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FABÍOLA FONSECA LAGE CASCA DE JABUTICABA: INIBIÇÃO DE ENZIMAS DIGESTIVAS, ANTIOXIDANTE, EFEITOS BIOLÓGICOS SOBRE O FÍGADO E PERFIL LIPÍDICO LAVRAS-MG 2014

TESE_Casca de jabuticaba : inibição de enzimas digestivas

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Page 1: TESE_Casca de jabuticaba : inibição de enzimas digestivas

FABÍOLA FONSECA LAGE

CASCA DE JABUTICABA: INIBIÇÃO DE ENZIMAS DIGESTIVAS, ANTIOXIDANTE,

EFEITOS BIOLÓGICOS SOBRE O FÍGADO E PERFIL LIPÍDICO

LAVRAS-MG

2014

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FABÍOLA FONSECA LAGE

CASCA DE JABUTICABA: INIBIÇÃO DE ENZIMAS DIGESTIVAS , ANTIOXIDANTE, EFEITOS BIOLÓGICOS SOBRE O FÍGADO E

PERFIL LIPÍDICO

Tese apresentada à Universidade Federal de Lavras, como parte das exigências do Programa de Pós-Graduação em Agroquímica, para a obtenção do título de Doutor.

Orientadora

Dra. Angelita Duarte Corrêa

Coorientador

Dr. Raimundo Vicente de Souza

LAVRAS-MG

2014

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Lage, Fabíola Fonseca. Casca de jabuticaba : inibição de enzimas digestivas, antioxidante, efeitos biológicos sobre o fígado e perfil lipídico / Fabíola Fonseca Lage. – Lavras : UFLA, 2014.

140 p. : il. Tese (doutorado) – Universidade Federal de Lavras, 2014. Orientador: Angelita Duarte Corrêa. Bibliografia. 1. Plinia jaboticaba. 2. α -amilase. 3. Propriedades funcionais

tecnológicas. 4. HDL-colesterol. 5. Efeito hepatoprotetor. I. Universidade Federal de Lavras. II. Título.

CDD – 574.192

Ficha Catalográfica Elaborada pela Coordenadoria de Produtos e Serviços da Biblioteca Universitária da UFLA

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FABÍOLA FONSECA LAGE

CASCA DE JABUTICABA: INIBIÇÃO DE ENZIMAS DIGESTIVAS , ANTIOXIDANTE, EFEITOS BIOLÓGICOS SOBRE O FÍGADO E

PERFIL LIPÍDICO

Tese apresentada à Universidade Federal de Lavras, como parte das exigências do Programa de Pós-Graduação em Agroquímica, para a obtenção do título de Doutor.

APROVADA em 27 de fevereiro de 2014.

Dra. Nísia Andrade Villela Dessimoni Pinto UFVJM Dr. Michel Cardoso de Angelis Pereira UFLA Dra. Celeste Maria Patto Abreu UFLA Dra. Luciana Lopes Silva Pereira UFLA Dra. Denise Alvarenga Rocha UFLA

Dra. Angelita Duarte Corrêa

Orientadora

Dr. Raimundo Vicente de Souza Coorientador

LAVRAS – MG

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2014

Page 6: TESE_Casca de jabuticaba : inibição de enzimas digestivas

DEDICO

À minha mãe, por todo o carinho e amor, por estar a meu lado sempre e acreditar em mim

Aos meus sobrinhos Alencar Henrique, Clarissa e

a pequena Alícia, por serem a grande alegria da minha vida

Às minhas irmãs Flaviane, Flávia e Fernanda, pelo carinho e presença constante.

Page 7: TESE_Casca de jabuticaba : inibição de enzimas digestivas

AGRADECIMENTOS

E em tudo isso glorifica o Senhor que te criou (Eclo 32, 17a)

À Deus, por ser meu sustento, minha alegria e fortaleza. Porque foi por

sua misericórdia eu cheguei até aqui.

À professora Angelita Duarte Corrêa, por sua paciência, atenção, apoio e

carinho. Por tudo que me ensinou e ajudou.

Ao professor Raimundo Vicente de Souza, pela coorientação e

ensinamentos valiosos.

Aos amigos do Laboratório de Bioquímica e de Pós-graduação, que

fizeram com que meus dias no laboratório fossem felizes e agradáveis. Pela

ajuda certa, na hora certa.

Aos meu amigos na fé, profissionais do reino que fazem parte da família

GPP São Benedito, por me ouvirem e apoiarem em todos os momentos.

A Xulita, pelos momentos compartilhados durante a realização deste

trabalho.

Ao amigo Willian Cezar Cortez, funcionário do Laboratório de

Fisiologia e Farmacologia (DMV), pela essencial contribuição na realização do

ensaio biológico.

À Universidade Federal de Lavras, especialmente ao Programa

Agroquímica, pela oportunidade e acolhida.

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Para tudo há um tempo,

para cada coisa há um momento debaixo dos céus:

tempo para nascer e tempo para morrer;

tempo para plantar e tempo para colher;

tempo para chorar e tempo para rir;

tempo para dar abraços e tempo para apartar-se;

tempo para calar e tempo para falar;

tempo para amar e tempo para odiar;

tempo para a guerra e tempo para paz.

Todas as coisas que Deus fez são boas a seu tempo.

Page 9: TESE_Casca de jabuticaba : inibição de enzimas digestivas

(Eclesiastes 2)

RESUMO

A jabuticaba é uma fruta tipicamente brasileira. Sua casca possui alto teor de fibras e de compostos fenólicos, entre eles as antocianinas responsáveis por sua cor característica. Os compostos fenólicos possuem comprovado potencial antioxidante e estudos têm sugerido que podem inibir algumas enzimas digestivas in vitro e in vivo. Objetivou-se, neste trabalho, estudar a farinha de casca de jabuticaba (FCJ) investigando a capacidade inibitória sobre enzimas digestivas, seu perfil fenólico, o potencial antioxidante in vitro e in vivo, seu efeito sobre os níveis séricos de lipídios em ratas e a ação hepatoprotetora, visando uma melhor utilização do ponto de vista tecnológico e nutricional. Foi analisado o potencial inibitório in vitro da FCJ sobre as enzimas α-amilase, α-glicosidase, lipase e tripsina na presença e na ausência de fluido gástrico. O extrato utilizado para quantificação e identificação dos compostos fenólicos por cromatografia liquida de alta eficiência foi preparado com metanol 50% na razão 1:25 (m/v). A atividade antioxidante foi determinada pelo método ABTS. Foram analisadas as propriedades tecnológicas absorção de água e óleo, solubilidade de nitrogênio, volume de espuma e estabilidade de emulsão. Para o estudo do efeito da FCJ sobre a peroxidação lipídica e o perfil lipídico plasmático e hepático de ratas, os animais foram divididos em 4 grupos de 8 animais. Os grupos receberam 0 (controle); 0,50; 1,50 e 3,00 g de FCJ por 100 g dieta.O extrato de farinha de casca de jabuticaba (EFCJ) inibiu significativamente a enzimas α-amilase. A inibição da α-amilase pelo EFCJ foi de 585,60 µmol min-1 (unidades de enzima inibida - UEI) e com o fluido gástrico 560,00 UEI. Foram identificados na FCJ os ácidos gálico, elágico e salicílico; galocatequina e a epicatequina. O composto fenólico marjoritário foi a epicatequina. A FCJ apresentou potencial antioxidante e possui boa absorção de água e estabilidade de emulsão. O ensaio biológico demonstrou que a dieta com 3,00% de FCJ aumentou em 20,23% o nível de HDL. Os grupos que receberam FCJ mostraram atividade de aspartato aminotransferase e alanina aminotransferase inferior ao grupo controle. Houve diminuição significativa da esteatose macrovesicular no fígado dos animais que receberam dieta suplementada com 3,00% de FCJ. As dietas contendo 1,50% e 3,00% de FCJ reduziram em cerca de 50,00% a peroxidação lipídica no fígado. A capacidade inibitória do EFCJ sobre a α-amilase e a tripsina pode estar relacionada com a ocorrência dos compostos fenólicos.A FCJ mostra-se como uma alternativa promissora para ser utilizada como antioxidante natural e como aditivo em formulações como sopas, molhos, salsichas, massas, queijos, bolos, produtos de padaria.A FCJ foi eficiente na proteção cardiovascular por aumentar o nível sérico de HDL, possuir boa

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atividade antioxidante e demonstrou possuir efeito hepatoprotetor. A utilização da FCJ na prevenção e controle do diabetes e obesidade pode ser viável. Palavras chave: Plinia jaboticaba. α – amilase. HPLC. Propriedade funcional tecnológica. HDL-colesterol. Efeito hepatoprotetor.

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ABSTRACT

Jabuticaba is a typical Brazilian fruit. Its skin is high in soluble and insoluble fiber and has a high content of phenolic compounds, especially anthocyanins, responsible for its characteristic color. Phenolic compounds have an antioxidant potential and studies have suggested that they may inhibit some digestive enzymes in vitro and in vivo. The objective of this study was to evaluate jabuticaba skin flour (JSF), investigating the inhibitory capacity on digestive enzymes, its phenolic profile, in vitro and in vivo antioxidant potential, and its effect on the serum lipid levels in female rats and hepatoprotective effect, aiming for a better use, from a technological and nutritional point of view. The inhibitory potential in vitro of JSF on the enzymes α-amylase, α-glucosidase, lipase and trypsin was evaluated in the presence and absence of gastric fluid. The extract used for the quantification and identification of phenolic compounds by high performance liquid chromatography was prepared with 50% methanol in the ratio 1:25 (w/v). The antioxidant activity was determined by the ABTS method. The technological properties: absorption of water and oil, nitrogen solubility, foam volume and emulsion stability were analyzed. For the study of the effect of JSF on lipid peroxidation and plasma and hepatic lipid profile in rats, the animals were divided into 4 groups of 8 animals. The groups received 0 (control); 0.50; 1.50 and 3.00 g JSF per 100 g diet. The jabuticaba skin flour extract (JSFE) significantly inhibited α-amylase. The inhibition of α-amylase by JSFE was 585.60 µmol min-1 (units of inhibited enzyme - UIE) and, with gastric fluid, it was 560.00 UIE. Gallic, ellagic and salicylic acids were identified in JSF, as well as gallocatechin and epicatechin. The phenolic compound marjoritario was epicatechin. JSF showed an antioxidant potential, and has a good water absorption and emulsion stability. The biological assay showed that the diet with 3.00% JSF increased in 20.23% the level of HDL, compared to the control. The groups that received JSF showed that the activity of aspartate aminotransferase and alanine aminotransferase was inferior. There was a significant decrease in macrovesicular steatosis in the liver of the animals fed the diet supplemented with 3.00% JSF. The diets containing 1.50% and 3.00% JSF reduced lipid peroxidation in the liver by about 50.00%. The inhibitory capacity of JSFE on α-amylase and trypsin may be related to the occurrence of phenolic compounds . JSF is shown as a promising alternative to be used as a natural antioxidant and as an additive in formulations such as soups, sauces, sausages, pasta, cheeses, cakes, bakery products. JSF was effective in protecting cardiovascular, since it increases HDL serum levels, has a good antioxidant activity and an hepatoprotective effect. The use of JSF in the prevention and control of diabetes and obesity may be viable.

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Keywords: Plinia jaboticaba. α-amylase. HPLC. Functional technological property. HDL-cholesterol. Hepatoprotective effect.

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SUMÁRIO

PRIMEIRA PARTE

1 INTRODUÇÃO......................................................................... 13

2 REFERENCIAL TEÓRICO..................................................... 16

2.1 A jabuticabeira........................................................................... 16

2.2 Radicais livres e dano oxidativo................................................ 17

2.3 Antioxidantes.............................................................................. 19

2.4 Compostos fenólicos................................................................... 20

2.4.1 Ácidos fenólicos.......................................................................... 23

2.4.2 Flavonoides................................................................................. 25

2.4.2.1 Taninos........................................................................................ 27

2.4.2.2 Antocianinas............................................................................... 30

2.5 Metabolismo de colesterol, lipoproteínas e suas relações com doenças cardiovasculares ehepáticas......................................

32

REFERENCIAS.................................................................... 39

SEGUNDA PARTE – ARTIGOS

ARTIGO 1: Inhibitory potential of Plinia Jaboticaba skin on the digestive enzymes…………………………………………

45

ARTIGO 2: Jabuticaba skin flour as a functional food ingredient: phenolic profile, antioxidant potential and functional-technological properties………………………….

73

ARTIGO 3: Jabuticaba skins decrease lipid peroxidation and have hepatoprotective and antihyperlipidemic effects……………………………………………………………

102

APÊNDICES………………………………………………….. 130

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12

PRIMEIRA PARTE

APRESENTAÇÃO

As referências bibliográficas correspondem somente às citações que

aparecem nos itens introdução e referencial teórico.

Os resultados que fazem parte desta tese estão apresentados sob a forma

de artigos, os quais se encontram no item artigos.

Cada artigo está estruturado de acordo com as normas das revistas

científicas escolhidas para a submissão ou publicação do mesmo.

Page 15: TESE_Casca de jabuticaba : inibição de enzimas digestivas

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1 INTRODUÇÃO

As recentes pesquisas desenvolvidas evidenciam a importância do

estudo dos compostos orgânicos existentes em plantas para várias áreas do

conhecimento.Entre essas substâncias, os compostos fenólicos têm despertado

grande interesse na comunidade científica por apresentarem efetiva atividade

antioxidante.

Antioxidantes fenólicos são os mais ativos estão presentes nos vegetais e

funcionam como sequestradores de radicais e algumas vezes como quelantes de

metais, agindo tanto na etapa de iniciação como na propagação do processo

oxidativo, sendo eficazes para previnir a oxidação lipídica. Esses compostos

atuam na inativação dos radicais livres nos compartimentos celulares lipofílico e

hidrofílico e inibem reações em cadeia provocadas pelos radicais livres doando

hidrogênio. Os compostos fenólicos bloqueiam as estruturas radicalares devido à

sua estrutura química, formada por, pelo menos, um anel aromático com

grupamentos hidroxila, sendo que a ressonância do anel aromático confere

relativa estabilidade aos intermediários formados por sua ação antioxidante.

A inclusão de alimentos ricos em antioxidantes na dieta é importante

devido à interceptação dos radicais livres, que diminui o risco do

desenvolvimento de patologias associadas ao acúmulo desses radicais como as

doenças neurodegenerativas como o Alzheimer, doenças cardiovasculares e

câncer. A peroxidação e o estresse oxidativo, por exemplo, são agravantes nas

alterações glicêmicas e nas dislipidêmicas. Dislipidemias são distúrbios do

metabolismo lipídico, com repercussões sobre os níveis de lipoproteínas na

circulação sanguínea e sobre as concentrações de seus diferentes componentes.

Estudos sobre antioxidantes têm ressaltado o uso de compostos isolados, como

os taninos condensados e as antocianinas, no entanto, conhecer e compreender a

Page 16: TESE_Casca de jabuticaba : inibição de enzimas digestivas

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forma como estes nutrientes atuam sinergicamente, potencializando a ação

antioxidante do alimento pesquisado pode agregar valor aos produtos “in

natura”.

Estudos sugerem que os compostos fenólicos também são capazes de

inibir enzimas digestivas como a α-amilase e as glicosidases. A inibição dessas

enzimas mostra-se uma estratégia interessante para o controle da glicemia,

diabetes do tipo II e obesidade. Devido a esses efeitos biológicos, vários

benefícios à saúde têm sido atribuídos aos compostos fenólicos presentes em

frutas, vegetais, chás e vinhos.

A jabuticaba é uma fruta tipicamente brasileira. As cascas de jabuticaba

são descartadas como resíduo quando o fruto é consumido, no entanto, devido ao

seu alto valor nutritivo, sua utilização na indústria alimentícia pode ser bastante

promissora. As cascas são ricas em minerais, compostos fenólicos, fibra

alimentar, além de conterem vitamina C. Entre os compostos fenólicos , podem-

se citar as antocianinas, que são responsáveis por sua cor característica.

Antocianinas são glicosídeos de antocianidinas e pertencem ao grupo dos

flavonoides. São pigmentos de coloração púrpura, vermelha ou violeta,

dependendo do pH do meio e atuam como antioxidantes endógenos. Análises

utilizando HPLC realizadas por Lima et al. (2011a) mostraram a ocorrência das

antocianinas cianidina-3-glicosídeo e delfinidina-3-glicosídeo nas cascas de

jabuticaba. Neste estudo,as cascas de jabuticaba apresentaram significativa

atividade antioxidante. Análises de compostos bioativos como saponina, inibidor

de tripsina e lectina confirmam que as cascas de jabuticaba apresentam níveis

inferiores ou semelhantes aos de alimentos convencionais (LIMA et al., 2008).

O teor elevado de fibras e compostos fenólicos, bem como o bom

potencial antioxidante indicam que a utilização da farinha de casca de jabuticaba

(FCJ) como componente na alimentação humana é bastante promissora. As

fibras atuam de forma benéfica sobre a mobilidade intestinal. Antioxidantes

Page 17: TESE_Casca de jabuticaba : inibição de enzimas digestivas

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naturais, ao serem adicionados aos alimentos protegem não somente o produto

alimentício, mas também o organismo animal visto que, ao serem ingeridos,

combatem radicais livres, contribuindo para a redução do risco de desenvolver

várias doenças crônicas não transmissíveis. Os compostos fenólicos presentes

nas cascas de jabuticaba podem atuar como bons inibidores de enzimas

digestivas. Além disso, o elevado teor de fibras associado a um bom potencial

antioxidante pode induzir a uma diminuição da concentração de colesterol

plasmático nos indivíduos.

Objetivo geral

Estudar a FCJ investigando a capacidade inibitória sobre enzimas

digestivas, o perfil fenólico, o potencial antioxidante in vitro e in vivo, as

propriedades funcionais tecnológicas, o efeito biológico sobre o fígado e sua

atuação sobre o nível sérico de colesterol em ratos, visando uma melhor

utilização das cascas de jabuticaba, do ponto de vista tecnológico e nutricional.

Page 18: TESE_Casca de jabuticaba : inibição de enzimas digestivas

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12 REFERENCIAL TEÓRICO

2.1 A jabuticabeira

A jabuticabeira é uma árvore pertencente à família Myrtaceae do tipo

perene, de grande rusticidade e longevidade. Os tupis chamavam seu fruto de

“iapoti´kaba”, que significa fruto em botão, devido a sua forma arredondada.

Sua madeira apresenta elevada dureza, suas folhas são opostas, lanceoladas e

vermelhas quando novas, as flores são brancas e sésseis. Seus frutos são do tipo

baga globosa de até 3 cm de diâmetro, com casca preta-avermelhada, ou verde-

claras e verde-bronzeadas ou com listras roxas ou vermelhas. A polpa, macia,

esbranquiçada, suculenta, mucilaginosa, agridoce, é circundada por um epicarpo

fino que apresenta comumente uma única semente, podendo apresentar até

quatro sementes (DANNER et al., 2006).

A casca e a semente são ricas em fibras insolúves e juntas representam

mais de 50% do peso do fruto. O teor de fibras insolúveis,determinado nas

cascas é de 27,03 g 100 g-1 de matéria seca (MS).As cascas também possuem um

elevado teor de fibras solúveis (6,77 g 100 g-1MS) e é rica em minerais como o

potássio, magnésio, cálcio e cobre. Os teores de proteína bruta e extrato etéreo

da jabuticaba são baixos, mesmo nas sementes. O fruto inteiro apresenta 48,33 g

100 g-1 MS de açúcar total, 40,21 g 100 g-1 MS de açúcares redutores e 7,70 g

100 g-1 MS de açúcares não redutores. Foram detectados, por HPLC, os

açúcares glicose, frutose e sacarose na polpa, antocianinas cianidina-3-

glicosídeo e delfinidina-3-glicosídeos na casca, e os ácidos orgânicos oxálico,

cítrico, málico, succínico e acético na polpa e na casca. (LIMA et al., 2008,

2011a, 2011b). Pesquisas recentes também demonstram que a jabuticaba é uma

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17

boa fonte de ácido elágico e vitamina C (ABE; LAJOLO; GENOVESE, 2012;

LIMA et al., 2011a).

A casca de jabuticaba apresenta elevado teor de compostos fenólicos

totais, sendo de 9, 79 g 100 g-1 MS (ALVES et al., 2013). Entre os fenólicos

destacam-se as antocianinas com 2,06 g 100 g-1 MS, e o melhor método para a

extração desses compostos é a maceração com 50% de etanol acidificado com

HCl 1,5 mol L-1 (85:15). O baixo pH do extrato faz com que o pigmento

permaneça estável por um período de 185 dias (LIMA et al., 2011a).

Os compostos fenólicos são potentes antioxidantes naturais e,

provavelmente, são responsáveis pela alta atividade antioxidante das cascas da

jabuticaba. Em estudo utilizando-se os métodos ABTS, fosfomolibdênio e β-

caroteno/ácido linoleico para medir a atividade antioxidante em FCJ, o do ABTS

acarretou melhores respostas. Os valores obtidos paraa atividade antioxidante

foram de 1,56 mmol L-1 g-1 equivalente ao trolox e 99,99 mg g-1 equivalente à

vitamina C e de 159 mg g-1 equivalente à vitamina C, pelo método do

fosfomolibdênio (LIMA et al., 2011a).

Estudos in vitro sobre a atividade antiproliferativa das casca de

jabuticaba sobre células tumorais demonstram efeitos antiproliferativos contra

leucemia (K-562) e contra células cancerosas da próstata (PC-3). Estudos sobre

os efeitos do extrato de casca de jabuticaba sobre as células da medula óssea de

ratos, usando o teste do micronúcleo, demonstraram que o extrato não induziu

danos ao DNA, nem apresentou propriedades citotóxicas sobre as células

analisadas sendo considerado não mutagênicos (LEITE-LEGGATI et al., 2012).

2.2 Radicais livres e dano oxidativo

Radicais livres são moléculas altamente instáveis, que contêm um ou

mais elétrons não pareados e com existência independente. Possuem meia vida

Page 20: TESE_Casca de jabuticaba : inibição de enzimas digestivas

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muito curta e são quimicamente muito reativos, sendo capazes de reagir com

qualquer composto situado próximo à sua órbita externa, passando a ter uma

função oxidante ou redutora. Radicais livres in vivo são formados via ação

catalítica de enzimas, durante os processos de transferência de elétrons que

ocorrem no metabolismo celular e pela exposição à fatores como o uso de

cigarros e uma dieta inadequada (BIANCHI; ANTUNES, 1999).

A geração de radicais livres constitui uma ação contínua e fisiológica

cumprindo funções biológicas essenciais. São formados em um cenário de

reações de óxido-redução, provocando essas reações ou delas resultando. Podem

ceder o elétron desemparelhado e serem oxidados ou podem receber outro

elétron e serem reduzidos. Essas reações ocorrem no citoplasma, nas

mitocôndrias ou na membrana, e o seu alvo celular (proteínas, vitaminas,

lipídeos, carboidratos e moléculas de DNA) está relacionado com seu local de

formação (MANACH et al., 2004).

O peróxido de hidrogênio, os peróxidos orgânicos, os ânions

superóxidos e o radical hidroxila são espécies reativas de oxigênio produzidas

pelo metabolismo aeróbio dos organismos vivos e possivelmente estão

envolvidas em vários tipos de doenças. Estima-se que os principais efeitos

negativos são causados pelo radical hidroxila (OH), gerado a partir do

superóxido (O2-) e peróxido de hidrogênio (H2O2). A proteção contra essas

espécies reativas é fornecida por compostos antioxidantes presentes na dieta

humana e por antioxidantes enzimáticos, como a catalase e a glutationa

peroxidase (TEDESCO et al., 2001).

Devido à produção contínua de radicais livres, durante os processos

metabólicos, ocorrem mecanismos de defesa antioxidante para limitar os níveis

intracelulares e impedir a indução de danos.

Page 21: TESE_Casca de jabuticaba : inibição de enzimas digestivas

19

2.3 Antioxidantes

Antioxidantes são substâncias que atrasam ou inibem a oxidação de um

substrato de maneira eficaz. Geralmente, estão presentes em baixas

concentrações em relação à concentração do substrato. Podem ser classificados

em antioxidantes enzimáticos, que são capazes de interagir com as enzimas que

removem as espécies reativas ao oxigênio e não enzimáticos, que interagem com

as espécies radicalares e são consumidos durante a reação (MOREIRA;

MANCINI-FILHO, 2004).

Os antioxidantes impedem a formação de radicais livres pela inibição

das reações em cadeia com o ferro e o cobre; são capazes de interceptar os

radicais livres gerados pelo metabolismo celular ou por fontes exógenas;

impedem o ataque sobre lipídios, aminoácidos, a dupla ligação dos ácidos

graxos poliinsaturados e as bases do DNA, evitando a formação de lesões e

perda da integridade celular; reparam lesões causadas pelos radicais, removendo

danos das moléculas de DNA e reconstituem membranas celulares danificadas

(HEIM; TAGLIAFERRO; BOBILYA, 2002).

As características de um bom antioxidante são: presença de substituintes

doadores de elétrons ou de hidrogênio ao radical, em função de seu potencial de

redução; capacidade de deslocamento do radical formado em sua estrutura,

capacidade de quelar metais de transição implicados no processo oxidativo; e

acesso ao local de ação, dependendo de sua hidrofilia ou lipofilia e de seu

coeficiente de partição (MANACH et al., 2004).

Na indústria alimentícia, o uso de antioxidantes sintéticos é muito

importante para manter a integridade dos produtos, preservando características

sensoriais e nutricionais e prolongando a vida de prateleira dos produtos. O

Page 22: TESE_Casca de jabuticaba : inibição de enzimas digestivas

20

oxigênio, a luz, o calor, a atividade de água, pH e os íons metálicos com mais de

um estado de valência agem como iniciadores e catalisadores das reações de

oxidação. Essas reações originam hidroperóxidos que se decompõem em

hidrocarbonetos, álcoois, aldeídos, cetonas e ácidos. Os compostos originados

conferem alterações no sabor, odor e textura dos alimentos, degradam os ácidos

graxos essenciais e vitaminas lipossolúveis e ainda ocorre eventual perda de suas

características funcionais. Essas alterações reduzem a qualidade dos alimentos e

seu valor nutricional (ALMEIDA-DORIA; REGITANO-DÁRCE, 2000;

PÉREZ-GALVÉS; MÍNGUEZ-MOSQUERA, 2002).

Os antioxidantes sintéticos mais utilizados são o butil hidroxitolueno

(BHT), o butil hidroxianisol (BHA) e o terc butil hidroquinona (TBHQ) por

apresentarem alta estabilidade e baixo custo. No entanto, seu uso tem sido

gradativamente reduzido devido à suspeitas de que esses compostos promovam

efeitos deletérios ao organismo (TSAKNIS; STRAVOS, 2005). Os

consumidores têm preferido adquirir produtos que utilizem aditivos naturais.

Assim, muitos estudos, visando a identificação de antioxidantes de fontes

naturais para a aplicação em produtos alimentícios, têm sido feitos. Ao serem

adicionados aos alimentos, os antioxidantes naturais protegem, não somente o

produto alimentício, mas também o organismo animal visto que, ao serem

ingeridos, os antioxidantes combatem radicais livres, contribuindo para a

redução do risco de desenvolvimento de várias patologias.

2.4 Compostos fenólicos

Compostos fenólicos são metabólitos secundários importantes na

formação dos pigmentos das plantas. Possuem um ou mais grupos hidroxilas,

ligados ao anel aromático. Apresentam estruturas variadas sendo encontrados

como ácidos fenólicos, antocianinas e taninos. Estruturas fenólicas ligam-se a

Page 23: TESE_Casca de jabuticaba : inibição de enzimas digestivas

21

proteínas e açúcares e fazem parte de alcaloides e terpenoides. Suas massas

molares podem ser baixas, como a dos ácidos cafeico e gálico ou altas, como a

dos taninos, que apresentam alto grau de polimerização. Em sua maioria, são de

grande polaridade e muito reativos, além de serem suscetíveis à ação de enzimas

(KING; YOUNG, 1999). Os compostos fenólicos geralmente encontrados em

alimentos são ácidos fenólicos, flavonoides, estilbenos e taninos.

Os compostos fenólicos são antioxidantes de ocorrência natural. A

capacidade antioxidante deles é devida, principalmente, às suas propriedades

redutoras e depende do número e posição das hidroxilas presentes na molécula,

assim como da concentração desses compostos no alimento (BROINIZI et al.,

2007; MELO et al., 2008). A eficiência do antioxidante é determinada pelos

grupos funcionais presentes, pela posição no anel aromático e pelo tamanho da

cadeia. Compostos fenólicos são incluídos na categoria de interruptores de

radicais livres e são eficientes na prevenção da autoxidação. A ação antioxidante

desses compostos tem importante papel na redução da oxidação lipídica em

tecidos vegetal e animal. Quando os compostos fenólicos reagem com os

radicais livres, os radicais formados são estáveis, o que impede a oxidação de

vários componentes dos alimentos, particularmente ácidos graxos e óleos. Esse

poder de neutralização das estruturas radicalares é devido à sua estrutura

química formada por pelo menos um anel aromático com grupamentos

hidroxilas (ANGELO; JORGE, 2007; SOARES et al., 2008).

As frutas são, geralmente, mais ricas em compostos fenólicos que outros

vegetais. Frequentemente, contêm altas taxas de antocianidinas e antocianinas.

As principais fontes de compostos fenólicos são as frutas cítricas e frutas como

cereja, uva, ameixa e jabuticaba. Na jabuticaba são encontrados em maior

quantidade na casca. Em geral, os compostos fenólicos são multifuncionais

como antioxidantes, pois atuam combatendo radicais livres; doando um átomo

de hidrogênio de um grupo hidroxila (OH) da sua estrutura aromática. A

Page 24: TESE_Casca de jabuticaba : inibição de enzimas digestivas

22

estrutura aromática é capaz de suportar um elétron desemparelhado através do

deslocamento desse ao redor de todo o sistema de elétrons da molécula; quelam

metais de transição como o Fe2+ e o Cu+; interrompem a reação de propagação

dos radicais livres na oxidação lipídica; modificam o potencial redox do meio e

reparam as lesões de células atacadas por radicais livres (PODSEDEK, 2007).

Os compostos fenólicos também bloqueiam a ação de enzimas específicas que

causam inflamação; modificam as rotas metabólicas das prostaglandinas;

protegem a agregação plaquetária; e inibem a ativação de carcinógenos

(VALKO et al., 2006).

Desta forma, os compostos fenólicos atuam por mecanismos variados,

dependendo da sua concentração e do tipo de composto presente no alimento,

podendo existir sinergismo ou antagonismo entre os diferentes compostos

(HASSIMOTTO; GENOVESE; LAJOLO, 2005; PEDRIELLI; SKIBSTED,

2002).

Os flavonoides atuam na inativação dos radicais livres nos

compartimentos celulares lipofílico e hidrofílico e possuem a capacidade de doar

átomos de hidrogênio, inibindo as reações em cadeia provocadas pelos radicais

livres (DEGÁSPARI; WASZCZYNSKYJ, 2004).

O potencial oxidante dos flavonoides depende do número e da posição

dos grupos hidroxilas e sua conjugação, assim como da presença de doadores

nos anéis aromáticos. Como a eficaz atividade antioxidante dos flavonoides está

relacionada ao grau de hidroxilação, ela também diminui com a substituição por

açúcares, apresentando os glicosídeos menor atividade antioxidante do que suas

agliconas correspondentes (KUSKOSKI et al., 2004). A capacidade de

sequestrar radicais livres dos flavonoides é devido principalmene à alta

reatividade da hidroxila. Hidroxilas presentes no anel B dos flavonoides doam

hidrogênios e um elétron para radicais hidroxila, peroxila e peroxinitrito

Page 25: TESE_Casca de jabuticaba : inibição de enzimas digestivas

23

estabilizando-os e originando uma relativa estabilidade ao radical flavonoide

(HEIM; TAGLIAFERRO; BOBILYA, 2002).

Compostos fenólicos de vegetais são divididos em dois grupos: os

flavonoides e os não flavonoides. Os não flavonoides são os ácidos fenólicos.

2.4.1 Ácidos fenólicos

Os ácidos fenólicos têm como característica um anel benzênico, um ou

mais grupamentos carboxílico, hidroxila e/ou metoxila e outros substituintes na

molécula. Podem se ligar entre si ou com outros compostos.São divididos em

três grupos: o primeiro é composto pelos ácidos benzoicos, que possuem sete

átomos de carbono (C6-C1) e são os ácidos mais simples encontrados na

natureza (Figura 1) (LUZIA; JORGE, 2010; SOARES, 2002).

Figura 1 Estrutura química dos ácidos benzoicos Fonte: Ramalho e Jorge (2006).

Page 26: TESE_Casca de jabuticaba : inibição de enzimas digestivas

24

O segundo grupo é formado pelos ácidos cinâmicos (Figura 2), que são

compostos aromáticos que formam uma cadeia lateral (C6-C3), sendo sete os

mais comumente encontrados no reino vegetal (ácidos cinâmico, o-cumárico, p-

cumárico, m-cumárico, cafeico, ferúlico e sinápico). A dupla ligação, presente

na molécula dos derivados do ácido cinâmico, participa da estabilidade do

radical por ressonância de deslocamento do elétron desemparelhado, tornando

ácidos como o sinápico, ferúlico e p-cumárico antioxidantes mais ativos do que

os derivados do ácido benzoico. Apresentam funções biológicas como ação anti-

inflamatória, anticarcinogênica e antimicrobiana (LUZIA; JORGE, 2010).

Figura 2 Estrutura química dos ácidos cinâmicos Fonte: Ramalho e Jorge (2006).

Page 27: TESE_Casca de jabuticaba : inibição de enzimas digestivas

25

Os ácidos hidroxicinâmicos normalmente ocorrem como ésteres de

ácidos orgânicos ou glicosídeos. Afetam a estabilidade, a cor e o sabor de

alimentos. Seu maior representante é o ácido cafeico, que ocorre em alimentos

na forma esterificada como ácido clorogênico. Tanto o ácido cafeico como o

ácido clorogênico demonstraram atividade antioxidante in vitro. O ácido

sinápico atua como sequestrador do radical peroxinitrito, apresentando ação

antioxidante, o que o torna importante na proteção de células e na proteção

contra doenças oxidativas. Esse composto também apresenta propriedades

ansiolíticas e anti-inflamatórias (GASPAR et al., 2010; HAGHI; HATAMI,

2010; LUZIA; JORGE, 2010; SOARES, 2002).

Como terceiro grupo têm-se as cumarinas que compõem uma classe de

metabólitos secundários derivados do ácido cinâmico por ciclização da cadeia

lateral do ácido o-cumárico (LUZIA; JORGE, 2010; SOARES, 2002).

2.4.2 Flavonoides

Os flavonoides apresentam baixo peso molecular, sendo constituídos de

15 átomos de carbono, organizados na configuração C6 – C3 – C6 chamada

difenilpropano (Figura 3).

Figura 3 Difenilpropano

Page 28: TESE_Casca de jabuticaba : inibição de enzimas digestivas

26

Fonte: Paganini-Costa e Silva (2011). O difenilpropano consiste em dois anéis aromáticos, denominados A e

B, ligados por três átomos de carbono que formam um heterociclo oxigenado,

denominado C. O anel A deriva do ciclo acetato/malonato, o B deriva da

fenilalanina. Dependendo do grau de hidrogenação e da substituição do anel

heterociclo, diferenciam-se em flavonoides, flavonas, flavonóis, flavanonas,

antocianidinas e isoflavonoides. São provenientes da via metabólica do ácido

chiquímico a partir de carboidratos, ou pela via do acetato-polimalato que se

inicia com acetil-coenzima A e malonil-coenzima A. Quando polimerizados, os

flavonoides formam os taninos e ligninas (ÂNGELO; JORGE, 2007).

A formação dos flavonoides é acelerada pela luz, sendo sua distribuição

dependente do grau de acesso à luminosidade, especialmente os raios

ultravioleta B. Englobam uma classe importante de pigmentos naturais

encontrados unicamente em vegetais. Geralmente ocorrem em plantas na forma

de glicosídeos e são uma das substâncias responsáveis pela atribuição sensorial

de frutas (KARAKAYA, 2004; SIMÕES et al., 2007).

Além das frutas, os flavonoides ocorrem em legumes, nozes, sementes,

flores e cascas. Em alimentos, os flavonoides existem principalmente como 3 -

O – glicosídeos e polímeros. Os polímeros são uma importante fração de

flavonoides consumidos na dieta e constituem as proantocianidinas e os taninos

hidrolisáveis. São encontrados principalmente nas frutas e bebidas (suco de

fruta, vinho, chá, café, chocolate e cerveja) e, em menor extensão, em vegetais,

legumes e cereais (HEIM; TAGLIAFERRO; BOBILYA, 2002).

Estima-se que a ingestão diária de flavonoides por humanos deve ser de

1g. Tem sido documentado que o consumo dessas substâncias reduz a

mortalidade por insuficiência cardíaca coronariana. Relata-se também que os

flavonoides têm ação antibacteriana, antiviral, antiinflamatória, vasodilatadora e

são inibidores da oxidação de lipoproteína de baixa densidade livre (LDL-c)

(ZHANG et al., 2001). A capacidade de transferir elétrons de radicais livres,

Page 29: TESE_Casca de jabuticaba : inibição de enzimas digestivas

27

quelar catalisadores metálicos, ativar enzimas antioxidantes, reduzir os radicais

α-tocoferol e inibir oxidases dos flavonoides é que lhes confere o efeito protetor

em sistemas biológicos (HEIM; TAGLIAFERRO; BOBILYA, 2002).

2.4.2.1 Taninos

Os taninos possuem grupos hidroxila fenólicos que permitem a

formação de ligações estáveis com proteínas, o que lhes confere a habilidade de

complexar e precipitar esses compostos. Devido a esta habilidade são

considerados inibidores de enzimas. As reações com as proteínas ocorrem

através de ligações de hidrogênio e/ou ligações hidrofóbicas, quando os taninos

estão na forma não oxidada, formando complexos reversíveis, podendo ser

solúveis ou insolúveis, dependendo da proporção tanino/proteína, do pH e da

força iônica.

As ligações de hidrogênio provavelmente são formadas entre as

hidroxilas fenólicas dos taninos e a funções carbonílicas das ligações peptídicas

das proteínas. As interações hidrofóbicas ocorrem entre os núcleos aromáticos

dos taninos e as cadeias laterais alifáticas ou aromáticas dos aminoácidos

proteicos. Essas interações hidrofóbicas atuam como força de atração inicial na

complexação em meio aquoso entre o tanino e a proteína. Quando oxidados se

transformam em quinonas, que formam ligações covalentes com alguns grupos

funcionais de proteínas, como os grupos sulfidrilos da cisteína e ε – amino da

lisina formando complexos irreversíveis. Esses complexos ocorrem na planta

quando seus tecidos são danificados, por auto-oxidação ou oxidação catalisada

por enzimas (SIMÕES et al., 2007).

Os taninos são solúveis em água e apresentam alto peso molecular (500-

3.000 daltons). Os taninos podem ser classificados como hidrolisáveis ou

proantocianidinas (taninos condensados). Os hidrolisáveis contêm um núcleo

Page 30: TESE_Casca de jabuticaba : inibição de enzimas digestivas

28

central de glicose ou álcool poliídrico, esterificados com ácido gálico ou elágico,

que são hidrolisáveis com ácidos, bases ou enzimas (Figura 4); os taninos

condensados são polímeros de flavonoides formados predominantemente por

unidades de flavan-3-ols (catequina) e flavan-3,4-diols (leucoantocianidinas)

(Figura 5).

Figura 4 Hidrólise de taninos hidrolisáveis Fonte: Queiroz, Morais e Nascimento (2002).

Page 31: TESE_Casca de jabuticaba : inibição de enzimas digestivas

29

FIGURA 5 Taninos condensados. Fonte: Queiroz, Morais e Nascimento

(2002)

Em meio ácido, alcoólico e a quente, ocorre ruptura das ligações entre as

unidades monoméricas das proantocianidinas liberando antocianidinas como a

propelargonidina, a procianidina ou a prodelfinidina.

Os taninos condensados ocorrem em maior quantidade nos alimentos e,

como estão presentes na fração da fibra alimentar podem ser considerados pouco

digeríveis. Em frutos, quando em pequenas quantidades, confere-lhes

características sensoriais desejáveis (“corpo da fruta”), em quantidades maiores

conferem características adstringentes por complexarem com as proteínas da

saliva. Atuam como captadores de radicais interceptando o oxigênio ativo e

formando radicais estáveis (MONTEIRO et al., 2005).

Os taninos apresentam propriedades antimicrobianas e ação como

sequestradores de radicais livres. Suas propriedades antioxidantes são

Page 32: TESE_Casca de jabuticaba : inibição de enzimas digestivas

30

importantes na prevenção de danos oxidativos celulares, incluindo a peroxidação

lipídica. Essas propriedades também podem estar relacionadas com seu potencial

anticarcinogênico e antimutagênico. Às proantocianidinas são atribuídas

propriedades nutricionais e farmacológicas como ação vasoprotetora e

antiagregante plaquetária, ação hepatoprotetora, atividade antiviral e proteção

em relação à artereosclerose (DEGÁSPARI; WASZCZYNSKYJ, 2004;

SOARES, 2002; SANCHES et al., 2005).

Como os taninos são altamente polimerizados e possuem muitos grupos

hidroxila fenólicos, possivelmente são antioxidantes mais eficientes do que

outros compostos fenólicos que apresentam menor peso molecular. Pesquisa

feita por Ariga e Hamano (1990) revelou que antioxidantes de baixa massa

molecular reagiram com um ou dois radicais peroxil por molécula, enquanto as

procianidinas diméricas reagiram com oito radicais peroxil por molécula.

2.4.2.2 Antocianinas

Antocianinas são glicosídeos de antocianidinas. Sua estrutura básica é o

cátion flavílio/2-fenilbenzopirilium. São pigmentos solúveis em água,

pertencentes ao grupo dos flavonoides, responsáveis pela coloração entre laranja

e vermelho de frutos e raízes e a cor azul em flores. A coloração das

antocianinas é influenciada pelo número de hidroxilas, de grupos metóxi e de

glicosídicos existentes na estrutura do composto. A intensidade da cor vermelha

está relacionada à quantidade de grupos metoxila e da cor azul está relacionada

aos grupos hidroxila e glicosídicos. Esses pigmentos são instáveis e sofrem

degradação pela ação da vitamina C, oxigênio, temperatura e pH do meio

(LIMA et al., 2011a).

As antocianinas possuem uma molécula de açúcar ligado ao carbono da

posição 3 da antocianidina, exceto no caso das desoxiantocianinas, quando

Page 33: TESE_Casca de jabuticaba : inibição de enzimas digestivas

31

geralmente está ligado na posição 5. Poucas antocianidinas são glicosiladas na

posição 7. Quando são glicosiladas nas posições 5 e 7, os açúcares são na

maioria glicose. São muito sensíveis à mudança de pH. Em solução podem

existir em 4 formas estruturais: o cátion flavínium vermelho, a base azul

quinoidal, o carbinol incolor e a chalcona incolor. O grande número de

compostos pertecentes à família das antocianinas é devido às diferenças que

ocorrem entre as estruturas desses compostos. Essas diferenças se devem ao

número de grupos hidroxila em cada molécula; à natureza,ao número e à

localização dos açúcares e ao número e à natureza dos hidrocarbonetos alifáticos

ou ácidos aromáticos ligados aos açúcares (GALVANO et al., 2004).

Presumia-se que as antocianinas fossem pouco absorvidas durante a

digestão por não serem conhecidas enzimas específicas que hidrolisam

seletivamente suas ligações glicosídicas. No entanto, estudos relatam a

ocorrência de absorção in vivo de flavonoides glicosídicos (MATSUMOTO et

al., 2001; YOUNDIM et al., 2000).

Dependendo do pH do meio apresentam cores diferentes, sendo usadas

como indicadores. Também atuam como antioxidantes, captando radicais livres,

o que lhes confere a capacidade de prevenir problemas cardiovasculares,

circulatórios e carcinogênicos, diabetes e o mal de Alzheimer (KUSKOSKI et

al., 2006; LIMA et al., 2008). Apresentam ação anti-inflamatória e

antimutagênica. O consumo de antocianinas na dieta promove efeito protetor

contra danos hepáticos, gástricos e degradação do colágeno, além de aumentar o

desempenho cognitivo (DEGÁSPARI; WASZCZYNSKYJ, 2004; SANTOS;

VEGGI; MEIRELES, 2010). A promoção da saúde que ocorre pelo consumo de

antocianinas deve-se à sua estrutura química e ao fato de serem muito reativas

com espécies reativas de oxigênio devido à sua deficiência eletrônica

(GALVANO et al., 2004).

Page 34: TESE_Casca de jabuticaba : inibição de enzimas digestivas

32

A capacidade antioxidante das antocianinas está relacionada com sua

estrutura química sendo influenciada pelas posições e tipos de grupos químicos

ligados aos anéis aromáticos e pela variada capacidade de aceitar elétrons

desemparelhados (GALVANO et al., 2004). A eficiência das antocianinas em

eliminar radicais livres e cessar a reação em cadeia, responsável pelo dano

oxidativo, é comprovada na literatura, sendo esses compostos potentes

antioxidantes in vitro (HE; GIUSTI, 2010). Utilizando o método ORAC de

absorção de oxigênio radical, Wang, Cao e Prior (1997) determinaram a

atividade antioxidante de 14 antocianinas e seus derivados glicosilados em

solução aquosa e pH neutro. Nesse estudo, a antocianina cianidina-3-glicosídeo

apresentou um valor de atividade antioxidante 3,5 vezes maior que a vitamina E.

Estudos sobre a atividade antioxidante das antocianinas, em análises in vivo,

mostram-se promissores e de grande interesse médico-científico.

2.5 Metabolismo de colesterol, lipoproteínas e suas relações com doenças cardiovasculares e hepáticas

O consumo de alimentos para fins profiláticos e terapêuticos é uma

prática comum entre várias populações. Existe um crescente interesse em

diversas farinhas obtidas de vegetais como a farinha de casca de maracujá e

farinha de linhaça, por causa de seus efeitos medicinais. Atualmente, aumenta

cada vez mais a procura por alimentos que possuem substâncias ou componentes

bioativos capazes de produzir benefícios específicos à saúde, prevenindo

doenças e mantendo o bem- estar do indivíduo.

Entre as doenças que mais preocupam a população, citam-se- as que

estão relacionadas com lipídeos ou compostos que contenham lipídeos na

corrente sanguínea, como a hipercolesterolemia, importante no desenvolvimento

de doenças cardiovasculares. O desenvolvimento da arterosclerose está

relacionado com concentrações séricas elevadas de colesterol total,

Page 35: TESE_Casca de jabuticaba : inibição de enzimas digestivas

33

principalmente quando ocorre aumento de lipoproteína de baixa densidade

(LDL-c), na forma de colesterol e redução de lipoproteínas de alta densidade

(HDL-c), na forma de colesterol.

As dislipidemias e o excessivo de acúmulo de lipídeos no fígado

também têm sido relacionados com a ocorrência de esteatose hepática não

alcoólica. Fígados com esteatose hepática são vulneráveis ao extress oxidativo,

havendo indução de peroxidação lipídica, o que pode acelerar a progressão da

doença. A esteatose hepática promove elevações nas aminotransferases séricas,

sendo a análise dessas enzimas uma das formas utilizadas para auxiliar no

diagnóstico da doença. Dietas antioxidantes têm sido utilizadas para a prevenção

e como estratégia para limitar o acúmulo de lipídios e a lesão hepática (BRUNO

et al., 2008; PARK et al., 2011).

O colesterol é adquirido através da dieta ou pode ser sintetizado pelo

organismo humano. O colesterol hepático é o resultado do balanço entre o

colesterol ingerido, o colesterol sintetizado pelo organismo e o colesterol

metabolizado pelo fígado. O colesterol possui uma estrutura em anel que o

organismo humano não consegue metabolizar a CO2 e H2O, sendo eliminado

pelo fígado como colesterol inalterado na bile, que o transporta até o intestino

para eliminação; como componente das lipoproteínas do plasma; ou como sais

biliares que são excretados nas fezes (CHAMPE; HARVEY; FERRIER, 2009).

O transporte do colesterol de um tecido para outro é realizado

utilizando-se lipoproteínas plasmáticas, que são agregados de moléculas, que

apresentam forma aproximadamente esférica, em que ocorre a associação de

lipídeos e proteínas. As apoliproteínas ou apoproteínas correspondem à fração

proteica das lipoproteínas. As diversas combinações entre lipídeos e proteínas

dão origem a partículas com densidades diferentes, caracterizando as principais

classes de lipoproteínas humanas. Entre estas classes estão os quilomícrons, as

lipoproteínas com densidade muito baixa (VLDL), lipoproteínas de baixa

Page 36: TESE_Casca de jabuticaba : inibição de enzimas digestivas

34

densidade (LDL), lipoproteínas de densidade intermediária (IDL) e lipoproteínas

de alta densidade (HDL). As VLDL e LDL contém cerca de 10 e 25% de

proteínas. As HDL possuem cerca de 50% de proteínas, 20% de colesterol em

sua maioria esterificado, 30% de fosfolipídeos e traços de triacilgliceróis. Cada

lipoproteína possui uma função específica, que é determinada por seu lugar de

síntese, composição lipídica e conteúdo de apoproteína (BACHORICK;

RIFIKIND; KWITEROVICH JUNIOR, 2000; LEHNINGER; NELSON; COX,

1995).

Os quilomícrons, partículas formadas no intestino, são a principal via

pela qual os lipídeos provenientes da dieta entram na circulação sanguínea, onde

realizam trocas com as HDLs, adquirindo colesterol livre, colesterol esterificado,

fosfolipídeos e as apoliproteínas C-II, C-III e C-E. Devido à aquisição da apo C-

II tornam-se capazes de ativar a lipase proteica, responsável pela hidrólise dos

triacilgliceróis nos quilomícrons, resultando partículas menores, chamadas

quilomícrons remanescentes, que podem ser capturados pelo fígado, oxidados ou

podem ficar retidos nas células “scavenger”, que são receptores de lipoproteínas

de baixa densidade (SALES; PELUZIO; COSTA, 2003).

Os lipídeos de origem endógena têm seu metabolismo iniciado com a

síntese hepática da VLDL. As partículas de VLDL interagem com enzimas

lipase lipoproteica do endotélio capilar, liberando ácidos graxos. A VLDL

transfere as apoproteínas apo C e apo E para a HDL, sofre alterações na sua

composição que ocorrem com a metabolização de seus constituintes e passam a

ser classificadas como IDL. As IDL podem ser captadas no fígado e degradados

ou sofrem ação da lipase hepática, formando LDL (SALES; PELUZIO; COSTA,

2003).

As HDL são as frações lipoproteicas plasmáticas menores e mais densas.

São formadas quando apoliproteinas plasmáticas ligam-se a lipídeos. A apoA-I e

a apoA-II são as principais lipoproteínas presentes na HDL, sendo a apoA-I a

Page 37: TESE_Casca de jabuticaba : inibição de enzimas digestivas

35

lipoproteína estrutural que representa o maior componente proteico. Ambas são

sintetizadas principalmente no fígado, no entanto, uma proporção da ApoA-I

pode ser formada no intestino. As HDL contêm, principalmente, ésteres de

colesterol, uma pequena quantidade de triacilgliceróis e colesterol não

esterificado formando um núcleo lipídico hidrofóbico, que é circundado por uma

camada monofásica de fosfolipídeos, colesterol não esterificado e

apolipoproteínas. Apenas uma fração da HDL é metabolizada como partícula

intacta, sendo a maioria dos constituintes removida separadamente através de

um processo bastante complexo (LIMA; COUTO, 2006).

A HDL tem sido subdividida em subclasses nomeadas segundo sua

densidade, tamanho e mobilidade eletroforética; ou constituição. A concentração

plasmática de HDL, apoA-1 e o metabolismo entre a subclasses de HDL

determinam parcialmente o transporte reverso de colesterol. Esse processo é

uma via de transporte que remove o colesterol das células extra-hepáticas para o

fígado e talvez para o intestino, para excreção; o que reduz o acúmulo de

colesterol na parede das artérias, prevenindo o desenvolvimento de

arterosclerose. No transporte reverso, o colesterol é retirado das células extra-

hepáticas por aceptores específicos, ocorre esterificação do colesterol dentro da

HDL pela ação da enzima lecitina-colesterol-acil-transferase (LCAT), o

colesterol é transferido para lipoproteínas que contêm a apoB, a HDL é

remodelada e capturada pelo fígado, rim e, possivelmente, intestino delgado

(SALES; PELUZIO; COSTA, 2003).

Compostos antioxidantes, como os compostos fenólicos e as fibras são

componentes reconhecidamente importantes na prevenção e no tratamento de

doenças cardiovasculares. Os produtos derivados da fermentação

microbiológica das fibras são capazes de reduzir os teores de colesterol total e da

lipoproteína de baixa densidade (LDL). A dose diária recomendada para se obter

o efeito benéfico da ingestão das fibras é entre 25 g (ORGANIZAÇÃO

Page 38: TESE_Casca de jabuticaba : inibição de enzimas digestivas

36

MUNDIAL DA SAÚDE - OMS, 2004). Estudos sugerem que alimentos como o

chá verde e mirtilo, ricos em compostos fenólicos e que apresentam comprovado

potencial antioxidante, exibem efeito inibitório sobre a esteatose hepática

(BRUNO et al., 2008; LIU et al., 2011; PARK et al., 2011). Orientações

nutricionais enfatizando a importância dos compostos fenólicos e das fibras na

dieta têm aumentado a procura por produtos ricos em fibras e antioxidantes.

Modelos de animais têm sido usados para compreender melhor a ação dos

antioxidantes fenólicos e das fibras sobre as disfunções do metabolismo do

colesterol. Roedores são frequentemente utilizados para esse tipo de pesquisa.

Esses animais são resistentes ao colesterol da dieta e hiperlipidemias podem ser

induzidas somente por uma dieta rica em colesterol/gordura, contendo ácido

cólico e tiouracil (ROSSONI JÚNIOR, 2008). Os parâmetros bioquímicos

normais de colesterol, colesterol HDL (HDL-c), triacilgliceróis, aspartato

aminotransferase (AST) e alanina aminotransferase (ALT) para animais da

linhagem Fisher estão apresentados na Tabela 1. Alterações nesses parâmetros

confirmam indução de doença nos animais. Estudos sobre a atuação dos

antioxidantes fenólicos sobre disfunções no metabolismo do colesterol,

provocadas em animais, têm mostrado resultados bastante positivos.

Page 39: TESE_Casca de jabuticaba : inibição de enzimas digestivas

37

Tabela 1 Intervalo de referência de parâmetros bioquímicos no sangue de animais da linhagem Fisher.

Parâmetros bioquímicos Macho Fêmea

Colesterol (mg dL-1) 57,18 - 92,00 64,56 - 95,60

HDL-c1(mg dL-1) 34,68 - 67,74 43,22 - 73,30

Triacilgliceróis (mg dL -1) 41,51 - 95,05 37,42 - 85,84

AST2 (U L1) 28,20 - 67,20 22,98 - 60,84

ALT 3 (U L1) 9,13 - 37,17 6,00 - 48,30 1HDL – c: lipoproteína de alta densidade 2AST – aspartato amino transferase 3ALT – alanina amino transferase Fonte: Gonçalves et al. (2011) e Oliveira et al. (2011).

Pesquisas desenvolvidas por Chen et al. (2005)demonstram que os

flavonoides presentes na casca da amêndoa atuam sinergicamente com as

vitaminas C e E para proteger a oxidação da LDL, em hamsters. Compostos

fenólicos presentes no pó liofilizado de uvas frescas afetaram diretamente a

aterogenicidade de macrófagos, reduzindo a oxidação mediada por macrófagos

de LDL e a absorção de LDL oxidada em ratos (FUHRMAN et al., 2005).

A oxidação das partículas de LDL ocorre quando os compostos

oxidantes fornecem radicais livres com um número de elétrons maior que a

capacidade do sistema antioxidante endógeno de prevenir a oxidação

espontânea. As LDL oxidadas (LDLox) apresentam propriedades aterogênicas

físico-químicas e biológicas que desempenham papéis importantes na

patogênese da arterosclerose, infarto do miocárdio e AVC isquêmico. A LDLox

consiste em uma classe heterogênea de lipídeos modificados e moléculas

protéicas que possuem lipídeos, ácidos graxos e antioxidantes cuja composição

difere da LDL nativa (RICCIONI et al., 2012).

Page 40: TESE_Casca de jabuticaba : inibição de enzimas digestivas

38

Antioxidantes provenientes da dieta podem ser capazes de inibir a

peroxidação de LDL e mostram-se como uma estratégia terapêutica interessante

para a prevenção de aterosclerose e doença cardíaca coronária. Dessa forma, a

investigação de antioxidantes naturais capazes de atuar sobre as LDL ox mostra-

se bastante promissora.

Page 41: TESE_Casca de jabuticaba : inibição de enzimas digestivas

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REFERÊNCIAS

ABE, L. T.; LAJOLO, F. M. L.; GENOVESE, M. I. Potential dietary sources of ellagic acid and other antioxidants among fruits consumed in Brazil: jabuticaba (Myrciaria jaboticaba (Vell.) Berg).Journal of the Science of Food and Agriculture , London, v. 92, n. 8, p. 1679-1687, June 2012. ALMEIDA-DORIA, R. F.; REGITANO-D'ARCE, M. A. B. Antioxidant activity of rosemary and oregano ethanol extracts in soybean oil under thermal oxidation.Ciência e Tecnologia de Alimentos, Campinas, v. 20, n. 2, p. 197-203, 2000. ALVES, A. P. C. et al. Flour andanthocyanin extracts of jaboticaba skins used as a natural dye in yogurt. International Journal of Food Science and Technology, Oxford, v. 48, n. 10, p. 2007-2013, Oct. 2013. ANGELO, P. M.; JORGE, N. Compostos fenólicos em alimentos:uma breve revisão. Revista do Instituto Adolfo Lutz, São Paulo, v. 66, n. 1, p. 232-240, 2007. ARIGA, T.; HAMANO, M. Radical scavenging action and its mode in procyanidins B-1 and B-3 from adzuki beans to peroxyl radicals.Agricultural and Biological Chemistry, Tokyo, v. 54, n. 10, p. 2499-2504, Oct. 1990. BACHORICK, P. S.; RIFIKIND, B. M.; KWITEROVICH JUNIOR, P. O. Lypidis and dyslipoproteinemia.Clinical Chemistry,Baltimore,v. 46, n. 2,p. 208-236, Feb. 2000. BIANCHI, M. L. P.; ANTUNES, L. M. G. Radicais livres e os principais antioxidants da dieta. Revista de Nutrição, Campinas, v. 12, n. 2, p. 123-130, 1999. BROINIZI, P. R. B. et al. Avaliação da atividade antioxidante dos compostos fenólicos naturalmente presentes em subprodutos do pseudofruto de caju (Anacardium occidentale L.). Ciência e Tecnologia de Alimentos, Campinas, v. 27, n. 4, p. 902-908, 2007. BRUNO, R. S. et al. Green tea extract protects leptin-deficient, spontaneously obese mice from hepatic steatosis and injury. Journal of Nutrition , Philadelphia, v. 138, n. 2, p. 323-331, Feb. 2008.

Page 42: TESE_Casca de jabuticaba : inibição de enzimas digestivas

40

CHAMPE, P. C.; HARVEY, R. A.; FERRIER, D. R. Bioquímica ilustrada.Porto Alegre: Artmed, 2009. 519 p. CHEN, C. Y. et al. Flavonoids from almond skins are bioavailable and act synergistically with vitamins c and e to enhance hamster and human LDL resistance to oxidation. Journal of Nutrition , Philadelphia, v. 135, n. 6, p. 1366-1373, 2005. DANNER, M. A. et al. Enraizamento de jabuticabeira 1(Plinia trunciflora) por mergulhia aérea.Revista Brasileira de Fruticultura, Jaboticabal, v. 28, n. 3, p. 530-532, 2006. DEGÁSPARI, C. H.; WASZCZYNSCYJ, N. Propriedades antioxidantes de compostos fenólicos. Visão Acadêmica, Curitiba, v. 5, n. 1, p. 33-40, 2004. FUHRMAN, B. et al. Grape powder polyphenols attenuate atherosclerosis development in apolipoprotein E deficient (E0) mice and reduce macrophage atherogenicity. Journal of Nutrition , Philadelphia, v. 135, n. 4, p. 722-728, 2005. GALVANO, F. et al. Cyanidins: metabolism and biological properties. Journal of Nutritional Biochemistry , Stoneham, v. 15, n. 1, p. 2-11, 2004. GASPAR, A. et al. Dietary phenolic acids and derivatives.evaluation of the antioxidant activity of sinapic acid and its alkyl esters. Journal of Agricultural and Food Chemistry, Washington, v. 58, n. 21, p. 11273-11280, 2010. GONÇALVES, S. C. et al. Valores de referência de parâmetros séricos de ratos Fischer do laboratório de nutrição experimental. In: CONGRESSO NACIONAL DE ALIMENTAÇÃO E NUTRIÇÃO, 1.; CONGRESSO MINEIRO DE ALIMENTAÇÃO E NUTRIÇÃO, 4., 2011, Ouro Preto.Anais... Ouro Preto: UFOP, 2011. p. 1346-1351. HAGHI, G.; HATAMI, A. Simultaneous quantification of flavonoids and phenolic acids in plant materials by a newly developed isocratic high-performance liquid chromatography approach.Journal of Agricultural and Food Chemistry, Washington, v. 58, n. 20, p. 10812-10816, 2010. HASSIMOTTO, N. M. A.; GENOVESE, M. I.; LAJOLO, F. M. Antioxidant activity of dietary fruits, vegetables, and commercial frozen fruit pulps.Journal of Agricultural and Food Chemistry, Washington, v. 53, n. 8, p. 2928-2935, Mar. 2005.

Page 43: TESE_Casca de jabuticaba : inibição de enzimas digestivas

41

HE, J. A.; GIUSTI, M. M. Anthocyanins: natural colorants with health-promoting properties. Annual Review of Food Science and Technology, Palo Alto, v. 1, p. 163-186, 2010. HEIM, K. E.; TAGLIAFERRO, A. R.; BOBILYA, D. J. Flavonoid antioxidants: chemistry, metabolism and structure-activity relationships. Journal of Nutritional Biochemistry , Stoneham, v. 13, n. 10, p. 572-584, 2002. KARAKAYA, S. Bioavailability of phenolic compounds. Critical Reviews in Food Science and Nutrition, Boca Raton, v. 44, n. 6, p. 453-464, 2004. KING, A.; YOUNG, G. Characteristics and occurrence of phenolic phytochemicals.Journal of the American Dietetic Association, Chicago, v. 99, n. 2, p. 213-218, 1999. KUSKOSKI, E. M. et al. Atividade antioxidante de pigmentos antociânicos.Ciência e Tecnologia de Alimentos, Campinas, v. 24, n. 4, p. 691-693, 2004. KUSKOSKI, E. M. et al. Frutos tropicais silvestres e polpas de frutas congeladas: atividade antioxidante, polifenóis e antocianinas. Ciência Rural, Santa Maria, v. 36, n. 4, p. 1283-1287, jul./ago. 2006. LEHNINGER, A. L.; NELSON, D.L.; COX, M.M. Princípios de bioquímica.2. ed. São Paulo: Sarvier, 1995. 839 p. LEITE-LEGATTI, A. V. et al. Jaboticaba peel: antioxidant compounds,antiproliferative and antimutagenic activities. Food Research International , Barking, v. 49, n. 1, p. 596-503, Nov. 2012. LIMA, A. J. B. et al. Caracterização química do fruto jabuticaba (Myrciaria cauliflora Berg) e de suas frações. Archivos Latinoamericanos de Nutrición, Caracas, v. 58, n. 4, p. 416-421, 2008. LIMA, A. J. B. et al. Anthocyanins, pigment stability and antioxidant activity in jabuticaba [Myrciaria cauliflora (Mart.) O. Berg]. Revista Brasileira de Fruticultura , Jaboticabal, v. 33, n. 3, p. 877-887, 2011a. LIMA, A. J. B. et al. Sugars, organic acids, minerals and lipids in jabuticaba. Revista Brasileira de Fruticultura, Jaboticabal, v. 33, n. 2, p. 540-550, 2011b.

Page 44: TESE_Casca de jabuticaba : inibição de enzimas digestivas

42

LIMA, E. S.; COUTO, R. D. Estrutura, metabolismo e funções fisiológicasda lipoproteína de alta densidade. Jornal Brasileiro de Medicina e PatologiaLaboratorial, Rio de Janeiro, v. 42, n. 3, p. 169-178, 2006. LIU, Y. et al. Inhibitory effect of blueberry polyphenolic compounds on oleic acid-induced hepatic steatosis in vitro. Journal of Agricultural and Food Chemistry, Easton, v. 59, n. 22, p. 1254-1263, Oct. 2011. LUZIA, D. M. M.; JORGE, N. Antioxidant potential of lemon seed extracts (Citrus limon). Ciência e Tecnologia de Alimentos, Campinas, v. 30, n. 2, p. 489-493, 2010. MANACH, C. et al. Polyphenols: food sources and bioavailability. The American Journal of Clinical Nutrition , Bethesda, v. 79, n. 5, p. 727-747, 2004. MATSUMOTO, H. et al. Orally administered delphinidin 3-rutinoside and cyanidin 3-rutinoside are directly absorbed in rats and humans and appear in the blood as the intact forms. Journal of Agricultural and Food Chemistry, Washington, v. 49, n. 3, p. 1546-1551, 2001. MELO, E. A. et al. Capacidade antioxidante de frutas. Revista Brasileira de Ciências Farmacêuticas, São Paulo, v. 44, n. 2, p. 193-201, 2008. MONTEIRO, J. M. et al. Taninos: uma abordagem da química à ecologia. Química Nova, São Paulo, v. 28, n. 5, p. 892-896, set./out. 2005. MOREIRA, A. V. B.; MANCINI-FILHO, J. Influência dos compostos fenólicos de especiarias sobre a lipoperoxidação e o perfillipídico de tecidos de ratos1. Revista de Nutrição, Campinas, v. 17, n. 4, p. 411-424, 2004. OLIVEIRA, E. C. et al. Valores de referência para atividade enzimática sérica de ratos Fischer do laboratório de nutrição experimental. In: CONGRESSO NACIONAL DE ALIMENTAÇÃO E NUTRIÇÃO, 1.; CONGRESSO MINEIRO DE ALIMENTAÇÃO E NUTRIÇÃO, 4., 2011, Ouro Preto. Anais...Ouro Preto: UFOP, 2011. p. 1352-1357. ORGANIZAÇÃO MUNDIAL DE SAÚDE. Conferência internacional sobre cuidados primários de saúde: declaração deAlma-Ata, 1978. Brasília: Ministério da Saúde, 2004. 15 p.

Page 45: TESE_Casca de jabuticaba : inibição de enzimas digestivas

43

PAGNINI-COSTA, P.; SILVA, D. C. Uma xícara (chá) de química. Revista Virtual de Química,Niterói, v. 3, n. 1, p. 27-36, 2011. PARK, H. J. et al. Green tea extract attenuates hepatic steatosis by decreasing adipose lipogenesis and enhancing hepatic antioxidant defenses in ob/ob mice. The Journal of Nutritional Biochemistry , Stoneham, v. 2, n. 4, p. 393-400, Apr. 2011. PEDRIELLI, P.; SKIBSTED, L. H. Anti-oxidant synergy and regeneration effect of quercetin, (-)-epicatechin, and (+)-catechin on alpha-tocopherol in homogeneous solutions of peroxidating methyl linoleate. Journal of Agriculture and Food Chemistry, Washington, v. 50, n. 24, p. 7138-7144, Nov. 2002. PÉREZ-GÁLVEZ, A.; MÍNGUEZ-MOSQUERA, M.I. Degradation of non-esterified and esterified xanthophylls by free radicals.Biochimica et Biophysica Acta, Amsterdam, v. 1569, n. 1/3, p. 31-34, Jan. 2002. PODSEDEK, A. Natural antioxidants and antioxidant capacity of Brassica vegetables: a review. Food Science and Technology, Trivandrum, v. 40, n. 1, p. 1-11, Jan. 2007. QUEIROZ, C. R. A. A.; MORAIS, S. A. L.; NASCIMENTO, E. A. Caracterização dos taninos da aroeira preta (Myracrodruon urundeuva). Revista Árvore ,Viçosa,MG,v. 26, n. 4, p. 485-492, jul./ago. 2002. RAMALHO, V. C.; JORGE, N. Antioxidantes utilizados em óleos, gorduras e alimentos gordurosos. Química Nova,São Paulo, v. 29, n. 4, p. 755-760, jul./ago. 2006. RICCIONI, G. et al. Novel phytonutrient contributors to antioxidant protection against cardiovascular disease. Nutrition , London, v.28, n. 6, p. 605-610, June 2012. ROSSONI JÚNIOR, J. V. Pefil lipídico, defesas antioxidantes e marcadores de função hepática e renal em hamsteres tratados com extratos de semente de urucum.2008. 97 p. Dissertação (Mestrado em Ciências Biológicas) - Universidade Federal de Ouro Preto, Ouro Preto, 2008. SALES, R.L.; PELUZIO, M.C.G.; COSTA, N.M.B. Lipoproteínas: uma revisão do seu metabolismo e envolvimento com o desenvolvimento de doenças cardiovasculares. Nutrire , São Paulo, v. 25, p. 71-86, 2003.

Page 46: TESE_Casca de jabuticaba : inibição de enzimas digestivas

44

SANCHES, A. C. C. et al. Antioxidant and antifungal activities of extracts and condensed tannins from Stryphnodendron obovatum Benth. Brazilian Journal of Pharmaceutical Sciences, São Paulo, v. 41, n. 1, p.101-107, 2005. SANTOS, D. T.; VEGGI, P. C.; MEIRELES, M. A. A. Extraction of antioxidant compounds from Jabuticaba (Myrciaria cauliflora) skins: yield, composition and economical evaluation. Journal of Food Engineering, New York, v. 101, n. 1, p. 23-31, 2010. SIMÕES, C. M. O. et al. Farmacognosia, da planta ao medicamento. 6. ed. Porto Alegre: UFGRS, 2007. 1104 p. SOARES, M. et al. Avaliação da atividade antioxidante e identificação dos ácidos fenólicos presentes no bagaço de maçã cv. Gala. Ciência e Tecnologia de Alimentos, Campinas, v. 28, n. 3, p. 727-732, 2008. SOARES, S. E. Ácidos fenólicos como antioxidantes. Revista Nutrição, Campinas, v. 15, n. 1, p. 71-81, 2002. TEDESCO, I. et al. Antioxidant effect of red wine anthocyanins in normal and catalase-inactive human erythrocytes.Journal of Nutritional Biochemistry , Stoneham, v. 12, n. 9, p. 505-511, 2001. TSAKNIS, J.; STAVROS, L. Extraction and identification of natural antioxidant fromSideritis euboea (Mountain Tea). Journal of Agricultural and Food Chemistry,Washington, v. 53, p. 6375-6381, June 2005. VALKO, M. et al. Free radicals and antioxidants in normal physiological functions and human disease.International Journal of Biochemistry & Cell Biology, Oxford, v. 32, n. 3, p. 3-41, 2006. WANG, H.; CAO, G.; PRIOR, R. L. Oxygen radical absorbing capacity of anthocyanins.Journal of Agricultural and Food Chemistry, Washington, v. 45, n. 2, p. 304-309, Feb. 1997. YOUDIM, K. A. et al. Polyphenolics enhance red blood cell resistance to oxidative stress: in vitro and in vivo. Biochimica et Biophysica Acta-General Subjects, Alberta, v. 1523, n. 1, p. 117-122, 2000. ZHANG, Z. et al. Characterization of antioxidants present in hawthorn fruits. Journal of Nutritional Biochemistry , Stoneham, v. 12, n. 3, p. 144-152, 2001.

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SEGUNDA PARTE – ARTIGOS

ARTIGO 1 Submetido para a Revista International Journal of Food Science Properties

Formato conforme normas da revista

INHIBITORY POTENTIAL OF PLINIA JABOTICABA SKIN ON THE

DIGESTIVE ENZYMES

Fabíola Fonseca Lage1, Angelita Duarte Corrêa1, Anderson Assaid Simão1,

and Flávia Cíntia Oliveira1

1Chemistry Department, Biochemistry Laboratory, Universidade Federal de

Lavras – UFLA, PO Box 3037, Zip Code 37200.000, Lavras, MG, Brazil

_______________________________

*Corresponding author: Telephone number: +55 (35) 38291272; Fax: +55 (35) 38291271 Email:[email protected] (F.F. Lage) and [email protected] (A.D. Corrêa).

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INHIBITORY POTENTIAL OF PLINIA JABOTICABA SKIN ON

THE DIGESTIVE ENZYMES

Fabíola Fonseca Lage1, Angelita Duarte Corrêa1, Anderson Assaid

Simão1, andFlávia Cíntia Oliveira1

1Chemistry Department, Biochemistry Laboratory, Universidade Federal

de Lavras – UFLA, PO Box 3037, Zip Code 37200.000, Lavras, MG,

Brazil

ABSTRACT

The inhibitory potential of the jabuticaba skin flour aqueous extract

(JSFE) on the digestive enzymes α-amylase, α-glucosidase, lipase, and

trypsin in the absence and presence of simulated gastric fluid was

studied. The JSFE significantly inhibited α-amylase. The inhibition of

α-amylase by JSFE was 585.60 µmol min-1 (units of inhibited enzyme -

UIE) and, with gastric fluid, it was 560.00 UIE. The phenolic

compounds present in jabuticaba skins are probably responsible for the

inhibitory potential of JSFE.Jabuticaba skin flour might potentially

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47

serve as a good alternative for the control of diseases, such as type 2

diabetesand obesity.

Keywords: Plinia jaboticaba, Inhibitory potential, phenolic compounds, Flavonoids, Anthocyanin.

INTRODUCTION

The inhibition of the enzymes α-amylase and glucosidase may be a

strategy for the control of hyperglycemia and type 2 diabetes, mainly

through the reduction in starch metabolism and in the absorption of

glucose in the intestines. Studies have suggested that phenolic compounds

may inhibit specific digestive enzymes in vitro and in vivo.

Phenolic compounds from almond seed shell (Prunus dulcis) were

purified by Tsujita et al.[1], and the ability of the purified fraction to

inhibit α-amylase was analyzed. This fraction strongly inhibited α-

amylase. In this study, extraction tests with water and aqueous organic

solvent in the ratio of 70% were performed. The solvents used were

methanol, ethanol, acetone and acetonitrile. The results showed that water

was the most efficient solvent for the extraction of phenolic compounds.

Water also has the advantage of not being toxic, in case there is the

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48

possibility to test the performance of the extract to inhibit α-amylase in

humans.

The Brazilian jabuticaba tree (Plinia jaboticaba) produces jabuticaba,

a common Brazilian fruit rich in sugar and minerals, such as iron,

potassium, magnesium, and manganese[2]. This fruit, especially the skin,

also contains high amounts of phenolic compounds, including

anthocyanins, which are responsible for its characteristic reddish-black

color. Lima et al.[3] have analyzed the anthocyanin content of jabuticaba

skins and reported a total anthocyanin content of 2.057 mg 100 g-1 dry

matter (DM). It is a very high level, since the literature reports that grape

skins, considered rich in anthocyanins, present an anthocyanin content of

206 mg 100 g-1 DM, which is approximately 10 times lower[4].

Lima et al.[3] and Leite-Legatti et al.[5] investigated the anthocyanins

found in jabuticaba skins, and identified cyanidin-3-glucoside and

delphinidin-3-glucoside. Abe et al.[6] identified quercetin and ellagic acid

in ripe jabuticaba. The ellagitannins iso-oenothein and oenothein C and

the depside jaboticabin were isolated and identified in jabuticaba fruits

(Myrciaria cauliflora), lyophilized by Wu et al.[7] Depsides are

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49

derivatives of phenolic compounds consisting of two or more units of

monocyclic aromatic nuclei, linked by an ester bond[8].

There are few studies in the literature that investigated the in vitro

inhibitory potential of the jabuticaba skin flour aqueous extract (JSFE) on

the digestive enzymes α-amylase, α-glucosidase, lipase and trypsin.

Alezandro et al.[9] analyzed the inhibitory potential of lyophilized

jabuticaba skins in various ripening stages, and observed the inhibition of

the enzyme α-amylase. The skin from the ripe fruit was the fraction that

showed the best inhibition, and the authors suggest that it was due to the

higher content of anthocyanins in this ripening stage.

Due to the high content of phenolic compounds in its skin, mainly

anthocyanins, the jabuticaba skin flour aqueous extract (JSFE) may

present a promising inhibitory effect on digestive enzymes, especially on

the key enzymes of carbohydrate metabolism, and may present a potential

antidiabetic effect. Thus, the objective of this study was to evaluate the

inhibitory potential of the JSFE on the digestive enzymes α-amylase, α-

glucosidase, lipase, and trypsin, in the absence and presence of simulated

gastric fluid, in order to find enzyme inhibitors.

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50

MATERIALS AND METHODS

Chemicals and reagents

3,5-dinitrosalicylic acid (DNS), p-nitrophenyl-α-D-glucopyranoside,

citric acid, p-nitrophenyl palmitate, Nα-Benzoyl-DL-arginine p-

nitroanilide (BApNA), Triton X-100 were purchased from Sigma (St.

Louis, MO, USA). Tri(hydroxymethyl)aminomethane (Tris) was obtained

from Fisher Scientific (Fair Lawn, NJ). Sodium hypochlorite, sodium

hydroxide, acetic acid, ethanol, hydrochloric acid, sodium chloride,

calcium chloride, and sodium phosphate monobasic were obtained from

Vetec (RJ, Brazil).

Sample preparation

Ripe jabuticaba fruits (Plinia jaboticaba [Vell.] Berg, Sabara

genotype) were hand-picked on the morning of October, 2010, from a

farm in São José do Ismeril, in the municipality of Coqueiral (MG,

Brazil). The fruits for the experiment were selected, washed with tap

water, immersed in a sodium hypochlorite solution (200 mg kg-1) for 10

min, and crushed. The skins were weighed and separated into 3 fractions

of approximately 2.9 kg each. They were then placed in mesh metallic

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material baskets and dried in a food dehydrator for 36 h at 45°C with a 1

m s-1airflow. The skins were then ground into flour, packaged in

hermetically sealed flasks, and wrapped in aluminum foil. In this flour,

the particle size was determined using a sieve shaker, and most of the

flour particles were retained on the sieves between 32 mesh (0.5 mm) and

60 mesh (0.25 mm). According to Zanotto and Bellaver[9], the uniformity

index indicates the relative proportion between coarse, medium and fine

particles, which are defined according to diameters larger than 2 mm,

between 2 and 0.60 mm and smaller than 0.60 mm, respectively.

Therefore, JSF can be classified as fine.

Moisture

Moisture analyses were carried out in triplicate, based on the

methodology described by the Association of Official Analytical

Chemists – AOAC[10].

Preparation of extracts

Jabuticaba skin flour (JSF) was mixed with distilled water in the

proportion 1:5 (w/v). The solutions were mixed for 1h using a horizontal

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52

shaker set at room temperature and then centrifuged for 15 min at 10,000

× g at 4°C. The precipitate was discarded, and the resulting supernatant

was used for the enzymatic analyses as inhibitors in the enzymatic

analyses.

Analyzed enzymes

Type VI pancreatic porcine α-amylase (EC 3.2.1.1) (Sigma), porcine

pancreatic trypsin (EC 3.4.21.4), and type II porcine lipase (EC 3.1.1.3)

(Merck) were used in this study. α-glucosidase (EC 3.2.1.20) was

obtained from fresh pig duodenum. The tissue was triturated in a blender

with 0.5 mol L-1 Tris-HCl buffer, pH 8.0, at 4°C until a homogeneous

solution was obtained. The homogenate was filtered through a nylon

mesh and centrifuged at 2,500 × g for 10 min at 4°C. The supernatant was

collected and used as enzyme extract[11].

Activity of α-amylase

The determination of α-amylase activity was conducted according to

the methodology proposed by Noelting and Bernfeld[12]. 50 µL JSFE and

50 µL α-amylase were pre-incubated in a 37°C water bath for 30 min. A

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53

1% starch substrate was prepared in 0.05 mol L-1 Tris, pH 7.0, 0.038 mol

L-1 NaCl, and 0.1 mmol L-1 CaCl2. After the addition of 100 µL of the

substrate, the mixture was incubated for 4 periods of time. The reaction

was stopped by adding 200 µL DNS, and absorbance was measured in a

spectrophotometer at a wavelength of 540 nm.Results are relative to a

blank control.

Activity of α-glucosidase

The activity of α-glucosidase was measured according to the protocol

of Pereira et al.[13] using 5 mmol L-1p-nitrophenyl-α-D-glucopyranoside in

0.1 mol L-1 citrate-phosphate buffer, pH 7.0. For this assay, 50 µL JSFE

and 100 µL enzyme were incubated in a 37°C water bath for 4 periods of

time. The reaction was stopped by adding 1,000 µL of 0.05 mol L-1

NaOH, and the absorbances of the product were measured using a

spectrophotometer at a wavelength of 410 nm. Results are relative to a

blank control.

Activity of lipase

For the determination of lipase, a mixture of 100 µL lipase, 50 µL

JSFE and 50 µL of 8 mmol L-1p-nitrophenylpalmitate in 0.05 mmol L-1

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Tris-HCl, pH 8.0, with 0.5% Triton X-100, was incubated for 4 periods of

time after the addition of the substrate. The reaction was stopped by

transferring the tubes to an ice bath and adding 1,000 µL of 0.05 mmol L-

1 Tris-HCl, pH 8.0. The absorbance of the yellow p-nitrophenol product

was measured using a spectrophotometer at a wavelength of 410 nm[11].

Results are relative to a blank control.

Activity of trypsin

Trypsin activity was determined according to the method of Erlanger

et al.[14] Briefly, 200 µL JSFE and 200 µL enzyme were incubated in a

37°C water bath for 4 periods of time, after the addition of 800 µL Nα-

Benzoyl-DL-arginine p-nitroanilide (BApNA) prepared in 0.05 mol L-

1Tris, pH 8.2. (tri(hydroxymethyl)aminomethane) buffer with 20 mmol L-

1CaCl2. The reaction was stopped by adding 200 µL of 30% acetic acid,

and the absorbance was measured using a spectrophotometer at a

wavelength of 410 nm. Results are relative to a blank control.

Determination of enzyme inhibition

The inhibition of the enzymes was calculated according Pereira et

al.[13] from the determination of the slopes of the straight lines

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(absorbance x time) of the control enzyme (without plant extract) and

enzymes + inhibitor (with plant extracts) activity assays.The slope of the

line was determined by the velocity of the reaction and product formation

per minute, in which the presence of the inhibitor caused a decrease in

that slope. From this slope, the absorbance values were converted into

µmol of product through a standard curve of glucose for amylase, and of

p-nitrophenol for glycosidase and lipase, whereas for trypsin, the molar

extinction coefficient of BApNA was determined using the protocol of

Erlanger et al[14]. The result of inhibition was expressed in µmol min g-1

sample, called UEI (unit of enzyme inhibited).

Preparation of simulated gastric fluid

To simulate the natural digestion process in the stomach, in vitro

assays of enzymatic activities were also performed in the presence of a

simulated gastric fluid. The extracts were incubated with simulated

gastric fluid, prepared according to the United States Pharmacopeia[15]

and kept in a 37°C water bath for 1 h. The extracts were then neutralized

with sodium bicarbonate salt until they reached physiological pH; activity

assays were then performed.

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RESULTS AND DISCUSSION

Analyses of enzyme inhibition, where the extract is incubated with

simulated gastric fluid prior to the enzyme assay, try to simulate the

environment that the extract finds in the stomach before reaching the

intestine, aiming to observe if a low pH interferes with the interaction

between the enzyme and the components of the sample. Table 1 shows an

inhibition of 585.60 UEI and 560.00 UEI on the activity of α-amylase in

the absence and in the presence of simulated gastric fluid, respectively.

This shows that the inhibitor still acted on the gastric fluid, suggesting

that even in very acidic pH conditions, JSFE was able to maintain

practically the same inhibition of this enzyme.

Inhibition of α-amylase by JSFE may have occurred due to the

presence of phenolic compounds, especially anthocyanins, in JSF. A

previous study using the HPLC technique identified the phenolic acids

gallic acid, ellagic acid and salicylic acid in jabuticaba skins, as well as

the compounds gallocatechin and epicatechin, which was the major

one[17]. The anthocyanins cyanidin-3-glycoside and delphinidin-3-

glucoside were also identified[3]. Among the phenolic compounds that

Page 59: TESE_Casca de jabuticaba : inibição de enzimas digestivas

57

occur in jabuticaba skins, condensed tannins and anthocyanins are

probably the compounds that act more effectively in the inhibition of α-

amylase.

Table I. Inhibition of digestive enzymes by jabuticaba skin aqueous

extract, in UEI1 without and after exposure to simulated gastric fluid

Enzyme2

Without gastric fluid

After gastric fluid

α-Amylase 585.60 ± 0.00 560.00 ± 0.00 α-Glycosidase 0.31 ± 0.01 nd2

Lipase 0.14 ± 0.00 nd Trypsin 0.26 ± 0.01 0.03 ± 0.01 1Unit of enzyme inhibited, in µmol min-1g-1

Moisture contentof JSF in g 100 g-1: 21.69 Results from 3 assays ± standard deviation

2nd = no inhibition detected

Gallocatechin and epicatechin are flavonoids that comprise condensed

tannins. Studies show that jabuticaba skins have a high content of total

condensed tannins[6]. α-amylase was inhibited by condensed tannins,

extracted from Vitis vinífera grape seeds. This extract was fractionated

according to the molecular weight of procyanidins, and the activity of α-

amylase was reduced with the increase in the concentration of

procyanidins for all tested fractions. The fluorescence quenching method

demonstrated that inhibition occurs through the formation of a stable

interaction between procyanidin and the enzyme[18].

Page 60: TESE_Casca de jabuticaba : inibição de enzimas digestivas

58

Condensed tannins may be contributing to the inhibition of α-amylase

observed in this study. The stable interactions between the enzyme and

procyanidins, which occur at a high concentration in jabuticaba skins,

probably withstand the acidic conditions of the stomach, because the

inhibition in simulated gastric fluid was close to that observed in the

absence of gastric fluid.

Anthocyanins comprise approximately 36% of the total phenolic

compounds in jabuticaba skin flour[19].. Alezandro et al.[1] studied the

inhibitory potential of jabuticaba skins, and observed that the fully ripe

fruit successfully inhibited α-amylase, probably due to the higher

concentration of anthocyanins at this stage, and the same occurred in the

present study, which was also conducted with ripe jabuticaba skins. It has

been reported that anthocyanins measured glucose absorption via sodium

glucose transporter by intestinal membrane vesicles, and promote

upregulation of GLUT4 insulin-dependent glucose transport, through the

activation of adenosine monophosphate-activated protein kinase[19].

Analyses of the hypolipidemic effect of jabuticaba skins on rats show

that diets supplemented with 15% jabuticaba skin flour presented serum

glucose levels 8.8% lower than the control group[19]. The decrease in

Page 61: TESE_Casca de jabuticaba : inibição de enzimas digestivas

59

glucose levels is a strong indicator of α-amylase inhibition, because this

enzyme reduces the metabolism of starch and glucose absorption in the

intestine, confirming the inhibitory power of JSFE.

The use of natural sources for α-amylase inhibitors has recently gained

interest, especially in terms of avoiding side effects that arise from the use

of commercial inhibitors. The treatment of diabetes using enzyme

inhibitors derived from fruits, such as strawberries, raspberries, and

blueberries have been examined elsewhere[20-22].

Studies on the specific activity of gallic acid, ellagic and salicylic acid

as inhibitors of α-amylase were not found in the literature.

The digestion of carbohydrates begins in the mouth, through the

mechanical action of chewing and the salivary action of α-amylase. The

function of α-amylase is to initiate starch digestion in the mouth,

catalyzing the hydrolysis of α-1,4 glycosidic bonds in starch; however,

the enzyme cannot hydrolyze branched α-1,6 glycosidic bonds. The α-

amylase secreted by the pancreas has the same specificity as the salivary

form, yet with a higher enzymatic activity. The action of salivary α-

amylase occurs until the food in the stomach is mixed with gastric acid,

Page 62: TESE_Casca de jabuticaba : inibição de enzimas digestivas

60

which inactivates the enzyme; thus, no further processing of

carbohydrates occurs[23].

JSFE showed an inhibition of 0.31 and 0.14 UEI for α-glucosidase and

lipase, respectively, in the absence of gastric fluid (Tabela 1). Alezandro

et al.[9] found inhibition of ripe jabuticaba skins on lipase. The extraction

was carried out with extracted lyophilized powder in a solvent mixture,

comprising methanol/water/acetic acid in the ratio (70:30:0.5 v/v/v).

The disaccharides sucrose and lactose and the polysaccharide starch

are the main sources of carbohydrates in the normal human diet. The

glycosidic bond between monosaccharide residues in these compounds is

an α bond; thus, α-glucosidase inhibitors are more interesting to

investigate, when compared to β-glucosidase, which is of minor

importance in the energy metabolism of carbohydrates in humans. Thus,

the ability of JSFE to inhibit only α-glucosidase was examined.

α-glucosidase acts complementing the action of amylase during

carbohydrate digestion. Polysaccharides are hydrolyzed by α-amylase,

producing maltose and isomaltose, which can not be absorbed into the

bloodstream. Thus, it is necessary that these compounds are subsequently

hydrolyzed by intestinal α-glucosidase, in order to release glucose, which

Page 63: TESE_Casca de jabuticaba : inibição de enzimas digestivas

61

will be absorbed in the intestinal epithelium and inserted into the

bloodstream[24].

Lipases are hydrolases acting on carboxylic ester bonds, hydrolyzing

os triacilgliceróis. Sergent et al.[25] analyzed the inhibitory potential of 20

phenolic compounds on lipase and, among these compounds, ellagic and

gallic acid were investigated, as well as epicatechin. Ellagic acid showed

only 30% inhibitory potential on lipase, while gallic acid and epicatechin

had no significant effect. Ellagic acid was indentified in JSF[16] and may

been contributing to low the lipase inhibition in this study.

The addition of JSFE resulted in an inhibition of 0.258 UEI in the

activity of trypsin. The inhibition of trypsin is usually associated with

procyanidins present in the sample, which interact with these compounds

and the proteins, forming tannin-protein aggregates[26].Several studies

have confirmed this hypothesis, showing that procyanidins are quite

efficient in inhibiting proteases such as trypsin[26-28].

Abe et al.[6] studied the effect of ripening on the concentration of

condensed tannins in jabuticaba, and found a concentration of 48 g tannic

acid kg-1 fresh weight in ripe jabuticaba skins. Condensed tannins are

flavonoid polymers formed mostly by flavan-3-ol units, and phenolic

Page 64: TESE_Casca de jabuticaba : inibição de enzimas digestivas

62

hydroxyl groups that occur in their structure allow the formation of stable

bonds with proteins, allowing them to complex and precipitate these

compounds. Due to this ability, they are considered enzyme inhibitors.

When investigating the influence of carbohydrates on the interactions

of procyanidin B3 (catechin-(4β →8)-catechin) with trypsin, Gonçalves et

al.[29] used saturation transfer difference- nuclear magnetic resonance

(STD-NMR) to identify procyanidin B3 binding trypsin. The molar ratio

used was 1:30 (trypsin/procyanidin), due to the fact that preliminary

studies showed that, at this stoichiometry, procyanidin B3 is able to cause

a decrease in trypsin activity fluorescence. In this study, it was apparent

that trypsin saturation was transferred to the aromatic protons of

procyanidin. This ability of procyanidins to bind trypsin may be

responsible for the inhibitory activity JSFE presented on trypsin in this

study.

When in the presence of simulated gastric fluid, the inhibition of JSFE

decreased about 8.6 times, indicating that phenolic compounds present in

JSFE experienced a reduction in their stability. Studies suggest that

gastrointestinal conditions may adversely affect the bioavailability of

Page 65: TESE_Casca de jabuticaba : inibição de enzimas digestivas

63

epigallocatechin-O-gallate[30], a condensed tannin whose bioavailability

has been widely analyzed[10,32].

Krokk and Hagerman[33] conducted studies on the stability of

epigallocatechin-O-gallate, a condensed tannin, when introduced in an in

vitro simulated digestive system, under a reduced oxygen concentration,

pH conditions, gastrointestinal enzymes, bile and food components. The

results found by these authors indicate that the stability of

epigallocatechin-O-gallate in solutions with a pH of 1.8 ± 0.1, similar to

the stomach, under a reduced oxygen concentration, remained stable;

however, in the absence of food or digestive components, it was lost by

90%. The authors suggest that the phenolic compounds have different

destinations and purposes, as they are ingested as compounds or as

constituents of foods or beverages. Thus, despite JSFE has its stability

greatly reduced, it is possible that as JSF its stability is preserved.

Research efforts focused on the inhibition of these enzymes are

important for the treatment of diseases, such as pancreatitis, cystic

fibrosis, emphysema, and asthma. However, because of the fact that

trypsin is also responsible for the degradation of proteins into peptides

Page 66: TESE_Casca de jabuticaba : inibição de enzimas digestivas

64

and amino acids that are more easily absorbed through the intestinal

mucosa, its inhibition may sequentially lead to its lower absorption[26].

CONCLUSIONS

JSFE inhibited α-amylase and there was a little difference between the

inhibition in the presence and in the absence of simulated gastric fluid.

This inhibition is probably due to the phenolic compounds present in

jabuticaba skin flour, highlighting the anthocyanins and flavonoids

constituents of condensed tannins. This inhibition showed that jabuticaba

skin flour might potentially serve as a good alternative for the control of

diseases, such as type 2 diabetes and obesity, through the reduction in the

breakdown of ingested starch.

ACKNOWLEDGMENTS

The authors would like to thank CAPES, FAPEMIG, and CNPq for the

financial support.

Page 67: TESE_Casca de jabuticaba : inibição de enzimas digestivas

65

REFERENCES

1. Alezandro, M.R.; Dubé, P.; Desjardins, Y.; Lajolo, F.M.;

Genovese, M.I. Comparative study of chemical and phenolic

compositions of two species of jaboticaba: Myrciaria jaboticaba

(Vell.) Berg and Myrciaria cauliflora (Mart.) O. Berg. Food

Research International 2013, 54, 468–477.

2. Lima, A.J.B.; Corrêa, A.D.; Dantas-Barros, A.M.; Nelson, D.L.;

Amorim, A.C.L. Sugars, organic acids, minerals and lipids in

jabuticaba. Revista Brasileira de Fruticultura 2011a, 33, 540–550.

3. Lima A.J.B.; Corrêa, A.D.; Saczk, A.A.; Martins, M.P.; Castilho,

R.O. Anthocyanins, pigment stability and antioxidant activity in

jabuticaba [Myrciaria cauliflora (Mart.) O. Berg] 2011b, Revista

Brasileira de Fruticultura 33, 877–887.

4. Bordiga, M.; Travaglia, F.; Locatelli, M.; Coissom, J.D.; Arlorio,

M. Characterisation of polymeric skin and seed proanthocyanidins

during ripeningin six Vitis vinifera L. cv. Food Chemistry

2011,127, 180–187.

5. Leite-Legatti, A.V.; Batista, A.G.; Dragano, N.R.V.; Marques,

A.C.; Malta, L.G.; Riccio, M.F.; Eberlin, M.N.; Machado, A.R.T.;

Page 68: TESE_Casca de jabuticaba : inibição de enzimas digestivas

66

Carvalho-Silva, L.B.L.; Ruiz, A.L.T.G.; Carvalho, J.E.; Pastore,

G.M.; Júnior, M.R.M. Jaboticaba peel: antioxidant compounds,

antiproliferative and antimutagenic activities. Food Research

International 2012, 49, 596-503.

6. Abe, L.T.; Lajolo, F.M.L.; Genovese, M.I. Potential dietary

sources of ellagic acid and other antioxidants among fruits

consumed in Brazil: Jabuticaba (Myrciaria jaboticaba (Vell.)

Berg). Journal of the Science of Food and Agriculture 2012, 92,

1679–1687.

7. Wu, S-B.; Wu, J.; Yin, Z.; Zhang, J.; Long, C.; Kennely, E.J.;

Zheng, S. Bioactive and Marker Compounds from Two Edible

Dark-Colored Myrciaria Fruits and the Synthesis of Jaboticabin.

Journal of Agricultural and Food Chemistry 2013, 61: 4035−4043.

8. Reynertson, K.A.; Wallace, A.M.; Adachi, S.; Gil, R.R.; Yang, H.;

Basile, M.J.;D’Armiento, J.; Weinstein, I.B.; Kennelly, E.J.

Bioactive Depsides and Anthocyanins from Jaboticaba (Myrciaria

cauliflora) Journal of Natural Products2006, 69, 1228-1230.

Page 69: TESE_Casca de jabuticaba : inibição de enzimas digestivas

67

9. Zanotto, D. L.; Bellaver, C. (1996). Método de determinação da

granulometria de ingredientes para uso em rações de suínos e

aves. Comunicado Técnico: Embrapa.

10. Association of Official Analytical Chemistry (2005).Official

Methods of Analysis of the association of the analytical chemists.

17th Ed. Washington.

11. Souza, S.P.; Pereira, L.L.S.; Souza, A.A.; Santos, C.D. Inhibition

of pancreatic lipase by extracts of Baccharis trimera: Evaluation

of anti-nutrients and effect on glycosidases. Revista Brasileira de

Farmacognosia 2010,21, 450–455.

12. Noelting, G.; Bernfeld, P. Sur les enzymes

amylolytiques-III. La β-amylase: dosage d’activité et contrôle de

l’absence d’ α-amylase. Helvetica Chimica Acta 1948, 31, 286–

290.

13. Pereira, L.S.; Santos, C.D.; Sátiro, L.C.; Marcussi, S.; Pereira,

C.A.; Souza, S.P. Ação inibitória e estabilidade do extrato de

farinha de feijão branco sobre enzimas digestivas na presença de

fluido gástrico simulado. Revista Brasileira de Farmacognosia

2011, 92, 367-372.

Page 70: TESE_Casca de jabuticaba : inibição de enzimas digestivas

68

14. Erlanger, B.F.; Kokowsky, N.; Cohen, W. The preparation and

properties of two new chromogenic substrates of trypsin. Archives

of Biochemistry and Biophysics 1961, 95, 271–278.

15. The United States Pharmacopeia (2005). The national formulary

NF 18 (Pharmacopeial Convention Ing). Rockvile.

16. Lage, F.F.; Simão, A.A.; Guedes, M.N.S.; Ramos, V.O.; Sousa,

R.V.; Corrêa, A.D. Jabuticaba [Plinia jaboticaba (Vell) Berg]

skins decrease lipid peroxidation: hepatoprotective and

antihyperlipidemic effects. African Journal of Biotechnology

2014, 13, 1295-1302.

17. Gonçalves, R.; Mateus, N.M.; Freitas, V. Inhibition of a-amylase

activity by condensed tannins. Food Chemistry 2011a,125, 665-

672.

18. Araújo, C.R.; Esteves, E.A.; Dessimoni-Pinto, N.A.; Batista, A.G.

Myrciaria cauliflora Peel Flour Had a Hypolipidemic Effect in

Rats Fed a Moderately High-Fat Diet. Journal of Medicinal Food

2014,17, 262-267.

19. Flores, F.P.; Singh, R.K.; Kerr , W.L.; Pegg, R.; Kong, F.

Antioxidant and Enzyme Inhibitory Activities of Blueberry

Page 71: TESE_Casca de jabuticaba : inibição de enzimas digestivas

69

Anthocyanins Prepared Using Different Solvents Journal of

Agricultural and Food Chemistry 2013,61, 4441−4447.

20. Cheplick, S.; Kwon, Y.; Bhowmik, P.; Shetty, M. Clonal variation

in raspberry fruit phenolics and relevance for diabetes and

hypertension management. Journal of Food Biochemistry

2007,31, 656–679.

21. Pinto, M.; Carvalho, J.; Lajolo, F.; Genovese, M.; Shetty, K.

Evaluation of anti-proliferative, anti-type 2 diabetes and anti-

hypertension potential of ellagitannins from strawberries (Fragaria

x ananassa Duch.) using in vitro models. Journal of Medicinal

Food 2010, 5, 1–9.

22. Stull, A.; Cash, K.; Johnson, W.; Champagne, C.; Cefalu, W.

Bioactives in blueberries improve insulin sensitivity in obese,

insulin-resistant men and women. Journal of Nutrition 2010,140,

1764–1768.

23. Moriel, P.; Madureira, H.L.; Uwagoya, A.K.Y.; Wlian, L.;

Pincinato, E.C. Influence of smoke in salivary amylase activity

and in the glycemic curve. Revista de Nutrição 2010, 23, 565–

572.

Page 72: TESE_Casca de jabuticaba : inibição de enzimas digestivas

70

24. Zhang, L., Hogan, S.; Li, J.; Sun, S.; Canning, C.; Zheng, S.J.;

Zhou, K. Grape skin extract inhibits mammalian intestinal α-

glucosidase activity and suppresses postprandial glycemic

response in streptozocin-treated mice. Food Chemistry 2011, 126,

466–471.

25. Sergent, T.; Vanderstraeten, J.; Winand, J.; Beguin, P.; Schneider,

Y-J. Phenolic compounds and plant extracts as potential natural

anti-obesity substances. Food Chemistry 2012, 135, 68–73.

26. Gonçalves, R.; Soares, S.; Mateus, N.; Freitas, V. Inhibition of

trypsin by condensed tannins and wine. Journal of Agricultural

and Food Chemistry 2007, 55, 7596–7601.

27. Gonçalves, R.; Mateus, N.; Freitas, V. Biological relevance of the

interaction between procyanidins and trypsin: A multi-technique

approach. Journal of Agricultural and Food Chemistry 2010, 58,

11924–11931.

28. Zhang, L.; Li, J.; Hogan, S.; Chung, H.; Welbaum, G.E.; Zhou, K.

Inhibitory effect of raspberries on starch digestive enzyme and

their antioxidant properties and phenolic composition. Food

Chemistry 2010, 119, 592–599.

Page 73: TESE_Casca de jabuticaba : inibição de enzimas digestivas

71

29. Gonçalves, R.; Mateus, N.M.; Freitas, V. Influence of

carbohydrates on the interaction of procyanidin b3 with trypsin.

Journal of Agricultural and Food Chemistry 2011b, 59, 11794–

11802.

30. Long, H.; Zhu, Y.X.; Gregor, M.; Tian, F.F.; Coury, L.; Kissinger,

C.B. et al. Liquid chromatography with multi-channel

electrochemical detection for the determination of

epigallocatechin gallate in rat plasma utilizing an automated blood

sampling device. Journal of Chromatography B 2001, 763, 47–51.

31. Dube, A.; Nicolazzo, J.A.; Larson, I. Assessment of plasma

concentrations of (−)-epigallocatechin gallate in mice following

administration of a dose reflecting consumption of a standard

green tea beverage. Food Chemistry 2011, 128, 7–13.

32. Williamson, G.; Dionisi, F.; Renouf, M. Flavanols from green tea

and phenolic acids from coffee: Critical quantitative evaluation of

the pharmacokinetic data in humans after consumption of single

doses of beverages. Molecular Nutrition & Food Research 2011,

55, 864–873.

Page 74: TESE_Casca de jabuticaba : inibição de enzimas digestivas

72

33. Krook, M.A.; Hagerman, A.E. Stability of polyphenols

epigallocatechin gallate and pentagalloyl glucose in a simulated

digestive system. Food Research International 2012, 49, 112–116.

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73

ARTIGO 2

Submetido para a Revista LWT – Food Science and Technology

Formato conforme normas da revista

Jabuticaba skin flour as a functional food ingredient: Phenolic profile, antioxidant potential and functional-technological properties F.F. Lagea1*, A.D. Corrêaa*, A.P.C. Alvesa, A.A. Saczka, F.C. Oliveiraa, M.M. Mendonçaa

Chemistry Department, Universidade Federal de Lavras, 37200-000, Lavras, MG, Brazil.

ABSTRACT

Jabuticaba skin flour (JSF) is especially rich in phenolic compounds with

antioxidant potential, but little is known about their characterization and

about the functional-technological properties of this flour. The objective

of this study was to identify and quantify phenolics, measure their

antioxidant capacity and investigate the functional-technological

properties of JSF, in order to verify the feasibility of its use in the food

industry. Gallic, ellagic and salicylic acids were identified in JSF, as well 1 * Corresponding authors: Biochemistry Laboratory, Chemistry Department, Universidade Federal de Lavras, 37200-000, Lavras, MG, Brazil. Tel: +55 (35) 38291272; fax number: +55 (35) 38291271. Email address:[email protected] (F.F. Lage) and [email protected] (A.D. Corrêa)

Page 76: TESE_Casca de jabuticaba : inibição de enzimas digestivas

74

as monomers of condensed tannins, e.g. epicatechin and gallocatechin.

The phenolic compound which occurred in larger amounts was

epicatechin. Analyses of functional-technological properties indicated that

JSF has good water absorption and emulsion stability. JSF shows up as a

promising alternative to be used as a natural antioxidant and as an

additive in formulations, such as soups, sauces, sausages, pasta, cheese,

pastries and bakery products.

Keywords: Plinia jaboticaba, phenolic compounds,antioxidant activity,

HPLC, functional-technological properties.

1. Introduction

Jabuticaba is a fruit of the Myrtaceae family with a high incidence

in southern and southeastern Brazil. Jabuticaba trees are strong and

perennial trees, which remain in productive phase for a period of 30-50

years. The fruits are globose berry, mostly black with reddish skin,

reaching up to 3 cm in diameter, are consumed fresh, and as liqueurs and

jam. The residues produced by the consumption of this fruit are skins and

seeds (Danner et al., 2006; Lima, Corrêa, Dantas-Barros, Nelson, &

Amorim, 2011a).

Page 77: TESE_Casca de jabuticaba : inibição de enzimas digestivas

75

Jabuticaba skins are rich in phenolic compounds, especially in

anthocyanins, which are responsible for their characteristic color, can be

highlighted (Lima, Corrêa, Saczk, Martins, & Castilho, 2011b). Phenolic

compounds are among the most active antioxidants present in plants, as

they act through various mechanisms, and their action depends on

concentration, compound structure, number of hydroxyl groups and their

distribution; there may be synergism or antagonism among the different

compounds (Palafox-Carlos, Yahi,a & González-Aguilar, 2012; Zhang,

Wang, & Mi, 2011).

Recent research shows that jabuticaba has a high antioxidant

potential (Abe, Lajolo, & Genovese, 2012; Lima, Corrêa, Saczk, Martins,

& Castilho, 2011b; Rufino, Alves, Fernandes, & Brito, 2011; Santos,

Veggi, & Meireles, 2010). Studies performed by Leite-Legatti et al.

(2012) with jabuticaba skins show that there is a high relation between

antioxidant activity and content of phenolic compounds. Determining the

composition and concentration of each phenolic compound can help in

understanding the observed antioxidant activity.

Ellagic acid was identified in the skin by HPLC, as well as the

following anthocyanins: cyanidin-3-glucoside, delphinidin-3-glucoside,

Page 78: TESE_Casca de jabuticaba : inibição de enzimas digestivas

76

cyanidin 3-O-glucopyranoside and quercetin (Abe, Lajolo, & Genovese,

2012; Einbond, Reynertson, Luo, Basile, & Kennelly, 2004; Lima,

Corrêa, Saczk, Martins, & Castilho, 2011b). However, there are other

phenolic compounds which have not been identified.

Jabuticaba skins show up as a promising alternative for use as a

functional food by the food industry because, besides a high antioxidant

potential, they have a good nutritional value. According to Lima, Corrêa,

Alves, Abreu, & Dantas-Barros (2008), they present high contents of

soluble and insoluble fiber (27.03 and 6.77 g 100 g-1 dry matter (DM),

respectively), are rich in minerals, such as potassium (1,496.67 mg 100 g-

1 DM), magnesium (90.00 mg 100 g-1 DM), iron (1.68 mg 100 g-1 DM)

and manganese (1.71 mg 100 g-1 DM), as well as in vitamin C (0.025 g

100 g -1 DM).

Nutritional guidelines emphasizing the importance of fiber and

antioxidants in the diet have increased the demand for products that are

rich in these components (Agboola, Mofolasayo, Watts, & Aluko, 2010).

Jabuticaba skins efficiently meet these requirements, which makes the use

of their flour as a promising functional food ingredient.Functional foods

can be naturally present or added in processed food products. The

Page 79: TESE_Casca de jabuticaba : inibição de enzimas digestivas

77

commercial demand for functional foods has grown greatly in recent

years. Consumers have changed their attitudes when choosing food to

consume and are increasingly concerned about the potential health

benefits that food can provide. Therefore, knowing the functional-

technological properties of JSF can aid in their application for the

formulation of new products.

Thus, the objective of this study was to identify and quantify

phenolic compounds, measure their antioxidant capacity, and investigate

the functional-technological properties of JSF, in order to verify the

feasibility of its use in the food industry.

2. Material and methods

2.1 Reagents and standards

Sodium hypochlorite, ethanol, hydrochloric acid and acetone were

acquired from Vetec Química Fina (RJ - Brazil), methanol from JT Baker

Chemical Co. (Phillipsburg, NJ) and trolox from Sigma-Aldrich (St.

Louis, MO, USA). For the preparation of the mobile phase used in the

HPLC analyses, ultrapure Milli-Q water (Millipore, Billerica, MA, USA),

acetic acid and methanol (Merck, Darmstadt, Germany) were used. HPLC

Page 80: TESE_Casca de jabuticaba : inibição de enzimas digestivas

78

grade standards of gallic, p-coumaric, ferulic, ellagic, 3,4-

dihydroxybenzoic, syringic and salicylic acids were obtained from Sigma-

Aldrich (St. Louis, MO, USA), as well as the condensed tannin

monomers gallocatechin, catechin, epigallocatechin gallate and

resveratrol. Vanillic acid and m-and o-cumaric acids were obtained from

Fluka (St. Louis, MO, USA). Stock standard solutions were prepared in

dimethylsulfoxide and/or methanol (Merck).

2.2 Sample preparation

The harvest of jabuticaba (Plinia jaboticaba (Vell.)Berg) ripe

fruits, genotype Sabará, was made in October 2010, in the morning, by

hand, on Fazenda São José do Ismeril, in the municipality of Coqueiral,

MG, Brazil.

The fruits were transported to the laboratory, where they were

selected, washed in tap water, sanitized with sodium hypochlorite

solution (200 mg kg-1), by a 10-minute immersion; they were then

squeezed and the skins were weighed and separated into three fractions of

approximately 2.9 kg.

Page 81: TESE_Casca de jabuticaba : inibição de enzimas digestivas

79

The jabuticaba skins were dried in a food dehydrator, in mesh

metallic material baskets, at a temperature of 45°C, with a 1 m s-1 air flow

over a period of 36 hours. The skins were then ground and the resulting

jabuticaba skin flour (JSF) was packaged in hermetically sealed flasks in

three replicates, wrapped in aluminum foil, stored at room temperature

and subjected to analyses. In this flour, the particle size was determined

using a sieve shaker, and most of the flour particles were retained on the

sieves between 32 mesh (0.5 mm) and 60 mesh (0.25 mm). According to

Zanotto and Bellaver (1996), the uniformity index indicates the relative

proportion between coarse, medium and fine

particles, which are defined according to diameters larger than 2 mm,

between 2 and 0.60 mm and smaller than 0.60 mm, respectively.

Therefore, JSF can be classified as fine.

2.3 Extraction and quantification of phenolic compounds

The extraction of phenolic compounds (in three replicates) in JSF

was performed with 50% methanol under reflux for three consecutive

times, at 80°C, at a ratio of 1:25 (w/v). The extracts were collected and

evaporated to 25 mL. The content of phenolic compounds was measured

Page 82: TESE_Casca de jabuticaba : inibição de enzimas digestivas

80

using the Folin-Denis method, with tannic acid as a standard (AOAC,

1995).

2.4 Determination of antioxidant activity

The antioxidant activity was determined with a method proposed by

Re et al. (1999), with modifications made by Rufino et al. (2007). Four

different dilutions were made to the assays, and subsequently a calibration

curve was constructed. For the analyses, 3.0 mL of the ABTS•+ radical

were placed in a test tube with a 30 µL aliquot of each extract dilution

and homogenized on a magnetic stirrer. The absorbance was measured at

734 nm after 6 minutes of reaction, using ethanol as a blank.

Calculations were made with the absorbances obtained from

different extract dilutions (four concentrations), and a graph was plotted

for each sample, with the absorbance on the y-axis and the concentration

for each dilution (mg L-1) on the x-axis, determining the line equation. In

this equation, the absorbance corresponding to 1.000 µmol L-1 trolox

standard was replaced; thus, it was possible to find the concentration of

the sample (mg L-1), equivalent to 1.000 µmol trolox L-1. The final result,

Page 83: TESE_Casca de jabuticaba : inibição de enzimas digestivas

81

which was expressed in µmol L-1 g-1, was calculated by dividing 1.000

(µmol L-1) by the x value (g) and multiplying it by 1 g.

2.5 Chromatographic study of phenolic compounds

Chromatographic analyses were performed using an Agilent HPLC

equipment model 1100, and the best response was obtained at a

wavelength of 280 nm. The extracts of phenolic compounds and the

standards were injected into an Ascentis C18 column (25 cm x 4.6 mm x

5 mm), attached to a Supelguard Ascentis C18 pre-column (2 cm x 4.0

mm x 5 µm). The mobile phase was composed of the solutions: 2% acetic

acid (A) and methanol:water:acetic acid (70:28:2 v/v/v) (B). The flux

used in all analyses was 1.00 mL min-1; the injection volume was 20 µL.

Analyses were performed in a total time of 65 minutes at 15ºC in a

gradient-type system: 100% solvent A for 5 minutes, 70% solvent A for

20 minutes, 60% solvent A for 18 minutes , 55% solvent A for 7 minutes,

0% solvent A for 10 minutes. Until the end of the run, solvent A was

increased to 100%, in order to balance the column.

The phenolic compounds in JSF were identified by comparison

with retention times of standards, and confirmed by co-chromatography

Page 84: TESE_Casca de jabuticaba : inibição de enzimas digestivas

82

of extracts and standards. For the quantification of the phenolic

compounds, the external standardization method was used. The analytical

curves of the compounds standard solutions found in the samples were

obtained by dilutions of the stock solutions (1,0 x 10-3 mol L-1), resulting

in a concentration range from 5,0 x 10-7 to 1,5 x 10-3 mol L-1. Calibration

curves were constructed by plotting the average detector response (n=3)

to the peak area as a function of concentration.

Addition of standards to the extracts was also used as an

identification parameter. Quantitation was performed using external

standardization with concentrations of standard stock solutions: gallic

acid (85.06 mg L-1), gallocatechin (153.13 mg L-1), 3,4 dihydroxybenzoic

acid (77.06 mg L-1), catechin (145.14 mg L-1), chlorogenic acid (177.15

mg L-1), epigallocatechin gallate (229.18 mg L-1), vanillic acid (84.07 mg

L-1) , epicatechin (145.13 mg L-1), para, meta, and ortho coumaric acids

(82.08 mg L-1), ferulic acid (97.09 mg L-1), resveratrol (114.12 mg L-1),

ellagic acid (151.09 mg L-1) and salicylic acid (69.06 mg L-1). Each

solution was injected three times on the HPLC system, with the purpose

of obtaining concentration means and retention times.

Page 85: TESE_Casca de jabuticaba : inibição de enzimas digestivas

83

2.6 Functional-technological properties

2.6.1 Water and oil absorption

JSF was suspended in water or oil, mixed at high speed

(Robot Classic mixer - Mallory) and then centrifuged. The volume of the

supernatant was measured, and the amount of water or oil absorbed was

multiplied by their respective densities for conversion to grams (Okezie &

Bello, 1988).

2.6.2 Nitrogen solubility

JSF was mixed in distilled water, and the pH was adjusted to 2, 3,

4, 5, 6, 7, 8 and 9 with NaOH or HCl solution. Then, it was centrifuged

and the supernatant was analyzed according to the Kjeldahl method

(Beuchat, 1977).

2.6.3 Foam volume

JSF was suspended in distilled water and agitated for 3.5 minutes

(Robot Classic mixer - Mallory); the mixture was transferred to a

graduated cylinder, in which foam volumes were determined at different

times (0, 30, 60 and 120 minutes). The foam volume, expressed as a

Page 86: TESE_Casca de jabuticaba : inibição de enzimas digestivas

84

percentage, was calculated considering the foam volume at time 0 as

100% (Wang, Caballero-Corboba & Sgarbieri, 1992).

2.6.4 Emulsion Stability

JSF was dispersed in distilled water and the oil was slowly added

under agitation for 30 seconds (Robot Classic mixer – Mallory); it was

then homogenized at high speed for another 60 seconds. The volumetric

change of foam, oil and aqueous phase was observed after 30 minutes, 2

hours and 6 hours (Okezie & Bello, 1988).

3. Results and discussion

The content of phenolic compounds in JSF was 8.45 ± 0.3 g tannic

acid 100 g-1 DM. Lima, Corrêa, Alves Abreu, & Dantas-Barros (2008)

determined a phenolic compounds content of 11.99 g tannic acid 100 g-1

DM in JSF using lyophilized jabuticaba skins, higher than that of husks at

45ºC. Environmental factors, such as harvest time, rainfall and soil

nutrition may have been decisive for the differences among the levels of

phenolic compounds in JSF, as well as dehydration process.

Lyophilization better preserves bioactive compounds; however, it is a

Page 87: TESE_Casca de jabuticaba : inibição de enzimas digestivas

85

relatively expensive process. Food drying using a food dehydrator is a

cheaper and quite efficient alternative.

The phenolic extract of JSF showed good antioxidant potential

(866.39 µmol L-1 g-1) by the ABTS method. In a previous study, in which

the methods ABTS, phosphomolybdenum and β-carotene/linoleic acid

were used to measure the antioxidant activity in JSF, the ABTS method

resulted in better responses (Lima, Corrêa, Saczk, Martins, & Castilho,

2011b); for this reason, this was the method used in this study.

The phenolic profile of JSF was investigated and three phenolic

acids were identified, as well as two monomers of condensed tannins,

presenting the following quantitative order: epicatechin ˃ salicylic acid >

ellagic acid ˃ gallic acid > gallocatechin (Figure 1). The total content of

phenolic compounds was 2.68 g 100 g-1 DM (Table 1), lower than the one

determined by the colorimetric method. However, it is possible to observe

in Figure 1 that there are other non-identified peaks, which could lead to

higher contents.

Page 88: TESE_Casca de jabuticaba : inibição de enzimas digestivas

86

0 10 20 30 40 50 60-5

0

5

10

15

20

25

30

Inte

nsity

(m

Vol

ts)

Time (min)

1

2

3

4

5

Fig. 1.Chromatogram of total phenolics extract. Peak identification: 1- gallic acid; 2- gallocatechin; 3 – epicatechin; 4- ellagic acid; 5- salicylic acid.

Page 89: TESE_Casca de jabuticaba : inibição de enzimas digestivas

87

Table 1 Phenolics average (g 100 g-1 DM) in JSF, by HPLC Phenolic compound

Structure

Retention time (min)

Phenolic

content (g 100 g-1 DM)

Gallic acid

7.44 0.11

Gallocatechin

8.89 0.01

Epicatechin

21.95 1.9

Ellagic acid

51.39 0.12

Salicylic acid

52.14 0.54

Total 2.68

Page 90: TESE_Casca de jabuticaba : inibição de enzimas digestivas

88

Using the HPLC method, Lima, Corrêa, Saczk, Martins, &

Castilho (2011b) identified the anthocyanins cyanidin-3-glucoside and

delphinidin-3-glucoside in jabuticaba Sabará skins, which were harvested

from the same propoerty and the same plants as the jabuticabas used in

this study, but in previous years.

There are no other studies in the literature that detected condensed

tannins in jabuticaba skins by HPLC. The amounts of gallocatechin and

epicatechin together represent 71.27% of the total content of phenolic

compounds quantified.

Gallocatechin, when polymerized, forms prodelphinidin, which is

a condensed tannin. Due to the occurrence of many hydroxyl groups in its

structure, gallocatechins have a high antioxidant effect (Cai, Xing, Sun,

Zhan, & Corke, 2005). The gallocatechin detected in JSF may contribute

to its good antioxidant potential.

Phenolic acids are reported as good antioxidants. This antioxidant

action is probably due to the occurrence of an easily ionizable carboxyl

group in its structure, which is an efficient hydrogen donor (Palafox-

Carlos, Yahia & González-Aguilar, 2012).

Page 91: TESE_Casca de jabuticaba : inibição de enzimas digestivas

89

Studies with other jabuticaba skins in which salicylic acid has

been quantified for comparison were not found in the literature. Salicylic

acid is derived from hydrolysis of acetylsalicylic acid in living organisms,

and has significant anti-inflammatory properties. Prolonged exposure to

diets of silicates from fruits and vegetables may be beneficial for

inflammatory processes, as well as for some cardiovascular diseases

(Battezzati, Fiorillo, Spadafranca, Bertoli, & Testolin, 2006).

Gallic and ellagic acids presented similar concentrations. Abe,

Lajolo, & Genovese (2012), using the HPLC technique, found a content

of 2.25 g 100 g-1 in the fresh weight of the jabuticaba lyophilized fruit.

80% acetone was used as an extragent, and the extract underwent

subsequent acid hydrolysis. Extraction in fresh jabuticaba skins was

probably determinant for the higher content of ellagic acid in relation to

that quantified in this study, in addition to the influence of harvest year,

rainfall and soil nutrition, among other factors.

Ellagic acid has four OH groups attached to the benzofuran

structure. It has a minimum solubility in water; however, its solubility

increases in organic solvents, such as methanol and dimethyl sulfoxide

(DMSO). This feature implies that ellagic acid can act as a good

Page 92: TESE_Casca de jabuticaba : inibição de enzimas digestivas

90

lipophilic antioxidant (Hayes, Allen, Brunton, Grady, & Kerry, 2011).

Several studies confirm the antioxidant power of ellagic acid (Cuartero,

Ortuno, Truchado, Garcia, Tomás-Barberán, & Albero, 2011; Hayes,

Allen, Brunton, Grady, & Kerry, 2011; Kumar, Raja, Vidhya, & Devaraj,

2012). The presence of ellagic acid confirms the high antioxidant power

of JSF, which makes it an interesting alternative as a substitute for

synthetic antioxidants used in the food industry.

Gallic acid has a carboxyl group and three hydroxyl groups in its

structure, which are available to donate hydrogens, and may then

contribute significantly to the antioxidant activity of JSF (Table 1).

Water absorption by JSF was 350% and oil absorption was

475.55%. JSF had a good water absorption, when compared to the water

absorption of proteins isolated from legumes and yam bean flour varieties

Country Ekona and Sosso Chad (Pastor-Cavada, Juan, Pastor, Alaiz &

Vioque, 2010; Njintang et al., 2007). This high water absorption can be

attributed to the presence of a considerable amount of fibers and

carbohydrates in the flour. Flours with a high water absorption capacity

can be used in products in which a good viscosity is required, such as

Page 93: TESE_Casca de jabuticaba : inibição de enzimas digestivas

91

soups and sauces, sausage, pasta, processed cheese and bakery products

(Kaushal, Kumar, & Sharma, 2012).

At 30 minutes, there was a retention of only 50% of the initial

foam volume. At 60 minutes, there was no longer foam, indicating that

the foam formed by JSF is not very stable, and therefore has no good

foaming characteristics. Foam stability in good flours suggest that the

native proteins, which are soluble in the continuous phase (water), are

very active on the surface of these flours (Kaushal, Kumar, & Sharma,

2012). The protein content in JSF is low, corresponding to 1.16 g 100g-1

DM (Lima, Corrêa, Alves, Abreu, & Dantas-Barros, 2008), which may

explain the low stability of the foam formed.

Changes in pH resulted in variations in the sample nitrogen

solubility. The isoelectric point of vegetable proteins is between 3 and 5.

In general, nitrogen solubility is minimal at this point and increases as the

pH moves away (Naves, Corrêa, Abreu, & Santos, 2010). Nitrogen

solubility in JSF remained constant from pH 2.0 through 5.0 and

increased in pH 6.0, keeping constant again up to pH 9.0.

The average volumes of foam, oil and aqueous phase observed

when analyzing the emulsion stability in JSF are shown in Table 2. After

Page 94: TESE_Casca de jabuticaba : inibição de enzimas digestivas

92

2 hours of agitation, a 25% reduction in foam was observed, as well as a

small increase in the oil volume. Thus, JSF has a considerable emulsion

stability. The results indicate that JSF can be used in the production of

sausage, soups and pastries.

Table 2 Emulsion stability: average volume of foam, oil and aqueous phase at times: 0.5, 2.0 and 6.0 hours

Average volume (mL) Time after

agitation (hours) Foam Oil Aqueous phase

0.5 2 10 9

2.0 1.5 10.5 9

6.0 1.5 10.5 9

The studies conducted show that JSF has a high potential to be

used as a natural antioxidant, in replacement of the synthetic antioxidants

used in the food industry. JSF was also demonstrated to have good water

absorption and emulsion stability, properties that indicate it as a

promising alternative to be used as an additive in formulations such as

soups, sauces, sausage, pasta, cheese, pastries and bakery products.

Page 95: TESE_Casca de jabuticaba : inibição de enzimas digestivas

93

4. Conclusions

JSF has a high content of phenolic compounds, in which three

phenolic acids and two monomers of condensed tannins were identified,

presenting the following quantitative order: epicatechin ˃ salicylic acid >

ellagic acid ˃ gallic acid > gallocatechin, in addition to others that have

not been identified in this study.

JSF has a good antioxidant potential, probably due to phenolic

compounds. Therefore, the JSF extract shows up as a promising

alternative to be used as a natural antioxidant in food industry, in

replacement of synthetic antioxidants.

The functional-technological properties of JSF indicate that this

flour can be used in the formulation of foods, such as soups, sauces,

sausages, pasta, cheese, pastries and bakery products, enriching them not

only with nutrientes, but also with antioxidants.

REFERENCES

Abe, L. T., Lajolo, F. M. L., & Genovese, M. I.(2012). Potential dietary

sources of ellagic acid and other antioxidants among fruits consumed in

Page 96: TESE_Casca de jabuticaba : inibição de enzimas digestivas

94

Brazil: Jabuticaba (Myrciaria jaboticaba (Vell.) Berg).Journal of the

Science of Food and Agriculture, 92, 1679–1687.

Agboola, S. O., Mofolasayo, O. A., Watts, B. M., & Aluko, R. E. (2010).

Functional properties of yellow field pea (Pisum sativum L.) seed flours

and the in vitro bioactive properties of their polyphenols. Food Research

International, 43, 582–588.

Agostini-Costa, T. S., Lima, A., & Lima, V. V. (2003). Determinação de

tanino em pedúnculo de caju: método da vanilina versus método do

butanol ácido. Química Nova, 26(5), 763-765.

AOAC.(1995). Official Methods of Analysis. (16th ed.). Washington, DC:

Association of Official Analytical Chemists.

Battezzati, A., Fiorillo, G., Spadafranca, A., Bertoli, S., & Testolin, G.

(2006).Measurement of salicylic acid in human serum using stable

isotope dilution and gas chromatography–mass spectrometry.Analytical

Biochemistry, 354, 274–278.

Page 97: TESE_Casca de jabuticaba : inibição de enzimas digestivas

95

Beuchat, L.R. (1977). Functional and eletrophoretic characteristics of

succinylated peanut flour protein.Journal of Agricultural and Food

Chemistry, 25(2), 258-261.

Cai, Y-Z., Xing, J., Sun, M., Zhan, Z-Q., & Corke, H. (2005). Phenolic

antioxidants (hydrolyzable tannins, flavonols, and anthocyanins)

identified by lc-esi-ms and maldi-qit-tof ms from rosa chinensis flowers.

Journal of Agricultural and Food Chemistry, 53, 9940-9948.

Cuartero, M, Ortuno, J. A., Truchado, P., Garcia, M. S., Tomás-Barberán,

F. A., & Albero, M. I. (2011).Voltammetric behaviour and square-wave

voltammetric determination of the potent antioxidant and anticarcinogenic

agent ellagic acid in foodstuffs.Food Chemistry, 128, 549–554.

Danner, M. A., Citadin, I., Fernandes –Jr, A. A., Assmann, A. P., Mazaro,

S. M., Donazzolo, J., & Sasso, S. A. Z. (2006). Enraizamento de

jabuticabeira (Plinia trunciflora) por mergulhia aérea. Revista Brasileira

de Fruticultura, 28(3), 530-532.

Page 98: TESE_Casca de jabuticaba : inibição de enzimas digestivas

96

Einbond, L. S., Reynertson, K. A., Luo, X-D, Basile, M. J., & Kennelly,

E. J. (2004). Anthocyanin antioxidants from edible fruits.Food Chemistry,

84(1), 23-28.

Hayes, J. E., Allen, P., Brunton, N., Grady, M. N. O, & Kerry, J. P.

(2011).Phenolic composition and in vitro antioxidant capacity of four

commercial phytochemical products: olive leaf extract (Olea europaea

L.), lutein, sesamol and ellagic acid. Food Chemistry, 126, 948–955.

Kaushal, P., Kumar, V., & Sharma, H. K. (2012). Comparative study of

physicochemical, functional, antinutritional and pasting properties of taro

(Colocasia esculenta), rice (Oryza sativa) flour, pigeonpea (Cajanus

cajan) flour and their blends. LWT – Food Science and Technology, 48,

59-68.

Kumar, K. N., Raja, S. B., Vidhya, N., & Devaraj, S. N. (2012). Ellagic

acid modulates antioxidant status, ornithine decarboxylase expression,

and aberrant crypt foci progression in 1,2- dimethylhydrazine-instigated

Page 99: TESE_Casca de jabuticaba : inibição de enzimas digestivas

97

colon preneoplastic lesions in rats. Journal of Agricultural and Food

Chemistry, 60, 3665−3672.

Leite-Legatti, A. V., Batista, A. G., Dragano, N. R. V., Marques, A. C.,

Malta, L. G., Riccio, M. F., Eberlin, M. N., Machado, A. R. T., Carvalho-

Silva, L. B.L, Ruiz, A. L. T. G., Carvalho, J. E., Pastore, G. M., & Júnior,

M. R. M. (2012). Jaboticaba peel: antioxidant compounds,

antiproliferative and antimutagenic activities.Food Research

International, 49, 596-503.

Lima, A. J. B., Corrêa, A. D., Alves, A. P. C., Abreu, C. P. P., & Dantas-

Barros, A. M. (2008). Caracterização química do fruto jabuticaba

(Myrciaria cauliflora Berg) e de suas frações. Archivos Latinoamericanos

de Nutrición, 58(4), 416-421.

Lima, A. J. B., Corrêa, A. D., Dantas-Barros, A. M., Nelson, D. L., &

Amorim, A.C.L. (2011a). Sugars, organic acids, minerals and lipids in

jabuticaba. Revista Brasileira de Fruticultura, 33(2), 540-550.

Page 100: TESE_Casca de jabuticaba : inibição de enzimas digestivas

98

Lima, A. J. B., Corrêa, A. D., Saczk, A. A., Martins, M. P., & Castilho,

R. O. (2011b). Anthocyanins, pigment stability and antioxidant activity in

jabuticaba [Myrciaria cauliflora (Mart.) O. Berg]. Revista Brasileira de

Fruticultura, 33(3), 877-887.

Naves, L. P., Corrêa, A. D., Abreu, C. M. P., & Santos, C. D. (2010).

Nutrientes e propriedades funcionais em sementes de abóbora (Cucurbita

maxima) submetidas a diferentes processamentos. Ciência e Tecnologia

de Alimentos, 30(1), 185-190.

Njintang, Y. N., Mbofung, C. M. F., Moates, G. K., Parker, M. L., Craig,

F., Smith, A. C., & Waldron, W. K. (2007). Functional properties of five

varieties of taro flour, and relationship to creep recovery and sensory

characteristics of achu (tare based paste). Journal of Food Engineering,

82, 114-120.

Okezie, B. O., & Bello, A. B. (1988). Physicochemical and functional

properties of winged beanflour and isolated compared with soy isolate.

Journal of Food Science, 53 (2), 450-454.

Page 101: TESE_Casca de jabuticaba : inibição de enzimas digestivas

99

Palafox-Carlos, H., Yahia, E. M., & González-Aguilar, G. A.

(2012).Identification and quantification of major phenolic compounds

from mango (Mangifera indica, cv. Ataulfo) fruit by hplc–dad–ms/ms-esi

and their individual contribution to the antioxidant activity during

ripening. Food Chemistry, 135, 105–111.

Pastor-Cavada, E., Juan R. Pastor, J. E., Alaiz, M., & Vioque, J.

(2010).Protein isolates from two mediterranean legumes: Lathyrus

clymenum and Lathyrus annuus.chemical composition, functional

properties and protein characterization. Food Chemistry, 122, 533-538.

Porgali, E., & Büyüktuncel, E. (2012).Determination of phenolic

composition and antioxidant capacity of native red wines by high

performance liquid chromatography and spectrophotometric

methods.Food Research International, 45, 145–154.

Re, R., Pellegrini N., Proteggente A., Pannala A., Yang M., & Rice-Evans

C. (1999). Antioxidant activity applying an improved ABTS radical

Page 102: TESE_Casca de jabuticaba : inibição de enzimas digestivas

100

cation decolorization assay. Free Radical Biology and Medicine, 26,

1231-1237.

Rufino, M. S. M., Alves, R. E., Fernandes, F. A. N., & Brito, E. S.

(2011).Free radical scavenging behavior of ten exotic tropical fruits

extracts. Food Research International, 44, 2072–2075.

Santos, D. T., Veggi, P. C., & Meireles, M. A. A. (2010).Extraction of

antioxidant compounds from jabuticaba (Myrciaria cauliflora) skins:

yield, composition and economical evaluation. Journal of Food

Engineering, 101, 23–31.

Wang, S. H., Caballero-Corboba, G. M.; & Sgarbieri, V. C.

(1992).Propriedades funcionais de misturas de farinhas de trigo e soja-

desengordurada, pré-tratada em microondas. Ciência e Tecnologia de

Alimentos, 12(1), 14-25.

Page 103: TESE_Casca de jabuticaba : inibição de enzimas digestivas

101

Zanotto, D. L., & Bellaver, C. (1996). Método de determinação da

granulometria de ingredientes para uso em rações de suínos e aves.

Comunicado Técnico: Embrapa.

Zhang, J., Zheng-Wu Wang, Z-W., Mi, Q. (2011). Phenolic compounds

from Canna edulis Ker residue and their antioxidant activity. LWT - Food

Science and Technology 44, 2091-2096.

Page 104: TESE_Casca de jabuticaba : inibição de enzimas digestivas

102

ARTIGO 3

Publicado pela revista African Journal of Biotechnology

Formato conforme normas da revista

Jabuticaba skins decrease lipid peroxidation and have hepatoprotective and

antihyperlipidemic effects

LAGE Fabíola Fonseca1*, SIMÃO, Anderson Assaid1, GUEDESMayara

Neves Santos1, RAMOS Vinicius de Oliveira1, SOUSA Raimundo Vicente

de2, CORRÊA Angelita Duarte1*

1Chemistry Department, Biochemistry Laboratory, Universidade Federal de

Lavras – UFLA, PO Box 3037, Zip Code 37200.000, Lavras, MG, Brazil.

2Veterinary Medicine Laboratory, Universidade Federal de Lavras – UFLA, Zip

Code 37200.000, Lavras, MG, Brazil

_______________________________

*Corresponding author: Telephone number: +55 (35) 38291272; Fax: +55 (35)

38291271 Email:[email protected] (F.F. Lage) and [email protected]

(A.D. Corrêa).

Page 105: TESE_Casca de jabuticaba : inibição de enzimas digestivas

103

Jabuticaba skins decrease lipid peroxidation and have

hepatoprotective and antihyperlipidemic effects

ABSTRACT

The effect of Jabuticaba [Plinia jaboticaba (Vell.) Berg] Skin Flour (JSF)

was studied on peroxidation, plasma and hepatic lipid profiles of female

rats, as well as quantification and characterization of phenolic

compounds. The animals were divided into four groups of eight rats. The

groups received 0 (control); 0.5; 1.5 and 3.0 g JSF per 100 g diet. The diet

with 3.0% JSF increased the HDL level by 20.23% compared to the

control. The groups that received JSF had lower AST and ALT activities,

when compared to the control group. There was a decrease of macro

vesicular steatosis in the liver of animals fed the diet supplemented with

3.0% JSF. The diets containing 1.5% and 3.0% JSF reduced lipid

peroxidation in the liver by about 50%. JSF was effective in protecting

against dyslipidemia, because it increased the serum level of HDL

cholesterol, showed a good antioxidant activity and demonstrated

hepatoprotective effect.

Page 106: TESE_Casca de jabuticaba : inibição de enzimas digestivas

104

Keywords: Plinia jaboticaba, phenolic compounds, HDL cholesterol,

antioxidant action, HPLC.

Abbreviations: ABTS - 2,2′-azinobis-(3-etilbenzotiazolin-6-sulphonic) acid ADC - average daily consumption ADG - average daily weight gain ALT - alanine aminotransferase AOAC - Association of Official Analytical Chemists AST - aspartate aminotransferase DM – dry matter FER - feed efficiency ratio GGT - gamma glutamyl transferase HDLc - high-density lipoprotein cholesterol HPLC - High-performance liquid chromatography JSF - jabuticaba skin flour LDLc - low-density lipoprotein cholesterol MDA - malondialdehyde acid NFE – Nitrogen-free extract TBARS - Thiobarbituric acid reactive substances

INTRODUCTION

Jabuticaba [Plinia jaboticaba (Vell.) Berg] is a typical Brazilian fruit

that features pleasant sensory characteristics, with its soft, juicy and

bittersweet pulp (Danner et al., 2006). When consumed fresh, the skin is

discarded as waste. The fruit has high water content and sugars, which

makes it highly perishable, with a short life after harvest. Aiming to

minimize significant economic losses, several studies have been

Page 107: TESE_Casca de jabuticaba : inibição de enzimas digestivas

105

conducted for a better use of the fruits (Alves et al., 2013; Asquieri et al.,

2004). Jabuticaba skin contains bioactive compounds with potential to

promote health benefits. Research has shown that they have an

antiproliferative effect against leukemia and prostate cancer cells (Leite-

Legatti et al., 2012).

Jabuticaba Skin Flour (JSF) is rich in soluble and insoluble fiber

[27.03 and 6.77 g 100 g-1 dry matter (DM), respectively] and has a high

content of total phenolic compounds (11.99 g 100 g-1 DM), including

anthocyanins (2.06 g 100 g-1 DM), responsible for its characteristic color

(Lima et al., 2008, 2011b). High-performance liquid chromatography

(HPLC) analyses detected the anthocyanins cyanidin-3-glucoside and

delphinidin-3-glucoside in JSF (Leite-Legatti et al., 2012). It presents

antioxidant potential, probably due to the high content of phenolic

compounds (Lima et al., 2008, 2011a). The consumption of fiber and

phenolic compounds can beneficially affect the population health, and

are known to be important in the prevention and treatment of diseases.

Afonso et al. (2013) suggested that phenolic compounds attenuate

oxidative stress and reduce cholesterol levels in the blood of rats. Food

that is rich in phenolic compounds, such as green tea and blueberry,

Page 108: TESE_Casca de jabuticaba : inibição de enzimas digestivas

106

show an inhibitory effect on hepatic steatosis (Park et al., 2011; Liu et

al., 2011). The occurrence of non-alcoholic hepatic steatosis has been

associated with the excess accumulation of lipids in the liver, liver injury

and dyslipidemia. Hepatic steatosis causes elevations in serum

aminotransferases, and the analysis of these enzymes is one of the forms

to diagnose its occurrence. Diets containing antioxidants have been used

for the prevention and as a strategy to limit the accumulation of lipids

and liver damage (Park et al., 2011; Bruno et al., 2008).

Jabuticaba skin have chemical characteristics that demonstrate

their potential as functional and/or nutraceutical food; however, studies

on possible applications in health promotion are scarce. In this context,

the objective of this study was to analyze the effect of JSF on

peroxidation, plasma and hepatic lipid profiles of female rats, and

quantification and characterization of its phenolic compounds.

MATERIAL AND METHODS

Preparation of the jabuticaba skin flour (JSF)

P. jaboticaba (Vell.) Berg fruits, Sabará genotype, were hand-picked on

São José do Ismeril Farm, in the municipality of Coqueiral, MG, Brazil,

Page 109: TESE_Casca de jabuticaba : inibição de enzimas digestivas

107

transported to the laboratory, where they were selected, washed in tap

water, sanitized with sodium hypochlorite solution (200 mg kg-1), by a 10

min immersion; they were then squeezed and the skins were weighed and

separated into three lots of approximately 2.9 kg. The jabuticaba skins

were dried in a food dehydrator, in mesh metallic material baskets, at a

temperature of 45°C, with a 1 m s-1 air flow over a period of 36 h. The

skins were then ground and the resulting JSF was packaged in

hermetically sealed flasks in three replicates, wrapped in aluminum foil,

stored at room temperature and subjected to analysis. This JSF was

classified as fine grain.

Proximate composition

The proximate composition (moisture, ether extract, crude protein (N X

6.25), ash, dietary fiber and nitrogen-free extract) was performed, based

on the methodology described by the Association of Official Analytical

Chemists (AOAC, 2005).

Page 110: TESE_Casca de jabuticaba : inibição de enzimas digestivas

108

Chromatographic study of phenolic compounds

The extraction of phenolic compounds was performed using 50%

methanol in the ratio 1:25 (w/v). Chromatographic analyses were

performed using an Agilent HPLC equipment model 1100, and the best

response was obtained at a wavelength of 280 nm. The extract of

phenolic compounds and the standards were injected, in three replicates,

into an Ascentis C18 column (250 mm × 4.6 mm × 5 µm), attached to a

Supelguard Ascentis C18 pre-column (20 mm × 4.0 mm × 5 µm). The

mobile phase was composed of the solutions: 2% acetic acid (A) and

methanol:water:acetic acid (70:28:2 v/v/v) (B). The flux used in all

analyses was 1.00 ml min-1; the injection volume was 20 µL. Analyses

were performed in a total time of 65 min at 15°C in a gradient-type

system: 100% solvent A for 5 min, 70% solvent A for 20 min, 60%

solvent A for 18 min, 55% solvent A for 7 min, 0% solvent A for 10 min.

Until the end of the run, solvent A was increased to 100%, in order to

balance the column. Addition of standards to the extracts was also used

as an identification parameter. Quantitation was performed using external

standardization with concentrations of standard stock solutions: Gallic, p-

coumaric, ferulic, ellagic, 3,4-dihydroxybenzoic, syringic and salicylic

Page 111: TESE_Casca de jabuticaba : inibição de enzimas digestivas

109

acids, as well as the gallocatechin, catechin, epigallocatechin gallate and

resveratrol (Sigma-Aldrich - St. Louis, MO, USA). Vanillic acid and m-

and o-cumaric acids (Fluka - St. Louis, MO, USA). Stock standard

solutions were prepared in dimethylsulfoxide and/or methanol (Merck).

Each solution was injected three times on the HPLC system, with the

purpose of obtaining concentration means and retention times.

Animals and treatments

All procedures were performed in accordance with the ethical

principles in animal experimentation, adopted by the Ethics Committee

on Animal Use of the Universidade Federal de Lavras (Protocol 009/11,

approved on 09/01/2011).

Thirty two female Fischer rats were used, with a body weight of

approximately 140 g, divided into four groups with eight animals in each

group. The animals were kept in individual cages, in a room with a

temperature of 25 ± 3°C (light/dark cycle of 12 h) with access to water

and feed ad libitum for a period of 28 days. The experimental diets were

prepared according to AIN-93G (Reeves et al., 1993) modified by the

addition of crystalline cholesterol (0.5 g 100 g-1 diet) and sodium cholate

Page 112: TESE_Casca de jabuticaba : inibição de enzimas digestivas

110

(0.25 g 100 g-1 diet). The four groups were divided according to the

amount of JSF added to the diet: 0 (control); 0.5, 1.5 and 3.0 g 100 g-1

diet (Table 1).

Feed consumption and animal weight were monitored weekly, in

order to calculate the average daily consumption (ADC), the average

daily weight gain (ADG) and the feed efficiency ratio (FER). At the end

of the experiment, the animals were fasted for about 12 h, and then were

anesthetized with thiopental sodium, intraperitoneally. Blood was

removed from the heart and then centrifuged at 2,500 x g for 5 min for the

collection of the plasma, which was stored at - 20°C. The liver was

removed by median laparotomy, washed with 0.9% saline solution,

weighed and stored at -25°C for further analyses.

Page 113: TESE_Casca de jabuticaba : inibição de enzimas digestivas

111

Table 1 Composition of the experimental diets

Diets (g 100 g-1 diet)

Ingredients Control (0) 0.5 1.5 3.0

Starch 40 40 40 40

Casein 20 20 20 20

Sucrose 10 10 10 10

Oil 10 10 10 10

Cellulose 5 5 5 5

Mineral mixture 3.5 3.5 3.5 3.5

Vitamin mixture 1 1 1 1

Methionine 0.5 0.5 0.5 0.5

Cholesterol 1 1 1 1

Sodium cholate 0.25 0.25 0.25 0.25

JSF1 0 0.5 1.5 3.0

Kaolin 8.75 8.25 7.25 5.75

Caloric value (cal g-1) 3,022.32 2,975.31 2,912.32 3,019.97 1JSF – Jabuticaba skin flour.

Blood analyses

The analyses were performed with blood plasma. For all tests, Lab

Test kits were used. Analyses of total cholesterol and of the HDL-c

fraction were performed, as well as triacylglycerols, cholesterol in VLDL

+ LDL fractions, activities of aspartate aminotransferase (AST), alanine

aminotransferase (ALT) and gamma glutamyl transferase (GGT) were

also determined.

Page 114: TESE_Casca de jabuticaba : inibição de enzimas digestivas

112

Analyses in the liver

Moisture, lipid and total cholesterol

The livers were lyophilized until constant weight and finely

ground. Moisture and lipid content were determined using the methods

proposed by AOAC (2005). The extraction of cholesterol was carried out

with isopropanol (Haug and Hostmark, 1987) and the dosage was

performed in the same way for the blood analyses.

Thiobarbituric acid reactive substances

The peroxidation of lipids isolated from the liver of animals was

determined by the formation of thiobarbituric acid reactive substances

(TBARS), according to Winterbourn et al. (1981). The pigment produced

by the colorimetric reaction was read in a spectrophotometer at 535 nm.

The TBARS concentration was calculated from the standard curve of

1,1,3,3 tetraethoxypropane. The results were expressed as nmoles of

malondialdehyde acid (MDA) g-1 protein.

Histopathological analysis

A liver fragment from each animal was fixed in 10% formalin.

The fragments were soaked in paraffin, sectioned (5 µm) and stained with

Page 115: TESE_Casca de jabuticaba : inibição de enzimas digestivas

113

hematoxylin and eosin (HE method). The slides were evaluated under a

microscope and identified for the presence of hepatic steatosis,

considering mild (+), moderate (+ +) or severe (+ + +) lesion.

Statistical analysis

The experimental design was completely randomized with four

treatments, which were the control group (0%) and the groups containing

0.5, 1.5 and 3.0% JSF, with eight replicates, and each animal represented

an experimental plot. For the analyses of ADC, ADG and FER, split plots

in time were used. The software Sisvar (Ferreira, 2003) was used to

perform the analysis of variance and, when significant, the regression

analysis was performed, with p ≤ 0.05.

RESULTS AND DISCUSSION

The proximate composition of JSF is presented in Table 2. The

lipid content was low, but higher than that found by Leite et al. (2001)

and Lima et al. (Lima 2011b) in lyophilized jabuticaba skin samples (1.27

and 1.16 g 100 g-1 DM, respectively). Lima et al. (2011a) reported

Page 116: TESE_Casca de jabuticaba : inibição de enzimas digestivas

114

contents of crude protein and ash (1.16 and 4.40 g 100 g-1 DM,

respectively) for Sabará skins, lower than those found in this study. On

the other hand, the contents of soluble (7.73 g 100 g-1 DM) and insoluble

fiber (35.13 g 100 g-1 DM) were higher than those reported by Lima et al.

(2011a) (6.80 g 100 g-1 DM for soluble fiber and 26.43 g 100 g-1 DM for

insoluble fiber). The component with the highest content was dietary

fiber. These differences are probably inherent in harvest, among other

factors.

Table 2 Proximate composition1 of the jabuticaba skin flour, in g 100 g-1

Constituents Contents Moisture 21.69 ± 0.20 Lipids 1.59 ± 0.41 Crude protein (N x 6,25) 5.53 ± 0.18 Ash 5.46 ± 0.57 Insoluble fiber Soluble fiber Total dietary fiber NFE2

27.51 ± 1.08 6.05 ± 0.78 33.56 ± 1.45 32.17 ± 1.30

1Data are the mean of triplicate ± standard deviation. 2NFE – Nitrogen-free

extract

These differences are probably inherent in harvest, among other

factors. In the chromatographic analyses of the JSF extract, phenolic acids

and flavonoids were identified, presenting the following quantitative

order: epicatechin ˃ salicylic acid ˃ ellagic acid ˃ gallic acid ˃

Page 117: TESE_Casca de jabuticaba : inibição de enzimas digestivas

115

gallocatechin (Figure 1) and the total content of phenolic compounds was

2.68 g 100 g-1 DM (Table 3).

0 10 20 30 40 50 60-5

0

5

10

15

20

25

30

Inte

nsity

(m

Vol

ts)

Time (min)

1

2

3

4

5

Figure 1.Chromatogram of the JSF extract Peak identification: 1- gallic acid; 2- gallocatechin; 3 – epicatechin; 4- ellagic acid; 5- salicylic acid. Table 3.Phenolics average in jabuticaba skin flour, by HPLC

Phenolic compounds Phenolic content (g 100 g-1 DM) Gallic acid 0.11 Gallocatechin 0.01 Epicatechin 1.9 Ellagic acid 0.12 Salicylic acid 0.54 Total 2.68

The anthocyanins cyanidin-3-glucoside and delphinidin-3-

glucoside were identified in Sabará JSF by HPLC (Leite-Legatti et al.,

Page 118: TESE_Casca de jabuticaba : inibição de enzimas digestivas

116

2012). JSF has proven antioxidant action (Leite-Legatti et al., 2012),

probably due to the high content of phenolic compounds. In Table 4, the

analyses of ADC, ADG and FER are shown

The analyses of variance for these variables using the split-plot

scheme in time showed significant difference at 1% by f test, just for the

time. Lenquiste et al. (2012) evaluated the effect of lyophilized jabuticaba

skin on rats, in the proportions 0, 1, 2 and 4% added to the diets rich in

fat, and did not observe significant statistical differences in the average

daily consumption (ADC) and average daily weight gain (ADG) of the

animals. These results suggest that the addition of JSF did not affect the

palatability of the diets.

Table 4.Averagedaily consumption (ADC), average daily weight gain (ADG) and feed efficiency ratio (FER) of animal during the experimental phase

Diets Control

(0%JSF1) 0.5% JSF 1.5% JSF 3.0% JSF

ADC (g) 17.35 17.11 18.55 17.94 ADG (g) 1.43 1.15 1.46 1.43 FER 0.09 0.07 0.08 0.09

1JSF – Jabuticaba skin flour.

The analyses of total cholesterol, triacylglycerols and GGT activity

carried in the blood of the animals showed no significant difference and

averages are shown in Table 5.

Page 119: TESE_Casca de jabuticaba : inibição de enzimas digestivas

117

Table 5 Total cholesterol, triacylglycerols (TAG) and gama glutamyl transferase (GGT) of animal during the experimental phase

Diets Control

(0% JSF1) 0.5% JSF 1.5% JSF 3.0% JSF

Total cholesterol 193.14 165.99 147.56 166.37 TAG 29.72 25.3 26.73 26.10 GGT 4.87 4.46 3.72 3.82 1JSF – Jabuticaba skin flour.

The analyses of total cholesterol, triacylglycerols and GGT

activity carried in the blood of the animals showed no significant

difference and averages are shown in Table 5. The diet supplemented

with 3.0% JSF had the highest increase in the level of HDL-c, compared

to the control (Figure 2), that was, 20.23%. In a research conducted by

Lenquiste et al. (2012), using lyophilized jabuticaba skin, the authors also

reported that there was no significant difference for the levels of total

cholesterol and triacylglycerols between the diets supplemented with

jabuticaba skins and the control and that there were statistical differences

for the level of HDL-c. The diets supplemented with 2 and 4% jabuticaba

skins showed the lowest values of HDL-c.

Page 120: TESE_Casca de jabuticaba : inibição de enzimas digestivas

118

Figure 2.Analyses in the blood (A) and liver (B) of animals, after four weeks with the experimental diets (p ≤ 0.05).

Phenolic compounds, which are antioxidants, may be responsible

for the increase in HDL-c. The accumulation of cholesterol in

erythrocytes, leukocytes, platelets and endothelial cells can lead to a

reduction in the antioxidant defense systems and cause an increase in the

concentration of reactive species (Afonso et al., 2013). Flavonoids act to

inactivate free radicals in hydrophilic and lipophilic cellular

Page 121: TESE_Casca de jabuticaba : inibição de enzimas digestivas

119

compartments and have the ability to donate hydrogen atoms, inhibiting

chain reactions caused by free radicals (Degáspari and Waszczynscyj,

2004). The flavonoids identified in JSF may have acted as lipophilic

antioxidants, attenuating the oxidative stress associated with

cardiovascular diseases, which may have increased HDL levels.

One possible mechanism proposed for the reduction of plasma

cholesterol levels is the formation of insoluble complexes with bile acids,

increasing their fecal excretion, therefore there is no reabsorption of bile

acids; cholesterol is then used to synthesize new bile acids, thus

decreasing the level of cholesterol (Mäkynena et al., 2013). Studies

indicate that phenolic compounds can induce an increase in the fecal

excretion of bile acids (Lee et al., 2010). The high content of these

compounds in JSF may have increased the fecal excretion of sterols, bile

acids and non-fecal cholesterol, contributing to the occurrence of the

antihyperlipidemic action of the flour. Although, not significant, a

decrease in total cholesterol was observed in the animals. Analyses of the

enzymes AST and ALT are used to identify changes in the function of the

liver and of the biliary tract, and the enzyme GGT identifies biliary

lesions. There was no statistical difference between the control group and

Page 122: TESE_Casca de jabuticaba : inibição de enzimas digestivas

120

the treatments in relation to the enzyme GGT (Table 5). It was observed

in Figure 2 that the groups that received JSF showed activities of AST

and ALT significantly lower than the control group (p ≤ 0.05). JSF is

probably acting as a hepatoprotective, since all groups received 1.0 g

cholesterol, therefore with an accumulation of fat in the liver. The results

suggest that this accumulation of fat was less harmful to the animals that

received the treatment with JSF.

Total flavonoids extracted from the fruit Rosa laevigata Michx

showed a significant hepatoprotective effect on mice that suffered liver

damage, caused by the ingestion of paracetamol. The results were based

on the determination of liver enzymes and histopathological tests (Liu et

al., 2001). The authors suggest that this effect is due to the antioxidant

potential of flavonoids. The decrease in the levels of AST and ALT,

caused by the addition of JSF in the diets, may be due to its high content

of phenolic compounds. Confirming these results, the histopathological

study revealed a significant decrease in macrovesicular steatosis in the

liver of the animals fed the diet containing 3.0% JSF (Figure 3).

Page 123: TESE_Casca de jabuticaba : inibição de enzimas digestivas

121

Figure 3.Distribution of macrovesicular steatosis observed in the histopathological analysis of the liver of the animals after four weeks of experiment. JSF – Jabuticaba skin flour.

The increase in cholesterol intake has been associated with lipid

peroxidation processes. Analysis of the lipid peroxidation index in the

plasma of hamsters treated with hypercholesterolemic diets show an

increase in the occurrence of thiobarbituric acid reactive substances

(TBARS) (Sánchez-Muniz, 2012). Diets containing 1.5 and 3.0% JSF

reduced the production of TBARS by about 50% in the liver of animals

with an average weight of 140 g, indicating that JSF conferred protection

against oxidative attack (Figure 2). Lenquiste et al. (2012) analyzed the

antioxidant potential, by the 2,2′-azinobis-(3-etilbenzotiazolin-6-

Page 124: TESE_Casca de jabuticaba : inibição de enzimas digestivas

122

sulphonic) acid (ABTS) method, of the plasma of rats treated with a diet

containing 0, 1, 2 and 4% lyophilized jabuticaba skin, and observed that

there was an increase in the levels of ABTS with the diet with up to 2%

jabuticaba skin for animals with an average weight of 250 g, also

protecting against oxidative attack. The colonic microbiota causes the

fermentation of phenolic compounds that occur in matrices rich in fibers,

and releases absorbable compounds (Liu et al., 2001).

Regarding flavonoids, colonic bacteria share the heterocyclic ring

and degrade flavonoids into phenyl acids that can be absorbed. After

absorption, they are conjugated in the liver by glucuronidation, sulfation,

methylation, or are metabolized into smaller phenolic compounds. They

are able to inhibit cell proliferation and oxidative stress, as well as induce

enzyme detoxification, apoptosis and activate the immune system (Guida-

Cardoso et al., 2004). The phenolic acids and flavonoids present in JSF,

after being metabolized and deposited in the liver of the animals, may be

acting to inhibit oxidative stress and cause body detoxification. There was

no significant difference for liver moisture, and the average moisture

content was 52.79 g 100 g-1. There was a reduction in the level of

cholesterol and lipids in the liver of the animals, compared to the control.

Page 125: TESE_Casca de jabuticaba : inibição de enzimas digestivas

123

The high content of fiber and phenolic compounds in JSF may be

responsible for these results. Hepatic cholesterol is the result of the

balance between the cholesterol acquired through food, the cholesterol

synthesized by the body and the cholesterol eliminated by the liver.

Cholesterol has a ring structure, which the human body is unable to

metabolize into CO2 and H2O, and is then eliminated by the liver as

unchanged cholesterol into the bile, whichtransports it to the intestine for

elimination, either as a component of plasma lipoproteins, or as bile salts,

which are excreted in the feaces (Pérez-Jimenéz, 2009). The animals fed

diets supplemented with 3.0% JSF showed a decrease in the cholesterol

level of 37.39% in the liver, when compared to the animals fed the control

diet (Figure 2). The phenolic compounds in JSF may be acting to cause

the decrease in cholesterol synthesis.

CONCLUSION

The JSF was effective in the protection against dyslipidemia, because

it increases the serum level of cholesterol in HDL. The JSF has a high

content of phenolic compounds and these components may be responsible

for the occurrence of the hepatoprotective effect observed. Furthermore,

Page 126: TESE_Casca de jabuticaba : inibição de enzimas digestivas

124

the JSF has an antioxidant activity, since it protected the liver against

lipoperoxidation. The phenolic acids and flavonoids identified

epicatechin, salicylic acid, ellagic acid, gallic acid and gallocatechin,

probably are responsible for this antioxidant activity.

CONFLICT OF INTERESTS

The author(s) have not declared any conflict of interests.

ACKNOWLEDGMENTS

The authors thank the development agencies CAPES, FAPEMIG, and

CNPq for financial support for the completion of this study.

REFERENCES

Afonso MA, Silva AM, Carvalho EBT, Rivelli DP, Barros ABM, Rogero

MM, Lottenberg AM, Torres RP, Mancini-Filho J (2013). Phenolic

compounds from Rosemary (Rosmarinus officinalis L.) attenuate

oxidative stress and reduce blood cholesterol concentrations in diet-

induced hypercholesterolemic rats. Nutr. Metab. 10: 19-28.

Page 127: TESE_Casca de jabuticaba : inibição de enzimas digestivas

125

Alves APC, Corrêa AD, Pinheiro ACM, Oliveira FC (2013). Flour

andanthocyanin extracts of jaboticaba skins used as a natural dye in

yogurt. Int. J. Food Sci. Technol. 48: 2007-2013.

Asquieri ER, Candido MA, Damiani C, Assis EM (2004). Fabricación de

vinoblanco y tinto de jabuticaba (Myrciaria jaboticaba Berg) utilizando

la pulpa y la cáscara respectivamente. Alimentaria 355: 97-109.

Association of Official Analytical Chemistry (2005). Official Methods of

Analysis of the association of the analytical chemists.17th Ed.

Washington.

Bruno RS, Dugan CE, Smyth JA, DiNatale DA, Koo SI (2008). Green tea

extract protects leptin-leficient, spontaneously obese mice from hepatic

steatosis and injury. J. Nutr. 138: 323-331.

Danner MA, Citadin I, Fernandes-Jr AA, Assmann AP, Mazaro SM,

Donazzolo J, Sasso SAZ (2006). Enraizamento de jabuticabeira (Plinia

trunciflora) por mergulhia aérea. Rev. Bras. Frutic. 28: 530-5321.

Degáspari CH, Waszczynscyj N (2004). Propriedades antioxidantes de

compostos fenólicos. Visão Acadêmica 5: 33-40.

Page 128: TESE_Casca de jabuticaba : inibição de enzimas digestivas

126

Guida-Cardoso SM, Pinto WJ, Ogo SH, Reyes FGR, Areas MA (2004).

Dietary fiber reduces lipid peroxidation and mean arterial blood pressure

in hypercholesterolemic hamsters. Alimentaria 359: 31-34.

Haug A, Hostmark AT (1987). Lipoprotein lipases, lipoproteins and

tissue lipids in rats fed fish oil or coconut oil. J. Nutr. 117: 1011-1017.

Ferreira DF (2003). SISVAR: versão 4.6 (build 61) software. Lavras:

UFLA. Disponível em: <htpp://www.dex.ufla.br/danielff/dff02.htm>

Acesso em: 27 setembro 2012.

Lee J-S, Bok S-H, Jeon S-M, Kim H-J, Do K-M, Park Y-B, Choi M-S

(2010). Antihyperlipidemic effects of buckwheat leaf and flower in rats

fed a high-fat diet. Food Chem. 119: 235-240.

Leite AV, Malta LG, Riccio MF, Eberlin MN, Pastore GM, Júnior MRM

(2011).Antioxidant potential of rat plasma by administration of freeze-

dried jaboticaba peel (Myrciaria jaboticabaVell Berg). J. Agric. Food

Chem. 59: 2277-2283.

Leite-Legatti AV, Batista AG, Dragano NRV, Marques AC, Malta LG,

Riccio MF, Eberlin MN, Machado ART, Carvalho-Silva LBL, Ruiz

ALTG, Carvalho JE, Pastore G M, Júnior MRM (2012). Jaboticaba peel:

Page 129: TESE_Casca de jabuticaba : inibição de enzimas digestivas

127

antioxidant compounds, antiproliferative and antimutagenic activities.

Food Res. Int. 49: 596-503.

Lenquiste SA, Batista AG, Marineli RS, Dragano NRV, Maróstica Jr. MR

(2012). Freeze-dried jaboticaba peel added to high-fat diet increases

HDL-cholesterol and improves insulin resistance in obese rats. Food Res.

Int. 49:153–160.

Lima AJB, Corrêa AD, Alves APC, Abreu CPP, Dantas-Barros AM

(2008). Caracterização química do fruto jabuticaba (Myrciaria cauliflora

Berg) e de suas frações. ALAN. 58: 416-421.

Lima AJB, Corrêa AD, Dantas-Barros AM, Nelson DL, Amorim ACL

(2011a).Sugars, organic acids, minerals and lipids in jabuticaba.Rev.

Bras. Frutic. 33:540-550.

Lima AJB, Corrêa AD, Saczk AA, Martins MP, Castilho RO (2011b).

Anthocyanins, pigment stability and antioxidant activity in jabuticaba

[Myrciaria cauliflora (Mart.) O. Berg]. Rev. Bras. Frutic. 33: 877-887.

Liu YT, Lu BN, Peng JY (2001). Hepatoprotective activity of the total

flavonoids from Rosa laevigataMichx fruit in mice treated by

paracetamol. Food Chem. 125: 719-725.

Page 130: TESE_Casca de jabuticaba : inibição de enzimas digestivas

128

Liu Y, Wang D, Zhang D, Lv Y, Wei Y, Wu W, Zhou F, Tang M, Mao T,

Li M, Ji B (2011). Inhibitory effect of blueberry polyphenolic compounds

on oleic acid-induced hepatic steatosis in vitro. J. Agric. Food Chem. 59:

1254-1263.

Mäkynena K, Jitsaardkul S, Tachasamranc P, Sakai N, Puranachoti S,

Nirojsinlapachai N, Chattapat V, Caengprasatha N, Ngamukotea S,

Adisakwattanaa S (2013). Cultivar variations in antioxidant and

antihyperlipidemic properties of pomelo pulp (Citrus grandis [L.]

Osbeck) in Thailand. Food Chem. 139: 735-743.

Park HJ, DiNatale DA, Chung M-Y, Park Y-K, Lee J-Y, Koo S-I,

O´Connor M., Manautou JE, Bruno RS (2011). Green tea extract

attenuates hepatic steatosis by decreasing adipose lipogenesis and

enhancing hepatic antioxidant defenses in ob/ob mice. J. Nutr. Biochem.

22: 393-400.

Pérez-Jiménez J, Serrano J, Tabernero M, Arranz S, Díaz-Rubio ME,

García-Diz L, Goñi I, Saura-Calixto F (2009). Bioavailability of phenolic

antioxidants associated with dietary fiber: plasma antioxidant capacity

after acute and long-term intake in humans. Plant Foods Hum.Nutr. 64:

102–107.

Page 131: TESE_Casca de jabuticaba : inibição de enzimas digestivas

129

Reeves PG, Forrest HN, Fahey-Jr GC (1993). AIN 93 Purified diets for

laboratory rodents: final report of the American Institute of Nutrition Ad

Hoc Writing Committee on the Reformulation of the AIN-76 A Rodent

Diet. J. Nutr. 123: 1939-1951.

Sánchez-Muniz FJ (2012). Dietary fibre and cardiovascular health.Nutr.

Hosp. 27:31-45.

Winterbourn CC, Gutteridge JM, Halliwel B (1981). Doxorubicin-

dependet lipid peroxidation at low partial pressures of O2. Free Radical

Biol. Med. 2: 1119-1122.

Page 132: TESE_Casca de jabuticaba : inibição de enzimas digestivas

130

APÊNDICES

APÊNDICE A– ARTIGO 2 Tabela 1A Parâmetrosdas curvas de calibraçãoconstruídas para a

quantificação dos compostos fenólicos presentes nos

extratos de casca de jabuticaba.........................................

130

Figura 1A Cromatograma da solução de ácidos fenólicos com detecção

espectrofotométrica em 280 nm........................................

131

Gráfico 1A Curva analítica obtida a partir das soluções de ácido gálico 131

Gráfico 2A Curva analítica obtida a partir das soluções de

galocatequina......................................................................

132

Gráfico 3A Curva analítica obtida a partir das soluções de epicatequina 132

Gráfico 4A Curva analítica obtida a partir das soluções de ácido elágico 133

Gráfico 5A Curva analítica obtida a partir das soluções de ácido

salicílico............................................................................

134

Page 133: TESE_Casca de jabuticaba : inibição de enzimas digestivas

Tabela 1A Parâmetros das curvas de calibração construídas para a quantificação dos compostos fenólicos presentes nos extratos de FCJ.

Compostos fenólicos Equação da regressão

linear1 Linearidade

(mg L-1) R2 LD

(mg L-1)2 LQ

(mg L-1)3 tR

(min) Ácido gálico y= 63,44x -80,22 0,34-42,53 0,998 2,7 8,18 7,51

Galocatequina y= 8732,46x – 2388,24 1,53-39,47 0,999 0,8 2,3 8,65

Epicatequina y=20,02x – 109,81 0,46-26,22 0,964 2,68 8,13 20,37

Ácido elágico y = 23,13x – 61,73 0,48–25,98 0,995 0,27 0,54 51,63

Ácido salicílico y=7,06x - 36,95 7,28-118,78 0,997 9,68 29,32 53,49 1 y: concentração, mg L-1; x: área do pico. 2Limite de detecção. 3Limite de quantificação.

130

Page 134: TESE_Casca de jabuticaba : inibição de enzimas digestivas

131

Figura 1A Cromatograma da solução de ácidos fenólicos com detecção

espectrofotométrica em 280 nm. Identificação dos picos: 1 = ácido gálico; 2 = Galocatequina; 3 = 3,4 dihidroxifenólico 4 = Catequina; 5 = ácido clorogênico; 6 = epigalocatequina; 7 = ác. vanilico; 8 = epicatequina; 9 = ácido siríngico; 10 = ácido p-cumárico; 11 = ácido ferúlico; 12 = ácido m-cumárico; 13 = ácido o-cumárico; 14 = resveratrol; 15 = ácido elágico e 16 = ácido salicílico

Gráfico 1A Curva analítica obtida a partir das soluções de ácido gálico Equação da reta: y= 63,44x -80,224 Coeficiente de correlação linear = 0,998

Page 135: TESE_Casca de jabuticaba : inibição de enzimas digestivas

132

0 2 0 4 0 6 0 8 0 1 0 0

0

2 0 0

4 0 0

6 0 0

8 0 0

Áre

a (

x103 )

/u.a

.

C o n c e n t r a ç ã o /m g L-1

Gráfico 2A Curva analítica obtida a partir das soluções de galocatequina Equação da reta: y = 8732,46x- 2388,24 Coeficiente de correlação linear = 0,999

Gráfico 3A Curva analítica obtida a partir das soluções de epicatequina Equação da reta: y = -20,02x - 109,8 Coeficiente de correlação linear = 0,964

Page 136: TESE_Casca de jabuticaba : inibição de enzimas digestivas

133

Gráfico 4A Curva analítica obtida a partir das soluções de ácido elágico Equação da reta: y = 23, 13x – 61,74 Coeficiente de correlação linear = 0,995

Page 137: TESE_Casca de jabuticaba : inibição de enzimas digestivas

134

Gráfico 5A Curva analítica obtida a partir das soluções de ácido salicílico Equação da reta: y = 7,07x – 36,95 Coeficiente de correlação linear = 0,997

Page 138: TESE_Casca de jabuticaba : inibição de enzimas digestivas

135

APÊNDICE B – ARTIGO 3

Tabela 1B Resumo da análise de variância do consumo diário, ganho

de peso diário e coeficiente de eficiência alimentar de ratas

Fisher submetidas aos tratamentos, durante quatro semanas

136

Tabela 2B Resumo da análise de variância das análises de colesterol

total, fração HDL-c, triacilglicerois, atividade de aspartato

aminotransferase (AST) e alanina aminotransferas (ALT) e

gama gt do sangue de ratas Fisher submetidas ao

tratamento durante quatro semanas..................................

137

Tabela 3B Resumo da análise de variância das análises de umidade,

teor de lipídeos, colesterol total e substâncias reativas ao

ácido tiobarbitúrico (TBARS) do fígado de ratas Fisher

submetidas ao tratamento durante quatro semanas ...............

138

Page 139: TESE_Casca de jabuticaba : inibição de enzimas digestivas

136

Tabela 1B Resumo da análise de variância do consumo diário, ganho de peso

diário e coeficiente de eficiência alimentar de ratas Fisher submetidas aos tratamentos1, durante quatro semanas.

FV GL QM CV(%)

Consumo Diário

Tratamentos 3 16,44

Resíduo1 28 11,46

Tempo 4 3268,88*

Tratamentos*Tempo 12 3,40

Resíduo 2 112 3,55

CV1 = 19,09 CV2 = 10,63

Ganho de peso Tratamentos 3 2,50

Resíduo1 28 16,00

Tempo 4 179,78*

Tratamentos*Tempo 12 9,94

Resíduo 2 112 137,18

CV1 = 55,19

CV2 = 80,78

Coeficiente de eficiência alimentar Tratamentos 3 0,004

Resíduo1 28 0,004

Tempo 4 0,073*

Tratamentos*Tempo 12 0,005

Resíduo 2 112 0,004

CV1 = 80,55

CV2 = 80,98

* Teste de regressão significativo a 1% de probabilidade. 1Controle – dieta hipercolesterolêmica; FCJ 0,5% - dieta hipercolesterolêmica contendo 0,5% de FCJ; FCJ 1,5% - dieta hipercolesterolêmica contendo 1,5% de FCJ e FCJ 3,0% - dieta hipercolesterolêmica contendo 3,0% de FCJ.

Page 140: TESE_Casca de jabuticaba : inibição de enzimas digestivas

137

Tabela 2B Resumo da análise de variância das análises de colesterol total, fração HDL-c, triacilglicerois, atividade de aspartato aminotransferase (AST) e alanina aminotransferas (ALT) e gama gt do sangue de ratas Fisher submetidas ao tratamento durante quatro semanas.

Parâmetro FV GL QM CV (%)

Tratamentos 3 2816,67 22,99 Colesterol total

Resíduo 28 1497,04

Tratamentos 3 1340,27* 15,18 Fração HDL-c

Resíduo 28 273,35

Tratamentos 3 29,73 14,18 Triacilglicerois

Resíduo 28 14,61

Tratamentos 3 11953,64* 15,26 AST

Resíduo 28 223,96

Tratamentos 3 270,74* 9,19 ALT

Resíduo 28 6,62

Tratamentos 3 2,39 35,13 Gama GT

Resíduo 28 2,20

* Teste de regressão significativo a 1% de probabilidade. 1Controle – dieta hipercolesterolêmica; FCJ 0,5% - dieta hipercolesterolêmica contendo 0,5% de FCJ; FCJ 1,5% - dieta hipercolesterolêmica contendo 1,5% de FCJ e FCJ 3,0% - dieta hipercolesterolêmica contendo 3,0% de FCJ.

Page 141: TESE_Casca de jabuticaba : inibição de enzimas digestivas

138

Tabela 3B Resumo da análise de variância das análises de umidade, teor de lipídeos, colesterol total e substâncias reativas ao ácido tiobarbitúrico (TBARS) do fígado de ratas Fisher submetidas ao tratamento durante quatro semanas.

Parâmetro FV GL QM CV (%)

Tratamentos 3 7,02 5,30 Umidade

Resíduo 28 7,83

Tratamentos 3 51,80* 5,03 Teor de lipídeos

Resíduo 28 12,42

Tratamentos 3 3520,93* 10,27 Colesterol total

Resíduo 28 60,29

Tratamentos 3 22,59* 20,35 TBARS

Resíduo 28 27,37

* Teste de regressão significativo a 1% de probabilidade. 1Controle – dieta hipercolesterolêmica; FCJ 0,5% - dieta hipercolesterolêmica contendo 0,5% de FCJ; FCJ 1,5% - dieta hipercolesterolêmica contendo 1,5% de FCJ e FCJ 3,0% - dieta hipercolesterolêmica contendo 3,0% de FCJ.