Scavenger capacity of reactive oxygen species by frozen fruit pulps

A diversidade de frutas frescas e/ou processadas comercializadas atualmente tem conquistado cada vez mais o mercado consumidor, com destaque para a produção de polpas de frutas congeladas, que além de permitirem o consumo de frutas durante o período não sazonal, possuem diversos compostos bioativos em sua composição. A atenção que as frutas e suas polpas vêm recebendo é devido ao crescente reconhecimento da associação direta entre o consumo de frutas e de vegetais e à prevenção de várias doenças crônico-degenerativas, as quais podem ser provocadas por espécies reativas, incluindo as espécies reativas de oxigênio. Este benefício tem sido atribuído aos compostos com capacidade antioxidante presentes em frutas e vegetais, com destaque para os compostos fenólicos e o ácido ascórbico. Considerando as observações acima e o aumento na comercialização e consumo de polpas de frutas congeladas, os objetivos deste trabalho foram: (1) determinar os teores de compostos fenólicos totais (CFT), flavonoides totais (FT) e ácido ascórbico (AA) nos extratos aquosos de 18 polpas de frutas congeladas, (2) avaliar a capacidade de desativação de algumas espécies reativas de oxigênio (radical peroxila (ROO?), peróxido de hidrogênio (H2O2) e radical hidroxila (?OH) por esses extratos, e (3) correlacionar, através de análise estatística multivariada, a capacidade antioxidante com o conteúdo de compostos bioativos. O conteúdo de CFT foi determinado pela reação de Folin-Ciocalteau e o conteúdo de FT pela reação com cloreto de alumínio, ambos determinados por espectrofotometria utilizando leitor de microplacas, o conteúdo de AA foi determinado por titulação com 2-6-diclorofenol-indofenol e a capacidade de desativação do ROO?, do H2O2 e do ?OH foi avaliada através de medidas de fluorescência ou de quimiluminescência em leitor de microplacas. Os conteúdos de compostos bioativos e os resultados da capacidade antioxidante (ROO?, H2O2 e ?OH) foram avaliados e classificados por Análise de Componentes Principais (ACP) e Análise Hierárquica de Agrupamento (AHA). Neste trabalho foram avaliadas polpas congeladas de abacaxi, açaí, acerola, cacau, cajá, caju, coco, cupuaçu, goiaba, laranja, limão, manga, maracujá, melancia, pitanga, tamarindo, tangerina e umbu. Dentre as polpas avaliadas, foi observada uma grande variação no conteúdo de compostos fenólicos totais (de 6 (melancia) a 658 (acerola) mg de equivalente de ácido gálico (EAG)/100g de polpa), de flavonoides totais (de 1 (coco e melancia) a 134 (açaí) mg de equivalente de catequina (EC)/100g de polpa) e de ácido ascórbico (de níveis não detectados a 506 (acerola) mg de ácido ascórbico (AA)/100g de polpa). A capacidade de desativação variou de 166 (coco) a 7498 (açaí) µmol equivalente ao trolox/100g de polpa para o ROO?; IC50 de 143 (limão) a 3318 µg/mL (manga) para o H2O2 e IC50 de 3 (açaí) a 447 µg/mL (coco) para o ?OH. Os teores de CFT e AA apresentaram correlação positiva com os valores de desativação do ROO? (r = 0,82 e 0,58, respectivamente) e os teores de FT apresentaram correlação positiva com os resultados de desativação do ROO? (r = 0,81) e ?OH (r = 0,97). A ACP e AHA permitiram a separação das polpas de frutas em três grupos: o primeiro formado pela polpa de açaí, com elevado teor de FT (134 mg EC/100g de polpa) e elevada capacidade de desativação do ROO?, ?OH e H2O2; o segundo formado pela polpa de acerola, devido ao elevado teor de CFT (658 mg EAG/100g de polpa) e AA (506 mg AA/100g de polpa); e o terceiro grupo formado pelas demais polpas de frutas que não puderam ser separadas considerando apenas os teores dos compostos bioativos e a capacidade de desativação das ROSThe variety of fresh fruits and/or their processed products currently commercialized has increasingly achieved the consumer market, especially for the production of frozen fruit pulp, which also allows the consumption of fruits during their non-seasonal period, and present several bioactive compounds in their composition. The attention that this product is receiving is due to the increasing recognition of the direct association between the consumption of fruits and vegetables and prevention of various chronic degenerative diseases, which may be caused by reactive species, including reactive oxygen species. This benefit has been attributed to the presence of compounds with antioxidant capacity in fruits and vegetables, especially of phenolic compounds and ascorbic acid. Considering the above observations and the increasing commercialization and consumption of frozen fruit pulps, the objectives of this study were: (1) determination of the levels of total phenolic compounds (TPC), of total flavonoids (TF) and of ascorbic acid (AA) present in the aqueous extracts of 18 frozen fruit pulps, (2) evaluation of the scavenger capacity of reactive oxygen species (peroxyl radical (ROO?), hydrogen peroxide (H2O2) and hydroxyl radical (?OH) by these extracts, and (3) correlation using multivariate statistics analysis between the antioxidant capacity and the contents of bioactive compounds. The contents of total phenolic compounds were determined by the Folin-Ciocalteau reaction and of total flavonoids through the reaction with aluminium chloride, both determined spectrophotometrically in a microplate reader. The levels of ascorbic acid were determined by titration with dichlorophenol-indophenol.The capacity to scavenge ROO?, H2O2 and ?OH was assessed through measurements of fluorescence or chemiluminescence in a multiplate reader. The contents of bioactive compounds and the results of antioxidant capacity (ROO?, H2O2 and ?OH) were evaluated and classified by Principal Component Analysis (PCA) and Hierarchical Cluster Analysis (HCA). In this study frozen pulps of pineapple, açai, acerola, cacao, caja, cashew-apple, coconut, cupuaçu, guava, orange, lemon, mango, passion-fruit, watermelon, pitanga, tamarind, tangerine and umbu were analyzed. Among the pulps evaluated, a wide variation in the contents of total phenolic compounds (from 6 (watermelon) to 658 (acerola) mg galic acid equivalent (GAE)/100g), of total flavonoids (from 1 (coconut and watermelon) to 134 (açai) mg catequin equivalent (CE)/100g) and of ascorbic acid (from undetectable levels to 506 (acerola) mg of ascorbic acid (AA)/100g) were found. All frozen fruit pulp showed the capacity to scavenge the reactive oxygen species evaluated, ranging from 166 (coconut) to 7498 (açai) ?mol equivalent to trolox/100 g of pulp for ROO?; IC50 of 143 (lemon) to 3318 µg/mL (mango) for H2O2 and IC50 from 3 (açai) to 447 µg/mL (coconut) for ?OH. The TPC and AA levels were positively correlated with the scavenging capacities of ROO? (r = 0.82 and 0.58, respectively) and the levels of TF were positively correlated with the results of scavenging ROO? (r = 0.81) and ?OH (r = 0.97). The PCA and ACA allowed the separation of the 18 fruit pulps into three groups: one formed by the açai pulp with high levels of TF (134 mg CE/100g pulp) and great scavenging capacity of ROO?, ?OH and H2O2, the second one formed by the acerola pulp, due to the high content of TPC (658 mg GAE/100g pulp) and AA (506 mg AA/100g pulp) and the third group of the remaining fruit pulps that could not be separated considering only the levels of bioactive compounds and the scavenging capacities of RO