Effect of biotransformation on the "in vitro" antiglycant capacity of soybean extract

Orientador: Gabriela Alves MacedoDissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de AlimentosResumo: A reação de Maillard ocorre também in vivo, fruto da reação de uma proteína com um açúcar redutor, onde as proteínas dos produtos de Amadori passam a ser reconhecidas como proteínas glicadas e o processo de Amadori como reação de glicação. O complexo de pigmentos e formações cruzadas formadas a partir de uma proteína glicada durante o processo de reação de Maillard in vivo, ficou caracterizado como produtos de glicação avançada, também conhecidos como AGEs (do inglês Advanced Glycation end Products). Uma vez que se conhece que o acúmulo de AGEs pode levar ao desenvolvimento de doenças, o estudo sobre o efeito da glicação nas mais diversas matrizes celulares, através de técnicas de quantificação e detecção, se torna importante para a pesquisa científica. A procura por compostos dos mais variados tipos com atividade antioxidante e antiglicante, vêm crescendo nos últimos anos, pois podem apresentar estratégias para o tratamento e controle de doenças relacionadas ao acúmulo dos AGEs. Dentre estes compostos, os fenólicos têm despertado interesse especial por serem abundantes em fontes vegetais da dieta. Dentre os fenólicos, as isoflavonas, pertencentes à classe dos flavonóides podem se apresentar como promissoras para esse processo. As isoflavonas na forma glicosídica possuem uma molécula de glicose ligada à sua estrutura e as agliconas não. Uma vez que há a quebra das ligações glicosídicas, pode haver também aumento da biodisponibilidade. Assim, sua estrutura exerce importante influência no seu potencial antioxidante. Tanto os microrganismos, quanto enzimas podem exercer atividade de desconjugação. A soja é um alimento conhecido pelo seu alto teor de isoflavonas, sendo então caracterizada com boa capacidade antioxidante, conhecida também pelos seus benefícios à saúde. Nosso grupo de pesquisa tem pesquisado nos últimos anos a obtenção e biotransformação de extratos vegetais ricos em fenólicos, empregando enzimas e outros processos biológicos. Assim, o objetivo deste estudo foi avaliar o potencial antiglicante dos compostos fenólicos presentes no extrato hidrossolúvel de soja. Para tanto, foram escolhidos os modelos de glicação in vitro: BSA/Frutose, BSA/Metilglioxal e Arginina/Metilglioxal. Como fonte de isoflavonas, foram testados padrões puros, extrato hidrossolúvel puro de soja e extratos hidrossolúveis de soja biotransformados. Ambos os extratos foram caracterizados quanto à sua capacidade antioxidante pelos métodos de TPC, ORAC, FRAP e quanto ao perfil e quantificação das isoflavonas por HPLC ¿ DAD. Para todos os modelos de glicação in vitro, as amostras apresentaram atividade antiglicante dose / dependente, com potências variadas, com inibição da glicação de 31 a 45% para a amostra 1, de 7,33 a 36% para a amostra 2, de 45,33 a 61% para a amostra 3, de 48 a 63% para a amostra 4 e de 44 a 60,33% para a amostra 5, sendo aquelas que passaram por processos combinados de biotransformação enzimática e microbiana, apresentaram maior capacidade de inibição da glicação comparadas ao controle. Os resultados obtidos podem contribuir para mais estudos in vitro e in vivo, a fim de elucidar melhor seu potencial antioxidante e antiglicante, mecanismos de ação, doses de interesse, toxicidade, entre outros, contribuindo para o desenvolvimento desse extrato como um ingrediente funcionalAbstract: The Maillard reaction, occurs also in vivo, result of the reaction of a protein with a reducing sugar, where the proteins of the Amadori products are now recognized as glycated proteins and the Amadori process as a glycation reaction. The complex of pigments and cross-formations formed from a glycated protein during the Maillard reaction in vivo was characterized as advanced glycation end products (AGEs). Since it is known that the accumulation of AGEs can lead to the development of diseases, the study on the effect of glycation in the most diverse cell matrices, through quantification and detection techniques becomes important for scientific research. The demand for compounds of the most varied types with antioxidant and antiglucose activity has been increasing in the last years, since they can present strategies for the treatment and control of diseases related to the accumulation of AGEs. Among these compounds, phenolics have aroused special interest because they are abundant in vegetable sources of the diet. Among the phenolics, the isoflavones belonging to the class of flavonoids may present as promising for this process. The isoflavones in the glycosidic form have a glucose molecule attached to their structure and the non-aglycones. Since there is a breakdown of glycosidic bonds, there may also be increased bioavailability. Thus, its structure exerts important influence on its antioxidant potential. Both microorganisms and enzymes can exert deconjugation activity. Soy is a food known for its high content of isoflavones, and is then characterized with good antioxidant capacity, also known for its health benefits. Our research group has been researching in recent years the obtaining and biotransformation of phenolic-rich plant extracts, using enzymes and other biological processes. Thus, the objective of this study was to evaluate the antigliceric potential of the phenolic compounds present in the soybean water soluble extract. In order to do so, in vitro glycation models were chosen: BSA / Fructose, BSA / Methylglyoxal and Arginine / Methylglyoxal. As source of isoflavones, pure standards, pure water soluble soy extract and biotransformed soybean water extracts were tested. Both extracts were characterized for their antioxidant capacity by the TPC, ORAC and FRAP methods and the profile and quantification of isoflavones by HPLC - DAD. For all in vitro glycation models, such as dose / dependent response with varying potencies, with glycation inhibition from 31 to 45% for sample 1, from 7.33 to 36% for sample 2, from 45 , 33 to 61% for sample 3, from 48 to 63% for sample 4 and from 44 to 60.33% for sample 5, and the samples combined enzymatic and microbial biotransformation processes, showed largest capacity of inhibition of glycation compared to control. The results obtained can help to understand out in vitro and in vivo studies in order to better elucidate its antioxidant and antiglycant potential, mechanisms of action, doses of interest, toxicity, among others, contributing to the development of the extract as a functional ingredientMestradoNutrição Experimental e Aplicada à Tecnologia de AlimentosMestra em Alimentos e Nutrição130632/2018-0CNP