Avaliação da extração de compostos bioativos com propriedades antioxidantes e corantes presentes em urucum e piquiá

Autor(es)

Renan Campos Chisté

• Tipo de documento: Tese de Doutorado
• Imprenta: Campinas, SP.
• Instituição: Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Faculdade de Engenharia de Alimentos
• Data de defesa: 2011-09-28

Membros da banca

Adriana Zerlotti Mercadante; Helena Teixeira Godoy; Eduarda das Graças Rodrigues Fernandes; Inar alves de Castro; Severino Matias de Alencar

• Orientador: Adriana Zerlotti Mercadante

Resumo

Os compostos bioativos presentes no reino vegetal possuem importantes funções e ações biológicas, podendo ser considerados promotores da saúde humana. Já é reconhecida a associação entre a ingestão de frutas e vegetais e a diminuição do risco de desenvolvimento de diversas desordens crônico-degenerativas, tais como câncer, inflamações, doenças cardiovasculares, catarata, degeneração macular e outras, sendo os carotenóides e compostos fenólicos alguns dos grupos de compostos bioativos aos quais são atribuídas tais ações. As sementes e os extratos de urucum (Bixa orellana L.) são utilizados como corantes nas indústrias alimentícias, farmacêutica e de cosméticos, devido à presença majoritária do carotenóide bixina. Até então, não havia sido relatada na literatura a composição de compostos fenólicos das sementes de urucum. Dessa forma, foi desenvolvido e validado um método por cromatografia líquida de alta eficiência acoplada aos detectores de arranjo de diodos e espectrômetro de massas (HPLC-DAD-MS/MS) para separar, identificar e quantificar bixina e os compostos fenólicos em semente de urucum. Adicionalmente, foi otimizado um procedimento de extração simultânea desses compostos através da metodologia de superfície de resposta. Além de bixina, conhecida por ser o principal carotenóide em sementes de urucum, a hipolaetina e um derivado de ácido caféico foram identificados, pela primeira vez, como os principais compostos fenólicos. O procedimento otimizado envolveu 15 extrações com acetona:metanol:água (50:40:10, v/v/v) como solvente, razão sólido-líquido de 1:9 (m/v) e 5 min para cada extração em ultrassom. O método cromatográfico proposto foi validado com sucesso para a análise simultânea de compostos fenólicos e bixina em sementes de urucum. Extratos líquidos de urucum com elevada capacidade antioxidante e potencial de cor foram obtidos a partir da extração de bixina e de compostos fenólicos de sementes de urucum utilizando solventes com diferentes polaridades (água, etanol:água, etanol, etanol:acetato de etila e acetato de etila). Os valores mais elevados de compostos fenólicos totais foram encontrados nos extratos obtidos com água, etanol:água e etanol (0,5 mg equivalentes de ácido gálico/mL), e o valor mais elevado de bixina foi encontrado no extrato obtido com etanol:acetato de etila (5,2 mg/mL), que foi caracterizado como o mais vermelho e o mais vívido (a* = 40,5, h°=46,1, C* = 58,4). O extrato obtido com etanol:acetato de etila também apresentou a maior atividade anti-radical livre (4,7 umol equivalente Trolox/mL) e a maior porcentagem de proteção ao triptofano contra o oxigênio singlete (63,6 %). Por outro lado, acetato de etila e a mistura etanol:água foram os solventes menos eficazes para a extração de compostos fenólicos e bixina, respectivamente. De acordo com a análise estatística multivariada, etanol:acetato de etila e acetato de etila foram os solventes mais promissores para obtenção de extratos de urucum com ambas as propriedades antioxidantes e de cor. A partir da extração com diferentes solventes (água, etanol:água, etanol, etanol:acetato de etila e acetato de etila), foram também obtidos extratos liofilizados de urucum, e a capacidade antioxidante na desativação de diferentes espécies reativas de oxigênio (ROS) e de nitrogênio (RNS) foi avaliada. Além disso, os teores de compostos fenólicos e de bixina dos extratos de urucum foram determinados por HPLC-DAD. Todos os extratos de urucum foram capazes de desativar todas as espécies reativas testadas (peróxido de hidrogênio, ácido hipocloroso, oxigênio singlete, radical óxido nítrico, ânion peroxinitrito e radical peroxila), em baixas concentrações na faixa de ?g/mL, com exceção do radical superóxido. O extratos de sementes de urucum obtidos com etanol:acetato de etila e acetato de etila, que apresentaram os maiores níveis de hipolaetina e bixina, respectivamente, foram os extratos com a maior capacidade antioxidante. Adicionalmente, o padrão de bixina apresentou os menores valores de IC50 na desativação de todas as ROS e RNS testadas. O piquiá (Caryocar villosum (Aubl.) Pers), fruta nativa da região Amazônica, pode ser considerado uma fonte inexplorada de compostos bioativos, uma vez que poucos estudos sobre seus constituintes químicos e fitoquímicos estão disponíveis. Dessa forma, a composição química e fitoquímica da polpa de piquiá foi determinada, incluindo a composição de carotenóides e de compostos fenólicos por HPLC-DAD-MS/MS. De acordo com a composição nutricional, água (52 %) e lipídios (25 %) foram os principais componentes encontrados na polpa e o valor energético total foi 291 kcal/100 g. Sobre os compostos bioativos, a polpa apresentou (base seca) maior teor de compostos fenólicos (236 mg equivalentes de ácido gálico/100 g), flavonóides totais (67 mg equivalentes de catequina/100 g) e taninos totais (60 mg equivalentes de ácido tânico/100 g) em relação ao teor de carotenóides totais (7 mg/100 g) e alfa-tocoferol (1 mg/100 g). Os principais compostos fenólicos identificados por HPLC-DAD-MS/MS, foram ácido gálico (182 ug/g polpa), seguido por ácido elágico ramnosídeo (107 ug/g polpa) e ácido elágico (104 ug/g polpa). Os principais carotenóides identificados foram all-trans-anteraxantina (3 ug/g), all-trans-zeaxantina (3 ug/g), all-trans-neoxantina (2 ug/g), all-trans-violaxantina (1 ug/g) e all-trans-?-caroteno (0,7 ug/g). A capacidade anti-radical livre da polpa (3,7 mmol equivalente Trolox/100 g) indica que a polpa pode ser considerada um eficiente sequestrador do radical peroxila. Foram obtidos também extratos liofilizados de polpa de piquiá a partir da extração com diferentes solventes (água, etanol:água, etanol, etanol:acetato de etila e acetato de etila). Todos os extratos naturais foram caracterizados em relação ao teor de compostos bioativos (compostos fenólicos totais, flavonóides, taninos, carotenóides e tocoferóis). Além disso, a capacidade de desativação do radical peroxila, assim como a porcentagem de proteção contra o oxigênio singlete foi determinada para todos os extratos. Os extratos obtidos com água e a mistura etanol:água apresentaram os maiores teores (base seca) de compostos fenólicos totais (9,2 e 6,3 mg de equivalentes de ácido gálico/g, respectivamente), flavonóides totais (3,8 e 2,5 mg equivalente de catequina/g, respectivamente) e taninos totais (7,6 e 2,4 mg de ácido tânico/g, respectivamente). O extrato obtido com etanol:água também apresentou a maior capacidade de desativação do radical peroxila (ORAC) (0,3 mmol equivalente Trolox/g extrato). Por outro lado, o extrato obtido com etanol, que foi classificado como o de cor mais vívida e amarelo (C*ab = 13,7 e b* = 13,3), apresentou o maior teor de carotenóides totais (0,1 mg/g) e maior percentual de proteção contra o oxigênio singlete (10,6 %). Com base nos resultados deste estudo, etanol:água, água e etanol são os solventes mais promissores para obtenção de extratos de piquiá com alto teor de compostos bioativos, proteção contra o oxigênio singlete e capacidade sequestradora do radical peroxila. Portanto, tais informações são importantes para as indústrias alimentícia, cosmética e farmacêutica, sabendo que o piquiá e o urucum são fontes naturais acessíveis de compostos bioativos para serem usados como potencial matéria-prima para obtenção de extratos contra os danos oxidativos em alimentos ou sistemas biológicos (AU)

• Processo FAPESP: 08/50401-3 - Avaliacao da extracao de compostos bioativos com propriedades antioxidantes e corantes de urucum, mangostao e piquia.
• Beneficiário: Renan Campos Chisté
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado