descrito teve como objetivos produzir uma farinha com a casca de jabuticaba (FCJ) e determinar sua composição centesimal e mineral, teor de fenólicos totais, flavonóides e antocianinas bem como sua atividade antioxidante in vitro através da captura de radical-livre (DPPH e ABTS●+), redução do ferro (FRAP) e inibição da oxidação lipídica (βcaroteno/ácido linoleico). Além disso, buscou-se avaliar também as características físicoquímicas (sólidos solúveis, acidez total e pH) da FCJ e identificar as substâncias dela isoladas. 6 3 REVISÃO DE LITERATURA 3.1 Família Myrtaceae O termo Myrtaceae é originário do grego “myron” que significa perfume e justifica-se pela presença de bolsas secretoras de essências, tanto no córtice do caule como no parênquima das folhas (LANDRUM e KAWASAKI, 1997). Essa família compreende cerca de 100 gêneros e 3000 espécies que se distribuem por todos os continentes, à exceção da Antártica, mas com nítida predominância nas regiões tropicais e subtropicais do mundo. Pertencente à ordem Myrtales, a família Myrtaceae está bem representada na flora brasileira onde ocorre em diferentes biomas (MARCHIORI e SOBRAL, 1997). Myrtaceae constitui uma das mais importantes famílias da classe Angiospermae no Brasil e se caracteriza por apresentar plantas lenhosas, arbustivas ou arbóreas e com folhas inteiras de disposição alterna ou oposta e às vezes oposta cruzada, com estípulas muito pequenas. As flores em geral são brancas ou às vezes vermelhas, efêmeras, hermafroditas, de simetria radial, em geral pentâmeras, mono ou diclamídeas, muitas vezes com um receptáculo bem desenvolvido. A corola é suprimida às vezes e o cálice gamossépalo com deiscência transversal, sendo os estames geralmente muito numerosos. Ovário súpero a semi-ínfero até ínfero, pentacarpelar e pentalocular, com muitos óvulos. Seus frutos são baciforme ou capsular loculicida e as sementes, muitas vezes, mostrando poliembrionia (LANDRUM e KAWASAKI, 1997). A família Myrtaceae apresenta vegetais importantes sob diversos aspectos: aqueles que dão frutos comestíveis como Psidium guajava (goiabeira), Punica granatum (romeira), Eugenia jambosa (jamboeira) e Bertholletia excelsa (castanheira-do-Pará), aqueles aromáticos como Syzygium aromaticum (craveiro-da-Índia), Myrtus communis (murta) e Melaleuca leucadendron (cajepute) e aqueles que oferecem madeira de qualidade empregada em construção, como Couratari legalis (jequitibá-rosa), C. estrellensis (jequitibá-vermelho) e Lecythis pisonis ou L.ollaria (sapucaia) (MAEDA et al, 1990). Suas espécies são utilizadas amplamente na medicina popular e empregadas, principalmente, em distúrbios gastrointestinais, estados hemorrágicos e doenças infecciosas, podendo sua ação estar relacionada às suas propriedades adstringentes. As partes mais utilizadas são as folhas, cascas e, também, os frutos que são comumente consumidos (CRUZ e KAPLAN, 2004). 7 3.1.1 Espécie Myrciaria cauliflora A espécie Myrciaria cauliflora, pertencente à família Myrtaceae e ao gênero Myrciaria, é conhecida popularmente como jabuticabeira e apresenta o Brasil como centro de origem e dispersão natural, sendo encontrada desde o Pará até o Rio Grande do Sul (CORRÊA, 1984). Segundo Mattos (1983), as jabuticabeiras encontradas em Minas Gerais e no Rio de Janeiro cujos nomes vulgares são “jabuticaba ponhema”, “jabuticaba paulista” e “jabuticaba-açu” foram classificadas por Berg (1857) como Myrciaria cauliflora (DC) Berg, ao passo que as nativas das regiões do Rio de Janeiro e São Paulo e conhecidas popularmente como “jabuticaba Sabará” e “jabuticaba-de-cabinho” foram denominadas de Myrciaria jaboticaba (Vell) Berg. Myrciaria cauliflora (DC) Berg é arbórea, de porte médio e apresenta tendência ao engalhamento a menos de um metro do solo (Figura 2, pág. 8). Suas flores desenvolvem-se nos ramos (caulifloria), são brancas, pequenas e com ovário bicarpelar. As folhas apresentam a nervura central levemente impressa na epiderme adaxial e saliente na epiderme abaxial. Pode frutificar duas vezes ao ano e ter fase reprodutiva com duração de 30 a 50 anos, sendo seu fruto (jabuticaba) uma baga globosa de até três (3) cm de diâmetro cujo epicarpo varia de roxo-escuro a preto, de polpa macia, esbranquiçada, suculenta e agridoce, podendo apresentar até quatro sementes. Tal fruto é apreciado em todo o país e consumido in natura ou processados na forma de suco, geléia, licor, vinagre e chás medicinais, dentre outros. De maneira geral, o período de comercialização pós-colheita da jabuticaba é curto uma vez que, em apenas dois dias após o recolhimento, sofre uma rápida alteração da aparência e do sabor decorrente da intensa perda de água, deterioração e fermentação da polpa (BARROS e MAGALHÃES, 1996). Na medicina popular utiliza-se a casca de jabuticaba como adstringente, útil contra diarréia e irritações da pele, sendo indicada também como antiasmática, anti-inflamatória (nas inflamações dos intestinos) e em casos de hemoptise (REYNERTSON et al., 2006). 8 Figura 2. Árvores e frutos de Myrciaria cauliflora. Fontes: http://ocultivoavida.blogspot.com, http://tatinew.wordpress.com. Paisagismo para Pequenos Espaços, p. 114, Ed. Europa. 3.2 Resíduos vegetais A palavra “resíduo” é derivada do latim “residum” e traduz-se na diminuição do valor de uma matéria que passa a ser destinada ao abandono. Segundo Pelizer et al. (2007), resíduo diferencia-se de lixo, uma vez que, enquanto este não possui nenhum tipo de valor, devendo apenas ser descartado, aquele possui valor econômico agregado, sendo possível seu reaproveitamento no próprio processo produtivo. 9 No Brasil, resíduos de frutas e hortaliças são desperdiçados geralmente em todos os pontos de comercialização até o consumo final, incluindo agricultores, indústrias e consumidores. Os alimentos e os seus subprodutos (cascas, sementes e bagaços) que, muitas vezes, destinam-se à ração animal, poderiam ser utilizados como fontes alternativas de compostos bioativos, a fim de suprir as necessidades nutricionais, além de diminuir o desperdício, reduzir o impacto ambiental e agregar valor aos subprodutos (BERGAMASCHI, 2010). Segundo Boari-Lima et al., (2008) casca e semente da jabuticaba, juntas, representam mais de 50% do peso do fruto, sendo este percentual bastante elevado para ser desperdiçado quando considerado resíduo na fabricação de produtos artesanais ou industriais. A gestão de resíduos é um caminho que vem sendo adotado por várias empresas para preservação dos recursos naturais e a fim de garantir sua sustentabilidade. Partindo desse contexto, estudos vêm sendo feitos para determinar a melhor forma de reciclar, tratar, reaproveitar e reutilizar os resíduos vegetais. Quando não é possível ou recomendável o aproveitamento de resíduos “in natura”, técnicas de tratamento devem ser aplicadas com o intuito de proporcionar transformações químicas e físicas proveitosas (MATOS, 2005). O interesse pela biotransformação dos resíduos vegetais tem aumentado, visto que se constitui em um material de baixo custo e fácil acesso. Porém, o aproveitamento de resíduos vegetais ou agroindustriais como fonte de nutrientes para a alimentação animal e/ou humana ou como matéria-prima para a extração de aditivos antioxidantes, depende do conhecimento de sua composição (LU e YEAP, 2000). 3.3 Caracterização Química 3.3.1 Composição Centesimal A composição centesimal de um alimento exprime seu valor nutritivo e a proporção na qual a umidade, as cinzas, o extrato etéreo, as proteínas, as fibras e os carboidratos aparecem em 100,0 g deste (MORETO et al., 2002). O conhecimento desta composição é fundamental, pois permite avaliar a disponibilidade dos nutrientes em um alimento, além de verificar sua adequação nutricional à dieta e desenvolver pesquisas sobre as relações entre dieta e doença (LIMA et al. 2007). 10 O conteúdo de umidade de um alimento influencia profundamente em sua estrutura, aspecto, sabor e susceptibilidade a alterações. A umidade é própria e característica de cada alimento, sendo necessários procedimentos de secagem caso deseje-se o armazenamento destes por longo prazo (FENNEMA, 2000). O teor de cinzas ou resíduo mineral fixo fornece uma indicação da riqueza da amostra em elementos minerais, principalmente cátions de cálcio, potássio, sódio, magnésio, ferro, cobre, cobalto e alumínio, bem como em ânions como o sulfato, cloreto, silicato, fosfato etc (SILVA e QUEIROZ, 2009). No que diz respeito ao extrato etéreo ou lipídeos, constitue-se de gorduras, óleos, pigmentos, esteróis, ceras, resinas e outras substâncias gordurosas solúveis em éter e passíveis de sofrerem extração através da passagem contínua deste solvente aquecido por sobre a amostra seca (SILVA e QUEIROZ, 2009). Nas frutas, os maiores teores de extrato etéreo são encontrados nas cascas e sementes e fornecem calorias e ácidos graxos essenciais, veiculam vitaminas e melhoram a sensação bucal dos alimentos (FENNEMA, 2000). As proteínas são polímeros complexos sintetizados pelos organismos vivos através da condensação de aminoácidos distintos e são definidas como nutrientes facilmente digeríveis, não tóxicos, nutricionalmente adequados, abundantes e de grande influência sobre os atributos sensoriais dos alimentos (FENNEMA, 2000). Em 2002, o Food and Nutrition Board (FNB) publicou em relatório sobre as ingestões dietéticas de referência a necessidade de obtenção de proteínas e aminoácidos por intermédio da alimentação, bem como a partir das chamadas fontes alimentares não convencionais (SHILS et al., 2009). De modo geral, as frutas não são ricas em proteínas, apresentam em média 1%, sendo as cascas mais ricas que as partes comestíveis (GODIM et al. 2005). Quanto às fibras, são constituídas pelos polissacarídeos não amiláceos e ligninas de vegetais que não são digeríveis pelas enzimas digestivas dos seres humanos, embora possam sofrer fermentação completa ou parcial no intestino grosso dos mesmos (DEVRIE et al. 1999). Seus componentes são agrupados em polímeros solúveis e insolúveis em água, sendo tal classificação originalmente pensada como uma forma simples para prever a função fisiológica das mesmas (RODRÍGUEZ, et al. 1993). A maioria dos alimentos de origem vegetal contém uma combinação de fibras solúveis (pectinas, gomas, mucilagens e algumas hemiceluloses) e insolúveis (celulose, hemicelulose e lignina). As fibras solúveis reduzem as contrações séricas da lipoproteína de baixa densidade (LDL), aumentam a excreção de ácidos biliares, fazendo com que o fígado remova colesterol do sangue para sintetizá-los, além de aumentar o trânsito intestinal e, com isso, diminuir a 11 absorção do colesterol. As fibras insolúveis (lignina, celulose e algumas hemiceluloses) aumentam a sensação de saciedade e, com isso, colaboram com a diminuição da ingestão calórica durante as refeições, além de reterem água e causarem aumento no volume fecal e na pressão osmótica, diminuindo o tempo de passagem do alimento pelo trato gastrointestinal. Indícios sugerem que as fibras podem ser benéficas na redução do risco de úlceras duodenais e no tratamento dessas lesões. Sabe-se também que reduzem as concentrações séricas de estrogênio, agindo de modo a proteger contra o câncer de cólon (RIQUE et al. 2002). Na última década, há uma tendência para encontrar novas fontes de fibras como ingredientes para a indústria alimentar, sendo percebida a introdução nos mercados do mundo ocidental de produtos a partir de frutas como limão, maçã, com alto teor agregado em fibras (VERGARA-VALÊNCIA et al., 2007). O Food and Drug Administration (FDA) determinou um valor diário de 25,00 g de fibras para uma dieta de 2.000 calorias, sendo considerado satisfatório o consumo de 5,000 g de fibra em cada refeição (AMERICAN DIETETIC ASSOCIATION, 2008). Já os açúcares são os carboidratos existentes nos alimentos e classificados em monossacarídeos (glicose, frutose), dissacarídeos (sacarose, lactose, galactose, maltose) e polissacarídeos (maltodextrinas, amidos, gomas, pectinas e celuloses). A maioria dos açúcares naturais encontra-se na forma de oligo e polissacarídeos, apresentando estruturas, tamanhos e formas diferentes, além de exibirem uma grande variedade de propriedades físicas e químicas (FENNEMA, 2000). A existência de, pelo menos, duas funções orgânicas (C=O e C–OH), somadas às diferenças de reatividade dos grupos hidroxilas na mesma molécula, permite aos açúcares possibilidades de transformações químicas (SHILS et al., 2009). A glicose e a frutose, por apresentarem uma função aldeídica e uma cetônica livre, respectivamente, estão capacitadas a reduzir cátions como cobre e prata, transformando-se, simultaneamente, em produtos mais oxidados. Os dissacarídeos apresentam também poder de redução, porém equivalente a 50% do somatório da capacidade de redução dos monossacarídeos, uma vez que a ligação glicosídica formada imobiliza uma função carbonila. Os açúcares oxidáveis são conhecidos como açúcares redutores e o mecanismo de óxidoredução está relacionado com a formação de uma função fortemente redutora em meio alcalino, denominada de enediol ou redutona (DEMIATE et al., 2002). Açúcares redutores estão envolvidos nas reações de escurecimento não enzimático (reação de Maillard), sendo úteis quando seus produtos tornam o alimento mais aceitáveis pela cor e sabor produzidos ou prejudiciais quando promovem perdas de proteínas e outros 12 nutrientes utilizáveis (BOBBIO e BOBBIO, 2001). As redutonas apresentam as atividades antioxidantes na rancificação de lipídeos, uma vez que podem ceder um átomo de hidrogênio aos peroxiradicais, retardando a formação de compostos com cheiro característico de ranço (BRIÃO et al., 2011). Frutas diferentes variam na maneira como acumulam açúcares, sendo seu teor e composição influenciados por condições ecológicas e entre as variedades de uma espécie (DAVIES e HOBSON, 1981). 3.3.2 Fenólicos Totais Compostos fenólicos incluem uma diversidade de estruturas que apresentam, pelo menos, um anel aromático contendo grupamentos hidroxilas. Compostos fenólicos são oriundos do metabolismo secundário dos vegetais e estão presentes na forma livre ou ligados a açúcares e proteínas (ANGELO e JORGE, 2007). Tais compostos podem ser classificados segundo o tipo de esqueleto principal e/ou ocorrência no reino vegetal. Quanto ao tipo de esqueleto principal (Tabela 1, pág. 13), C6 correspondente ao anel benzênico e Cx à cadeia substituinte com x átomos de carbono. No que diz respeito à ocorrência, estes podem ser distribuídos amplamente ou de distribuição restrita. Dentre os distribuídos amplamente estão os derivados dos ácidos benzóico e cinâmico, cumarinas, flavonóides, taninos e ligninas, enquanto que, dentre os de distribuição restrita estão os fenóis simples, antraquinonas, xantonas e naftoquinonas (SIMÕES, 2003). As frutas, principais fontes dietéticas de polifenóis, apresentam variações quantitativas e qualitativas na composição destes constituintes em função de fatores intrínsecos (cultivar, variedade e estágio de maturação) e extrínsecos (condições climáticas e edáficas). As principais fontes de compostos fenólicos são frutas cítricas (limão, laranja e tangerina), cereja, uva, ameixa, pêra, maçã, mamão, pimenta verde, brócolis, repolho roxo, cebola, alho e tomate (MELO et al., 2008). O tipo de composto, o grau de metoxilação e o número de hidroxilas são alguns dos parâmetros que podem estar relacionados com sua atividade antioxidante. A possível atividade antioxidante dos compostos fenólicos pode ser decorrente de sua capacidade em seqüestrar radicais-livres, atuando como agentes redutores ou quelantes de metais de transição e agindo tanto na etapa de iniciação como na propagação do processo oxidativo (GÓMEZ-RUIZ et al., 2007). 13 Tabela 1. Classificação dos compostos fenólicos de acordo com o esqueleto básico (Simões et al., 2007) Esqueleto Básico C6 C6-C1 C6-C2 C6-C3 C6-C4 C6- C1- C6 C6- C2- C6 C6- C3- C6 (C6- C3)2 (C6- C3- C6)2 (C6)n (C6- C3)n (C6- C1)n (C6- C3- C6)n Classe de Compostos fenólicos Fenóis simples e benzoquinonas Ácidos fenólicos Acetofenonas e ácidos fenilacéticos Fenilpropanoides: ácidos cinâmicos e compostos análogos, fenilpropenos, cumarinas, isocumarinas e cromonas Naftoquinonas Xantonas Estilbenos e antraquinonas Flavonóides e isoflavonóides Lignanas Diflavonóides Melaninas vegetais Ligninas Taninos hidrolisáveis Taninos condensados A análise dos compostos fenólicos é influenciada por sua natureza, método de extração empregado, tamanho da amostra, tempo e condições de estocagem, padrão utilizado e presença de interferentes, tais como ceras, gorduras, terpenos e clorofilas (NACZK e SAHIDI, 2004). Os métodos de avaliação do teor de compostos fenólicos não são específicos e podem superestimá-los. Entretanto, são bastante utilizados pela praticidade e simplicidade. Dentre os métodos de quantificação de fenólicos totais, o método espectrofotométrico baseia-se na absorção de energia radiante na região do ultravioleta (ANGELO e JORGE, 2006). Quanto à extração, a solubilidade dos fenólicos varia de acordo com a polaridade do solvente utilizado, o grau de polimerização dos fenólicos e suas interações com outros constituintes dos alimentos, sendo o metanol, etanol, acetona, água, acetato de etila, propanol, dimetilformamida e suas combinações os solventes mais utilizados para a extração destes compostos (SOUZA et al. 2007). Quanto aos reagentes, estes métodos podem ser classificados em Folin Denis e Folin Ciocalteu. O uso de sulfato de lítio, a presença de ácido hidroclorídrico e o longo tempo de aquecimento para a preparação do reagente de Folin-Ciocalteu são as principais diferenças entre estes dois reagentes. Para ambos os testes, o número de hidroxilas ou de grupos potencialmente oxidáveis são os responsáveis pelo controle da intensidade de cor formada. Porém há uma dificuldade em encontrar um padrão específico e conveniente, devido à complexidade das substâncias fenólicas presentes e as diferenças de reatividade entre estas 14 substâncias e os reagentes, sendo, o ácido tânico e a catequina os mais utilizados (ANGELO e JORGE, 2006). Os impactos positivos referentes ao consumo de compostos fenólicos incluem a inibição da oxidação da LDL, com consequente redução do risco de doenças cardíacas (PIETTA, 2000), além da inibição dos processos inflamatórios e de propriedades antialérgicas, antivirais, antibacterianas, antifúngicas, antitumorais e anti-hemorrágica (MEYER et al, 1997). 3.3.3 Flavonóides Dentre os polifenóis, os flavonóides estão presentes em relativa abundância e, mesmo diante das diversas formas estruturais, a maioria de seus representantes possui 15 átomos de carbono em seu esqueleto básico, constituído por dois aneis aromáticos ligados por uma cadeia de três carbonos (Figura 3, pág. 15) (AHERNE e O‟BRIEN, 2002). Segundo Behling et al. (2004), os flavonóides podem ser encontrados na forma livre, como, por exemplo, a quercitina, naringenina e miricetina. Porém, é mais frequente encontrá-los na forma glicosilada, unidos a moléculas de açúcar como ramnose, rutinose (três moléculas de glicose) ou ainda em mistura de glicosídeos como ramno-glucosídeos, formando os derivados flavonóides glicosilados. De maneira dependente da posição, número e combinação das moléculas, os flavonóides são divididos em seis subgrupos principais: Flavonas (apigenina, luteonina, etc), flavonóis (quercetina, miricetina etc), catequinas (epicatequina, galocateqina, etc), flavanonas (naringenina, hesperitina etc), antocianinas (cianina, pelargonina etc) e isoflavonas (genisteína, daidzeína etc) (Tabela 2, pág. 15) (VOLP et al., 2008). A explicação para a existência de uma grande diversidade estrutural dos flavonóides dá-se pelas modificações que podem sofrer, tais como: hidroxilação, metilação, acilação e glicosilação entre outras. Os flavonóides são freqüentemente hidroxilados nas posições 3, 5, 7, 3‟, 4‟ e 5‟, sendo que alguns desses grupos hidroxilas podem ser metilados, acetilados ou sulfatados. As ligações glicosídicas ocorrem geralmente nas posições 3 ou 7 (LOPES et al., 2000). 15 R4 R3 3' 1 R B O 7 R5 2' 4' 5' 2 A 3 5 R1 R6 C 4 R2 O Figura 3. Esqueleto básico dos flavonóides. Fonte: Adelmann, 2005. Os flavonóides absorvem radiação eletromagnética na região do ultravioleta (UV) e visível e, dessa maneira, defendem os vegetais frente à grande parte da radiação solar. Além disso, os flavonóides podem representar uma barreira química de defesa contra microrganismos (bactérias, fungos e vírus), insetos e outros animais herbívoros, bem como contribuir para a polinização atraindo insetos e orientando-os até o néctar (MARCUCCI, 1998). Tabela 2. Classes de flavonóides e algumas de suas características (Simões et al., 2007) Classe Característica Flavonas, flavonóis e seus O- Co-pigmentação em flores, proteção heterosídeos contra raios ultravioleta nas folhas C-heterosídeos Antocianos Pigmentação do vermelho até o azul Chalconas Auronas Di-hidro-flavonóis Pigmentação amarela Pigmentação amarela Presentes freqüentemente em tecidos de madeiras Flavanonas Podem apresentar sabor amargo Di-hidro-chalconas Podem apresentar sabor amargo Flavanas, leucoantocianidina Substâncias adstringentes com e proantocianidinas propriedades tanantes Isoflavonóides Propriedades estrogênicas e/ou antifúngicas Neoflavonóides Biflavonóides Propriedades antifúngicas Outras estruturas Estudos epidemiológicos têm mostrado uma correlação entre o aumento do consumo de flavonóides e os riscos reduzidos de doenças cardiovasculares e certos tipos de câncer (ARTS e HOLLMAN, 2005). A dificuldade encontrada nessas investigações tem sido a 16 estimativa do consumo de flavonóides devido aos dados limitados sobre estes em alimentos (KNEKT et al., 1997). 3.3.4 Antocianinas As antocianinas, subgrupo dos flavonóides, tiveram sua nomenclatura (do grego anthos = flores; kianos = azul) proposta em 1835 por Marquat, referindo-se a pigmentos azuis, violetas e vermelhos encontrados em flores. Todavia, antocianinas são também encontradas em raízes e folhas e agem como atraentes de insetos e de pássaros, com o objetivo de polinizar e dispersar as sementes, além de inibirem o crescimento de larvas de alguns insetos (SIMÕES, 2007). Essas substâncias (Figura 4) são encontradas na forma de glicosídeos hidrolisáveis em açúcares e agliconas (antocianidinas) e se diferenciam pelo número de grupos hidroxi e o grau de metilação destes no anel lateral, pelo número e natureza dos açúcares, bem como das cadeias alifáticas ou aromáticas esterificadas com os mesmos (BOBBIO e BOBBIO, 2003). R1 3' 8 HO 7 B O OH 4' 5' 2 R2 A 6 3 5 4 Açúcar OH Figura 4. Estrutura das antocianinas. Fonte: Simoes, 2007. A cor das antocianinas é resultante da excitação da molécula pela luz visível, sendo que seu aumento em substituintes permite uma cor mais intensa. As tonalidades apresentadas pelas antocianinas oscilam entre vermelho, laranja e roxo, de acordo com o pH, concentração, tipo de solvente, temperatura, estrutura do pigmento, além da presença de substâncias nos vegetais capazes de reagir com elas de maneira reversível ou irreversivelmente. Em pH próximo a 1,000, as antocianinas mostram maior força tintórea por estarem principalmente na forma não ionizada (TEIXEIRA et al., 2008). 17 O açúcar presente nas moléculas das antocianinas confere a elas maior estabilidade da cor e solubilidade quando comparadas com as antocianidinas. Acredita-se que tal efeito seja devido à diminuição da atividade da água, uma vez que, seu ataque nucleofílico ocorre na posição C-2. Outro fator importante na estabilidade da cor é a copigmentação inter ou intramolecular que consiste na ligação entre a antocianina e outra molécula denominada de copigmento (flavonóides não antociânicos, compostos fenólicos, ácidos alifáticos etc) e, ainda, que estes outros compostos, por si mesmo não sejam coloridos, aumentam a cor das antocianinas por produzir deslocamento batocrômico, ou seja, para maior comprimento de onda (GONNET, 1998). A indústria alimentícia, visando atender a um público disposto a consumir alimentos isentos de adicionais sintéticos, encontra nas antocianinas um importante substituinte aos corantes artificiais. A principal desvantagem destas, frente aos corantes sintéticos, deve-se à mudança de coloração decorrente de reações químicas com os produtos alimentícios. Além dos atributos da coloração, o interesse no uso das antocianinas tem sido intensificado devido a seus possíveis benefícios à saúde (TEIXEIRA et al., 2008). Relatos científicos apontam o uso de antocianinas no controle da pressão arterial, como agentes hipoglicemiantes, antiinflamatórios e promotores de aumento na acuidade visual além de demonstrarem ação favorável na prevenção da hipercolesterolemia. As antocianinas são também agentes promissores na prevenção de doenças degenerativas como o câncer, mal de Alzheimer e doenças cardiovasculares devido a suas propriedades antioxidantes (CHEN et al., 2006). 3.4 Conteúdo mineral Ainda que não exista uma definição para “mineral”, em alimentos e nutrição, este termo se refere aos elementos distintos de carbono (C), hidrogênio (H), oxigênio (O) e nitrogênio (N) presentes nos mesmos. Historicamente, os minerais têm sido classificados como “principais” ou “traços”, dependendo de sua concentração. Esta classificação surgiu quando os métodos analíticos ainda não permitiam medir com precisão as baixas concentrações dos elementos, o que justifica o termo “traço”. Hoje, os métodos e aparatos modernos permitem medidas precisas de praticamente todos os elementos da tabela periódica. No entanto, os termos “principais” e “traços” continuam sendo usados. Dentre os “principais”, estão o cálcio (Ca), fósforo (P), magnésio (Mg), sódio (Na), potássio (K) e cloro (Cl) 18 enquanto os elementos “traços‟ compreendem o ferro (Fe), iodo (I), zinco (Zn), selênio (Se), cromo (Cr), cobre (Cu), flúor (F) e chumbo (Pb) (FENNEMA, 2000). Os minerais são necessários para o desempenho das funções normais celulares, uma vez que, regulam a ativação de diversas enzimas, o equilíbrio ácido-base, a pressão osmótica, a atividade muscular e nervosa. Além disso, facilitam a transferência de compostos essenciais através das membranas, auxiliam a formação dos ossos, composição da hemoglobina, expressão gênica, metabolismo de carboidratos e, em alguns casos, fazem parte dos elementos constituintes dos tecidos do organismo. Os elementos minerais encontram-se interrelacionados e em equilíbrio na fisiologia humana, não podendo ser considerados como elementos isolados com funções circunscritas (SHILS et al., 2009). Estudos em humanos mostram que o consumo ideal de elementos como Na, K, Mg, Ca, manganês (Mn), Zn, Cu e I pode reduzir os fatores de risco individuais, incluindo aqueles relacionados às doenças cardiovasculares. Em 1997, foi reconhecido que alguns elementos como, por exemplo, o Se poderiam desempenhar um papel protetor na diminuição do risco de cânceres. O Ca, Mg e P apresentam íntima relação com a formação de ossos e dentes, coagulação do sangue e manutenção do rítmo cardíaco normal. Ca e Mg são necessários ao sistema nervoso e muscular. Fe, Cu e cobalto (Co) estão interligados à síntese de hemoglobina e à formação de células vermelhas do sangue. O I é um componente essencial do hormônio da tireóide, enquanto que o Zn, molibdênio (Mo) e Mn ativam enzimas que catalisam reações metabólicas (SHILS et al., 2009; WALL, 2006; BURTON, 1979). As necessidades humanas de minerais essenciais oscilam entre uns poucos microgramas a 1,000 g/dia (Anexo 1, pág. 119). Em baixas ingestões, aparecem os sinais de carência (Tabela 3). Inversamente, uma ingestão demasiandamente elevada pode conduzir à toxicidade. Para a maioria dos minerais, o intervalo de ingestão adequado e seguro é amplo, de maneira que tanto a carência como a toxicidade são relativamente raras, supondo que se consumam uma dieta variada (FENNEMA, 2000). Tabela 3. Sinais de carência em minerais (Júnior et al.,2002; Fennema, 2000; Azeredo et al., 1998). continuação Mineral Carência Cálcio Hipertensão, osteoporose, osteomalácia, ansiedade, otoesclerose, parestesias, insônia e nos casos graves: tetania. Fósforo Osteomalacia e problema de mineração óssea. Magnésio Diminuição da secreção e resistências ao paratormônio, resistência à vitamina 19 D. Espasmos neuromusculares espontâneos, crises epiléticas, vertigem, fraqueza muscular, tremor, depressão, psicose e arritmias cardíacas. Ferro Anemia, prejuízos sobre a função cognitiva, imunidade, capacidade de trabalho e habilidade de regulação da temperatura corporal. Parto prematuro e baixo peso corporal do bebê ao nascimento. Zinco Retardo de crescimento, maturação sexual tardia, impotência sexual, hipogonadismo, diarréia, lesões cutâneas, deficiências imunológicas, distúrbios comportamentais, diminuição do paladar e apetite e atraso na cicatrização. Cobre Anemia, leucopenia, neutropenia, artrite, arteriopatia, perda da pigmentação, miocardiopatia, efeitos neurológicos, intolerância a glicose, aumento dos níveis séricos de colesterol e arritmias cardíacas. Manganês Distúrbios no metabolismo, ossos e cartilagens frágeis, degeneração dos discos espinhais, câncer, diminuição da fertilidade, diminuição do crescimento e prejuízo para as funções cerebrais. Potássio Fraqueza muscular e apatia mental. conclusão 3.5 Características Físico-Químicas Sólidos solúveis (SS) são utilizados para indicar o grau de maturação de frutos e auxiliar o controle dos processos que os envolvem, bem como a qualidade de seus produtos finais, uma vez que representam a quantidade de substâncias hidrossolúveis, tais como açúcares, ácidos, vitamina C e algumas pectinas. O teor de sólidos solúveis pode variar com fatores climáticos (quantidade de chuva, temperatura e luminosidade), em razão da atividade fotossintética, acúmulo de carboidratos bem como em função do solo, estágio de maturação, variedade do vegetal etc. Sólidos Solúveis são determinados com a utilização de refratômetro e, normalmente, expressos em graus brix (ºBrix) que corresponde a 1,000 g de sólidos em 100,0 g de suco de fruta (ALVES, 1996). O Instituto Adolfo Lutz (2005) caracteriza a acidez total como o somatório das concentrações dos ácidos presentes na amostra. Este parâmetro é importante na apreciação do estado de conservação de um produto alimentício, uma vez que os processos de decomposição do alimento (hidrólise, oxidação ou fermentação) alteram a concentração dos íons de hidrogênio e, por conseqüência, sua acidez em função do incremento de ácidos orgânicos, gerados no metabolismo dos frutos. São importantes do ponto de vista do odor dos produtos, além de serem responsáveis pelo sabor agri dos frutos. 20 Vários são os fatores que tornam importante a determinação do pH em um alimento, sendo possível citar a influência na palatabilidade, no desenvolvimento de microrganismos, bem como na escolha de aditivos necessários à formulação uma vez que pequenas variações em seus valores são facilmente detectáveis em testes organolépticos (CHAVES, 1993). 3.6 Atividade Antioxidante Atualmente existe um grande interesse por antioxidantes devido, principalmente, às descobertas sobre o efeito dos radicais sobre o organismo. A oxidação é parte fundamental na vida aeróbica e, radicais são produzidos naturalmente e/ou por alguma disfunção biológica, bem como por fatores ambientais (poluição do ar, fumaça, radiação solar etc.) e/ou alimentos inadequados. Quando produzidos naturalmente, estes encontram se envolvidos na produção de energia, fagocitose, regulação do crescimento celular, sinalização intercelular e síntese de substâncias biologicamente importantes. Porém, quando em excesso, os radicais livres são prejudiciais, uma vez que promovem a peroxidação dos lipídeos das membranas, agressões às proteínas dos tecidos, às enzimas, carboidratos e DNA (BARREIROS e DAVID, 2006). Dessa forma, radicais-livres encontram-se relacionados a várias patologias, tais como artrite, choque hemorrágico, doenças do coração, catarata, disfunções cognitivas e cânceres, podendo ser a causa ou o fator agravante do quadro geral. Dentre os radicais, aqueles cujos elétrons desemparelhados encontram-se centrados nos átomos de oxigênio ou nitrogênio são denominados de espécies reativas de oxigênio (ERO) ou espécies reativas de nitrogênio (ERN), respectivamente (YOUNG e WOODSIDE, 2001). O excesso de radicais no organismo é combatido por antioxidantes produzidos pelo corpo ou absorvidos da dieta. Antioxidante é qualquer substância que, quando presente em baixa concentração comparada à do substrato oxidável, regenera o substrato ou previne significativamente a oxidação do mesmo. Os mecanismos de ação dos antioxidantes englobam a ação de enzimas como a catalase (CAT), superóxido dismutase (SOD), glutationa redutase (GSR) e glutationa peroxidase (GPx), além de moléculas antioxidantes como ácido úrico, glutationa (GSH), albumina, grupos protéicos, bilirrubina, vitaminas (ácido ascórbico, α-tocoferol), carotenóides e compostos fenólicos, dentre outros (FERNANDEZ-PANCHON et al., 2008) Os antioxidantes podem atuar inibindo a autoxidação, a fotoxidação ou a oxidação enzimática. Na autoxidação podem bloquear reações em cadeia ou impedir que estas ocorram. 21 Os bloqueadores da reação em cadeia são divididos em doadores e receptores de elétrons, sendo que os doadores de elétrons competem pelo radical peroxil (ROO●), resultando na diminuição da velocidade da reação. Os receptores de elétrons competem com o oxigênio triplete pelo radical, reduzindo a formação do radical ROO● (MENDONÇA, 2009; ARAÚJO, 2004). Na fotoxidação, os carotenóides e tocoferóis atuam como supressores físicos. A transferência de energia de uma molécula primária excitada para o supressor resulta em dissipação de energia luminosa ou térmica. Na oxidação enzimática, fenólicos e flavonóides inibem a ação da lipoxigenase (MENDONÇA, 2009). Os antioxidantes podem também complexar com metais e atuar de forma preventiva, uma vez que estes não interagem com os radicais (ARAÚJO, 2004). A eficácia de um antioxidante está relacionada com numerosos fatores, dentre eles, energia de ativação, constantes de velocidade, potencial de oxidação-redução, solubilidade e sua maior ou menor facilidade de destruição ou perda durante uma reação. Idealmente, o radical-livre resultante não deve iniciar novos radicais, nem ser susceptíveis a uma oxidação rápida por uma reação em cadeia. Neste sentido, os antioxidantes fenólicos ocupam uma posição privilegiada, pois seus intermediários radicalares são relativamente estáveis, devido à deslocalização por ressonância e a carência de posições adequadas para o ataque pelo oxigênio molecular. Além disso, demonstram ser antioxidantes mais efetivos que as vitaminas C e E por reatividade frente a outros antioxidantes, capacidade de quelar metais de transição, solubilidade e interação com as membranas (HOSSAIN e RAHMAN, 2011). Em alimentos, os radicais promovem oxidações que podem ser prejudiciais quando ocasionam a degradação oxidativa das vitaminas, pigmentos e lipídeos, com perda do valor nutritivo e desenvolvimento de odores desagradáveis. A oxidação de ácidos graxos insaturados é definida como uma cascata de eventos bioquímicos que gera, principalmente, radicais hidroxilas (HO●), alcoxilas (RO●) e ROO● (BENZIE et al. 1999). O teor de antioxidantes em alimentos de origem vegetal e, portanto, sua capacidade antioxidante associada, depende de sua variedade, grau de maturação, aspectos pós-colheita como as condições de armazenamento, tempo, temperatura, atmosfera e processamento (SRIVASTAVA et al., 2007). Antioxidantes são muitas vezes adicionados aos alimentos para evitar oxidações nos mesmos. No entanto, os antioxidantes sintéticos, comumente utilizados, como o butilhidroxianisol (BHA), butil-hidroxitolueno (BHT) e terc-butil-hidroquinona (TBHQ) são limitados por normas legais por serem suspeitos de apresentar efeitos tóxicos e cancerígenos. 22 Diante disso, nos últimos anos, mais atenção tem sido dada aos antioxidantes naturais presentes em alimentos, principalmente nos frutos, por causa de sua suposta segurança, valor nutricional e terapêutico (BARREIROS e DAVID, 2006). A utilização destes antioxidantes de forma correta depende do conhecimento de sua estrutura, do seu modo de ação e da função no alimento. A estrutura influencia nas propriedades físicas, como volatilidade, solubilidade e estabilidade térmica. Além da relação estrutura-função, fatores como o estado físico do alimento, condições de armazenamento e atividade de água, afetam sua eficiência (ARAÚJO, 2004). 3.6.1 Avaliação da Atividade Antioxidante Um grande número de métodos tem sido desenvolvido com a finalidade de avaliar a atividade antioxidante (AA) de alimentos. Todavia, devido à complexidade da composição de cada tipo de alimento e tendo em vista que antioxidantes não atuam separadamente, a determinação da atividade antioxidante individualmente parece ser menos efetiva do que a avaliação do estado antioxidante total (PRIOR e CAO, 1999). Segundo Huan et al. (2005), duas ou mais técnicas são necessárias para determinar a atividade, uma vez que nenhum método tratado isoladamente pode refletir exatamente a capacidade antioxidante total de uma amostra. Dentre os métodos mais utilizados para a determinação da atividade antioxidante é possível enumerar o β-caroteno/ácido linoléico (baseado na inibição da peroxidação lipídica), ABTS●+ e DPPH (baseados na captura do radical orgânico) e FRAP (baseado no poder de redução do Fe) (PRIOR e CAO, 1999). 3.6.1.1 Atividade Antioxidante por Captura de Radical livre DPPH O método DPPH tem sido considerado um dos mais representativos na avaliação da capacidade de remoção de radicais-livres. Este método fotocolorimétrico é baseado na redução do radical-livre DPPH (1,1-difenil-2-picrilhidrazil) em presença de antioxidante, com consequente passagem da coloração violeta para a amarela (Figura 5, pág. 23) (RUFINO et al., 2007(a)). 23 Estudos monstram que a interação entre DPPH e antioxidante depende da conformação estrutural deste. O número de moléculas reduzidas de DPPH está relacionado com o número de grupos hidroxilas disponível no composto antioxidante. O ensaio DPPH tornou-se bastante popular no estudo de antioxidantes naturais, sendo considerado simples, rápido, preciso e com boa reprodutibilidade dos resultados, além de não envolver condições drásticas de temperatura e oxigenação. Outra característica é que permite, dentre outras maneiras de expressão dos resultados, a determinação do valor EC50 (mg.L-1), definido como a concentração de extrato natural suficiente para atingir 50% a atividade antioxidante máxima, estimada em 100% (LUZIA e JORGE, 2010). O 2N R O 2N N N. NO 2 N + R' NO 2 O 2N O 2N Cor: violeta escura N Cor: violeta-clara Figura 5. Estabilização do radical-livre DPPH. Fonte: Rufino et al., 2007 a. 3.6.1.2 Atividade Antioxidante por Captura de Radical livre ABTS●+ O ensaio ABTS é baseado na eliminação do radical ABTS●+, 2,2´-azinobis (3etilbenzotiazolina-6-ácido sulfônico) pelos antioxidantes presentes na amostra (ZULUETA et al., 2009). O radical ABTS●+ apresenta coloração verde-azulada e valores de absorbância máxima em 645, 734 e 815 nm. Entretanto, compostos antioxidantes presentes no meio reacional capturam tais radicais, o que se traduz em perda de coloração e, consequentemente, em redução na absorção, correspondendo, quantitativamente, à concentração de antioxidantes presentes (Figura 6, pág. 24) (RE et al., 1999). O método ABTS apresenta como vantagens o fato de ser barato, rápido, fácil de usar e estável ao pH. Todavia, pode-se listar como desvantagens a necessidade de um passo extra para gerar radicais-livres de ABTS●+, além da não padronização, sendo, portanto, difícil de comparar valores entre os laboratórios (SÁNCHEZ-MORENO, 2002). 24 . SO3 S - O3 S S - S N N N + Antioxidante H 5 C2 C2 H5 N N H5C2 C2H5 K2SO5 Cor: verde-escuro - N N N SO3 S - O3 S Cor: verde-clara Figura 6. Estabilização do radical ABTS●+ por antioxidante. Fonte: Rufino et al., 2007 b. 3.6.1.3 Atividade antioxidante por redução do Fe+3 (FRAP) O método FRAP (Ferric Reducing Antioxidant Power) permite determinar a redução do ferro em fluidos biológicos e soluções aquosas de compostos puros. Este método é aplicado também em estudos da eficiência antioxidante em extratos de alimentos e bebidas (RUFINO et al., 2006 b). Em pH baixo, quando um complexo férrico (Fe III-TPTZ) é reduzido (FeII-TPTZ), uma cor azul intensa, com um máximo de absorção a 593 nm se desenvolve (Figura 7). A reação é inespecífica e qualquer semi-reação que tenha um potencial redox menos positivo, sob as condições de reação, irá conduzir a redução do complexo e, assim, o desenvolvimento da cor, desde que um redutor (antioxidante) esteja presente (BENZIE e STRAIN 1996). O ensaio FRAP oferece resultados rápidos e reprodutíveis, apresentando como desvantagem o fato de que a curva padrão deve ser realizada com um antioxidante que seja solúvel em água como o ácido ascórbico e o Trolox (APAK et al., 2004). N + N + N + N N + N N +antioxidante + -e N N [Fe (III) (TPTZ)2 ]3+ . Cor: azul-clara N N N + N N Fe (II) + N N + N Fe (III) N N + N + + N + N N N [Fe (II) (TPTZ)2 ]3+ . Cor: azul-escura Figura 7. Redução do complexo TPTZ (2,4,6-tri(2-piridil)-1,3,5-triazina) com Fe3+. Fonte: Rufino et al., 2006 b. 25 3.6.1.4 Atividade Antioxidante por Inibição da Oxidação Lipídica (branqueamento do βcaroteno) O sistema β-caroteno/ácido linoléico foi desenvolvido por Marco (1968), sendo modificado posteriormente por Miller (1971). Este sistema utiliza-se do ácido linoléico, do βcaroteno e do monopalmitato de polioxietileno sorbitan (Tween 40), sendo, este último, o agente emulsificante capaz de aumentar a estabilidade cinética da emulsão. O ácido linoléico em presença de oxigênio forma ROO●, que reage com o β-caroteno, resultando na perda de coloração da solução que passa de amarelo intenso a amarelo claro. A adição de uma amostra que contenha antioxidantes pode competir com o β-caroteno pela reação com radical ROO● e contribuir para retardar a queda de absorbância. Portanto, os antioxidantes presentes na amostra podem ser monitorados facilmente pelo branqueamento da cor da solução. Trata-se de um ensaio espectrofotométrico que avalia a atividade de inibição de radicais-livres gerados durante a peroxidação do ácido linoléico. Este método é utilizado amplamente por não recorrer a altas temperaturas e, com isso, permitir a determinação do poder antioxidante de compostos termossensíveis (JAYAPRAKASHA e PATIL, 2007; AMIN et al., 2006). 3.6.2 Antioxidantes em resíduos de frutos Nos últimos anos, a crescente tendência na preferência dos consumidores por alimentos saudáveis, promotores da saúde e/ou associado ao tratamento de enfermidades tem proporcionado maior ímpeto à exploração de fontes naturais de antioxidantes em substituição aos antioxidantes sintéticos. A atividade biológica de antioxidantes naturais está correlacionada ao tratamento e redução do risco de patologias do câncer (IKKEN et al., 1999), arteriosclerose, malária, artrite reumatóide, doenças neurodegenerativas e processos de envelhecimento. Além disso, tem sido percebido a atuação destes sobre doenças como diabetes mellitus, alergias, inflamações, cardiopatias, úlceras pépticas, retinopatias diabeticas, inibição da agregação plaquetária e inibição do aumento da pressão arterial, assim como agentes hepatoprotetores, antibacterianos e antivirais (HOSSAIN e RAHMAN, 2011; ITO et al., 1998). Guo et al. (2003) observaram maior atividade antioxidante pelo método FRAP nas cascas de todos os 26 frutos avaliados em suas frações casca e polpa. Dentre estes, cascas de 26 romã (82,11 mmol/100 g), hawthorn (29,25 mmol/100 g), kiwi (11,13 mmol/100 g) e uva rosa-vermelha (11,02 mmol/100 g) apresentaram as maiores atividades de redução do Fe+3. Ubando-Rivera et al. (2005) atribuíram à maior concentração de polifenóis em cascas de Citrus aurantifolia (limão mexicano) e Citrus latifolia (limão persa) a alta atividade antioxidante desses frutos quando avaliados frente a captura de radicais-livres (DPPH e ABTS●+) e à inibição da oxidação lipídica. Segundo estes autores, as farinhas de cascas de limão mexicano e limão persa apresentam alta atividade antioxidante de captura de radical ABTS●+, uma vez que seus resultados foram semelhantes aos obtidos para o padrão Trolox. Li et al. (2006) confirmaram maior atividade antioxidante em cascas de romã (Punica granatum) do que na polpa deste fruto. Para estes autores, a justificativa está no fato de que a casca de romã apresenta quase 10 vezes mais o teor de fenólicos do que sua polpa, além de apresentar maior quantidade de flavonóides e protocianidinas. Tais autores reafirmam também que a mistura de solventes é mais eficaz na recuperação de antioxidantes do que os solventes de maneira individual, uma vez que os extratos das frações deste fruto apresentaram maior atividade de redução do Fe+3 em mistura de metanol, etanol, acetona e água. Okonogi et al. (2007) indicaram as cascas de Punica granatum (romã), Nephelium lappaceum (rambutam) e Garcinia mangostana (mangostão) como de alta atividades antioxidantes pela captura dos radicais DPPH e ABTS●+, com 0,003, 0,006 e 0,023 mg/mL para EC50, respectivamente, e 4,590, 3,070 e 3,000 mM de Trolox/mg de extrato seco para o teste ABTS●+, respectivamente. González-Montelongo et al. (2010) afirmaram que casca de Musa acuminata (banana) apresenta alta atividade antioxidante, podendo ser uma fonte barata de compostos bioativos. Tais autores avaliaram os extratos de casca de banana em diferentes solventes e temperaturas quanto à atividade antioxidante e, classificaram-na como de melhor atividade na captura de radiciais-livres (DPPH e ABTS●+) quando comparada à inibição da peroxidação lipídica. Guimarães et al. (2010) afirmaram que cascas de Citrus paradisi (grapefruta), Citrus limon (limão), Citrus aurantiifolia (lima) e Citrus sinensis (laranja) apresentam maior atividade antioxidante do que os seus sucos frente à captura de radical livre DPPH, correspondentes. Estes autores avaliaram cascas e sucos liofilizados e extraídos em metanol, fração polar de cascas e sucos, quanto ao seqüestro de radicais DPPH. Foi verificado como EC50 5,150, 3,770, 1,720 e 4,990 mg/mL, respectivamente, para as frações casca de grapefruta, limão, lima e laranja e 12,78, 11,15, 15,96 e 5,550 mg/mL para as frações suco, respectivamente, sendo que, os menores valores indicam a necessidade de menor quantidade destes para promover mesma redução de 50% na concentração inicial de radiais DPPH. 27 Contreras-Calderón et al.(2011) avaliaram diferentes frutos colombianos quanto à atividade antioxidante (FRAP e ABTS●+) em suas frações comestíveis e não comestíveis. Dentre os 14 frutos avaliados em suas porções casca e polpa, apenas Passiflora mollissima e Passiflora tarminiana (maracujás-banana) apresentaram maior atividade antioxidante na fração polpa. Todas as outras 12 espécies de frutos avaliados (palma, macadâmia, naranjilha, tomate pêssego, algarrobo, borojó, cassabanana, coastal sapote, cupuaçu, maracujá gigante, pejibaye e umarí) apresentaram maior atividade antioxidante de captura de radical livre e redução do Fe+3 nas cascas quando comparadas à porção comestível. Hassan et al. (2011) atribuíram aos compostos fenólicos a alta atividade antioxidante de captação de radicais-livres (DPPH) da casca do fruto Mangifera pajang (bambangan). Para estes autores, cascas de bambangan secas, pulverizadas e extraídas em metanol 50% apresentam IC50 equivalente a 44,50 μg/mL. Ainda sobre resíduos de frutas, Broinizi et al. (2007) afirmaram que é possível identificar atividade antioxidante no bagaço de Anacardium occidentale (caju) quanto avaliado frente à inibição da oxidação lipídica e captura do radical DPPH livre. Este subproduto mostrou elevado conteúdo de compostos fenólicos totais e capacidade antioxidante que permitem a perspectiva de um melhor aproveitamento dos resíduos resultantes do processamento do pedúnculo de cajú. Luzia e Jorge (2010) avaliaram o extrato metanólico de sementes de Citrus limon (limão) em diferentes concentrações quanto à atividade antioxidante pelo método DPPH. Para eles, as sementes de limão apresentam-se como uma alternativa de antioxidante natural para alimentos industrializados, uma vez que detêm boa capacidade de captura de radicais-livres e EC50 (69,94 μg/mL) não muito diferente do padrão ácido gálico EC50 (64,73 μg/mL). 28 4 MATERIAIS E MÉTODOS 4.1 Equipamentos - Agitador tipo vórtex Biomixer®/Modelo QL-901 - Balança analítica Shimadzu®/Modelo AX200 - Banho-maria DeLeo®/Tipo B.30.TU8C - Centrifugação Centribio®/Modelo 80-2B - Destilador de nitrog./proteína MA-036/Plus - Espectrofotômetro de absorção atômica Varian®/Modelo AA-50 - Espectrofotômetro de UV- Visível Shimadzu®/Modelo UVmini-1240 - Espectrômetro Perkin-Elmer 283B - Espectrômetros Bruker modelos DX-200 (200MHz) linha AVANCE - Estufa Biopar®/Modelo S1005D(a) - Estufa com renovação e circulação de ar forçado Q314M(b) - Extrator de lipídio Modelo Q308G26 com 6 provas - Forno elétrico tipo mufla Fornitec®/Modelo F1-DM(a) - Forno elétrico tipo mufla Fornitec®/Modelo F3-DMT(b) - Fotômetro de chama Analyser/Modelo 910M - Fusiômetro Mettler FP80 SNR H22439 - Liquidificador industrial Metvisa®/Tipo LQ-6 - Mesa agitadora Marconi®/Modelo MA-570 - Peagâmetro digital PHTek®/Modelo PHS-3B - Refratômetro de mão Químis®/Modelo Q767 4.2 Preparo da farinha Frutos maduros de Myrciaria cauliflora foram coletados na cidade de Diamantina na região noroeste do Estado de Minas Gerais, Brasil, em latitude de 18º14′58″S e longitude de 43º36′01″ oeste de Greenwich, em novembro de 2009. Os frutos foram levados imediatamente ao laboratório de Tecnologia de Biomassas do Cerrado da UFVJM, onde foram selecionados excluindo-se aqueles ainda verdes ou com rachaduras. Em seguida, foram lavados e higienizados com hipoclorito de sódio (200,0 mg/L) por imersão de 10 min. Após 29 esse procedimento, os frutos foram despolpados manualmente sendo separada a casca da polpa e sementes. As cascas foram submetidas à secagem (40 ± 5 oC/7 dias) em estufa com renovação e circulação de ar forçado(b), sendo trituradas posteriormente em liquidificador e peneiradas (80 mesh) para a obtenção de uma farinha homogênea. A farinha obtida foi acondicionada imediatamente em sacos plásticos, sendo estes revestidos com papel pardo a fim de evitar a degradação dos componentes pela incidência de luz e, posteriormente, armazenada a -18 oC. 4.3 Caracterização Química 4.3.1 Composição centesimal O teor de umidade na farinha da casca de jabuticaba (FCJ) foi quantificado conforme metodologia (925.09) descrita pela Association of Oficial Analytical Chemists (AOAC, 2005). Amostras de 5,000 g da farinha foram submetidas à secagem em estufa(a) a 105 ºC até peso constante, sendo o resultado expresso em porcentagem de umidade na matéria seca. O teor de cinzas da FCJ foi determinado por incineração de amostras de 1,500 g a 550 ºC em forno elétrico tipo mufla(a) durante seis horas (AOAC, 2005/método 923.03), sendo o resultado também expresso em porcentagem de cinzas na FCJ. A quantificação do extrato etéreo em amostras de 1,000 g de FCJ foi realizada pela extração contínua e exaustiva em extrator de lipídio e por meio de éter etílico (AOAC, 2005/método 920.85). O resultado foi expresso em porcentagem de extrato etéreo. O teor de proteína em amostras de 0,5000 g de FCJ foi avaliado pelo método Kjeldahl, em três etapas: digestão com ácido sulfúrico concentrado (H2SO4) para a obtenção de sulfato de amônia, (NH4)2SO4, adição de hidróxido de sódio concentrado (NaOH) e aquecimento para liberação de amônia (NH3) dentro de um volume conhecido de solução de ácido bórico (H3BO3), com conseqüente formação do borato de amônia (NH4H2BO3) e, por último, titulação com solução de ácido clorídrico (HCl). O resultado foi multiplicado pelo fator de conversão utilizado para alimentos em geral (6,25) e expresso em porcentagem de proteína (AOAC, 2005/método 920.87). A porcentagem de fibra bruta na FCJ foi quantificada por método gravimétrico. Após digestão em meio contendo H2SO4 e NaOH, o material foi filtrado em funil de büchner e 30 lavado com água destilada quente, para a retirada de toda acidez. Procedeu-se a secagem até peso constante (Van de Kamer e Van de Ginkel, 1952). Os açúcares totais, redutores e não redutores foram calculados conforme SomogyiNelson. Amostras de 5,000 g de FCJ foram extraídas em etanol 70%. O doseamento dos açúcares totais foi precedido por hidrólise ácida a quente em banho-maria com HCl concentrado (25,00 mL do filtrado + 0,500 mL de HCl), durante 30 min e neutralização com solução de carbonato de cálcio (CaCO3), sendo o volume completado com água destilada para 50,00 mL (DEMIATE et al., 2002). Amostras dos extratos (hidrolisado, para açúcares totais; não hidrolisado para açúcares redutores) foram desproteinizadas por diluição em água destilada e acréscimo de 1,200 mL soluções de hidróxido de Bário [Ba(OH)2] 0,3000 N e 1,200 mL de sulfato de zinco (ZnSO4) a 5%. Posteriormente, foram aquecidas com reativo cúprico* (1,000 mL) e adicionadas de reativo arseno-molíbdico** (1,000 mL). As amostras foram lidas a 510 nm em espectrofotômetro e o resultado calculado utilizando-se de uma curva analítica construída a partir de uma solução de glicose (0,1000 mg/mL) com intervalo de 0 a 0,1200 mg. O teor de açúcares não redutores foi calculado pela equação 1: Açúcares não redutores = Açúcares totais - Açúcares redutores (1) 4.3.2 Fenólicos Totais Os fenólicos totais em amostras de 1,000 g de FCJ foram determinados conforme o método descrito por Zielinski e Kozlowska (2000) utilizando-se dos reagentes Folin Denis e Folin Ciocalteu. Os extratos foram obtidos em diferentes solventes (água, metanol, metanol 80%, metanol 60%, etanol, etanol 80%, etanol 60%, acetona, acetona 80% e acetona 60%) através da agitação por 4 h a 180 rpm, ao abrigo da luz, em agitador orbital e centrifugação por 5 min a 1400 rpm. Em seguida o material foi filtrado em papel de filtro nº 4 com o auxílio do funil de buckner. *Reativo cúprico = Preparado no momento da análise pela mistura de 25,00 mL de Reativo A com 1,00 mL de reativo B. ●Reativo A: 25,00 g de carbonato de sódio anidro, 20,00 g de bicarbonato de sódio, 25,00 g de tartarato duplo de sódio e potássio, 200g de sulfato de sódio anidro e água destilada para completar o volume para 1000 mL.●Reativo B: 15g de sulfato de cobre diluído em 100 mL de água destilada e acréscimo de 5 gotas de ácido sulfúrico concentrado. **Reativo arseno-molíbdico = Preparado pelo acréscimo a 25,00 g de molibdato de amônia dissolvido em 450,00 mL de água destilada de 3,00 g de arseniato de sódio em 25,00 mL de água destilada e 21,00 mL de ácido sulfúrico concentrado. A mistura foi levada para banhomaria a 56 ºC por 30 minutos. 31 Amostras de 1,000 mL dos extratos foram acrescidas de 9,000 mL água destilada e 1,000 mL de reagentes Folin-Ciocalteu ou Folin Denis. Após 5 min de repouso acrescentou-se 10,00 mL de Carbonato de Sódio (Na2CO3) 7%. A solução foi diluída para 25,00 mL com água e homogeneizada. Após repouso por 60 minutos, fez-se a leitura da absorbância em 725 nm. A curva analítica foi obtida utilizando concentrações diferentes de ácido gálico (20,00, 40,00, 60,00, 80,00 e 100,0 mg/L). Os resultados foram expressos em mg de ácido gálico/100 g de FCJ (mg GAE/100 g de FCJ). 4.3.3 Flavonóides e Antocianinas O teor de flavonóides foi determinado por leitura em espectrofotômetro a 510 nm. Amostras de 1,000 mL de extrato metanólico a 80% foram acrescidas de 4,000 mL água destilada, 0,3000 mL de nitrito de sódio (NaNO2) 0,7300 mol/L, 0,3000 mL de cloreto de alumínio (AlCl3) 0,7500 mol/L e 2,000 mL de NaOH 1mol/L, sendo o volume completado para 10,00 mL com água destilada após repouso por 10 min. A quantificação foi realizada com o auxílio de curva analítica de catequina e os resultados expressos em mg de catequina/g de FCJ de acordo com Zhishen et al. (1999). As antocianinas foram quantificadas pelo método do pH diferencial (Kuskoski et al., 2006). Amostras de 3,000 g de FCJ foram extraídas com água destilada, agitadas e filtradas em papel de filtro após repouso por 24 h a 5 ºC, ao abrigo da luz. Alíquotas dos filtrados (0,2000 mL) foram acrescidas de 1,800 mL de solução tampão cloreto de potássio pH 1,0 (0,025 M), sendo, em seqüência, lidas a 510 e 700 nm. Amostras de 0,2000 mL das soluções em pH 1,0 foram adicionadas a 1,800 mL de acetato de sódio pH 4,5 (0,40 M) e lidas em espectrofotômetro (510 e 700 nm). O teor de antocianinas foi calculado e expresso como cianidina-3-glicosideo/g FCJ, conforme a equação 2. Antocianina monomérica = (A x PM x DF)/ ε x 1 (2) Onde A = (A510 nm–A700 nm)pH 1.0 - (A520 nm–A700 nm)pH 4.5; PM = 449 g/mol; DF = fator de diluição; 1 = caminho óptico cm; ε = 26900 L/mol/cm. 32 4.4 Conteúdo mineral O conteúdo mineral existente na FCJ foi avaliado no laboratório de Fertilidades do Solo e no Laboratório Integrado de Pesquisa Multiusuário dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri (LIMPEMVALE) da Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri. Para a análise de minerais, amostras de 0,2000 g de FCJ foram incineradas em forno elétrico tipo mufla(b) a 550 oC por 6 h. As cinzas obtidas foram dissolvidas em 10,00 mL de solução de HCl 0,1000 mol/L (SILVA, 1999). As análises de cálcio, magnésio, ferro, zinco, cobre, potássio e manganês foram realizadas em espectrofotômetro de absorção atômica calibrado em condições específicas de comprimento de onda, fendas e mistura dos gases para cada elemento. O fósforo foi quantificado em fotômetro de chama. Foram construídas curvas analíticas utilizando-se de soluções padrões cujas concentrações variaram de acordo com as amostras. 4.5 Características Físico-Químicas Os teores de Sólidos Solúveis (SS), Acidez Total (AT) e potencial Hidrogeniônico (pH) foram quantificados de acordo com metodologia da AOAC (2005), restituindo às amostras, o percentual de umidade perdido durante a secagem. O teor de SS foi quantificado por leitura em refratômetro e os resultados expressos em ºBrix. Para a determinação do pH e da AT, as amostras foram acrescidas de 40,00 mL de água destilada, homogeneizadas e filtradas, sendo o pH avaliado por leitura em peagâmetro digital. A AT foi determinada por titulação das amostras com NaOH 0,1000 mol/L, até pH 8,1, usando fenolftaleína como indicador. Os cálculos levaram em consideração o peso das amostras utilizadas e o volume gasto de NaOH. Foi utilizado o ácido cítrico com referência. 4.6 Atividade Antioxidante Preparou-se um extrato hidroalcoólico a partir de 10,00 g de amostra e 40,00 mL de solvente (metanol/água destilada 1:1). Após 60 min sob repouso à temperatura ambiente, o 33 extrato foi centrifugado por 15 min com posterior recolhimento do sobrenadante. O processo foi repetido sobre o resíduo da primeira extração, com 40,00 mL de acetona 70% (acetona/água destilada 7:3) como extrator, conforme Larrauri et al., 1997. 4.6.1 Atividade Antioxidante por Captura de Radical-livre DPPH A atividade antioxidante da FCJ por captura de radical DPPH livre foi determinada conforme Rufino et al., (2007 a) em amostras de diferentes diluições (500,0, 1.000 e 1.500 mg/L) do extrato obtido anteriormente. Em ambiente escuro, alíquotas de 0,1000 mL de cada diluição foram adicionadas a 3,900 mL do radical DPPH* 0,0600 mmol/L e homogeneizadas em vórtex. O declínio da absorbância a 515 nm correspondeu à redução do radical DPPH. Para o cálculo do EC50 que reflete o esgotamento de 50% dos radicais-livres, utilizou-se a equação y = - ax + b, traçada com os valores de absorbância para cada diluição, sendo y = absorbância inicial do controle/2. As leituras foram realizadas após a estabilização da absorbância, verificada no tempo de 60 min. Foi traçada também a curva analítica a partir da solução inicial de DPPH 0,0600 mmol/L com concentrações variando de 10,00 a 60,00 μM. 4.6.2 Atividade Antioxidante por Captura de Radical livre ABTS●+ Para a avaliação da atividade antioxidante por captura do radical ABTS●+ livre**, amostras de 500,0, 1.000 e 1.500 mg/L foram preparadas a partir do extrato inicial. Em ambiente escuro, alíquotas de 30,00 μL foram adicionadas a 3,000 mL do radical ABTS●+ e homogeneizadas em vórtex. Após 6 min da preparação da mistura, realizou-se a leitura em espectrofotômetro a 734 nm. O cálculo da atividade antioxidante foi realizado, substituindo, na equação da reta traçada para as absorbâncias obtidas, a absorbância equivalente a 1.000 μM do padrão trolox (obtida pela reta da curva analítica com concentrações variando de 100,0 a 2000 μM). O resultado obtido corresponde à diluição da amostra (mg/L) equivalente a 1.000 μM de trolox sendo expresso em μM trolox/g de FCJ (Rufino et al., 2007 b). 34 4.6.3 Atividade Antioxidante por redução do Fe+3 (FRAP) Diferentes diluições (500,0, 1.000 e 1.500 mg/L) foram preparadas a partir do extrato hidroalcoólico obtido anteriormente. Em ambiente escuro, foram adicionados 90,00 μL de cada diluição a 270,0 μL de água destilada. A solução foi acrescida de 2,700 mL do reagente FRAP***, homogeneizada em vórtex e aquecida em banho-maria a 37 ºC por 30 min. Realizou-se leitura a 595 nm utilizando o reagente FRAP como branco. Soluções aquosas de Fe2SO4 com concentrações entre 500,0 e 2000 μM foram utilizadas para obtenção da curva analítica de calibração. A análise foi realizada conforme Rufino et al. (2006 b) e os resultados foram expressos em μM Fe2SO4/g de FCJ. 4.6.4 Atividade Antioxidante por Inibição da Oxidação Lipídica (branqueamento do βcaroteno) A partir do extrato hidroalcoólico anteriormente obtido, amostras de três diluições diferentes foram preparadas: Amostra A (500,0 mg/L); B (1.000 mg/L) e C (1.500 mg/L). Em 0,4000 mL de cada diluição, foram adicionados 5,000 mL de solução sistema (βcaroteno/ácido linoléico)**** com posterior homogeneização e aquecimento em banho-maria (40 °C). Realizou-se leituras espectrofotométricas (470 nm) após 2, 60 e 120 min de experimento. Os resultados foram expressos em porcentagem de inibição da oxidação. A redução da absorbância do sistema sem antioxidante (solução sistema β-caroteno/ácido linoléico) foi considerada como 100% de oxidação. Todo o procedimento foi realizado conforme Rufino et al. (2006 a). *Radical DPPH = Preparado no dia da análise pela dissolução de 2,40 mg de DPPH em álcool metílico completando o volume para 100,00 mL. A solução foi homogeneizada de transferida para frasco de vidro âmbar. **Radical = Preparado no dia da análise a partir da reação de 5,00 mL da solução estoque de ABTS com 88μL de solução de persulfato de potássio 140 mmol/L. A mistura foi mantida no escuro, à temperatura ambiente, por 16 horas. Em seguida, foi diluída em 1,00 mL de álcool etílico até obter uma absorbância de 0,70 nm ± 0,05 nm a 734 nm. ***Reagente FRAP = 25 mL de tampão acetato 0,3 M + 2,5 mL de solução de TPTZ 10 mM e 2,5 mL de uma solução aquosa de cloreto férrico 20 mM, devendo ser usado imediatamente após sua preparação.●TPTZ = Preparado por dissolução e homogeneização de 3,12 g de TPTZ em HCl 40 mM com volume suficiente para completar 1,00 L. A solução foi transferida para frasco de vidro âmbar e mantida sob refrigeração. ****Solução sistema β-caroteno/ácido linoléico = Preparada pela mistura de 40 μL de ácido linoléico com 530,00 μL de Tween 40, 50,00 μL de solução β-caroteno e 1,00 mL de clorofórmio, com homogeneização e posterior evaporação do clorofórmio com auxilio de oxigenador. Em seguida adicionou-se água tratada com oxigênio até a obtenção de uma absorbância entre 0,6 nm e 0,7 nm a 470 nm. ●Solução βcaroteno = 20,00 mg de β –caroteno + 1,00 mL de clorofórmio, mantido protegido da luz com papel alumínio e preparado para uso imediato. 35 4.7 Estudo fitoquímico 4.7.1 Métodos cromatográficos 4.7.1.1 Cromatografia em camada delgada (CCD) Foram empregadas placas de vidro recobertas por Sílica gel 60 G Vetec®, 0,25 mm de espessura, ativada a 100 °C. 4.7.1.2 Cromatografia em coluna (CC) Na cromatografia em coluna (CC) foram empregadas colunas de vidro de diâmetros e tamanhos variados e eluídas sob pressão atmosférica. A proporção utilizada entre amostra e fase estacionária foi, em geral, de 1:30. Como fase estacionária, utilizou-se de sílica gel 60 Merck (70-230 Mesh). Os extratos foram dissolvidos em quantidades suficientes da fase móvel e, então, depositados na coluna até sua absorção completa no suporte, seguida por eluição no solvente apropriado (hexano, clorofórmio, acetato de etila, etanol e metanol (Vetec® e Synth®) e/ou misturas binárias destes. Como reveladores utilizou-se a radiação no ultravioleta (λ 254 e 365 nm), vapores de iodo e/ou vanilina preparada pela mistura na proporção 1:1 de uma solução de 1,000 g de vanilina solubilizada em 100,0 mL de etanol com outra solução de 3,000 mL de ácido perclórico solubilizado em 100,0 mL de água. As cromatoplacas borrifadas com vanilina foram levadas a estufa por 10-15 minutos a 120 °C. 4.7.2 Testes Químicos 4.7.2.1 Ponto de fusão As temperaturas de fusão foram determinadas em fusiômetro no laboratório Química Orgânica do Departamento de Química da UFMG. 36 4.7.2.2 Métodos espectrométricos 4.7.2.2.1 Infravermelho Os espectros na região do infravermelho foram obtidos com o uso de pastilhas de KBr em espectrômetro Perkin-Elmer 283B do Departamento de Química –ICEx/UFMG. 4.7.2.2.2 RMN de 1H e de 13C Os espectros de RMN de 1H, RMN de 13C e subespectros DEPT-135 foram obtidos em espectrômetros Bruker modelos DX-200 (200MHz) linha AVANCE do Departamento de Química – ICEx/UFMG. Os deslocamentos químicos foram registrados em unidade δ e as constantes de acoplamento dadas em Hz, sendo o tetrametilsilano (TMS) empregado como padrão de referência interna. Clorofórmio deuterado (CDCl3) e dimetil sulfóxido deuterado (DMSO-d6) foram utilizados como solventes. 4.7.3 Preparação do extrato bruto Quatro amostras de 200,0 g de FCJ (total 800,0 g) foram colocadas em erlenmeyers de 1,000 L e adicionadas de etanol 80% até que todo o material fosse submergido. A extração foi realizada a temperatura ambiente (18 a 24 ºC) por 7 dias. A mistura foi filtrada em algodão e, posteriormente, a solução hidroalcoólica da FCJ foi concentrada em evaporador rotativo (Rotavapor Fisatom®) à temperatura de aproximadamente 60 ºC. Após a evaporação do solvente, obteve-se o extrato hidroalcoólico da FCJ (extrato bruto) e o material vegetal foi resubmetido à adição de etanol 80% e ao processo de extração por duas outras vezes. 4.7.4 Fracionamento do extrato bruto da FCJ Uma amostra de 106,6 g de extrato bruto da FCJ foi submetido a fracionamento por CC de sílica gel em hexano, clorofórmio, acetato de etila (AcOEt), etanol (EtOH) e metanol 37 (MeOH) sendo, a passagem destes solventes efetuada até não mais ser percebida por CCD a eluição de substâncias. Após a retirada do solvente em evaporador rotativo, as frações, foram reunidas e denominadas de Extrato hexânico, Extrato em clorofórmio, Extrato em AcOEt, Extrato em EtOH e Extrato em MeOH (Figura 8). Figura 8. Esquema do sequenciamento metodológico do fracionamento do extrato bruto da FCJ. 4.7.5 Fracionamento do extrato em clorofórmio O extrato em clorofórmio foi fracionado em CC, sendo utilizados hexano, diclorometano (DCM), AcOEt, EtOH, MeOH e/ou misturas destes em polaridades crescentes. As amostras obtidas, resultantes da reunião de 390,0 frações de 250,0 mL eluídas das colunas e concentradas em evaporador rotativo, foram enumeradas de maneira seqüencial (Tabelas 4). 38 Depois de confirmado mesmo perfil cromatográfico por CCD, utilizando-se iodo como revelador as frações obtidas foram reunidas em 20 grupos (Tabela 5). Tabela 4. Fracionamento do extrato em clorofórmio da FCJ Eluente Fração n-hexano n-hexano: DCM (9:1) n-hexano: DCM (8:2) n-hexano: DCM (7:3) n-hexano: DCM (1:1) n-hexano: DCM (7:3) DCM DCM: AcOEt (7:3) DCM: AcOEt (1:1) DCM: AcOEt (3:7) AcOEt AcOEt: MeOH (1:1) MeOH 1-24 25-53 54-94 95-133 134-171 172-202 203-225 226-256 257-306 307-327 328- 354 355-377 378-390 Tabela 5. Reunião das frações obtidas por CCD do extrato em clorofórmio da FCJ Reunião Fração RC1 RC2 RC3 RC4 RC5 RC6 RC7 RC8 RC9 RC10 RC11 RC12 RC13 RC14 RC15 RC16 RC17 RC18 RC19 RC20 1-27 28-35 36-43 44-51 52-57 58-98 99-136 137-152 153-173 174-205 206-229 230-237 238-248 249- 256 257-271 272-308 309-329 330-356 357-379 380-390 Dentre as reuniões obtidas RC4 formou cristais e foi submetida à recristalização em metanol a quente e a análises por Infravermelho, RMN 1H e RMN 13 C após comprovada 39 pureza mediante CCD. As demais reuniões não foram trabalhadas por se tratarem de misturas complexas em pequenas quantidades. 4.7.6 Fracionamento dos extratos em AcOEt O extrato em AcOEt foi fracionado também em CC, sendo utilizados DCM, AcOEt, MeOH e/ou misturas destes em polaridades crescentes. As amostras obtidas, resultantes da reunião de 312,0 frações de 250,0 mL eluídas das colunas e concentradas em evaporador rotativo, foram enumeradas de maneira seqüencial (Tabelas 6). Tabela 6 . Fracionamento do extrato em AcOEt da FCJ Eluente Fração DCM: AcOEt (7:3) DCM: AcOEt (3:7) AcOEt AcOEt: MeOH (1:1) MeOH 1-45 46-156 157-233 234-285 286-312 Depois de confirmado mesmo perfil cromatográfico por CCD, utilizando-se iodo como revelador as frações obtidas foram reunidas em 13 grupos (Tabela 7). Tabela 7. Reunião das frações obtidas por CCD do extrato em AcOEt da FCJ Reunião RA1 RA2 RA3 RA4 RA5 RA6 RA7 RA8 RA9 RA10 RA11 RA12 RA13 Fração 1-45 46-53 54-69 70-90 91-116 117-156 157-173 174-196 197-233 234-258 259-286 287-299 300-312 40 Dentre as reuniões obtidas, RA4 e RA5 foram submetidas a análises por Infravermelho, RMN 1H e RMN 13C por apresentarem cristais e comprovada pureza mediante CCD. As demais reuniões não foram trabalhadas por se tratarem de misturas complexas em pequenas quantidades. 4.8 Análises Estatísticas Todas as análises, exceto testes fitoquímicos, foram realizadas em três repetições e os resultados expressos em médias ± desvios padrões (PIMENTEL-GOMES, 1987). Para fenólicos totais foi utilizada a análise de variância (ANOVA) para avaliar as diferenças entre os diferentes solventes e entre os dois reagentes analisados, sendo o teste de comparação múltipla de Tukey adotado como nível de significância p < 0,05 em software Statistica® versão 7.0 (Statsoft Inc., 2004). 41 5 RESULTADOS E DISCUSSÃO A FCJ obtida apresentou coloração vermelha-arroxeada e granulometria fina (80 mesh). 5.1 Caracterização Química 5.1.1 Composição Centesimal O teor de umidade da FCJ (14,45%) (Tabela 8) encontra-se abaixo do valor máximo (15,00%) estipulado para umidade em farinhas pela Agência Nacional de Vigilância Sanitária (ANVISA, 2005). Farinhas com umidade acima de 15,00% tendem a formar grumos que as impedem de fluir uniformemente e manter a proporção de seus ingredientes em uma mistura, além de apresentarem menor tempo de vida útil uma vez que a água é um componente essencial para as reações químicas e enzimáticas bem como para o desenvolvimento de microrganismos, como fungos (SILVA, 1991). Tabela 8. Composição centesimal (g/100 g) da FCJ Composição Umidade Cinzas Extrato etéreo Proteínas Fibras Açúcares totais Teor 14,45 ± 0,63 4,263 ± 0,10 5,296 ± 0,63 5,236 ± 0,54 15,26 ± 1,52 55,50 ± 0,74 11,31 ± 2,74 44,19 ± 1,56 Açúcares redutores Açúcares não redutores Resultados expressos em média de três repetições ± desvio padrão. Os valores obtidos para o extrato etéreo (5,296%), proteínas (5,236%) e cinzas (4,263 %) na FCJ (Tabela 8) diferenciam-se dos anteriormente encontrados (0,68, 1,10 e 2,88 g/100 g, respectivamente) em cascas liofilizadas de jabuticaba na variedade Paulista. Quando comparados com os teores de extrato etéreo (0,21 e 0,53 g/100 g), proteínas (0,44 e 1,12 g/100 g) e cinzas (2,90 e 2,84 g/100 g) quantificados na polpa e sementes de seus frutos, 42 respectivamente, foi possivel sugerir maior proporção destes constituintes na fração da casca da jabuticaba (BOARI-LIMA et al. 2008). Discrepâncias entre os valores apresentados na composição química para estas análises podem ser explicadas pelas diferenças de cultivares, tratos culturais, clima, solo, maturação, armazenamento e processamento da amostra. A porcentagem de fibra da FCJ (15,26%) (Tabela 8, pág. 41) permite a classificação deste resíduo, conforme a ANVISA (1998), como fornecedor de alto teor de fibras. Por outra classificação, estabelecida por Mattos e Martins (2000), esta farinha é considerada como fonte de “muito alto” teor em fibras. Segundo esses autores, os alimentos podem ser classificados em teor muito alto em fibras (mínimo 7,000 g fibras/100,0 g), alto (4,500 a 6,900 g fibras/100,0 g), moderado (2,400 a 4,400 g fibras/100,0 g) e baixo (inferior a 2,400 g fibras/100,0 g). A American Dietetic Association (1993) recomenda uma ingestão de 20,00 a 30,00 g diárias de fibras para adultos quando em uma dieta rica em carboidratos e pobre em gorduras. Nessas condições, 100,0 g de FCJ atende em torno de 76,30% dessas recomendações. Estudos relacionam as fibras à prevenção de doenças como diverticulite, câncer de cólon, obesidade, problemas cardiovasculares, diabetes e redução dos níveis séricos de lipídeos (SALGADO et al., 2008). O elevado teor de açúcares totais (55,50 %) (Tabela 8, pág. 41) encontrado na casca de jabuticaba deve-se provavelmente ao açúcar da polpa que permaneceu aderido à fração casca. O teor de açúcares redutores apresentado pela FCJ (11,31 %) é baixo quando comparado com a porcentagem de açúcares totais. Diante disso, foi possível prever um sabor menos adocicado para a casca de jabuticaba uma vez que os açúcares redutotes são os principais responsáveis pela doçura dos alimentos, devido provavelmente, à concentração de frutose presente, uma vez que este açúcar é cerca de 170,0 vezes mais doce do que a sacarose (TREPTOW et al., 1998). 5.1.2 Fenólicos Totais As maiores quantidades de fenólicos totais extraídas pelo metanol 80%, etanol 80%, etanol 60% e acetona 80% pelo reagente Folin Denis não diferiram (p>0,05) entre si (Tabela 9, pág. 43). O maior teor de fenólicos totais pelo reagente Folin Ciocalteu foi obtido com o etanol 80% como solvente extrator (Tabela 9, pág. 43) embora não diferente significativamente (p>0,05) dos demais solventes. 43 A acetona pura promoveu menor extração de compostos fenólicos por ambos os reagentes (Tabelas 9). O reagente Folin Denis mostrou-se mais efetivo que o reagente Folin Ciocalteu para a quantificação de fenólicos totais da FCJ (Tabela 10). À exceção de metanol puro, acetona pura e acetona 80%, todos os demais solventes utilizados promoveram extrações em quantidades diferentes (p˂0,05)entre os dois reagentes utilizados. Tabela 9. Fenólicos totais (mg de ácido gálico, GAE/100 g) extraídos por diferentes solventes pelos reagentes Folin Denis e Folin Ciocalteu Solvente Água Metanol Metanol 80% Metanol 60% Etanol Etanol 80% Etanol 60% Acetona Acetona 80% Acetona 60% Folin Denis 1080,7bc ± 2,34 401,89cd ± 1,17 1895,4a ± 5,27 1082,6bc ± 2,93 922,65bcd ± 1,76 1405,8ab ± 6,44 1292,7ab ± 9,95 156,35d ± 2,93 880,22bcd ± 14,64 1198,9abc ± 2,93 Folin Ciocalteu 274,39a ±14,35 311,10a ± 30,87 414,27a ± 38,69 251,55a ± 7,39 242,06a ± 7,39 443,20a ± 8,26 348,50a ± 19,56 135,12a ± 2,61 403,16a± 4,78 305,05a ± 3,91 Resultados expressos em média de três repetições ± desvio padrão. Médias seguidas de letras diferentes em mesma coluna diferem entre si (p ˂0,05) pelo teste Tukey. Tabela 10. Comparação entre teores de fenólicos totais (mg GAE /100 g) extraídos por diferentes solventes e reagentes (Folin Ciocauteau e Folin Denis) Solvente Água Metanol Metanol 80% Metanol 60% Etanol Etanol 80% Etanol 60% Acetona Acetona 80% Acetona 60% Folin Ciocalteu 274,39b ±14,35 311,10a ± 30,87 414,27b ± 38,69 251,55b ± 7,39 242,06b ± 7,39 443,20b ± 8,26 348,50b ± 19,56 135,12a ± 2,61 403,16a± 4,78 305,05b ± 3,91 Folin Denis 1080,7a ± 2,34 401,89a ± 1,17 1895,4a ± 5,27 1082,6a ± 2,93 922,65a ± 1,76 1405,8a ± 6,44 1292,7a ± 9,95 156,35a ± 2,93 880,22a± 14,64 1198,9a ± 2,93 Resultados expressos em média de três repetições ± desvio padrão. Médias seguidas de letras diferentes em mesma linha diferem entre si (p ˂ 0,05) pelo teste Tukey. A maior extração de compostos fenólicos da FCJ em metanol 80%, etanol 80%, etanol 60% e acetona 80%, pelo reagente Folin Denis sugere a maior solubilidade destes compostos nas polaridades estabelecidas nestas soluções além da maior efetividade do reagente Folin Denis na quantificação destes compostos da FCJ. Este resultado é uma característica peculiar 44 dos fitoquímicos da casca de jabuticaba e indica a existência de polifenóis com polaridades diversificadas na FCJ. É recomendado o uso de combinações destes solventes de modo a permitir maior eficiência na quantificação destes contituintes. O teor de fenólicos totais da FCJ extraídos pelo etanol e reagente Folin Ciocalteu foi 89,91% menor quando comparado com o obtido por Santos et al. (2010) que quantificaram 2400 mg GAE/100 g de extrato seco obtido por incubação e agitação de casca de jabuticaba em mesmo solvente e reagente. Todavia essa diferença é menor e equivalente a 61,58% quando comparado com o reagente Folin Denis e mesmo solvente e, equivalente 21,02% quando comparada com o reagente Folin Denis e metanol 80%. Essa diferença se deve, possivelmente, à diluição dos compostos fenólicos da FCJ, uma vez que o solvente não foi evaporado após a extração destes para a obtenção de um extrato seco, como no estudo citado, o que sugere valores de fenólicos subestimados para a FCJ. O teor de fenólicos totais quantificado na FCJ em metanol 80% e pelo reagente Folin Ciocalteu (414,3 mg GAE/100 g) se assemelha ao obtido (440,0 mg GAE/100 g) para o extrato em metanol 50% de casca e polpa liofilizadas de jabuticaba (RUFINO et al., 2010). Embora a FCJ não tenha sido avaliada para o teor de fenólicos totais em metanol 50%, esses resultados indicam a presença de maior quantidade de fenólicos totais na casca de jabuticaba quando comparada com sua polpa. Além disso, esses resultados permitem sugerir que a secagem utilizada para a obtenção da FCJ (40 ± 5 oC/7 dias) não promoveu mudanças bioquímicas dos compostos fenólicos. Os fenólicos totais da farinha da casca de jabuticaba em metanol 80% e reagente Folin Ciocalteu, se assemelham ao teor obtido (452,6 mg GAE/100 g) para a farinha do arilo da Copaifera langsdorffii (copaíba) em mesmas condições de análise (ESTEVES et al., 2011). Porém, nossos resultados para o teor de fenólicos na FCJ em metanol 80% e reagente Folin Denis permitem indicar a FCJ como fornecedora de maiores quantidades destes compostos quando comparada com a farinha do arilo de Copaifera langsdorffii e de outros resíduos vegetais, como a casca do fruto de Swartzia langsdorfii (318,0 mg GAE/100) e a semente do fruto de Eugenia dysenterica (1190 mg GAE/100 g), ambos em extrato etanólico (ROESLER et al., 2007). 5.1.3 Flavonóides e Antocianinas 45 Na literatura não foram encontrados dados referentes ao teor de flavonóides em cascas e/ou polpa e/ou fruto inteiro de Myrciaria cauliflora embora tenham sido identificados, em extrato metanólico de polpa e casca, os flavonóides: quercetina, isoquercitrina, quercimeritrina, quercitrina e miricetina (REYNERTSON et al., 2006). Estudos realizados com os frutos de Myrciaria jaboticaba quantificaram 1,300 x 10-3 g de quercetina/100 g de polpa (HOFFMANN-RIBANI et al., 2009). Embora de espécies diferentes, o resultado obtido (8,960 g de catequina/100 g) (Tabela 11) permitiu sugerir que a casca de jabuticaba contêm maior teor de flavonóides que sua polpa. O teor de antocianinas (0,6823 g de cianidina-3-glicosídeo/100g) (Tabela 11) condiz com o quantificado anteriormente (0,6 g de cianidina-3-glicosídeo/100 g) em cascas de jabuticaba extraídas por incubação e agitação (SANTOS et al., 2010). Porém, quando comparado com o teor apresentado pelo extrato de polpa e casca (0,28 g cianidina-3glicosídeo/100 g) (REYNERTSON et al., 2008) é possível perceber maior porcentagem deste pigmento nas cascas deste fruto. A maior proporção de flavonóides e antocianinas na casca de jabuticaba é justificada pela maior exposição desta a fatores ambientais o que ocasiona maiores estímulos à produção destes metabolitos secundários relacionados com a proteção contra estresses abióticos, como a radiação ultravioleta, além de seu papel na atração de organismos dispersores de sementes, dentre outros. Tabela 11. Flavonóides (g de catequina /100g) e antocianinas (g de cianidina-3-glicosídeo/100g) na FCJ Flavonóides Antocianinas 8,960 ± 0,17 0,6823 ± 0,18 Resultados expressos em média de três repetições ± desvio padrão. A casca de jabuticaba apresenta teores mais elevados de antocianinas do que fontes conhecidas deste pigmento como a casca de Vitis labrusca (uva „Isabel‟ com 0,21 g de cianidina-3-glicosídeo/100 g) e a casca de Vitis labrusca x Vitis vinifera (uva „Niágara rosada‟ com 0,05 g de cianidina-3-glicosídeo/100 g) (SOARES et al.,2008). Este achado sugere a casca jabuticaba como fonte potencial de pigmentos naturais, sendo necessários maiores estudos sobre a estabilidade destes e potencialização de sua extração para melhor aproveitamento pelas indústrias alimentícias bem como pelas indústrias farmacêuticas e químicas. 46 Os teores de flavonóides e antocianinas na FCJ sugerem que este resíduo pode apresentar atividades biológicas significativas. Estes compostos possuem propriedades antioxidantes que minimizam danos oxidativos causados ao organismo pelas espécies reativas de oxigênio e nitrogênio, prevenindo doenças crônicas não transmissíveis, como aterosclerose (JACOB e BURRI, 1996), cânceres de cólon, esôfago, pulmão, fígado, mama e pele (ANGELO e JORGE, 2007), doença arterial coronária, acidente vascular cerebral e/ou doença vascular periférica (VACCARI et al., 2009) e inflamações (PUEL et al. ,2008). Rique et al. (2002) afirmam que mesmo que um indivíduo não tenha somente acesso a produtos orgânicos, este deve ser incentivado a consumir frutas com cascas pelos benefícios dos fitoquímicos presentes nessas frações dos vegetais. 5.2 Conteúdo Mineral O potássio foi o mineral de maior proporção na FCJ, sendo seguido pelo fósforo. O manganês apresentou a menor concentração dentre os minerais analisados (Tabela 12). Tabela 12. Composição em minerais (mg/100g) na FCJ Mineral Concentração Cálcio 11,33 ± 0,01 Fósforo 37,71 ± 0,01 Magnésio 6,550 ± 0,00 Potássio 106,0 ± 0,03 Cobre* 1,380 ± 0,03 Ferro* 3,230 ± 0,01 Manganês* 0,8700 ± 0,00 Zinco* 2,590 ± 0,01 Resultados expressos em média de três repetições ± desvio padrão. * Microminerais. A maior proporção do potássio (106,0 mg/100 g) (Tabela 12) na FCJ condiz com a afirmação feita por Vanillo et al. (2006). Segundo esses autores, o potássio apresenta grande mobilidade nas plantas devido à sua pouca afinidade em formar quelatos orgânicos o que justifica sua grande proporção nas frutas, principalmente nas cascas. O potássio aumenta o 47 teor de SS e AT, aumentando também o peso médio e o diâmetro do fruto. Este mineral eleva o teor de ácido ascórbico que reduz as quinonas produzidas pela oxidação enzimática, convertendo-se em ácido de hidroascórbico e atuando como inibidor da atividade da enzima polifenoloxidase, responsável pelo escurecimento interno da polpa. O teor razoável de fósforo (37,71 mg/100g) (Tabela 12, pág. 46) pode estar relacionado à presença de fitina, reserva de fósforo para a germinação (LIMA, 2009). A quantidade pouco expressiva de magnésio (6,550 mg/100g) (Tabela 12, pág. 46) pode estar associada à participação deste na coloração verde do fruto. Souza (1992) observou o acúmulo deste mineral na casca de jabuticaba até próximo ao final do ciclo de maturação, podendo estar associado a alterações na cor das antocianinas. Uma amostra de 100,0 g de FCJ fornece 1,133 e 5,771 % das necessidades diárias de ingestão (Anexo 1, pág. 119) de Ca e P, respectivamente, para homens e mulheres com idade entre 31 e 50 anos. Para essa mesma população, 4,434 g de FCJ é suficiente para fornecer 100% das necessidades diárias de K (4,7 mg) conforme AI (adequate intake - ingestão média recomendada), das DRI‟s (INSTITUTE OF MEDICINE, 1997). Embora em menor proporção na FCJ, dentre os minerais avaliados, o Mn (0,8700 mg/100g) (Tabela 12, pág. 46) fornecido por uma amostra de 100,0 g de FCJ corresponde a 37,83 e 48,33% das necessidades diárias (Anexo 1, pág. 119) de homens e mulheres, respectivamente, com idade entre 31 e 50 anos. Uma amostra de 100,0 gramas de FCJ fornece o equivalente a 153,3% das necessidades diárias de Cu para homens e mulheres adultos (31 a 50 anos) (INSTITUTE OF MEDICINE, 2002). O fornecimento de alta proporção de Cu pela FCJ é importante, pois este elemento é fundamental na constituição de enzimas como a superóxido dismutase, que protege as membranas celulares contra danos oxidativos além de ser essencial em funções como mobilização de ferro para síntese de hemoglobina. Todavia, a composição mineral em frutos pode ser influenciada por vários fatores, como condições climáticas (luz, temperatura, umidade), composição química do solo, diferenças genéticas, práticas agrícolas e grau de maturidade (OLIVARES et al., 2004). 5.3 Características Físico-Químicas A FCJ apresentou teores de sólidos solúveis (8,744 ºBrix) (Tabela 13, pág. 48) considerados adequados para promover sua maior conservação pós-colheita. Teores de SS 48 acima de 15º Brix indicariam sua rápida deterioração e fermentação, com conseqüente diminuição de sua vida útil, uma vez que se relacionam à presença de açúcares e ácidos orgânicos. Tabela 13. Sólidos Solúveis (ºBrix), Acidez Total (g de ácido cítrico hidratado/100g de FCJ) e pH da FCJ FCJ SS AT Teor 8,744 ± 0,23 0,8661 ± 0,02 pH 3,190 ± 0,01 Resultados expressos em média de três repetições ± desvio padrão. O pH e a acidez total observados para a FCJ (Tabela 13) permitem classificá-la como produto ácido. Segundo o Instituto Adolfo Lutz (2005), produtos alimentícios ácidos são de difícil ataque microbiano, sendo suas características conservadas mais facilmente. Além disso, são importantes sob o ponto de vista do sabor e odor, sendo responsáveis pelo sabor agri da casca. Esse achado permite sugerir a não necessidade de adição de ácidos para ajuste do sabor quando da suplementação da FCJ em dietas e/ou produtos alimentícios. 5. 4 Atividade Antioxidante 5.4.1 Atividade Antioxidante por captura de radical-livre DPPH Foi possível verificar na FCJ a existência de compostos que atuam como doadores de hidrogênio ao radical DPPH. A pequena quantidade de amostra capaz de reduzir 50% deste radical (3,184 g de FCJ/g DPPH) (Tabela 14, pág. 49) sugere a FCJ como portadora de alta capacidade antioxidante. O resultado encontrado neste ensaio é influenciado, principalmente, pelo teor de compostos fenólicos, os quais representam a principal contribuição quanto à capacidade de seqüestrar radicais-livres. A menor quantidade de extrato de FCJ necessária para promover mesma porcentagem de redução dos radicais-livres DPPH quando comparada com o extrato de polpa e casca deste fruto frente a este radical (138,0 g matéria seca/g de DPPH) (RUFINO et al., 2010) sugere a casca de jabuticaba como de maior atividade antioxidante do que sua porção comestível. A 49 FCJ foi cerca de 43,40 % mais eficiênte na doação de elétrons aos radicais-livres DPPH do que o extrato citado. Este resultado condiz com a maior concentração de compostos antioxidantes na casca deste fruto, como por exemplo, as antocianinas. A FCJ quando comparada com frutos com reconhecida atividade antioxidante, como o Euterpe oleracea (açaí, 598,0 g matéria seca/g de DPPH), Anacardium occidentale (caju, 906,0 g matéria seca/g de DPPH) e Spondias tuberosa (umbu, 276,0 g matéria seca/g de DPPH) (RUFINO et al., 2010) apresenta excelente atividade frente ao radical DPPH o que confirma a grande proporção de compostos antioxidantes na casca deste fruto. O desempenho antioxidante de frutos e/ou resíduos destes é dependente de inúmeros fatores, como origem geográfica, condições climáticas, período da colheita, armazenamento, temperatura de secagem, solvente extrator, teor de fenólicos, vitaminas, carotenóides etc (MOURE et al., 2001). Tabela 14. Atividade antioxidante da FCJ por captação de radicais- livres DPPH (g de FCJ/g de DPPH), captação de radicais-livres ABTS.+ (μmol Trolox/g de FCJ) e redução do Fe, FRAP, (mm de Fe2SO4/100 g de FCJ) Ensaio DPPH* ABTS.+ FRAP Resultado 3,184 ± 0,01 (77,50** ± 0,01) 1017,8 ± 0,04 167,68 ± 0,02 Resultados expressos em médias de 3 repetições ± desvio padrão. * EC50 (amostra de FCJ necessária para reduzir em 50% a concentração inicial do radical DPPH). ** 77,5 μg de FCJ/mL solução DPPH 0,06 mM. 5.4.2 Atividade Antioxidante por captura de radical-livre ABTS●+ O método ABTS foi usado para confirmar os resultados do teste de DPPH uma vez que se baseia em um mecanismo antioxidante semelhante. De maneira diferente à apresentação do resultado para o DPPH, o maior valor em μM trolox/g é referente a uma maior concentração de substâncias com potencial antioxidante equivalente ao padrão Trolox® em um grama de amostra. A atividade antioxidante da FCJ frente ao radical ABTS●+ (1017,8 μmol Trolox/g de FCJ) (Tabela 14) é cerca de 12 vezes superior à atividade antioxidante observada para a polpa (80 μM trolox/g) de jabuticaba (Lima, 2009). Este resultado pode ser justificado pelo maior acúmulo de metabólitos secundários, como os flavonóides e as antocianinas, nos tecidos mais externos das plantas devido ao seu potencial papel na proteção contra as radiações 50 ultravioleta, atuando como atrativos na dispersão de frutos e como produtos químicos de defesa contra patógenos e predadores. A FCJ apresenta alta capacidade de captura de radical ABTS●+ quando comparada com cascas de frutos como, por exemplo, Hymenaea courbaril (jatobá), Callocarpum mamosum (coastal sapote) e Theobroma grandiflorum (cupuaçu) com respectivamente 428,0 377,0 e 65,30 μM trolox/g (CONTRERAS-CALDERÓN et al., 2010). 5.4.3 Atividade antioxidante por redução do Fe+3 (FRAP) O extrato da FCJ mostrou-se efetivo também na promoção da atividade antioxidante pela redução dos íons Fe+3 (167,68 mm de Fe2SO4/100 g de FCJ) (Tabela 14, pág. 49). Quando comparado com o extrato liofilizado de casca e polpa da jabuticaba (63,50 mM Fe2SO4/100g) (RUFINO et al., 2010) foi possível observar uma maior concentração de substâncias responsáveis pela redução de metais na casca deste fruto. A atividade antioxidante apresentada pelo extrato da casca de jabuticaba pelo método FRAP foi 62,13% superior à apresentada pelo extrato de casca e polpa, o que indica a diluição dos fitoquímicos, responsáveis por essa atividade, no segundo extrato. A atividade antioxidante da FCJ pela redução dos íons Fe+3 foi elevada e superior à apresentada por cascas de frutos conhecidos popularmente como: romã (82,11 mm Fe2SO4/100 g), goiaba (10,24 mm Fe2SO4/100 g), Kiwi (11,13 mm Fe2SO4/100 g), manga (10,13 mm Fe2SO4/100 g), banana (3,160 mm Fe2SO4/100 g) etc (GUO et al., 2003). 5.4.4 Atividade Antioxidante por inibição da oxidação lipídica (branqueamento do βcaroteno) A capacidade da FCJ em inibir o branqueamento do β-caroteno permite considerá-la, nas três concentrações analisadas (Tabela 15, pág. 51), como de elevada atividade antioxidante (acima de 70%) conforme classificação de Hassimotto et al. (2005). Este resultado soma-se ao já discutido e permite atribuir também à casca de jabuticaba a atividade antioxidante por inibição da oxidação lipídica. 51 Tabela 15. Atividade antioxidante por inibição da oxidação lipídica (sistema β-caroteno/ácido linoléico) em três diferentes concentrações de FCJ Concentração % de inibição 500 mg/L 1000 mg/L 1500 mg/L 72,12 ± 0,06 75,96 ± 0,11 82,69 ± 0,32 Resultados expressos em médias de 3 repetições ± desvio padrão. A atividade antioxidante da FCJ pelo método β-caroteno/ácido linoléico condiz com a anteriormente quantificada para a casca de jabuticaba nas concentrações de 500,00 e 1000,00 mg/L (71,33 e 75,02 % de inibição do branqueamento do β-caroteno) (LIMA, 2009). A menor concentração avaliada do extrato da FCJ (500 mg/L) apresenta maior porcentagem de inibição da oxidação lipídica do que as apresentadas pelas concentrações 4000, 2000 e 1330 mg/L da polpa deste fruto com, respectivamente, 57,05, 48,44 e 44,11 % de inibição (LIMA, 2009). Esse achado reforça nossa afirmação de que a casca da jabuticaba apresenta maior quantidade de substâncias com atividade antioxidante quando comparada com sua polpa e, condiz com os dados obtidos para os compostos fenólicos, flavonóides e antocianinas em nosso estudo. Segundo Koleva et al. (2002), a oxidação lipídica é um complexo processo em cadeia no qual estão envolvidos vários tipos de radicais livres de diferentes reatividades e o exato mecanismo do antioxidante no sistema β-caroteno/ácido linoléico é difícil de ser explicado, especialmente ao se testar matrizes complexas, como é o caso de extratos de resíduos vegetais. 5.5 Análise estrutural 5.5.1 Amostra RC4 A amostra RC4 (0,06530 g) apresentou-se como um sólido cristalino branco (ponto de fusão 134,5-136,6 ºC). O espectro de absorção na região IV (Figura 10, pág. 53) evidencia sua natureza alifática pela presença de absorções intensas em 2935 e 2864 cm -1 (atribuídas à deformação axial C-H) e ausência de absorções nas regiões características de aromáticos. A banda larga centrada em 3429 cm-1 é atribuída à deformação axial de OH livre, sendo a 52 presença de hidroxila confirmada pela absorção em 1381 cm-1, atribuída à deformação angular de OH no plano. A banda em 1465 cm-1 é atribuída à deformação angular simétrica no plano de ligação CH (CH2). As absorções em 1054 e 1021 cm-1 são atribuídas ao estiramento de CO de alcoóis (SILVERSTEIN et al., 2007). O espectro de RMN de 1H (Figura 11, pág. 53) apresenta sinais múltiplos na região entre δH 0,7 e 2,3, sendo atribuídos a átomos de hidrogênio metínico, metilênico e metílico. O sinal em δH 3,5 é atribuído a hidrogênio carbinólico e o sinal em δH 5,3 atribuído a hidrogênio olefínico (SILVERSTEIN et al., 2007). O espectro de RMN de 13C e o subespectro DEPT (Figuras 12 e 13, pág. 54) revelam a presença de 29 sinais de carbono. Os sinais em δc 121,9 (CH) e 140,7 (C) são atribuídos aos carbonos olefínicos e o sinal em δc 72,03 (CH) ao carbono carbinólico. A confirmação estrutural e a atribuição dos demais sinais de carbono foram possíveis por comparação dos deslocamentos químicos de RMN de 13 C, auxiliada pela análise do subespectro DEPT, em comparação com dados da literatura (Tabela 16, pág. 55). Esses dados e a comparação com a literatura (VALADARES, 2009) sugerem que a amostra RC4 se trata do sitosterol. 29 28 22 21 19 12 18 11 13 16 14 9 1 2 Figura 9. Estrutura do sitosterol. 8 10 3 HO 5 4 23 17 7 6 15 26 24 20 25 27 53 122,7 110 100 90 23 59,7 17 12,4 16 40,5 23 41,5 80 83 8,1 13 31,9 11 92,0 12 39,8 95 7,8 80 0,8 66 8,1 34 29,7 10 21,9 70 13 81,6 14 65,2 10 63,5 10 54,3 %T 60 28 50,7 28 64,8 50 40 29 60,1 29 35,6 30 20 10 0,0 4200,0 3000 2000 1500 1000 500 370,0 cm-1 7.0 6.5 6.0 5.5 5.0 4.5 4.0 3.5 3.0 Figura 11. Espectro de RMN de 1H de RC4 (CDCL3; 200 MHz) 2.5 2.0 1.5 1.0 8.78 57.71 37.60 22.95 21.03 6.67 2.94 2.89 1.00 7.19 5.29 5.27 3.51 3.48 3.45 3.43 3.40 2.26 2.22 2.20 2.16 1.97 1.96 1.91 1.90 1.87 1.80 1.75 1.73 1.69 1.64 1.61 1.58 1.52 1.47 1.45 1.40 1.36 1.34 1.26 1.23 1.18 1.16 1.14 1.12 1.10 1.07 1.01 0.94 0.90 0.87 0.84 0.81 0.78 0.78 0.76 0.75 0.73 0.61 Figura 10. Espectro de absorção na região do IV de RC4. (KBr). 0.5 0.0 ppm 130 120 130 110 120 110 100 100 90 90 80 80 70 57.00 56.28 50.36 46.06 42.52 40.00 37.48 36.38 34.17 32.15 31.88 29.38 28.48 26.30 24.53 23.30 21.31 20.05 19.63 19.26 19.01 12.21 12.09 140 72.04 121.95 56.99 56.28 52.98 50.35 46.05 42.54 39.99 37.48 36.73 36.37 34.17 32.13 31.87 29.37 28.47 26.29 24.52 23.29 21.31 20.05 19.62 19.26 19.00 12.20 12.08 72.03 121.94 140.97 54 13 70 60 60 Figura 13. Subespectro DEPT 135 de RC4 (CDCl3; 50MHz). 50 50 40 40 30 30 20 20 10 Figura 12. Espectro de RMN de C de RC4 (CDCl3; 50MHz). 10 0 ppm 0 ppm 55 Tabela 16. Atribuição dos sinais do espectro de RMN de 13C de RC4 (50 MHz, CDCl3) e comparação com dados da literatura para o sitosterol (VALADARES, 2009) Carbono Sitosterol (δ,ppm)* Amostra RC4 (δ, ppm) Tipo 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 37,4 31,8 72,0 42,5 140,9 121,9 32,1 31,8 50,3 36,7 21,3 40,0 42,5 56,9 24,5 28,4 56,2 12,0 19,5 36,3 18,9 34,1 26,3 46,0 29,3 20,0 19,2 23,2 12,1 37,4 31,8 72,0 42,5 140,9 121,9 32,1 31,8 50,3 36,7 21,3 39,9 42,5 56,9 24,5 28,4 56,2 12,0 19,6 36,3 19,0 34,1 26,2 46,0 29,3 20,0 19,2 23,9 12,2 CH2 CH2 CH CH2 C CH CH2 CH CH C CH2 CH2 C CH CH2 CH2 CH CH3 CH3 CH CH3 CH2 CH2 CH CH CH3 CH3 CH2 CH3 O sitosterol é o principal fitoesterol encontrado nos alimentos, sendo sua estrutura parecida com a estrutura do colesterol. Várias propriedades fisiológicas são descritas para fitosteróis, dentre elas, o efeito hipocolesterolêmico que se observa em indivíduos com moderada hipercolesterolemia (DUESTER, 2001). A atuação dos fitosteróis envolve a inibição da absorção intestinal do colesterol e a diminuição da síntese hepática deste. Acredita-se que competem com o colesterol no momento da absorção intestinal, reduzindo sua concentração plasmática (MOGHANDASIAN e FROHLICH, 1999). Estudos mostram que o consumo de dietas ricas em gorduras monoinsaturadas, em substituição a gorduras saturadas, exerce efeitos fisiológicos, pois reduzem os níveis de 56 colesterol total, triglicerídios e LDL sem, no entanto, alterar a fração HDL do plasma (REBOLLO et al., 1998). Tendo em vista as atividades farmacológicas do sitosterol, sua presença na FCJ pode ser também uma das justificativas para a sua atividade biológica de diminuição do colesterol total e HDL descrita posteriormente (pág. 103). 5.5.2 Amostra RA4 A amostra RA4 (0,0487 g) apresentou-se como um sólido cristalino branco (ponto de fusão 148,8 - 151,3 ºC). O espectro de absorção na região IV (Figura 15, pág. 57) mostra a existência de hidroxila na molécula em virtude de banda de absorção larga e intesa em 3420 cm-1, correspondendo à deformação axial de O-H em ligação de hidrogênio. A presença de hidroxila é confirmada pela absorção em 1397 cm-1, atribuída à deformação angular do OH no plano. A banda em 793 cm-1 é referente à deformação angular de O-H fora do plano. A absorção em 2963 cm-1 é atribuída à deformação axial de C-H metileno. A presença de carbonila é verificada pela banda de absorção intensa em 1728 cm-1, referente à deformação axial de C=O. A banda de absorção centrada em 1218 cm-1 é atribuída à deformação axial de C-O (SILVERSTEIN et al., 2007). O espectro de RMN de 1H (Figura 16, pág. 58) apresenta sinal singleto em δH 2,6 e 2,7 referentes a átomos de hidrogênios Ha e Hb, respectivamente (SPECTRAL DATABASE FOR ORGANIC COMPOUNDS-SDBS). O espectro de RMN de 13 C e o subespectro DEPT (Figuras 17 e 18, págs. 58 e 59) permitem sugerir a existência de átomos de carbono em ambientes químicos semelhantes. O sinal em δc 44,5 é referente ao único CH2 existente na molécula. Todos os demais átomos de carbono quantificados não se encontram hidrogenados. A confirmação estrutural e a atribuição dos demais sinais de carbono foram possíveis por comparação dos deslocamentos químicos de RMN de 13C em comparação com dados da literatura (Tabela 17, pág. 58). Esses dados e a comparação com a literatura (SAGNE et al. 1998) sugerem que a amostra RA4 é referente ao ácido cítrico. 57 Ha Hb Ha 4 Hb 2 HOOC 3 4 2 HO 1 COOH COOH Figura 14. Estrutura do ácido cítrico (ácido 3-hidroxi-1,2,3-propanotricarboxílico). 59,8 55 50 45 1994,6 897,8 40 793,3 1054,8 35 595,4 1077,4 30 1136,8 %T 25 1629,1 2606,2 20 1397,7 15 10 2963,1 1218,4 3420,0 5 0 1728,3 -5,2 4000,0 3600 3200 2800 2400 2000 1800 1600 cm-1 Figura 15. Espectro de absorção na região do IV de RA4 (KBr). 1400 1200 1000 800 600 370,0 58 Figura 16. Espectro de RMN de 1H de RA4 (DMSO-d6; 50 MHz). Figura 17. Espectro de RMN de 13C de RA4 (DMSO-d6; 50 MHz). 220 210 200 190 180 170 42.91 171.49 59 160 150 140 130 120 110 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 ppm Figura 18. Subespectro DEPT de RA4 (DMSO -d6; 50 MHz). Tabela 17. Comparação dos sinais do espectro de RMN de 13C obtido para RA4 (50 MHz, DMSO-d6) com dados da literatura para o ácido cítrico (SAGNE et al. 1998) Carbono Ácido cítrico (δ, ppm)* Amostra RA4 (δ, ppm) Tipo 1 177,7 174,7 C 2 174,4 171,5 C 3 74,3 72,6 C 4 44,3 42,9 CH2 *Deslocamento em D2O (óxido de Deutério). Lima (2009) verificou maior concentração de ácido cítrico na casca de jabuticaba, genótipo Paulista, quando comparada com a polpa e as sementes e avaliada quanto ao teor de ácidos orgânicos por cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE). Segundo esses autores, o teor de ácido cítrico é superior ao de ácido succínico, málico, oxálico e acético, encontrados também na casca deste fruto. O ácido cítrico, isolado a partir do suco do limão por Carl Wilhelm Scheele em 1784, é o responsável pela acidez de frutas cítricas. Embora presente na maioria dos frutos, a oferta natural de ácido cítrico é bastante limitada, sendo sua demanda satisfeita por processos de 60 fermentação biotecnológica empregando o fungo Aspergillus niger. Na indústria de alimentos, o ácido cítrico é utilizado para estimular o flavor natural de frutas, prevenir a cristalização da sacarose em balas, agir como estabilizante em sucos, como emulsificante em sorvetes, queijo e iogurte (BARI et al., 2010) O ácido cítrico evita o escurecimento de alguns vinhos brancos além de agir como acidulante e antioxidante na fabricação de refrigerantes, sobremesas, conservas de frutas, geléias, doces e vinhos. Também, é utilizado na composição de sabores artificiais de refrescos em pó e na preparação de alimentos gelatinosos. Evita a turbidez, prolonga a estabilidade da vitamina C e tampona o meio. Na indústria farmacêutica é empregado no preparo de sais efervescentes, como antioxidante, tampão, acidificador, utilizado em xampus e loções. Também, pode ser adicionado em produtos de limpeza como detergentes biodegradáveis, limpadores e polidores de aço inoxidável e outros metais. Os sais de citrato, como o citrato trissódico e o citrato tripotássico são usados na medicina para evitar a coagulação do sangue (SOCCOL et al., 2006). O ácido cítrico pode estar relacionado à atividade antioxidante verificada na FCJ. Segundo Araújo (2004), o ácido cítrico, ácido etilenodiaminotetracético (EDTA) e derivados do ácido fosfórico têm atividade antioxidante, uma vez que imobilizam íons metálicos, aumentando significativamente a energia de ativação de reações de oxidação. 5.5.3 Amostra RA5 A amostra RA5 (0,0353 g) apresentou-se como um sólido cristalino branco (ponto de fusão 280,4 - 284,2 ºC). O espectro de absorção na região IV (Figura 20, pág. 62) evidencia a natureza alifática da amostra RA5, pela ausência de absorções nas regiões características de aromáticos e presença de bandas de absorção em 2959 e 2868 cm-1, atribuídas a deformação axial de C-H de grupos alifáticos. A banda larga centrada em 3378 cm-1 é atribuída ao estiramento de O–H, apresentando ligação de hidrogênio. As bandas entre 1106 e 1022 cm-1 são atribuídas aos estiramentos C–O. As bandas registradas em 1464 e 1366 cm-1 estão relacionadas com estiramentos C–C e deformações angulares de C–H de grupos alquilas (SILVERSTEIN et al., 2007). O espectro de RMN de 1H (Figura 21, pág. 62) apresenta sinais múltiplos na região entre δH 0,6 e 1,1, sendo estes atribuídos a metilas (H-18, H-19, H-21, H-26, H-27 e H-29). Os sinais entre 2,9 e 3,7 correspondem aos átomos do anel D - glicopiranosídeo + hidrogênios ligados a carbonos hidroxilados. Os sinais entre δH 4,8 e 4,2 podem ser atribuídos aos 61 hidrogênios hidroxílicos. O sinal em δH 5,30, correspondente ao H-5, um hidrogênio do esqueleto do sitosterol (SILVERSTEIN et al., 2007). Os sinais em δC 140,3 e 121,1, no espectro de RMN de 13 C, são característicos dos átomos de carbono C-5 e C-6, respectivamente do sitosterol (Figura 22, pág.63). A confirmação estrutural e a atribuição dos demais sinais de carbono foram possíveis por comparação dos deslocamentos químicos de RMN de 13 C, bem como pela análise do subespectro DEPT (Figura 23, pág. 63), em comparação com dados da literatura (Tabela 18, pág. 64). Esses dados e a comparação com a literatura (PACHECO, 2009) sugerem que a amostra RA5 se trata do sitosterol-D-glicopiranosídeo. 29 28 22 21 19 OH 12 18 13 5' 4' O 2 1' O 8 10 3 3' 2' 9 1 5 4 23 17 16 14 HO HO 11 7 6 OH Figura 19. Estrutura do sitosterol- D-glicopiranosídeo 15 26 24 20 25 27 62 203,0 190 180 170 160 150 140 130 120 110 %T 100 1734,0 90 3378,2 80 1256,1 959,7 885,4 70 621,0 799,9 1464,1 60 2868,3 1166,4 1440,5 1378,6 1366,7 50 1106,4 2959,5 2932,8 40 1073,7 1022,2 30 20 10 0,0 4000 ,0 3600 3200 2800 2400 2000 1800 1600 cm-1 Figura 20. Espectro de absorção na região do IV de RA5 (KBr). Figura 21. Espectro de RMN de 1H RA5 (DMSO-d6; 50 MHz). 1400 1200 1000 800 600 400,0 125 120 115 110 105 100 95 90 85 80 75 70 70 Figura 23. Subespectro DEPT de RA5 (DMSO -d6; 50 MHz). 65 60 55 0.00 80 49.48 45.03 41.75 39.11 38.21 36.72 35.39 33.23 31.26 29.17 28.60 27.72 25.30 23.76 22.50 20.50 19.62 19.01 18.83 18.52 11.69 11.58 90 56.07 55.32 100 60.99 110 70.05 120 73.37 130 76.66 140 100.67 121.13 60 50 50 0 45 40 40 35 30 30 25 20 20 15 10 10 5 0.00 60.99 56.07 55.32 45.03 41.75 40.66 40.24 39.82 39.41 38.99 38.57 38.16 36.72 36.11 35.38 31.32 29.17 28.59 23.76 22.49 20.50 19.62 19.01 18.83 11.69 73.35 70.34 76.64 100.67 121.11 140.34 63 0 ppm Figura 22. Espectro de RMN de 13C de RA5 (DMSO-d6; 50 MHz). ppm 64 Tabela 18. Comparação dos sinais do espectro de RMN de 13C obtido para RA5 (50MHz, DMSO-d6) com dados da literatura para o sitosterol- D-glicopiranosídeo (PACHECO et al., 2010) Carbono sitosterol- Dglicopiranosídeo (δ,ppm) Amostra RA5 (δ, ppm) Tipo 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 1‟ 2‟ 3‟ 4‟ 5‟ 6‟ 36,8 31,3 76,5 41,8 140,5 121,2 31,3 31,4 49,6 36,2 20,6 39,2 41,8 56,3 24,9 27,8 55,3 11,7 19,1 35,5 18,6 33,4 25,5 45,2 28,7 19,8 18,6 22,6 11,9 100,8 76,8 76,9 70,1 73,5 61,1 36,7 31,3 76,6 41,7 140,3 121,1 31,3 31,3 49,5 36,1 20,5 39,4 41,7 56,1 25,3 27,6 55,3 11,7 19,0 35,4 18,8 33,3 25,3 45,0 28,6 19,6 18,8 22,5 11,7 100,7 76,6 76,6 70,3 73,3 61,0 CH2 CH2 CH CH2 C CH CH2 CH CH C CH2 CH2 C CH CH2 CH2 CH CH3 CH3 CH CH3 CH2 CH2 CH CH CH3 CH3 CH2 CH3 CH CH CH CH CH CH2 Recentemente, fitosteróis têm sido adicionados a alimentos comercialmente disponíveis como alimentos funcionais e com a capacidade de reduzir os níveis de colesterol total e LDL (citado anteriormente, pág. 55). Foi provado que seu consumo como parte de uma dieta saudável implica em diminuição no risco de doenças do coração em 25% (WEBER et al. 2002, NTANIOS, 2001). 65 Quanto à atividade antioxidante, estudos devem ser feitos a fim de averiguar os efeitos do acréscimo do anel glicosídico sobre a molécula do sitosterol. Segundo Seeram et al. (2002), o acréscimo de grupos glicosídeos em flavonóides e antocianinas interfere na planaridade destes, diminuindo a possibilidade de transferência de elétrons para os radicais livres. 66 6 CONCLUSÕES A farinha da casca de jabuticaba é rica em fibras, sendo classificada como fonte de alto teor destas. Os teores de extrato etereo, fibras, proteínas, cinzas e compostos fenólicos na FCJ são superiores aos descritos na literatura para a polpa deste fruto. A quantificação de fenólicos totais na FCJ foi maior quando extraídos em metanol 80%, etanol 80%, etanol 60% e acetona 60% bem como quando se utilizando do reagente Folin Denis. A FCJ fornece porcentagens significativas das necessidades humanas diárias de minerais como cobre, manganês e potássio. A FCJ mostrou atividades antioxidantes superiores às apresentadas na literatura para a polpa deste fruto. Os expressivos teores de fenólicos totais, flavonóides e antocianinas na FCJ, além do ácido cítrico identificado, são os possíveis responsáveis por sua elevada atividade antioxidante por captura de radicais-livres (DPPH e ABTS●+), redução do ferro (FRAP) e inibição da oxidação lipídica (β-caroteno/ácido linoléico). O sitosterol e o sitosterol-D-glicopiranosídeo foram identificados pela primeira vez na espécie Myrciaria cauliflora. A FCJ produzida apresenta umidade e características físico-químicas (SS, AT e pH) satisfatórias à classificação estabelecida pela Agência Nacional de Vigilância Sanitária para farinhas. 67 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ADELMANN, J. 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Estudos epidemiológicos têm sugerido que, dentre estes, estão alguns hábitos relacionados ao estilo de vida, como dieta rica em energia, ácidos graxos saturados, colesterol e sal, bem como consumo de bebida alcoólica, tabagismo e sedentarismo. Ainda, além da susceptibilidade genética e da idade, a hipertensão arterial, a obesidade, o diabetes mellitus e as dislipidemias predispõe ao desenvolvimento dessas enfermidades. Dessa forma, a diminuição da exposição ou a remoção dos fatores de risco são pontos relevantes a serem considerados para a redução da mortalidade e/ou redução da prevalência e/ou para o surgimento das DCV (PEARSON et al., 2002; LIMA et al., 2000). As dislipidemias são caracterizadas por distúrbios nos níveis de lipídios circulantes e se associam a manifestações clínicas diversas. As concentrações aumentadas de colesterol total (CT) e lipoproteína de baixa densidade (LDL) e diminuídas de lipoproteína de alta densidade (HDL) estão associadas a lesões avançadas de aterosclerose e maior risco de manifestações clínicas dessa doença que se caracteriza pelo depósito de lipídios na camada íntima das artérias causando restrição ao fluxo sanguíneo (MCGILL et al., 2000; HEBERT et al., 1997). Dentre os fatores dietéticos, a ingestão excessiva de ácidos graxos saturados tem sido apontada como uma das principais causas da elevação do colesterol plasmático e da LDL, pois reduz os receptores celulares de remoção dessas partículas, além de permitir maior entrada de colesterol nas mesmas. Assim, o tratamento e, ou a prevenção das DCV bem como de seus fatores de risco, pode ser feito com o auxílio de medicamentos, programas de atividade física e através da terapia nutricional. A alimentação é extremamente importante e deve ser considerada ao se determinar o risco para tais doenças (SANTOS, 2001; MAZUR et al.,1998). 80 Nos anos recentes, o interesse crescente na prevenção de DCV e de seus FR, por meio de alimentos de origem vegetal, tem gerado numerosos estudos epidemiológicos e clínicos (HU e WILLETT, 2002). Segundo HU (2003), tem-se postulado que o alto consumo de frutas e hortaliças é fator protetor contra as DCV, visto que esses alimentos são constituídos por nutrientes associados a este efeito, tais como fibras dietéticas e substâncias antioxidantes. Estudos adicionais para investigar os efeitos biológicos de frutas e hortaliças devem ser estimulados e, do ponto de vista da saúde pública, a ingestão desses alimentos deve ser encorajada. Dentro deste contexto, estão os resíduos de frutos (partes usualmente não consumidas, tais como cascas e sementes). Estudos têm demonstrado que alguns destes resíduos exibem grande potencial biológico, uma vez que apresentam altos teores de fibras e substâncias antioxidantes, tais como alguns compostos fenólicos e vitaminas. Adicionalmente, as concentrações desses compostos podem estar presentes em quantidades expressivamente superiores nestes resíduos quando comparados a qualquer outra parte da planta (MOON e SHIBAMOTO, 2009; WOLFE et al., 2003). É importante ressaltar também que os resíduos de alimentos vegetais em geral são desperdiçados em todos os pontos de sua cadeia produtiva, o que inclui a produção agrícola, a indústria e o consumidor, sendo muitas vezes destinados exclusivamente à ração animal. Desta forma, pesquisas com tais resíduos podem estimular o desenvolvimento de produtos que contribuam para a melhoria da qualidade de vida e que possam ser incluídos no padrão de consumo da população, além de diminuir o desperdício de alimentos e agregar valor aos seus subprodutos (PEREIRA et al., 2009; OLIVEIRA et al., 2002). Nesse contexto, os frutos exóticos ocupam lugar de destaque, pois apresentam sabores marcantes e peculiares, com elevados teores de vitaminas, fibras e compostos bioativos, dentre outros (SILVA et al. 2001; ALMEIDA, 1998; BARBOSA, 1996). Em biomas do Cerrado, por exemplo, há um grande número de espécies com frutos comestíveis, utilizados por populações locais (BARBOSA, 1996). Esses frutos de espécies nativas, considerados exóticos, são consumidos tanto ao natural, quanto na forma de doces, vitaminas, mingaus, bolos, pães, biscoitos, geléias e licores. Geralmente, suas cascas e/ou sementes são descartadas ou utilizadas para alimentação animal (SILVA et al., 2001; ALMEIDA, 1998). Dentre os frutos exóticos, aqueles produzidos pela Myrciaria cauliflora são conhecidos popularmente como jabuticaba paulista, jabuticaba açú ou jabuticaba ponhema. Esta árvore é uma planta nativa do Brasil e “vegeta” diversos solos, podendo ser encontrada desde o Pará até o Rio Grande do Sul. Seus frutos são do tipo baga globosa de até 3,00 cm de 81 diâmetro, com casca preto-avermelhada, polpa esbranquiçada, mulcilaginosa, agridoce, saborosa e, embora possa conter até 4 sementes, comumente apresenta uma única semente. (SILVA et al., 2008; AGRA et al., 2008; MAGALHÃES et al. 1996). A jabuticaba pode ser consumida ao natural ou como geléia. Sua polpa fermentada produz licor, vinho e vinagre. A fabricação de geléias de jabuticaba despreza normalmente as cascas e sementes, que juntas, representam aproximadamente 50% da fruta (MAGALHÃES et al. 1996; BARROS et al. 1996). Sua casca é adstrigente, útil contra diarréia e irritações da pele. Também tem indicações na medicina popular como antiasmática, na inflamação dos intestinos e hemoptise (REYNERTSON et al., 2006). De acordo com Boari-Lima et al. (2008), a casca da jabuticaba contém grandes quantidades de fibras quando comparada com sua semente e polpa. Santos et al. (2010) encontraram altos teores de antocianinas e fenólicos totais também nesta parte do fruto. Porém, poucos dados são encontrados na literatura quanto ao seu uso como ingrediente em formulações ou como alimento funcional. Essa casca comestível é, na maioria das vezes, descartada, tanto na cozinha doméstica, quanto na industrial. Sua incorporação em formulações poderia agregar valor a este fruto, além de permitir o aproveitamento de seus nutrientes e/ou compostos bioativos disponíveis a baixo custo e fácil acesso. Assim, a utilização de subprodutos vegetais, na maioria das vezes descartados como resíduo, pode fortalecer economias locais e gerar renda a partir da criação de novos produtos alimentares e industriais que atendam às variadas demandas de consumo. Logo, é de extrema relevância para o Vale do Jequitinhonha, a produção de conhecimentos que estimule a utilização de frutas nativas na alimentação ou comercialização, como fontes de macro e micro nutrientes bem como de substâncias biologicamente ativas e com efeitos fisiológicos positivos. 82 2 OBJETIVOS O estudo realizado teve como objetivo avaliar o efeito hipolipidêmico in vivo da suplementação dietética com a farinha da casca de jabuticaba, em três diferentes proporções, nos níveis séricos de lipídeos e glicemia bem como nos níveis de colesterol hepático e na excreção fecal de lipídeos de ratos. 83 3 REVISÃO DE LITERATURA 3.1 Metabolismo de lipídeos 3.1.1 Metabolismo do Colesterol O colesterol (Figura 1) é um lipídeo presente nos tecidos e nas proteínas plasmáticas dos animais sob a forma livre ou combinada com ácidos graxos (SPOSITO et al. 2007). Para Silva e Mura (2007), apesar de ser um lipídeo “temido” por apresentar correlação positiva com doenças cardíacas, o colesterol é essencial ao nosso organismo por desempenhar várias funções. Dentre elas destacam-se a função estrutural na constituição de todas as membranas dos animais, além de ser precursor dos ácidos biliares, da vitamina D3 (colecalciferol), dos hormônios esteróides sexuais (testosterona, progesterona, estradiol), do cortisol e da aldosterona. 29 28 22 21 19 12 18 11 13 14 2 HO 5 4 27 15 8 10 3 25 16 9 1 23 17 26 24 20 7 6 Figura 1. Estrutura química do colesterol livre. Éster de colesterol = 3 COOR. Para os seres humanos, o colesterol pode ser obtido por via endógena ou exógena quando sintetizado pelo próprio organismo ou ingeridos alimentos de origem animal, respectivamente. Aproximadamente 70% da síntese endógena do colesterol ocorre no fígado e o restante, no intestino, córtex adrenal, ovários, testículos e placenta. O precursor da síntese de esteróides é a acetil-coenzima A, uma molécula produzida no metabolismo de proteínas, carboidratos e lipídeo. Existem, no mínimo, 21 passos na via biossintética do colesterol. Na primeira etapa, o mevalonato é formado e a série de reações envolvidas é catalisada por 84 enzimas microssomais, das quais a mais importante é a 3-hidroxi-3-metilglutaril coenzima A redutase (HMGR), pois é a enzima limitante da síntese do colesterol. A partir deste ponto, por meio de uma série de reações de condensações, o mevalonato é transformado em hidrocarboneto de cadeia longa (esqualeno), que é ciclizado e transformado em colesterol por meio de uma seqüência de várias reações (STIPANUK, 2000; ZUBAY, 1999) (Figura 2). 2 acetil-CoA (2C) Acetoacetil-CoA tiolase Acetoacetil-CoA (4C) Síntese do mevalonato Acetil-CoA (2C) + HMG-CoA sintase 3-hidroxi-3 metilglutaril-CoA (6C) HMG-CoA redutase (insulina +) Mevalonato (6C) Isopentenil-5-pirofosfato (5C) Geranil pirofosfato (10C) Síntese do escaleno Farnesil pirofosfato (15C) Escaleno (30C) Colesterol (27) Ciclização/conversão a colesterol Figura 2. Principais etapas da síntese de colesterol a partir de acetil-CoA. Fonte: Silva e Mura (2007). Em muitas espécies animais, essa síntese é inibida pelo colesterol da dieta, por meio da retroalimentação negativa. Estudos evidenciam que sua síntese em todo o organismo é reduzida em grande parte dos indivíduos quando o colesterol da dieta é aumentado. A homeostase é mantida por um mecanismo que coordena a digestão dietética de colesterol, a taxa de colesterol endógeno e a taxa de colesterol utilizado pelas células, sendo que tal mecanismo envolve um receptor específico para as LDL (WIVIOTT e CANNON, 2006; MAYES, 1990). O colesterol proveniente da dieta encontra-se principalmente na forma esterificada e insolúvel no meio aquoso intestinal, necessitando ser digerido, ou seja, hidrolisado em sua ligação éster com o ácido graxo pela enzima colesterol esterase pancreática, visto que o colesterol livre atravessa a membrana intestinal, mas não os seus ésteres. Após a digestão intestinal, o colesterol livre, fosfolipídeos, mono e diacilglicerois além dos ácidos graxos livres são reorganizados nos enterócitos (células epiteliais do intestino) para formarem o QM. Uma vez formados, passam para o complexo de Golgi, onde são armazenados em vesículas 85 secretoras e então lançados na linfa intestinal sendo que, por meio do sistema linfático, alcançam a veia cava superior pelo duto torácico, atingindo a circulação sistêmica (SPOSITO et al., 2007; SILVA e MURA, 2007). A absorção do colesterol não é completa, cerca de 50% é absorvido e o restante excretado nas fezes. Alguns fatores podem reduzir a absorção do colesterol presente no intestino, como por exemplo, os esteróis de plantas, por inibição competitiva, as fibras solúveis uma vez que aumentam a excreção fecal de sais biliares além da dieta com baixo teor em gorduras, pela redução da quantidade de ácidos graxos disponíveis para a formação de micelas (MAHAN e ARLIN, 1995; MAHSON et al., 1982). O colesterol é transportado no organismo por meio das lipoproteínas, conjuntos macromoleculares contendo lipídeos e proteínas em sua estrutura, sendo, o componente protéico, conhecido como apolipoproteínas (Apo) ou apoproteínas, responsável pela estabilidade estrutural, por ligar-se nas interações lipoproteína-receptor e/ou atuar como cofator nos processos enzimáticos. As apolipoproteínas podem ser integrais (tipo B) ou periféricas (tipos A, C e E). As apolipoproteínas periféricas são trocadas entre diferentes lipoproteínas plasmáticas e podem existir livres no plasma (AFONSO e SANT‟ANA, 2008; GOODMAN e GILMAN, 2007). As lipoproteínas podem ser classificadas de acordo com a sua densidade, sendo, por ordem decrescente, as HDL (lipoproteínas de alta densidade), as LDL (lipoproteínas de baixa densidade), as IDL (lipoproteínas de densidade intermédia), as VLDL (lipoproteínas de muito baixa densidade) e os quilomícrons (QM). Quanto maior for a percentagem de proteínas e menor a de triglicerídeos maior será a sua densidade e menor o seu tamanho. As lipoproteínas mais ricas em triglicerídeos são os QM, seguidas pelas VLDL. As LDL e as HDL são muito pobres em triglicerídeos e ricas em colesterol e ésteres de colesterol (COSTA e PELUZIO, 2008) (Figura 3). Composição das Lipoproteínas 100% 0% QM VLDL LDL Proteína Colesterol Fosfolipídeos Triglicerídeos Figura 3. Composição dos QM, VLDL, LDL e HDL. HDL 86 A LDL funciona como fonte de colesterol necessário para a formação de membranas e síntese de hormônios esteróides. Logo, sua principal função é transportar do fígado o colesterol para os tecidos que dele necessitam. A molécula de Apo B-100 contida na LDL é reconhecida tanto nos tecidos extra-hepáticos quanto no fígado pelos receptores de LDL. Tais receptores são ativados ou regulados negativamente quando a demanda de colesterol é alta ou quando a célula está repleta deste, respectivamente (COSTA e PELUZIO, 2008). As HDL apresentam efeito “protetor” visto que são as principais lipoproteínas envolvidas no mecanismo de remoção do colesterol dos tecidos extra-hepáticos. Esta lipoproteína, originada no fígado e no intestino, adquire, por ação de enzimas, um núcleo lipídico de colesterol esterificado e se transforma em uma partícula esférica madura chamada de HDL3. Ainda no plasma, a HDL3 continua a adquirir fosfolípides e colesterol, convertendose em HDL2 que poderá transferir colesterol esterificado para outras classes de lipoproteínas, como QM, QM remanescentes e VLDL, as quais serão rapidamente removidas pelo fígado, caracterizando o transporte reverso do colesterol pela via “indireta”. Esta lipoproteína pode também transferir colesterol esterificado para o fígado por meio de receptores específicos, caracterizando a “via direta” de transporte reverso (EISENBERG, 1983). A principal via de excreção do colesterol é sua transformação em ácidos biliares que, ao serem liberados no intestino, participam de processos de emulsificação dos lipídeos da dieta (SILVA e MURA, 2007). Embora sejam produtos da degradação do colesterol, os ácidos biliares não se apresentam como produtos destinados à eliminação pelo organismo, pois cerca de 95% deles são reabsorvidos no jejuno e cólon, por absorção passiva, ou no íleo terminal, por absorção ativa, retornando ao fígado através da circulação portal. Os ácidos biliares reabsorvidos inibem, no fígado, a síntese hepática de novos sais biliares, indicando que, qualquer substância capaz de reduzir a reabsorção destes compostos promoverá maior conversão de colesterol em produtos para a excreção, além de ver aumentada sua eliminação nas fezes. Para obter mais colesterol, o fígado aumenta a expressão do receptor de LDL e com isso diminui a quantidade de LDL no sangue, diminuindo o risco de dislipidemias com conseqüentes doenças cardiovasculares (SILVA e MURA, 2007; SPOSITO et al. 2007). 87 3.1.2 Metabolismo dos Triglicerídeos A maior parte dos lipídeos corporais encontra-se na forma de triglicerídeos (TG), estruturas que possuem três ligações ésteres entre um grupo polar, o glicerol, e três moléculas de ácidos graxos (AG) (FERREIRA et al., 2003). Os ácidos graxos variam de acordo com o comprimento e o grau de saturação da cadeia carbônica. Quanto ao comprimento da cadeia, podem ser classificados em ácidos graxos de cadeia curta (AGCC), com 2 a 6 átomos de carbono; ácidos graxos de cadeia média (AGCM) com 8 a 12 átomos de carbono; ácidos graxos de cadeia longa (AGCL) com 14 a 18 átomos de carbono e ácidos graxos de cadeia muito longa (AGCML) com 18 ou mais átomos de carbono. Quanto ao grau de saturação, os AG podem ser saturados, monoinsaturados ou poliinsaturados caso não apresentem nenhuma dupla ligação, uma única dupla ligação ou 2 ou mais, respectivamente (SILVA e MURA, 2007). De acordo com Goldberg e Schonfeld (1985), os triglicerídeos alimentares são hidrolisados pelas lipases gástrica, intestinal e pancreática, gerando ácidos graxos e monoglicerídeos que, nas vilosidades intestinais, são reesterificados, formando di e triglicerídeos. Estes, nas células epiteliais do intestino delgado se ligam à ApoB48 e, juntamente com o colesterol da dieta, da bile e vitaminas lipossolúveis formam os QM, que irão transportá-los. Uma vez formados, passam para o complexo de Golgi, onde são armazenados em vesículas secretoras e então lançados na linfa intestinal alcançando a veia cava superior pelo ducto torácico e atingindo a circulação sistêmica. Na circulação sistêmica, os QM sofrem a ação da enzima lipase lipoprotéica (LpL) que se encontra na membrana basal das células endoteliais dos capilares sanguíneos do tecido adiposo e do tecido muscular esquelético. Os TG hidrolisados são incorporados nos adipócitos e nos miócitos. Os quilomícrons resultantes são chamados de remanescentes (QMR) e são removidos da circulação pelo fígado por um processo que envolve a ligação da Apo-E com seu receptor neste órgão. Os QMR transportam lipídeos exógenos para o fígado (TG e colesterol) bem como vitaminas lipossolúveis. (COSTA e PELUZIO, 2008; ASSIS et al., 1999). Os triglicerídeos hidrolisados no fígado e no tecido adiposo liberam a maioria dos AG para os tecidos extra-hepáticos sendo os mesmos transportados pela albumina até estes. Uma vez transposta a membrana dos tecidos, os AG se ligam a uma proteína, chamada de proteína para ligação com os ácidos graxos no citoplasma (cytoplasmic fatty acid binding protein FABPC) que os transportam pelo citoplasma da célula até atingir a membrana externa da 88 mitocôndria. Nos tecidos, os AG sofrem oxidação para produção de energia sendo que a oxidação completa destes até CO2, H2O e ATP envolve a etapa de β-oxidação para a formação do acetil-CoA, ciclo de Krebs e cadeia transportadora de elétrons. (SILVA e MURA 2007; SPRIET, 2002). Vale ressaltar que no período pós-prandial (após determinada refeição), o fígado sintetiza ativamente triglicerídeos que se somam àqueles provenientes dos QM. Estes, associados aos triglicerídeos da dieta bem como ao colesterol, fosfolípides, Apo B100 e ApoAI dão origem às partículas de VLDL que, por exocitose são liberadas pelos hepatócitos. Na corrente sanguínea, as VLDL incorporam apoproteínas, provavelmente oriundas das HDL, de modo semelhante aos QM, atingindo o estágio de VLDL madura. Concomitantemente a VLDL cede triacilglicerol, fosfolipídios, ApoC e ApoE para as HDL. Os remanescentes de VLDL gerados recebem a denominação de IDL. Uma fração das IDL retorna ao fígado (60 a 70%) e o restante, após novo ciclo de remoção de triacilglicerois pelos tecidos, origina as LDL que contêm muito colesterol e ApoB100 como sua principal apoproteína. No que diz respeito às LDL, em condições normais, a maior parte dessas lipoproteínas e removida da circulação após ligação com receptores celulares específicos (LOTTENBERG, 2009; SANTOS, 2001; GOLDBERG e SCHONFELD, 1985). Os triglicerídeos corporais são armazenados nos adipócitos, células que compõem o tecido adiposo, e possuem função de reserva de energia sendo que, independente do tipo de ácido graxo presente, possuem a relação de 9 Kcal/g (SILVA e MURA, 2007). A síntese endógena dos TG ocorre no tecido adiposo e na glândula mamária, estimulada pelo excesso de acetil-CoA da oxidação da glicose e dos aminoácidos. A regulação desta síntese ocorre, principalmente, pela acetil-CoA carboxilase que é ativada pela insulina e inativada pelo glucagon. A acetil-CoA carboxilase catalisa a síntese de malonilCoA, sendo o passo limitante da síntese de TG (WESTIN et al., 2007). A principal via de excreção corporal dos triglicerídeos é a fecal, sendo eliminados por meio destas, apenas aqueles não hidrolisados pelas lípases gástrica, intestinal e pancreática. 3.2 Dislipidemias x Dieta As dislipidemias são alterações metabólicas lipídicas, decorrentes de distúrbios em qualquer fase do metabolismo de lipídeos e que ocasionem repercussão nos níveis séricos das lipoproteínas (SPOSITO et al., 2007). Tal patologia pode ser avaliada por meio do perfil 89 lipídico, que consiste na dosagem dos triglicerídeos, do colesterol total, do colesterol presente na LDL (também chamado de LDL), e do colesterol presente na HDL (HDL) (AMBROSI et al., 2008). De acordo com as diretrizes sobre dislipidemia, estudo conduzido em nove capitais brasileiras, envolvendo 8.045 indivíduos com idade mediana de 35 ± 10 anos, no ano de 1998, mostrou que 38% dos homens e 42% das mulheres possuem colesterol total maior que 200 mg/dL. Neste estudo, os valores do colesterol total foram mais altos no sexo feminino e nas faixas etárias mais elevadas (SPOSITO et al., 2007). Na última década, as dislipidemias têm se estendido também à faixa pediátrica estando a prevalência da mesma variando entre 24 e 33% na infância e adolescência sendo observado aumento progressivo, principalmente, em países que sofreram “ocidentalização” de seus hábitos. No Brasil, a prevalência situa-se entre 28 e 40% das crianças e adolescentes, quando o critério adotado é o colesterol total sérico superior a 170 mg/dL. Essa prevalência, porém, pode estar subestimada, uma vez que a III Diretriz Brasileira de Prevenção da Aterosclerose estabelece como valor máximo da normalidade 150 mg/dL (GIULIANO et al., 2005; GERBER e ZIELINSKY, 1997). Segundo Santos (2001), as dislipidemias podem ter duas classificações: a classificação laboratorial e a classificação etiológica. Na classificação laboratorial é possível ter a hipercolesterolemia isolada, que é caracterizada pelo aumento de colesterol total e/ou de LDL; a hipertrigliceridemia isolada, caracterizada pelo aumento dos triglicerídeos; a hiperlipidemia mista, caracterizada pelo aumento do colesterol e dos triacilglicerídeos e a diminuição isolada do HDL ou associada ao aumento dos triglicerídeos ou LDL. Na classificação etiológica, as dislipidemias podem ser primárias ou secundárias, sendo que as primárias são de origem genética ao passo que as secundárias podem ser causadas por outras doenças (hipotireoidismo, diabetes melito, síndrome nefrótica, insuficiência renal crônica, obesidade, alcoolismo) ou medicamentos (diuréticos em altas doses, corticosteróides e anabolizantes). Há um reconhecimento crescente de que os níveis altos de colesterol sérico, LDL e TG associados com níveis diminuídos de HDL promovam o desenvolvimento da aterosclerose que, por sua vez, é a precursora da doença cardiovascular aterosclerótica (MATAFOME et al., 2008; EVANS et al., 2004). Segundo Pizziolo et al. (2011) as tendências observadas com relação a aumentos em casos dessa doença demonstram persistir, agravando ainda mais o quadro de morbidade e mortalidade nos países em desenvolvimento. Sabe-se, hoje, que a aterosclerose é responsável por aproximadamente cinqüenta por cento das mortes em países ocidentais e, no Brasil, cerca 90 de 300.000 pessoas por ano são vítimas dessa patologia que acarreta, muitas vezes de maneira irreversível, com conseqüente incapacidade residual. A aterosclerose é, portanto, uma doença inflamatória crônica que ocorre em resposta à agressão endotelial sendo que o depósito de lipoproteínas na parede arterial, processo-chave no início da aterogênese, ocorre de maneira proporcional à concentração dessas lipoproteínas no plasma. O processo de aterogênese se inicia com a retenção das partículas de LDL nas paredes dos vasos onde sofrem oxidação, tornando-se imunogênicas e promovendo o surgimento de moléculas de adesão leucocitária, tais como os macrófagos, na superfície endotelial. Essas estruturas, repletas de lipídeos, recebem o nome de células espumosas e constituem o principal componente das estrias gordurosas, ou seja, das lesões macroscópicas iniciais da aterosclerose. O estreitamento da luz do vaso pode levar à obstrução e ao infarto do miocárdio, acidente vascular cerebral (AVC) e doença vascular periférica (McGill et al. 2000; LEFANT e SAVAGE, 1995). De acordo com Hebert et al. (1997), a redução em cerca de 30% do LDL diminui em 33, 29 e 28% os riscos de infarto do miocárdio, AVC e mortalidade cardiovascular, respectivamente. As alterações no metabolismo das lipoproteínas circulantes são causadas, além dos fatores genéticos, pelas mudanças nos hábitos alimentares e na adoção de um estilo de vida sedentário e com estresse, observado a partir da segunda metade do século XX. Outrossim, a prevalência de morbidades adquiridas como o diabetes mellitus, o hipotireoidismo, as doenças renais (síndrome nefrótica, insuficiência renal crônica), a obesidade, o alcoolismo e o tabagismo, além do uso de medicamentos, como diuréticos, betabloqueadores, corticóides, anabolizantes e a terapia de reposição hormonal contribuem de modo significativo com o aparecimento dessas desordens (BATISTA e RIBEIRO, 2011; DINIZ et al. 2008). Diversos estudos têm evidenciado a relação entre as características qualitativas e quantitativas da dieta e a ocorrência de dislipidemias uma vez que os hábitos alimentares apresentam-se como um de seus marcadores de risco. O consumo excessivo de ácidos graxos saturados e colesterol, somados ao baixo consumo de fibras participam de sua etiologia (SCHAEFER, 2002; CERVATO et al., 1997). O tratamento e, ou a prevenção das dislipidemias, pode ser feito com o auxílio de medicamentos, programas de atividade física e através da terapia nutricional. Para Magalhães (2004), os fármacos disponíveis agem, principalmente, inibindo a síntese de colesterol e/ou afetando sua absorção gastrointestinal. Embora sejam considerados seguros e capazes de modificar favoravelmente o perfil lipídico, são tidos como insatisfatórios visto que se constituem em obstáculos na prevenção das complicações da doença. Segundo 91 Batista e Ribeiro (2011), os inibidores da enzima HMGR ou estatinas inibem a biosíntese do colesterol e, conseqüentemente, reduzem as concentrações de LDL, os níveis de TG e VLDL além de aumentar os teores de HDL de 5% a 10%. Já os derivados do ácido fíbrico (fibratos) são agonistas de receptores nucleares e resultam em aumento na atividade da LpL e no aumento da expressão da ApoA-II resultando em reduções significativas dos valores dos TG e modesto incremento no HDL. Quanto às resinas de troca aniônica, estas se ligam aos ácidos biliares, aumentam a conversão hepática do colesterol em ácidos graxos e a atividade dos receptores hepáticos de LDL. Quanto aos tratamentos não medicamentosos, para Diniz et al. (2008), todos os pacientes portadores de dislipidemia devem realizar medidas relacionadas à mudanças do estilo de vida, fundamentadas na reorientação dietética e realização de atividade física de forma regular, além da cessação do tabagismo. A alimentação é extremamente importante e deve sempre ser considerada ao se determinar o risco para as DCV (MAZUR et al., 1998). A redução da ingestão de gorduras saturadas e colesterol, associada ao aumento da ingestão de gorduras cis insaturadas são estratégias já conhecidas e eficazes. Além disso, outras modificações, como o aumento da ingestão de alimentos vegetais, também vêm sendo reconhecidas com estratégias bem sucedidas no combate às dislipidemias (THEUWISSEN e MENSINK, 2008). A baixa ingestão de frutas e hortaliças é responsável pelo desenvolvimento de 31% das cardiopatias isquêmicas, de 11% dos AVCs, de 19% do cânceres gastrointestinais e de 85% das doenças cardiovasculares (FIGUEIREDO et al., 2008). Liu et al. (2000) observaram em estudo realizado com quase 40.000 mulheres profissionais de saúde, que os mais altos consumos de vegetais e frutas estavam associados aos mais baixos riscos de dislipidemias e doenças cardiovasculares, principalmente infarto. Uma ingestão de no mínimo 400g ou 5 porções por dia de frutas e hortaliças, sendo aproximadamente 150 quilos/pessoa/ano é recomendada. Esses alimentos têm papel fundamental em uma dieta saudável, uma vez que são ricos em fibras, vitaminas, minerais, fitoesteróis e substâncias antioxidantes, que auxiliam na prevenção de deficiências em micronutrientes como também na prevenção de doenças crônicas não transmissíveis, tais como as dislipidemias (FIGUEIREDO et al., 2008; LIU et al., 2000). Dentre os constituintes vegetais associados à redução dos níveis séricos de lipídeos, destacam-se as fibras dietéticas. A Association of Official Analytical Chemists (AOAC) define fibra dietética como a porção comestível de plantas ou carboidratos análogos 92 resistentes à digestão e à absorção no intestino delgado, mas susceptíveis à fermentação parcial ou total no intestino grosso. Segundo Isken et al. (2010) as fibras dietéticas podem ser classificadas de acordo com sua solubilidade em água como insolúveis ou solúveis. As fibras estruturais ou não viscosas (ligninas, celulose e algumas hemiceluloses) são insolúveis em água e encontradas em maior proporção nos grãos de cereais, como milho e trigo. Essas fibras são responsáveis pelo incremento do bolo fecal e auxiliam na regulação dos movimentos intestinais. As fibras viscosas ou formadoras de géis (pectinas, gomas, mucilagens) são solúveis em água e encontradas em maior proporção em feijões secos, aveia, cevada a em algumas frutas e hortaliças. Estudos de intervenção controlada vêm mostrando que, dentre as fibras dietéticas, as fibras solúveis são as principais responsáveis por efetivamente reduzir o CT e o LDL, sem afetar os níveis de HDL ou de TG. É estimado que cada grama adicional de fibra solúvel na dieta, corresponde a uma redução de 0,028 mml/L e 0,029 mml/L, nos níveis de CT e LDL, respectivamente (THEUWISSEN e MENSINK, 2008). Os mecanismos exatos pelos quais as fibras solúveis reduzem o LDL e o CT ainda não são totalmente conhecidos. Evidências sugerem que estas fibras interferem no metabolismo dos ácidos biliares, aumentando sua excreção e, consequentemente, promovendo maior captação de colesterol sérico para a síntese de novos ácidos biliares pelo fígado. Outras sugerem mecanismos que incluem a inibição da biossíntese hepática de colesterol por meio dos produtos de fermentação dessas fibras e há aquelas que ainda insinuam que estas reduzem a absorção intestinal de gorduras em geral, incluindo o CT e os triglicerídeos (ISKEN et al., 2010; RIQUE et al., 2002). Entretanto, apesar de ser postulado que as fibras solúveis são as responsáveis pelo efeito hipocolesterolemiante, estudos recentes tem demonstrado que algumas fibras insolúveis também podem promover uma redução significativa nos níveis de CT e LDL séricos (HSU et al., 2006; CHAU et al., 2004). Adicionalmente, nem todos os tipos de fibras são de fato efetivos em seu efeito hipocolesterolemiante. Pesquisas têm demonstrado que o consumo de fibras de feijão, cevada, farinha de aveia, farelo de aveia, casca de arroz (MARLETT et al., 2002), bagaço de cenoura (HSU et al., 2006) e trigo sarraceno podem reduzir os lipídeos e o colesterol séricos, enquanto o farelo de trigo não (ANDERSON et al., 1991). O amido resistente, geralmente, considerado uma fibra solúvel, não afetou os lipídeos séricos no estudo de JENKINS et al. (1998). 93 Para Potty (1996), a efetividade das fibras dietéticas em reduzir o colesterol e outros lipídeos séricos depende da fonte de fibras. Adicionalmente, esta efetividade também é regulada pelo tamanho da partícula da fibra, sua capacidade de retenção de água, a proporção dos seus vários constituintes, sua solubilidade em fase aquosa, sua afinidade com sais biliares e fermentabilidade no intestino grosso. De acordo com Hu (2003), as fontes dietéticas de fibras disponíveis para a população em geral são os alimentos vegetais, especialmente as frutas e hortaliças. Assim, esse autor sugere que pesquisas voltadas para a identificação dos tipos de fibras desses alimentos, bem como a avaliação de suas propriedades físico-químicas e efeitos biológicos devem ser estimulados e, do ponto de vista da saúde pública, a ingestão desses alimentos deve ser encorajada. Além das fibras, acredita-se que substâncias antioxidantes e fitoesteróis sejam responsáveis, ao menos em parte, pelos efeitos benéficos das dietas ricas em frutas e vegetais, recomendadas mundialmente para a prevenção de dislipidemias (SIES et al., 2005). Tem sido observado que populações com dietas ricas em vitamina E, pigmentos carotenóides, vitamina C, flavonóides e outros compostos fenólicos apresentam baixa incidência de aterosclerose coronária, já que tais substâncias aumentam a resistência da LDL à oxidação e vêm sendo associadas com a redução de risco para coronariopatias (SPOSITO et. al., 2007; RIQUE et al., 2002). Experimentos realizados em ratos mostraram que os antioxidantes, dentre eles os flavonóides, apresentam efeitos na redução dos níveis sanguíneos de CT e TG podendo, tais efeitos, serem explicados pelo aumento da atividade das enzimas lecitina-colesterol aciltransferase (LCAT) e lípase lipoproteica (LpL). A LCAT, presente na superfície das HDL, esterifica o colesterol. Esse processo tende a formar HDL3, que contem, principalmente, ésteres de colesterol. Tais ésteres são transferidos para as VLDL e LDL, por ação da proteína transportadora de éster de colesterol (CETP), ou são seletivamente captados pelo fígado, em um processo dependente de receptores ligantes de HDL. Já a LpL catalisa a hidrólise dos triglicerídeos presentes nos QM. Os quilomícrons remanescentes contêm apoB48 e apoE, sendo que, através desta, ligam-se aos receptores hepáticos que os levam para dentro dos hepatócitos por endocitose (OLIVEIRA et al., 2010; LIMA e COUTO, 2006). Foi relatado também por Oliveira et al., (2010) que os flavonóides reagem com os radicais livres prevenindo a oxidação da LDL relacionada à formação de placas de ateroma que bloqueiam a passagem da corrente sanguínea aumentando o risco de aterosclerose e de adesão plaquetária relacionada à trombose. 94 Para Pizziolo et al. (2010), plantas com atividade antioxidante comprovada podem ser direcionadas para estudos farmacológicos e clínicos para hiperlipidemia, hipercolesterolemia e aterosclerose tornando-se alvos potenciais para desenvolvimento de novas drogas ou como terapia adjuvante no tratamento e prevenção de doenças. Segundo Rique et al. (2002), é possível citar, como principais substâncias antioxidantes, a vitamina E, os pigmentos carotenóides, a vitamina C, os flavonóides e outros compostos fenólicos Os fitoesteróis são também encontrados apenas nos vegetais e desempenham funções estruturais análogas ao colesterol em tecidos animais, já que parecem competir com este no momento da absorção intestinal, reduzindo, portanto, sua concentração plasmática (SANTOS, 2001; MILNER, 1999). De acordo com Normén et al. (2000), para que o colesterol dietético se torne solúvel, há a necessidade de ser incorporado às micelas no intestino, caso contrário, permanecerá insolúvel e será eliminado nas fezes. Quando os fitosteróis, presentes na dieta, são quebrados em esteróis livres e ácidos graxos que são introduzidos nas micelas, impedindo a entrada ou o deslocamento do colesterol para elas, bloqueando, dessa forma, sua absorção, ou seja, reduzindo a capacidade de transporte do colesterol pela micela. O colesterol não absorvido é eliminado nas fezes juntamente com os fitosteróis, que são muito pouco absorvidos. O sitosterol é o principal fitosterol encontrado nos alimentos, é extraído dos óleos vegetais, sendo que sua esterificação melhorou sua solubilidade, possibilitando que fosse adicionado aos alimentos (RIQUE et al. 2002). Em um estudo duplo-cego realizado em São Paulo, a adição de 20,00 g de margarina enriquecida com fitosteróis (1,68 g/dia), promoveu redução do CT e LDL, respectivamente, em 10 e 12%, quando comparado com a fase basal de admissão e 6% e 8% quando comparado com a fase placebo (LOTTENBERG et al., 2002). Uma dieta balanceada, com quantidades adequadas de vegetais, fornece de 200 a 400 mg de fitosteróis. A ingestão de 3 a 4 g/dia destes compostos pode ser utilizada como adjuvante ao tratamento hipolipemiante visto que promove a redução da LDL em torno de 10% a 15%, ainda que não influencie as concentrações séricas de HDL e de TG (SANTOS, 2001; MILNER, 1999). 3.3 Potencial hipolipidêmico de frutos e resíduos de frutos exóticos A necessidade de dispor de agentes ativos frente a alterações do perfil lipídico tem levado a pesquisas de produtos naturais que tenham efeito na redução do colesterol e lipídeos 95 plasmáticos uma vez que os hipolipemiantes existentes apresentam grande quantidade de efeitos colaterais (NWOZO et al. 2011; PIZZIOLO et al. 2010). As plantas representam importante fonte de drogas considerando a grande quantidade de moléculas com potencial medicinal, podendo contribuir efetivamente na busca de novos produtos bioativos. Os potenciais benefícios terapêuticos e preventivos de alimentos vegetais e fitoquímicos têm sido objeto de estudos exaustivos e, muitos componentes naturais foram descobertos com significativa atividade farmacológica, incluindo agentes hipolipemiantes, hipoglicêmicos e com propriedades anti-hipertensivas além de cardioprotetores e antihipercolesterolêmicos (KUMARI e AUGUSTI, 2007; WANG e NG, 1999) Zhang et al. (2002) verificaram que o Crataegus pinnatifida, conhecido como pirliteiro, aumenta a excreção de colesterol nas fezes, diminui 50,8% o colesterol/g na aorta além de diminuir em 23,4% e 22,2% os valores de CT e TG no plasma, respectivamente. Tais resultados correspondem a análises realizadas após doze semanas, em coelhos tratados com dieta rica em colesterol + 2% do pó da fruta, em comparação com coelhos tratados com dieta CTRL. O valor do colesterol diminuiu de 95,2 para 58,0 μmol por grama de fígado. Luo et al. (2004) estudaram frutos secos e triturados de Lycium barbarum, denominados popularmente como Goji, e perceberam que o extrato aquoso liofilizado e posteriormente dissolvido em solução salina, diminuiu em 51,8% os níveis de CT e em 71,2% os níveis de TG. Perceberam também que os índices de HDL aumentaram em 53,7% em coelhos com hiperglicemia induzida. Chau et al. (2004) compararam efeito hipolipidêmico da fração de fibra insolúvel obtida das cascas de Citrus sinensis com os efeitos produzidos pela celulose. A dieta contendo a fração analisada reduziu em 45% os níveis de TG séricos em ratos contra uma redução de apenas 14% apresentada pela celulose. Tal resultado sugere a interferência dos tipos de fibras presentes nas cascas deste fruto na absorção dos TG bem como no aumento da exceção de gordura fecal. No que diz respeito ao CT, a fração proveniente das cascas de Citrus demonstraram reduzir em 47% os níveis de tais componentes enquanto a celulose diminuiu em 30% tais valores. Em 2010, Matsumoto et al. observaram que a farinha de frutos jovens e maduros de Diospyros kaki (caqui), quando administrados em 2 e 5% a ratos machos, diminuíram LDL e VLDL, aumentaram os ácidos biliares fecais além de aumentar a expressão do gene para a enzima colesterol 7 -hidroxilase (CYP7A), sugerindo um aumento da síntese de ácidos biliares pelo fígado. A quantidade de 5% aumentou também a expressão do gene sterol regulatory element-binding protein - 2 (SREBP–2), fato que resultou no aumento do receptor 96 de LDL. Constatou-se que caquis jovens apresentam grande quantidade de taninos condensados que se ligam aos ácidos biliares aumentando sua excreção fecal de forma dosedependente sendo a dose de 2% suficiente para reduzir riscos de doença cardíaca coronariana. Sancheti et al., (2010) estudaram o extrato metanólico do marmelo chinês (Chaenomeles sinensis) em ratos com diabetes induzida e sugeriram que o extrato reduziu o colesterol por estabelecer ligações com ácidos biliares aumentando sua excreção, diminuindo a absorção intestinal, diminuindo a síntese de ácidos graxos e aumentando o catabolismo das LDL. Yang et al. (2010) observaram que amoras (Morus alba L.) secas e pulverizadas diminuiram o colesterol total em 16,0%, os triglicerídeos em 35,7% e os LDL em 23% em animais alimentados com dieta rica em lipídeos + 10% do pó deste fruto. Rai et al. (2010) acrescentaram extratos de cascas de frutos verdes de goiaba (Psidium guajava), à dieta de ratos com hiperglicemia induzida (400 mg de extrato/kg), e observaram uma redução dos níveis de TG a valores próximos aos promovidos pela tolbutamida (controle positivo). Já os níveis de redução do LDL foram significativos, assim como os valores correspondentes ao aumento da HDL. Em 2011, Esteves et al., avaliaram a atividade hipocolesterolemiante, em ratos, promovida pela suplementação da dieta com farinha do arilo da copaíba (Copaifera langsdorffii). O arilo da copaíba, fração geralmente não consumida, quando acrescido a 10% sob a forma de farinha à dieta de animais experimentais, reduziu em 12,25 e 27,79% os níveis de CT e LDL. 97 4.0 MATERIAL E MÉTODOS 4.1 Animais e condições experimentais Foram utilizados ratos machos da raça Wistar com peso inicial entre 90,00 e 124,00 g e provenientes do biotério do Centro de Ciências Biológicas e da Saúde da Universidade Federal de Viçosa, MG. O experimento foi conduzido no Laboratório de Nutrição Experimental da Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri (UFVJM) em ambiente termoneutro (22-24 ºC), com gaiolas individuais de aço inox e em ciclo claro-escuro de 12 horas. Os animais foram mantidos, manipulados e sacrificados de acordo com os princípios éticos para uso de animais de laboratório do Colégio Brasileiro de Experimentação Animal COBEA (www.cobea.org.br). 4.2 Dietas experimentais 4.2.1 Preparo da farinha Frutos maduros de Myrciaria cauliflora foram coletados na cidade de Diamantina na região noroeste do Estado de Minas Gerais, Brasil, em latitude de 18º14′58″S e longitude de 43º36′01″ oeste de Greenwich, em novembro, 2009. Os frutos foram levados imediatamente ao laboratório de Tecnologia de Biomassas do Cerrado da UFVJM, onde foram selecionados excluindo-se aqueles ainda verdes ou com rachaduras. Em seguida, foram lavados e higienizados com hipoclorito de sódio (200mg/L) por imersão de 10 minutos. Após esse procedimento, os frutos foram despolpados manualmente sendo separada a casca da polpa e sementes. As cascas foram submetidas a secagem (40 ± 5 oC / 7dias), em estufa com renovação e circulação de ar forçado (DeLeo®/tipo A.8.C), sendo posteriormente trituradas em liquidificador industrial (Metvisa®/Tipo LQ-6) e peneiradas (80 mesh) para a obtenção de uma farinha homogênea. A farinha obtida foi imediatamente acondicionada em sacos plásticos sendo estes revestidos com papel pardo a fim de evitar a degradação dos componentes pela incidência de luz e, posteriormente, armazenada a -18 oC. 98 4.2.2 Preparo das dietas Dietas semipurificadas foram formuladas com composição baseada nas recomendações do American Institute of Nutrition (AIN93M) (REEVES et al., 1993). Tais dietas foram rotuladas como PADRÃO (PDR), CONTROLE (CTRL), JABUTICABA 1 (JAB1), JABUTICABA 2 (JAB2) e JABUTICABA 3 (JAB3). A dieta PDR apresentou a composição semelhante à dieta AIN93M. A dieta CTRL apresentou a composição da dieta padrão acrescida de 7% de banha de porco. As demais dietas experimentais tiveram sua composição semelhante à CTRL, porém suplementadas com farinha de casca de jabuticaba em três proporções diferentes sendo 7, 10 e 15% para JAB1, JAB2 e JAB3, respectivamente, conforme Tabela 1. Após o preparo, as dietas foram devidamente acondicionadas em sacos plásticos e refrigeradas até sua utilização. Tabela 1. Composição das dietas experimentais* e densidade calórica (Kcal/Kg) PDR Quantidade em g/kg** CTRL FCJ7% FCJ10% 164,7 164,7 164,7 164,7 164,7 Amido dextrinizado 155 155 155 155 155 Sacarose 100 100 100 100 100 Celulose microfina 50 50 50 50 50 Óleo de soja 40 40 40 40 40 Mix mineral 35 35 35 35 35 Mix vitaminas 10 10 10 10 10 L-cistina 1,8 1,8 1,8 1,8 1,8 Bitartarato de colina 2,5 2,5 2,5 2,5 2,5 Gordura de porco 0 70 70 70 70 FCJ 0 0 70 100 150 441 371 301 271 221 3802,8 4152,9 4076,2 4043,4 3988,7 Ingredientes Caseína Amido de milho Densidade calórica FCJ15% * Baseada na dieta AIN93M; **PDR= Dieta AIN93M; CTRL = Dieta AIN93M + 7% de banha de porco; FCJ7%=CTRL + 7% FCJ; FCJ 10% = CTRL + 10% FCJ; FCJ15% = CTRL + 15%FCJ. 99 4.3 Desenho experimental O estudo teve duração de 28 dias (Figura 4). Antes do início do experimento, os animais foram alimentados por um período de sete dias com ração comercial para roedores, sob as condições ambientais de experimentação, com o objetivo de se adaptarem. Após este período, os 35 animais foram pesados e distribuídos aleatoriamente em gaiolas individuais sendo sete animais por grupo correspondente a cada dieta, a saber: PDR, CTRL, JAB1, JAB2 e JAB3. Durante todo o período experimental, os animais tiveram acesso ad libittum às dietas e à água filtrada. Figura 4. Desenho experimental A ingestão alimentar foi monitorada a cada dois dias. O peso corporal foi registrado semanalmente no 1º, 7º, 14º, 21º e 28º dias experimentais. Nos últimos três dias do experimento (72 horas) foram realizadas coletas de fezes que, imediatamente após a pesagem, foram congeladas até o momento das análises. Ao final do período experimental, após jejum de 12 horas, os animais foram anestesiados e o sangue foi coletado por punção cardíaca, sendo sacrificados por ruptura da aorta. Os fígados foram também retirados, imersos em solução salina, secos em papel filtro, pesados e congelados para posterior extração e quantificação do colesterol total. 4.4 Índices e Parâmetros Avaliados 100 4.4.1 Ingestão Alimentar (IA), Ganho de Peso (GP) e Coeficiente de Eficiência Alimentar (CEA) A ingestão alimentar foi calculada, computando-se o peso (g) de cada comedouro cheio com dieta menos o peso (g) de cada comedouro vazio menos o peso (g) das sobras, a cada dois dias. A ingestão total durante o experimento foi calculada por meio da somatória das ingestões parciais (a cada dois dias). O ganho de peso foi calculado a partir da diferença entre o peso corporal final (último dia do experimento) e o peso corporal inicial (primeiro dia do experimento) O coeficiente de eficiência alimentar (CEA) foi determinado pela equação 1: CEA = Ganho de peso/Ingestão alimentar (1) 4.4.2 Análises de sangue Após a coleta do sangue, o soro foi obtido por centrifugação a 1500 rpm durante 5 minutos (centrífuga Centribio®/Mod. 80-2B). Foram dosados os níveis de CT, HDL, TG e glicose, por métodos espectrofotométricos, utilizando Kits comerciais (Labtest Diagnóstica®), seguindo as especificações do fabricante. 4.4.3 Análises hepáticas Após o sacrifício dos animais experimentais, retirou-se os fígados que foram imediatamente imersos em solução salina, secos e pesados. Foi então calculado o peso relativo de cada fígado conforme a equação 2: Peso relativo do fígado (PRfig) = Peso fígado x 100/ Peso corporal final (2) Para a quantificação do CT as amostras congeladas de fígado foram submetidas à secagem em estufa com renovação e circulação de ar forçado a 60 ± 5 ºC durante 72 horas com posterior trituração. Os lipídeos foram extraídos pelo método proposto por Folch et al. (1957). Seguindo a metodologia, 0,50 g de fígado seco e moído foram acrescidas de 1,90 mL de solução clorofórmio:metanol (2:1), homogeneizadas, adicionadas de 0,40 mL de metanol e centrifugadas por 10 minutos a 3000 rpm. Retirou-se o sobrenadante e acrescentou-se 0,80 101 mL de clorofórmio e 1,92 mL de NaCl 0,73%, seguido por nova centrifugação nas mesmas condições. A fase superior foi desprezada e a parede do tubo lavada por 3 vezes com 0,60 mL de solução de Folch. Os tubos contendo os lipídeos extraídos deste órgão foram levados para a secagem em estufa a 40 ºC overnight. Após secagem, os tubos foram pesados e o extrato lipídico ressuspenso em 1,00 mL de isopropanol. Procedeu-se a quantificação do CT utilizando o kit enzimático marca Labtest Diagnóstica® de forma semelhante à realizada para as análises do soro e em conformidade com as especificações do fabricante. 4.4.4 Análises fecais As fezes coletadas nos últimos 3 dias experimentais (72 horas) foram devidamente identificadas, pesadas e congeladas até a realização dos testes desejados. O material fecal foi levado à estufa com circulação forçada de ar a 105 ºC por 72 horas (Curti, 2003) após tal procedimento, as amostras resultantes foram trituradas e pesadas (balança analítica Shimadzu® AX200), sendo retirados 0,10 g para a determinação do pH fecal em pHmetro digital de bancada (Phtek®/tipo phs-3B). Procedeu-se também a retirada de amostras de 1,00 g para a extração e quantificação dos lipídeos totais. Para tanto, utilizou-se da metodologia 920.85 da AOAC (2005), processo gravimétrico baseado na extração contínua e exaustiva em aparelho tipo Sohxlet (SPLabor®/modelo Q388-268) por meio de solvente orgânico (éter etílico). 4.5 Análises Estatísticas Todos os resultados foram expressos em médias ± desvios padrões. Foi utilizada a análise de variância (ANOVA) para avaliar as diferenças entre os tratamentos e o teste de comparação múltipla de Tukey, à posteriori, quando necessário. Para todas as análises estatísticas, foi adotado como nível de significância p < 0,05 sendo utilizado o software Statistica® versão 7.0 (Statsoft Inc., 2004). 102 5.0 RESULTADO E DISCUSSÃO 5.1. Ingestão Alimentar, Ganho de Peso e Coeficiente de Eficiência Alimentar Não houve diferença significativa para o ganho de peso entre os grupos experimentais (p>0,05). O grupo PDR apresentou maior ingestão alimentar (p<0,05), sendo que não houve diferença entre as dietas acrescidas de FCJ (p>0,05). A dieta JAB1 apresentou maior média de CEA, todavia, com diferença significativa apenas em relação a JAB3, com menor valor, significando que esta promoveu menor aumento do peso corporal quando da ingestão de mesma quantidade de dieta (p<0,05) (Tabela 2). Tabela 2. Ganho de peso (g), ingestão alimentar (g) e coeficiente de eficiência alimentar (%) de ratos alimentados com dietas hiperlipídicas, suplementadas com 7, 10 e 15% de farinha de casca de jabuticaba Dietas* Índices médios** GP IA CEA (%) PDR 132,93 a ± 21,24 724,29 a ± 56,67 18,30 a ± 0,02 CTRL 125,58 a ± 43,16 537,27 c ± 109,06 22,84 a ± 0,05 JAB1 141,93 a ± 20,85 595,75 bc ± 63,83 24,04 a ± 0,04 JAB2 111,04 a ± 19,76 600,90 abc ± 95,00 18,71 ab ± 0,04 JAB3 120,16 a ± 15,07 682,13 ab ± 71,17 17,86 b ± 0,04 *PDR = dieta AIN93M; CTRL = Dieta AIN93M + 7% de banha de porca; JAB1 = Dieta CTRL + 7% de farinha de casca de jabuticaba; JAB2 = Dieta CTRL + 10% de farinha de casca de jabuticaba; JAB3= Dieta CTRL + 15% de farinha de casca de jabuticaba; **GP=ganho de peso; IA= Ingestão alimentar; CEA= Coeficiente de eficiência alimentar. Médias seguidas de letras diferentes nas colunas diferem entre si (p<0,05) pelo teste Tukey. Foi possível observar que uma maior concentração de lipídeos, associada às diferentes quantidades de FCJ (7, 10 e 15%), não interferiu no GP dos animais. Por outro lado, apesar da suplementação com banha de porco, a FCJ, nas proporções de 10 e 15%, promoveu ingestão semelhante à PDR, indicando que, de alguma forma, a inclusão desta farinha nessas proporções estimulou a ingestão alimentar diferentemente da proporção de 7%. Esses achados sugerem que a inclusão da FCJ a 10 ou a 15%, combinada com o aumento do teor de gordura, não interferiu na palatibilidade das dietas administradas e garantiu uma ingestão semelhante à de uma dieta normal. Esse fato foi mais marcante quando da adição de 15% de FCJ. Adicionalmente, a diminuição da IA observada para CTRL e JAB1, condizem com a observação feita por Valeille et al. (2005) de que o alto teor de gordura ou a maior proporção 103 desta em relação aos demais nutrientes, reduz o consumo alimentar em função da maior densidade energética, ou seja, da maior oferta de energia em uma mesma quantidade de dieta. Resultados semelhantes foram também obtidos por Lee et al. (2006). Esses autores avaliaram o potencial hipolipidêmico promovido pelo acréscimo de 5% de pó de folhas do caqui (Diospyros kaki) em uma dieta rica em gordura, em ratos. Os animais alimentados com dietas hiperlipídicas apresentaram menor ingestão alimentar quando comparados com o grupo submetido à dieta normal. Apesar da maior IA dos animais alimentados com a JAB3, estes foram os menos eficientes em ganhar peso. De acordo com Boari-Lima et al. (2008), as casca de jabuticaba contem alto teor de fibras (33,8 g/100g), sendo a maior parte, fibras insolúveis (27,03 g/100g). Chau et al. (2004) ao analisar também a suplementação da dieta hipercolesterolêmica com fibras insolúveis obtidas a partir dos resíduos descartáveis da carambola (Averrhoa carambola) também não observaram ganho de peso significativamente diferente entre os grupos de animais experimentais. Segundo Raupp et al. (2002) as fibras interferem no processo da digestão e absorção de nutrientes conjuntamente ingeridos na dieta. Assim, este achado indica a possível interferência do maior conteúdo de fibras existente nesta dieta, advindas da FCJ, na absorção de nutrientes capazes de promover o ganho de peso corporal. 5.2 Análises bioquímicas do sangue Os animais alimentados com a dieta CTRL tiveram elevação nos níveis de CT sérico na ordem de 42,74% em relação aos animais do grupo PDR (p<0,05). Comportamento semelhante foi observado para os TG, mas com aumento mais expressivo (91,67%) neste grupo (CTRL). A inclusão de banha de porco na dieta CTRL não interferiu nos níveis de HDL ou de glicose, quando comparado com a PDR (Tabela 3, pág. 104). A inclusão da FCJ, nas três proporções reduziu (p<0,05) os níveis de CT em relação ao CTRL (26,42; 35,75 e 33,32% respectivamente para JAB1, JAB2 e JAB3), porém não houve diferença significativa entre as três suplementações (p>0,05) (Tabela 3, pág. 104). O mesmo foi observado para os TG. As reduções, em relação ao CTRL, foram da ordem de 64,3; 52,7 e 55,6%, respectivamente para JAB1, JAB2 e JAB3, sendo que JAB1 e JAB3 apresentaram os melhores efeitos (p<0,05) (Tabela 3, pág. 104). A dieta JAB3 promoveu aumento significativo (34%) nos níveis de HDL (p<0,05) em relação ao CTRL (Tabela 3, pág. 104). A dieta JAB3 também reduziu a glicose em 104 comparação com a JAB2 (p<0,05), mas essa diferença não foi significativa em relação à PADR, à CTRL ou à JAB1 (p>0,05). Quando comparada com a CTRL, embora não significativo, a dieta JAB3 promoveu redução da glicemia em 8,31% (Tabela 3). Tabela 3. Concentrações séricas (mg/dL) de colesterol total, triglicerídeos, HDL e glicose em animais experimentais submetidos a dietas hiperlipidicas suplementadas com farinha da casca de jabuticaba em diferentes proporções Dietas* Colesterol Total Triglicerídeos HDL Glicose PDR 75,23b ± 5,83 72,79c ± 15,53 35,87bc ± 5,37 117,07ab ± 14,29 CTRL 107,38a ± 14,7 139,52a ± 10,11 41,14bc ± 8,22 125,12ab ± 14,86 JAB1 79,00b ± 6,54 49,81b ± 9,66 33,28c ± 7,10 121,81ab ± 8,71 JAB2 68,99b ± 4,65 66,01c ± 8,98 43,55b ± 1,32 140,96a ± 14,33 JAB3 71,60b ± 2,94 61,88bc ± 3,56 55,13a ± 2,93 114,71b ± 22,85 *PDR = dieta AIN93M; CTRL = Dieta AIN93M + 7% de banha de porca; JAB1 = Dieta CTRL + 7% de farinha de casca de jabuticaba; JAB2 = Dieta CTRL + 10% de farinha de casca de jabuticaba; JAB3= Dieta CTRL + 15% de farinha de casca de jabuticaba; Médias seguidas de letras diferentes nas colunas diferem entre si (p˂0,05) pelo teste de Tukey. Os incrementos nos níveis de CT e TG, promovidos pela dieta hiperlipídica administrada ao CTRL, indicam que a suplementação com 7% de banha de porco foi eficiente para promover dislipidemia (hipercolesterolemia e hipertrigliceridemia) nos animais. Adicionalmente, o acréscimo de qualquer uma das três proporções de FCJ, mesmo o menor (7%), foi suficiente para produzir alterações benéficas, uma vez que não permitiu a elevação do CT e dos TG plasmáticos dos animais aos níveis observados no grupo CTRL. Ainda, redução do colesterol pelas diferentes proporções de FCJ e o aumento do HDL promovido pelo acréscimo de 15% desta, foram mais expressivos do que os achados de Salgado et al. (2008). Estes autores suplementaram a mesma dieta hiperlipídica (7% de banha de porco) com 5, 15 e 25% da farinha de abacate (Persea americana Mill) e verificaram redução de 20,7% dos níveis de CT e aumento de aproximadamente 4% nos níveis de HDL em relação ao CTRL, quando da administração da dieta adicionada de 15% de farinha de abacate. Por outro lado, a suplementação com farinha de maçã gala a 5, 15 e 25%, também em dieta hiperlipídica, reduziu o CT em 0,77; 19,3 e 20,7%, respectivamente, em comparação com o grupo CTRL, sem, no entanto, alterar os níveis de HDL (CURTI, 2003). Assim, a FCJ demonstrou ação hipocolesterolemiante expressiva. Dentre os constituintes químicos da FCJ potencialmente responsáveis pelo seu efeito hipocolesterolemiante e hipotrigliceridemiante, destacam-se as fibras e substâncias antioxidantes da classe dos polifenóis. De acordo com Boari-Lima (2008), a casca de 105 jabuticaba liofilizada apresenta 6,77 e 27,03 g/100g de fibras solúveis e insolúveis, respectivamente. Tais valores permitem a classificação deste resíduo, conforme a Agência Nacional de Vigilância Sanitária (ANVISA, 1998), como fornecedor de alto teor de fibras. As fibras, especialmente as solúveis, podem ligar-se irreversivelmente aos ácidos biliares “carregando-os” para as fezes, impedindo a sua absorção pelo fígado e fazendo com que este órgão sintetize-os novamente utilizando o colesterol sanguíneo e, conseqüentemente, reduzindo suas concentrações séricas. Adicionalmente, podem reduzir a absorção de nutrientes, o que inclui as gorduras da dieta, por aumentar a viscosidade do meio, promovendo uma barreira à absorção dos mesmos (CAMIRE e DOUGHETY, 2003; SAVAIANO e STORY, 2000). O tipo e o tamanho das partículas de fibras insolúveis também podem influenciar no seu efeito hipocolesteroleminate. Estudos recentes têm demonstrado que algumas fibras insolúveis também podem promover uma redução significativa nos níveis de CT, LDL e triglicerídeos séricos (CHAU et al., 2004; HSU et al., 2006). Em estudo realizado por Chau et al. (2004), uma fração de fibra insolúvel a 5%, isolada de cascas de laranja (Citrus sinensis L.) e adicionada à dieta hiperlipidêmica, foi capaz de promover redução de 45% nos níveis séricos de triglicerídeos em animais experimentais. Quanto à composição em polifenóis, Santos et al. (2010) determinaram teores de antocianinas de 6,168 mg de cianidina-3-glicosídeo/g e de fenólicos totais de 35,854 mg GAE/g em extrato etanólico das casca de jabuticaba. Tais teores são superiores aos encontrados em fontes já conhecidas destes compostos, como por exemplo, a uva de mesa nas variedades „Isabel‟ e „Niágara rosada‟. Os compostos fenólicos poderiam aumentar a atividade das enzimas LCAT e LpL. Segundo Oliveira et al. (2010), Lima e Couto (2006) a LCAT, presente na superfície das HDL, esterifica o colesterol formando HDL3, que contem, principalmente, ésteres de colesterol. Tais ésteres são transferidos para as VLDL e LDL, por ação da CETP, ou são seletivamente captados pelo fígado, em um processo dependente de receptores ligantes de HDL. Já a LpL catalisa a hidrólise dos TG presentes nos QM. Os quilomícrons remanescentes contêm apoproteínas que os permitem ligar aos receptores hepáticos que os levam para dentro dos hepatócitos por endocitose. Diante disso, pode-se também sugerir que, provavelmente a presença e a quantidade de pigmentos antociânicos e, possivelmente, outros compostos fenólico na FCJ também influiu no seu efeito hipocolesterolemiante e hipotrigliceridemiante. Kwon et al. (2007), observaram que as antocianinas extraídas do grão de soja preta (Glycine max L.) e suplementadas em 10% em dieta hiperlipídica, foram eficazes na melhoria do perfil lipídico 106 de animais experimentais, especialmente dos TG (redução de 45,2% em relação ao controle). Outros relatos científicos apontam as antocianinas como favoráveis não apenas no controle de dislipidemias, mas também no controle da pressão arterial, em propriedades antiinflamatórias, prevenção do câncer, mal de Alzheimer e doenças cardiovasculares, devido a suas propriedades antioxidantes que reduzem a oxidação do LDL (VACCARI et al., 2009; BASHO e BIN, 2010). Não foi possível observar resultados claros em relação à glicemia dos animais. Tal fato pode ter ocorrido devido à duração do experimento, que pode ter sido insuficiente para causar alterações claras no metabolismo glicídico, associada à substituição de parte do conteúdo de amido das dietas experimentais por FCJ, o que reduziu o conteúdo de carboidratos fornecidos. 5.3 Análises do fígado O acréscimo de lipídeos (adição de 7% de banha de porco) à dieta PDR e a suplementação com FCJ nas proporções de 7, 10 e 15%, não promoveu alterações significativas (p>0,05) no peso corporal final, no peso do fígado e no peso relativo deste órgão nos animais após os 28 dias de experimento (Tabela 4). Houve diferença significativa, para os níveis de colesterol hepático, apenas entre o grupo CTRL e JAB3, sendo este 36,31% menor que o CTRL. As dietas JAB1 e JAB2 apresentaram níveis do colesterol hepático semelhantes aos do grupo PDR (Tabela 4). Tabela 4. Peso corporal final (g), Peso do fígado (g), Peso relativo do fígado (g) e Colesterol total (mg/dL) hepático de animais experimentais submetidos à dieta hiperlipidica suplementada com 7, 10 e 15% de farinha da casca de jabuticaba Dietas* Peso final Pesofig** Prelfig*** Colesterolfig**** PDR 248,16 a ± 21,60 8,80 a ± 1,12 3,54 a ± 0,21 161,90 ab ± 36,46 CTRL 246,30 a ± 49,42 8,41 a ± 2,36 3,37 a ± 0,32 220,53 a ± 50,07 JAB.1 266,84 a ± 16,73 8,78 a ± 0,69 3,29 a ± 0,12 193,90 ab ± 52,22 JAB.2 238,97 a ± 13,45 8,05 a ± 0,57 3,37 a ± 0,15 170,20 ab ± 53,04 JAB.3 248,06 a ± 14,39 8,27 a ± 0,79 3,33 a ± 0,19 140,45 b ± 44,12 *PDR = dieta AIN93M; CTRL = Dieta AIN93M + 7% de banha de porca; JAB1 = Dieta CTRL + 7% de farinha de casca de jabuticaba; JAB2 = Dieta CTRL + 10% de farinha de casca de jabuticaba; JAB3= Dieta CTRL + 15% de farinha de casca de jabuticaba; **Pesofig= Peso final do fígado; ***Prelfig= Peso relativo do fígado (Pesofig X 100)/Peso corporal final; ****Colesterolfig= colesterol encontrado no fígado. Médias seguidas de letras diferentes nas colunas diferem entre si (p<0,05) pelo teste de Tukey. 107 A ausência de diferenças nos pesos totais e relativos dos fígados, quando da suplementação de dieta hiperlipídica com FCJ (7, 10 e 15%), sugere que não houve desvio do colesterol sérico para este órgão, de modo a promover seu acúmulo. As concentrações hepáticas de colesterol reforçam este achado. Assim, pode-se inferir que a FCJ reduziu os níveis de colesterol séricos e, por outro lado, impediu seu acúmulo no fígado. Este resultado também pode ser atribuído, em parte, ao provável conteúdo de fibras da FCJ. As fibras, em nível intestinal, promovem redução na reabsorção de sais biliares pelo intestino, ocasionando a utilização do colesterol sérico para a síntese hepática de novos ácidos biliares, o que evitaria seu acúmulo neste órgão (CAMIRE e DOUGHERTY, 2003; SAVAIANO e STORY, 2000; ELHARDALLOU, 1992). Adicionalmente, as fibras solúveis e em menor extensão as insolúveis, quando fermentadas pela microbiota intestinal, produzem ácidos graxos de cadeia curta, tais como acético, propiônico e butírico, que podem ser absortivos e utilizados para diversos fins (MAFFEI, 2004; SAAD, 2006) Segundo Salgado et al. (2005), o ácido propiônico, além de acelerar o peristaltismo intestinal, inibe a síntese de colesterol endógeno no fígado, por reduzir a atividade da enzima HMGR. Desta forma, menos colesterol é produzido. Ambos os efeitos supracitados podem ter contribuído para os menores níveis de colesterol hepáticos, especialmente no grupo da dieta JAB3. 5.4 Análises das fezes Os animais alimentados com dietas suplementadas com as diferentes porcentagens de FCJ (7, 10 e 15%) apresentaram aumento significativo (p<0,05) nos pesos úmidos e secos das fezes em relação aos grupos CTRL e PDR (Tabela 5, pág. 108). Animais alimentados com a JAB3 apresentaram maior peso fecal. JAB1, JAB2, e JAB3 tiveram aumentos de 78,4; 55,0 e 180%, respectivamente, no teor de umidade (PUfe-PSfe) em comparação com ao grupo CTRL. A porcentagem de lipídeos totais eliminados nas fezes não foi diferente (p>0,05) entre os grupos experimentais (Tabela 5, pág. 108). Houve redução (p<0,05) do pH das fezes para os animais alimentados com JAB1, JAB2 e JAB3 em relação ao CTRL e PDR (Tabela 5, pág. 108). 108 Tabela 5. Peso úmido (Pufe), Peso seco (PSfe), % de lipídeos (Lip.fezes) e pH das fezes de ratos submetidos a dietas hipercolesterolêmicas com adição de farinha da casca de jabuticaba em diferentes proporções Grupos* Pufe PSfe % Lip.fezes pH fezes PDR 17,07c ± 2,61 11,03c ± 0,89 4,53a ± 2,04 7,65 a ± 0,20 CTRL 14,39c ± 4,50 9,39c ± 2,32 5,05a ± 0,93 7,27 b ± 0,22 JAB1 23,57b ± 3,09 14,65b ± 1,40 5,27a ± 1,21 6,67 d ± 0,12 JAB2 22,87b ± 2,57 15,12b ± 1,58 4,91a ± 3,88 6,57 d ± 0,06 JAB3 32,48a ± 4,78 18,48a ± 1,80 3,48a ± 0,72 6,32 c ± 0,05 *PDR = dieta AIN93M; CTRL = Dieta AIN93M + 7% de banha de porca; JAB1 = Dieta CTRL + 7% de farinha de casca de jabuticaba; JAB2 = Dieta CTRL + 10% de farinha de casca de jabuticaba; JAB3= Dieta CTRL + 15% de farinha de casca de jabuticaba; Médias seguidas de letras diferentes nas colunas diferem entre si (p<0,05) pelo teste de Tukey. A adição de FCJ nas três proporções aumentou a excreção fecal, bem como a retenção de água, sendo este efeito mais expressivo para a JAB3. Freitas et al. (2004) e Raupp et al. (1999) declaram que freqüência de defecações, o peso úmido e seco das fezes, e o volume das fezes secas são mais elevados em ratos alimentados com dietas contendo fibras de diversas fontes em comparação com dietas controles. De acordo com Monteiro (2005), tanto a fração de fibra insolúvel quanto a de fibra solúvel podem influenciar no teor de umidade das fezes e promover efeito laxativo. De acordo com IOM (2001), as fibras solúveis são altamente fermentáveis e são responsáveis pelo aumento da viscosidade do conteúdo intestinal. Já as insolúveis aumentam o volume do bolo fecal, a maciez das fezes e a freqüência de evacuação, reduzindo o tempo de trânsito intestinal. Assim, todos esses achados reforçam a maior excreção fecal nos animais alimentados com FCJ. Não houve aumento na excreção fecal de lipídeos totais nos animais tratados com FCJ. Curti (2003) suplementou a mesma dieta hiperlipídica (7% de banha de porco) com 5, 15 e 25% de farinha de maçã gala (Malus domestica Bork) e, verificou também que, em todos os grupos experimentais, não houve aumento significativo na excreção fecal de lipídeos totais nos diferentes momentos analisados (30 e 60 dias de tratamento). A redução do pH, especialmente no grupo JAB3, também pode ser atribuída ao maior conteúdo de fibras destas dietas. Jenkins et al. (1986) declaram que teores mais elevados de fibras favorecem a atividade de microrganismos acidófilos, o que leva à maior produção de ácidos graxos, responsáveis pela redução do pH, em especial na região cecocólica, o que é extremamente útil para a manutenção da integridade do epitélio intestinal, pois favorece a multiplicação de microrganismos desejáveis à microflora desta região (Lactobacilos, Bifidobacterias) e impede o crescimento e/ou multiplicação de microrganismos patógenos e 109 putrefativos. Quantidades aumentadas de ácidos graxos de cadeia curta também mediam o crescimento do epitélio intestinal como fonte direta de energia e via estimulação do hormônio do crescimento. Estes efeitos resultam em aumento da espessura e saúde da parede intestinal. 110 6. CONCLUSÕES A FCJ apresentou efeito hipocolesterolemiante e hipotrigliceridemiante, sendo este maior com o aumento da quantidade suplementada. A redução nas concentrações séricas de colesterol, paralela a redução dos níveis de colesterol hepático, associadas à ausência efeitos na excreção fecal de lipídeos totais, permite especular que o efeito hipocolesterolemiante da FCJ ocorreu, pelo menos, em parte, devido à redução da sua síntese hepática. A redução das concentrações séricas de triglicerídeos pode ter ocorrido pela menor absorção intestinal. No entanto, este efeito não repercutiu claramente na excreção fecal desses nutrientes. Possivelmente, o efeito hipolipidêmico da FCJ advém dos efeitos biológicos promovidos pela sua composição em fibras e substâncias antioxidantes, tais como as antocianinas. O conhecimento da composição em fibras e compostos bioativos deste resíduo é essencial. Essas informações poderão ser utilizadas para melhor compreender os efeitos metabólicos da FCJ e garantir a segurança da sua ingestão como alimento. 111 REFERÊNCIAS AFONSO, M. S.; SANT‟ANA, L. S. 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Brown Publishers, 1999. 1024p. 119 ANEXO 1 Consumo recomendado de nutrientes minerais/dia Minerais Categoria Idade (anos e Cálcio Fósforo Magnésio meses) (mg) (mg) (mg) Bebes 0a6m 210 100 30 7 a 12 m 270 275 75 Crianças 1 a 3 anos 500 460 80 4 a 8 anos 800 500 130 Homens Ferro (mg) 0,27 11 7 10 Zinco (mg) 2 3 3 5 9 a 13anos 1300 1250 240 8 14 a 18 anos 1300 1250 410 11 19 a 30 anos 1000 700 400 8 31 a 50 anos 1000 700 420 8 51 a 70 anos 1200 700 420 8 > 70 anos 1200 420 8 Mulheres 9 a 13anos 1300 1250 240 8 14 a 18 anos 1300 1250 360 15 19 a 30 anos 1000 700 310 18 31 a 50 anos 1000 700 320 18 51 a 70 anos 1200 700 320 8 > 70 anos 1200 320 8 Gestantes ˂ de 18 anos 1300 1250 400 27 19 a 30 anos 1000 700 350 27 31 a 50 anos 1000 700 360 27 Lactantes ˂ de 18 anos 1300 1250 360 10 19 a 30 anos 1000 700 310 9 31 a 50 anos 1000 700 320 9 Fonte: (AI - adequate intake - ingestão média recomendada), das DRI‟s Medicine 2002 e Institute of Medicine 2004. Cobre (μg) 200 220 340 440 Manganês (mg) 0,003 0,6 1,2 1,5 Potássio (mg) 0,4 0,7 3,0 3,8 8 700 1,9 4,5 11 890 2,2 4,7 11 900 2,3 4,7 11 900 2,3 4,7 11 900 2,3 4,7 11 900 2,3 4,7 8 700 1,6 4,5 9 890 1,6 4,7 8 900 1,8 4,7 8 900 1,8 4,7 8 900 1,8 4,7 8 900 1,8 4,7 13 1000 2 4,7 11 1000 2 4,7 11 1000 2 4,7 14 1300 2,6 5,1 12 1300 2,6 5,1 12 1300 2,6 5,1 Institute of Medicine 1997, Institute of