Compostos bioativos de plantas alimentícias não convencionais (PANC)

Orientador: Helena Teixeira GodoyTese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de AlimentosResumo: Plantas alimentícias não convencionais (PANC) podem ser classificadas como espécies alimentícias que não recebem a devida atenção por parte da comunidade técnico-científica e da sociedade como um todo, limitando seu consumo por apenas uma parcela da população de determinadas localidades ou regiões do país. Embora não haja um número exato de PANC que ocorrem no Brasil, cerca de 3.000 espécies já foram catalogadas como tais. Dentre elas, as folhas de alfavaca (Ocimum gratissimum Mill.), beldroega (Portulaca oleracea L.), coentro-bravo (Eryngium foetidum L.), ora-pro-nóbis (Pereskia aculeata Mill.), taioba (Xanthosoma sagittifolium), vinagreira (Hibiscus sabdariffa L.) e vinagreira roxa (Hibiscus acetosella). A literatura aponta que, normalmente, as PANC possuem boas características nutricionais quando comparadas com plantas convencionais, além de apresentarem grande quantidade de compostos bioativos. Estes, por sua vez, têm sido vastamente estudados devido à sua capacidade de promover benefícios à saúde humana, tais como a redução da incidência de algumas doenças degenerativas. Dessa forma, o levantamento de dados a respeito desses compostos funcionais e suas capacidades biológicas, podem gerar importantes informações para ampliar a ingestão das mesmas e aplicação destas em diversos setores industriais caso demonstrem expressivo potencial bioativo. Em face disto, esse trabalho objetivou otimizar a extração de compostos fenólicos totais (CFT) em sete plantas classificadas como PANC, sendo estas: alfavaca, coentro-bravo, beldroega, ora-pro-nóbis, taioba, vinagreira e vinagreira roxa. Os extratos das diferentes matrizes vegetais obtidos a partir da sua otimização foram avaliados frente a sua capacidade antioxidante in vitro, contra espécies reativas de oxigênio e de inibição da reação de nitrosação e oxidação frente à ação de angiotensina II (Ang II); bem como, avaliados em relação a sua atividade antiproliferativa e antimicroabiana in vitro. As plantas também foram analisadas para caracterização de seus compostos voláteis por microextração em fase sólida no modo headspace (HS-SPME) combinado à cromatografia gasosa (GC-FID/MS). O método otimizado demonstrou-se rápido e eficiente para o screening dos CFT das plantas, e proporcionou um aumentando entre 2% a 31% dos CFT em comparação com condições não otimizadas. Os resultados apontaram que os extratos foram capazes de inibir a oxidação contra espécies reativas de oxigênio HOCl, H2O2 e ROO•, mas não a oxidação por parte do O2•?. No que diz respeito à inibição da reação de nitrosação, os extratos de O. gratissimum e E. foetidum destacaram entre as amostra, com uma inibição de 78% e 63%, respectivamente, dos compostos nitrosos totais aparentes. Os extratos de O. gratissimum também se destacaram na diminuição dos níveis de superóxido intracelular de células de musculatura lisa vascular. No tocante a avaliação da atividade antiproliferative, todas as amostras atuaram a reduzir a proliferação das células tumorais testadas, sendo os extratos de P.oleracea o que apresentou, no geral, os menores valores de GI50. Apenas os extratos de O. gratissimum demonstraram efetiva inibição no crescimento da bactéria Salmonella choleraesuis, com concentração inibitória mínima igual a 1.0 mg/mL. Os resultados da análise de voláteis evidenciaram a presença de um total de 81 compostos voláteis entre as sete plantas testadas, subdivididos entre as classes do álcool, aldeído, éster, éter, terpenos, cetona e fenol. De acordo com os dados obtidos, as plantas estudadas apresentam interessantes capacidades bioativas, podendo contribuir para uma dieta mais saudável. Além de apresentarem atraentes características para a utilização em diversos setores produtivos, tais como o alimentício, farmacêuticos, nutracêuticos e de cosméticos.Abstract: Neglected and underutilized species (NUS) receive this classification mostly because the little attention paid by the technical-scientific community and society as a whole, which reflect on its quite local consumption by small communities or regions of the country. Although the exact number of NUS that occur in Brazil is not known, at least 3,000 species have already been categorized as such. Tree basil (Ocimum gratissimum Mill.), purslane (Portulaca oleracea L.), culantro (Eryngium foetidum L.), Barbados gooseberry (Pereskia aculeata Mill.), tannia (Xanthosoma sagittifolium), roselle (Hibiscus sabdariffa L.) and false roselle (Hibiscus acetosella) are examples of NUS. Studies report that NUS generally present good nutritional value when compared to conventional plants. Moreover, they comprise significant levels of bioactive compounds, which have been extensively investigated due to their association of lowering the risk of several chronic diseases. Data collection of the functional compounds and biological capabilities over NUS can generate important information to boost their intake and their application in several industrial sectors. Given such background, this study aimed to optimize the extraction of total phenolic compounds in seven NUS plants, named: Tree basil (Ocimum gratissimum Mill.), purslane (Portulaca oleracea L.), culantro (Eryngium foetidum L.), Barbados gooseberry (Pereskia aculeata Mill.), tannia (Xanthosoma sagittifolium), roselle (Hibiscus sabdariffa L.) and false roselle (Hibiscus acetosella). The phenolic extracts obtained from an optimized protocol were evaluated for their antioxidant capacity in vitro, against reactive oxygen species, inhibition of N-nitrosation and oxidative stress induced by angiotensin II (Ang II), as well as, their antiproliferative activity and antimicrobial effects. Their volatile compounds were characterized by headspace solid phase micro extraction (HS-SPME) combined with gas chromatography mass spectrometry and flame ionization detector (GC-FID/MS). The optimized method was time-efficient and useful for screening the preliminary TPC of the NUS, increasing TPC up to 2%-31%, when compared to non-optimized conditions. The results indicated that the extracts were able to scavenging induced oxidation by the HOCl, H2O2 and ROO• reactive oxygen species, but not the oxidation induced by O2•-. Regarding the inhibition of the nitrosation reaction, O. gratissimum and E. foetidum stood out among the samples with 78% and 63% inhibition effect on apparent total nitroso compounds, respectively. The extracts of O. gratissimum also attenuated intracellular superoxide levels in a vascular smooth muscle cell line. All the samples presented antiproliferative activity toward, at least one, tumor cell. However, P. oleracea presented lowest GI50 values, overall. Only O. gratissimum extracts exhibited effective inhibition growth towards Salmonella choleraesuis, presenting 1.0 mg/mL as the minimum inhibitory concentration. Volatiles characterization demonstrated the presence of a total of 82 volatile compounds presented by the seven plants tested, comprising alcohols, aldehydes, esters, ethers, terpenes, ketones, and phenols compounds. The finds indicate that the plants have interesting bioactivities and can contribute to a healthier diet. In addition, these plants present attractive characteristics to be exploited in various industrial sectors, such as food, pharmaceuticals, nutraceuticals and cosmetics.DoutoradoCiência de AlimentosDoutora em Ciência de Alimentos001CAPE