Fórum "Da Pesquisa Básica à Clínica:
Mapeando Competências na Unicamp"
Pigmentos naturais de alimentos
benéficos à saúde humana
Profa. Dra. Adriana Z. Mercadante
Departamento de Ciência de Alimentos
Faculdade de Engenharia de Alimentos
Fone: 3521 2163
e-mail: [email protected]
26/04/2011
Grupo de Pesquisa “Estudos de corantes naturais”
Laboratório de Química de Alimentos - FEA
CAROTENÓIDES
ANTOCIANINAS e
outros fenólicos
composição frutas tropicais
composição frutas tropicais
HPLC-PDA-MS/MS
HPLC-PDA-MS
produção por microrganismos
estabilização
estabilidade e mecanismos
estabilidade e mecanismos
microencapsulamento
microencapsulamento
quencher 1O2 in vitro
quencher 1O2 in vitro
scavenger ROS e RNS in vitro
scavenger radicais livres in vitro
cor instrumental
cor instrumental
CAROTENÓIDES
FUNÇÕES E AÇÕES RELACIONADAS À SAÚDE
atividade de
vitamina A
redução do
risco de cancer
redução do risco de
doença
cardiovascular
carotenóides
redução do risco de redução do risco de
degeneração
formação de catarata
macular relacionada à
idade
melhora
sistema
imunológico
antocianinas
Alegações de ações relacionadas à saúde
reduzem o risco de
doenças
coronarianas
propriedades positivas
diabetes
propriedades
positivas obesidade
Antocianinas
auxiliam no tratamento
estabilização
de doenças circulatórias
DNA
auxiliam no tratamento
de doenças
inflamatórias
CAROTENÓIDES
licopeno
Dunaliella
production plant
b-caroteno
OH
HO
luteína
HOOC
bixina
COOCH3
+ 700 isolados
antocianinas
R1
R2
+
HO
O
R3
O -açúcar
OH
+ 500 isolados
fontes da Amazônia de b-caroteno
fruta
Buriti
b-caroteno
(g/g)
372
car totais
(g/g)
514
valor vit A
(RE/100g)
7280
Abricó
20
63
688
Marimari
23
38
605
Pupunha
56
198
1491
Physalis
62
81
1108
Tucumã
47
63
850
açaí
FEA- Unicamp
Compostos fenólicos
Carotenóides
antocianinas
FCFRP-USP
Piquiá (Caryocar villosum (Aubl.) Pers)
 Composição centesimal
 Análises colorimétricas (CIELAB)
 Composição fitoquímica:
Carotenóides totais
 Compostos fenólicos totais
 Flavonóides totais
 Taninos condensáveis e hidrolisáveis.
 HPLC-DAD-MS/MS
 Compostos fenólicos (ESI)
 Carotenóides (APCI)
 Capacidade antioxidante:
 ABTS
 Porcentagem de proteção contra 1O2
 ORAC (ROO●)
 ROS e RNS (O2-, H2O2, HOCl, 1O2, NO, ONOO-).
FCFRP-USP
Preparo da amostra
Maná-cubiu (Solanum sessiflorum)
Retirada das partes não comestíveis e
congelamento rápido com nitrogênio líquido
Fruta originária da Amazônia, com
várias
alegações
populares
(tratamento da diabetes, reumatismo
crônico,
doenças
de
pele,
hipertensão e colesterol elevado)
Liofilização e trituração da amostra
Embalagem a vácuo e estocagem -70oC
Análises
In vitro
Identificação e
quantificação de
compostos bioativos por
HPLC-DAD-MS/MS
Compostos
fenólicos
In vivo
Avaliação da
capacidade
antioxidante
Carotenoides
Desativação de ROS
(ROO, 1O2, H2O2 ,
OH, O2-, HOCl
Desativação de RNS
(NO, ONOO-)
Ensaio cometa
Teste do
micronúcleo
Glutationa tecidual e
peroxidação lipídica
Expressão do genes
iNOS e COX-2
FCFRP-USP
Composição de compostos bioativos
Chrysobalanus icaco
Popularmente conhecido no
Brasil como Guajiru e Ajuru,
ocorre na região litorânea em
todas as Américas.
Psidium eugeniaefolia
popularmente conhecida como
como araçaúna e araçá preto,
encontrada em toda a extensão da
Mata Atlântica
• Caracterização dos carotenóides por HPLC-PDA-MS/MS
• Caracterização dos fenólicos por HPLC-PDA-MS/MS
• Identificação das antocianinas por RMN
Prof. Andersen, Noruega
MICROENCAPSULATION
Spray-drier
wall
core
protection
Efeito protetor de microcápsulas de licopeno
• lípides
LUZ
 Oxidação
CH 2 OH
HOCH
HOCH
HOCH
H 3C
H 3C
•vitaminas
CH 2
N
N
O
*Rf+ O2
1O
2
NH
N
O
CH3
CH2OH H 3C
H3C
CH3
 qualidade => off flavor
3Rf
Riboflavina (Rf)
H3C
•proteínas
Vitamina A
H
H
CH 2

tempo de vida útil
CH 3
CH3
FOTO-OXIDAÇÃO
LEITE
Vitamina D3
HO
Microcápsula de Licopeno em GA
Efeito protetor de microcápsulas de licopeno na
foto-oxidação das vitaminas de leite
dark
vitamin D3
+ lycopene MIC
46%
light
vitamin A
+ lycopene MIC
45%
time (h)
6.5 g/L of lycopene-gum arabic/sucrose microcapsule
FOTO-PROTEÇÃO DE VITAMINAS EM LEITE
contribution < 5%:
O2 (1g)
k q
+ Lyc-MIC
O2 (3g) + Lyc-MIC + oxidation products
~ 1.5%
0.06
inner-filter effect
Absorbance
lycopene microcapsule
Riboflavin
0.04
0.02
0.00
300
400
500
600
(nm)
contribution ~ 40%:
3Rf*
+ Lyc-MIC
Rf
k
q
3Rf* + MIC
kqRf
Rf + Lyc-MIC and/or products
laser-induced timeresolved absorption or
emission
spectroscopy
Rf + MIC
isolamento licopeno, encapsulamento,
estocagem do leite e análise de vitaminas
FEA-Unicamp
UNSE Argentina
pergunta:
o encapsulamento modula a ação antioxidante do carotenóide?
FEA-Unicamp
Argentina
FEA- Unicamp
In vitro
 Desativação de outras ROS/RNS por diferentes carotenóides e
derivados de tocoferol (estudo em andamento)
In vivo
FCFRP-USP
 Avaliação da atividade antimutagênica do beta-caroteno micro-encapsulado
em células de ratos tratadas com o antitumoral doxorrubicina (resultados
em fase de análise)
Dificuldades
Compostos estão presentes na faixa de mg/100 g de alimento
Carotenóides e antocianinas possuem baixa estabilidade
Maioria dos padrões de carotenóides e antocianinas são
muito caros
Variação natural da composição do mesmo alimento de um
lote para outro
Vantagens
Biodiversidade brasileira
Incentivo para cultura de frutas “nativas”
Fapesp - projeto temático: Avaliação integrada da estabilidade e
propriedades funcionais de pigmentos naturais de alimentos
Matérias primas alimentares
Desenvolvimento de iogurte e queijo
com adição de luteína
corantes/padrões
Encapsulamento
Estabilidade:
cinética e
identificação de
derivados voláteis
e não voláteis
Extração dos
pigmentos
Carotenóides Antocianinas
fenólicos
Identificação
ROS e RNS
Clorofila
capacidade
antioxidante
Sistemas
alimentíceos
Medida de cor
Quantificação
Atividade in vivo
Atividade
antioxidante
Atividade
antimutagênica
Interações e
sinergismo
Absorção
Profa. Dra. Adriana Z. Mercadante (FEA-Unicamp)
Prof. Dr. Claudio D. Borsarelli
(Universidad Nacional de Santiago del Estero (UNSE) - Argentina)
Prof. Dr. Antonio Meléndez-Martínez
(Universidad de Sevilla – Espanha)
Profa. Dra. Maria de Lourdes P. Bianchi e
Profa. Dra. Lusânia Antunes (FCFRP-USP)
Profa. Dra. Beatriz Cordenunsi (USP - São Paulo)
Profa. Dra. Marta Toledo Benassi e Prof. Dr. Fábio Yamashita
(Universidade Estadual de Londrina (UEL))
Dr. Max Hugentobler (DSM Nutritional Products - Suiça)
Confraternização Natal 2010
Confraternização Natal 2008