Avaliação dos efeitos da irradiação na composição química e bioatividade de plantas usadas na indústria farmacêutica e/ou alimentar

Algumas plantas são uma fonte natural de compostos bioativos, tais como polifenóis, vitaminas, carotenóides e ácidos gordos insaturados. Esta diversidade de biomoléculas permite a sua utilização em diversas áreas, especialmente como aditivos alimentares e ingredientes naturais para promoção da saúde. Estes fitoquímicos têm sido utilizados na industria farmacêutica, bem como na formulação de suplementos dietéticos, alimentos funcionais e nutracêuticos. No entanto, a utilização de matérias-primas de boa qualidade microbiológica é um dos requisitos essenciais na indútria, uma vez que os microrganismos podem contaminar o produto final, levando à sua deterioração. Assim, a irradiação é creditada para que a sua aplicação seja permitida em ingredientes secos, sendo cada vez mais reconhecida mundialmente, devido à eficiência na redução das perdas causadas por processos fisiológicos naturais (brotamento, maturação e envelhecimento), para eliminar ou reduzir microorganismos, parasitas e pragas, sem que ocorra qualquer alteração (química ou organoléptica) no alimento, tornando-o mais seguro para o consumidor [1-3]. O objetivo deste estudo foi avaliar os efeitos da aplicação de diferentes doses de radiação gama e feixe de eletrões na composição química e bioatividade de várias plantas (Ginkgo biloba L., Melissa officinalis L., Melittis melissophyllum L., Mentha piperita L., Aloysia citrodora Palàu, Arenaria montana L. e Thymus vulgaris L.).

Obtenção de extratos de agaricus bisporus com ergosterol para incorporação em iogurtes e procedimentos de microencapsulação

Além de ser o cogumelo mais consumido no mundo, Agaricus bisporus é um dos cogumelos mais ricos em ergosterol, representando esta molécula quase 90% da sua fração de esteróis. Vários estudos têm atribuído ao ergosterol diferentes bioatividades, incluindo efeitos hipocolesterolémicos semelhantes aos exibidos pelos fitoesteróis. Isto torna o ergosterol uma molécula interessante para ser estudada como composto nutracêutico. Assim, este trabalho teve como objetivo avaliar o potencial de utilização dos extratos de A. bisporus ricos em ergosterol na produção de bebidas lácteas funcionais. Para o efeito, foram realizados testes de incorporação do extrato e do ergosterol puro em iogurtes que se compararam com bebidas lácteas funcionais comerciais (aditivadas com fitoesteróis). As amostras de A. bisporus foram submetidas a uma extração assistida por ultrassons e os extratos obtidos (IEXT), bem como a molécula de ergosterol em diferentes concentrações (IERG1 e IERG2), foram incorporados em iogurtes, e comparadas com amostras controlo (amostras de iogurte sem aditivos) (ICN) e iogurtes comerciais contendo fitoesteróis (ICP). Todas as amostras foram analisadas imediatamente após a incorporação (T0), e após sete dias de armazenagem a 4°C (T1), em relação aos parâmetros nutricionais, atividade antioxidante e propriedades citotóxicas em linhas celulares tumorais humanas e numa cultura primária de células de fígado de porco (não tumoral) para avaliação da toxicidade. O teor de ergosterol incorporado na forma pura, ou presente nos extratos, foi monitorizado por HPLC-UV. Adicionalmente, foi realizado um estudo de microencapsulação utilizando a técnica de coacervação, tendo o quitosano e o isolado proteico de soro como materiais encapsulantes. Num ensaio preliminar determinou-se o pH conducente a um maior rendimento de encapsulação e, seguidamente, verificou-se a influência da razão proteína:quitosano (P/Q) e da temperatura utilizada, no rendimento de encapsulação (Y1), na eficiência de encapsulação (Y2) e na carga (teor de ergosterol nas microesferas) (Y3). Posteriormente, o estudo foi realizado baseando-se nas melhores condições para encapsular ergosterol, sendo também avaliadas as respostas Y1, Y2 e Y3. Além de ser o cogumelo mais consumido no mundo, Agaricus bisporus é um dos cogumelos mais ricos em ergosterol, representando esta molécula quase 90% da sua fração de esteróis. Vários estudos têm atribuído ao ergosterol diferentes bioatividades, incluindo efeitos hipocolesterolémicos semelhantes aos exibidos pelos fitoesteróis. Isto torna o ergosterol uma molécula interessante para ser estudada como composto nutracêutico. Assim, este trabalho teve como objetivo avaliar o potencial de utilização dos extratos de A. bisporus ricos em ergosterol na produção de bebidas lácteas funcionais. Para o efeito, foram realizados testes de incorporação do extrato e do ergosterol puro em iogurtes que se compararam com bebidas lácteas funcionais comerciais (aditivadas com fitoesteróis). As amostras de A. bisporus foram submetidas a uma extração assistida por ultrassons e os extratos obtidos (IEXT), bem como a molécula de ergosterol em diferentes concentrações (IERG1 e IERG2), foram incorporados em iogurtes, e comparadas com amostras controlo (amostras de iogurte sem aditivos) (ICN) e iogurtes comerciais contendo fitoesteróis (ICP). Todas as amostras foram analisadas imediatamente após a incorporação (T0), e após sete dias de armazenagem a 4°C (T1), em relação aos parâmetros nutricionais, atividade antioxidante e propriedades citotóxicas em linhas celulares tumorais humanas e numa cultura primária de células de fígado de porco (não tumoral) para avaliação da toxicidade. O teor de ergosterol incorporado na forma pura, ou presente nos extratos, foi monitorizado por HPLC-UV. Adicionalmente, foi realizado um estudo de microencapsulação utilizando a técnica de coacervação, tendo o quitosano e o isolado proteico de soro como materiais encapsulantes. Num ensaio preliminar determinou-se o pH conducente a um maior rendimento de encapsulação e, seguidamente, verificou-se a influência da razão proteína:quitosano (P/Q) e da temperatura utilizada, no rendimento de encapsulação (Y1), na eficiência de encapsulação (Y2) e na carga (teor de ergosterol nas microesferas) (Y3). Posteriormente, o estudo foi realizado baseando-se nas melhores condições para encapsular ergosterol, sendo também avaliadas as respostas Y1, Y2 e Y3. As bebidas funcionalizadas com o extrato (IEXT) e com ergosterol na mesma concentração existente no extrato (IERG1) revelaram uma atividade antioxidante similar às bebidas comerciais com fitoesteróis. No entanto, as bebidas com ergosterol na mesma concentração do extrato de A. bisporus e de fitoesteróis (IERG2) revelaram uma atividade antioxidante superior. Além disso, apenas IEXT, IERG1 e IERG2 apresentaram um aumento na atividade antioxidante de T0 para T1, com destaque para a atividade exibida por IERG2, significando que o ergosterol e os extratos foram capazes de proteger a bebida láctea da oxidação, aumentando a vida de prateleira do produto. IERG2 foi a amostra que revelou a maior citotoxicidade para as linhas celulares tumorais, enquanto as bebidas com fitoesteróis mostraram a menor atividade, sem diferenças significativas entre T0 e T1. Os estudos de microencapsulação revelaram ainda que a técnica de coacervação permite obter cápsulas de distintos tamanhos e que as condições ótimas do processo ocorrem a pH 5,5, com temperatura de 55ºC e razão P/Q de 0,5, com um menor rendimento de encapsulação, mas com uma maior carga em ergosterol. Este trabalho contribuiu para o estudo do potencial da utilização de extratos de A. bisporus com ergosterol no desenvolvimento de novas bebidas funcionais. Constituiu um primeiro passo que necessita de estudos subsequentes relacionados com a avaliação da viabilidade da sua utilização ao nível industrial e demonstração clara da sua bioatividade in vivo.

Wild mushrooms and their mycelia as sources of bioactive compounds: antioxidant, anti-inflammatory and cytotoxic properties

Mushrooms are an important source of natural compounds with acknowledged bioactivity. Pleurotus eryngii (DC.) Quél., in particular, is widely recognized for its organoleptic quality and favorable health effects, being commercially produced in great extent. On the other hand, Suillus bellinii (Inzenga) Watling is an ectomycorrhizal symbiont, whose main properties were only reported in a scarce number of publications. Some current trends point toward using the mycelia and the culture media as potential sources of bioactive compounds, in addition to the fruiting bodies. Accordingly, P. eryngii and S. bellinii were studied for their composition in phenolic acids and sterols, antioxidant capacity (scavenging DPPH radicals, reducing power, β-carotene bleaching inhibition and TBARS formation inhibition), anti-inflammatory effect (by down-regulating LPS-stimulated NO in RAW264.7 cells) and anti-proliferative activity (using MCF-7, NCI-H460, HeLa, HepG2 and PLP2 cell lines). Overall, S. bellinii mycelia showed higher contents of ergosterol and phenolic compounds (which were also detected in higher quantity in its fruiting body) and stronger antioxidant activity than P. eryngii. On the other hand, P. eryngii mycelia showed anti-inflammatory (absent in S. bellinii mycelia) and a cytotoxicity similar (sometimes superior) to its fruiting bodies, in opposition to S. bellinii, whose mycelia presented a decreased anti-proliferative activity. Furthermore, the assayed species showed differences in the growth rate and yielded biomass of their mycelia, which should also be considered in further applications.

Composição química e atividade antioxidante de maracujá-roxo (Passiflora edulis Sims edulis)em diferentes graus de maturação

O maracujá-roxo é um fruto tropical que tem ganho destaque devido ao seu valor nutricional, organolético e às emergentes descobertas acerca das suas propriedades farmacêuticas e antioxidantes. Durante o processo de maturação decorrem várias reações de ordem física e química, e no intuito de enriquecer o conhecimento acerca de como a composição química e as propriedades do maracujá-roxo evoluem ao longo da maturação, este trabalho consistiu na caracterização física do fruto inteiro e na caracterização química geral das sementes, casca e polpa em frutos separados em cinco graus de maturação diferentes (G1 a G5). Foi também avaliada a atividade antioxidante (atividade antiradicalar e poder redutor), e o teor em compostos fenólicos (fenóis totais, derivados do ácido hidroxicinâmico e flavonóis) das diferentes matrizes que compõem o fruto ao longo da maturação. A partir dos resultados obtidos verificou-se na casca que o teor em cinza bruta aumenta essencialmente entre G1 e G2 enquanto se verificou uma diminuição da proteína. Em relação à semente, o teor em cinza bruta aumenta gradualmente, e o teor em proteína aumenta de G1 para G2, estabilizando posteriormente nos 8% (base seca). O teor em gordura aumenta gradualmente ao longo da maturação, verificando-se um maior acumulo entre G1 e G2 (9,9 e 19,1% respetivamente). No que respeita à polpa, há uma diminuição nos teores de cinza e proteína e aumento dos sólidos solúveis totais.Verificou-se um aumento ligeiro do pH ao longo da maturação (entre 2,8 a 3,1) e uma diminuição da acidez (entre 12,1 e 6,7 g de ácido cítrico 100 mL-1). Constatou-se que os açúcares predominantes na polpa foram a sacarose, frutose e glucose. Quanto aos ácidos orgánicos, o ácido cítrico foi o maioritário em todos os graus de maturação e teores mais baixos foram quantificados para os ácidos málico e ascórbico. Entre as diferentes partes do fruto estudadas, as cascas foram a matriz mais antioxidante, aumentando o seu potencial bioativo durante a maturação. As sementes apresentaram valores mais elevados de fenóis totais, derivados do ácido hidroxicinâmico e flavonóis. Foi verificado que a atividade antioxidante esteve correlacionada com os valores de fenóis totais presentes nas diferentes partes do fruto ao longo da maturação. De acordo com o conhecimento dos autores, este é o primeiro estudo que toma em consideração as alterações sofridas pelas diferentes partes do maracujá-roxo produzido em Portugal, ao longo da maturação.

Perfil cromatográfico de ácidos gordos e açúcares em requeijões funcionalizados com extratos de plantas livres e microencapsulados

Atualmente existe um grande interesse da indústria alimentar pela utilização de extratos e produtos naturais em substituição de aditivos sintéticos, por conterem ou serem substâncias biologicamente ativas, nomeadamente do ponto de vista antioxidante [1]. Alguns estudos anteriores da nossa equipa de investigação revelaram que a incorporação de extratos de Foeniculum vulgare Mill. (funcho) e Matricaria recutita L. (camomila) em amostras de requeijão, conferia-lhes propriedades antioxidantes, para além de manterem o seu valor nutricional [2;3]. No entanto, verificou-se que este efeito era limitado a 7 dias. Assim, para prolongar a referida bioatividade, os extratos aquosos das plantas mencionadas foram microencapsulados em matriz de alginato e, posteriormente, incorporados em requeijões. Os produtos finais foram analisados cromatograficamente em termos de ácidos gordos (GC-FID) e açúcares livres (HPLC-RI). As amostras de requeijão contendo os extratos microencapsulados e livres foram comparadas com os requeijões controlo (sem qualquer extrato). Os resultados obtidos revelaram que a incorporação dos extratos não provocou alterações nas características nutricionais dos requeijões. Em todas as amostras, os ácidos gordos predominantes foram os ácidos palmítico (C16:0) e oleico (C18:1). A ordem de abundância em ácidos gordos foi a seguinte: ácidos gordos saturados > ácidos gordos monoinsaturados >ácidos gordos polinsaturados. A lactose foi o único açúcar livre identificado e quantificado em todas as amostras. Adicionalmente, as amostras funcionalizados com extratos microencapsulados apresentaram maior preservação da atividade antioxidante após o sétimo dia.

Gelatinas funcionais desenvolvidas com microsferas de alginato para aplicação nutracêutica

Os ingredientes bioativos são geralmente suscetíveis à degradação durante o armazenamento ou processamento alimentar, pois muitos deles são instáveis física, química ou enzimaticamente, o que leva à sua degração ou transformação com a consequente perda de bioatividade. Para ultrapassar estas limitações a microencapsulação emerge como uma resposta viável para proteger e estabilizar os bioativos, oferecendo também a possibilidade de uma libertação controlada e localizada [1]. Os materiais de encapsulação, processo de produção, morfologia da microesfera e, por último, as condições de aplicabilidade são os fatores mais importantes a ter em conta no desenho de um novo produto microencapsulado, juntamente com a questão da estabilidade e propriedades funcionais. Por outro lado, para obter um produto bem sucedido deve-se garantir um alto rendimento de encapsulação, a reprodutibilidade do processo e o perfil de libertação e, ainda, tentar evitar a agregação das microcápsulas.

A importância dos ácidos fenólicos na atividade anti-inflamatória de cogumelos comestíveis

Os cogumelos comestíveis são uma fonte rica de moléculas bioativas que lhes conferem importantes atividades biológicas. Moléculas como os Polissacáridos, terpenóides e os compostos fenólicos têm sido descritos como os componentes mais importantes no que respeita á atividade anti-inflamatória dos cogumelos (1). No presente trabalho, os extratos etanólicos de cogumelos comestíveis foram obtidos por maceração e caracterizados quimicamente em termos de ácidos fenólicos por técnicas de HPLC-DAD. Além disso, derivados metilados e glucuronados dos ácidos fenólicos identificados foram também sintetizados com o objetivo de mimetizar reações de metabolização no organismo e estudar a capacidade destas moléculas de manter a bioatividade exibida inicialmente. Os extratos obtidos, os ácidos fenólicos e compostos sintetizados foram avaliados pela sua atividade anti-inflamatória. De entre as amostras analisadas, B. impolitus revelou o mais elevado conteúdo em ácidos fenólicos (675 ± 23 μg/g), seguido de C. cibarius > A. caesaria > L. deliciosus > B. aereus > M. esculenta > B. edulis; devido à contribuição do ácido cinâmico que foi encontrada em maior quantidade nesta amostra (505 ± 12 μg/g). Mais ainda, B. impolitus apresentou também maior inibição da produção de NO (EC50=166 ± 10 μg/mL) seguido das amostras A. caesaria > C. cibarius > L. deliciosus > M. esculenta > B. aereus > B. edulis. No que respeita aos compostos individuais, o ácido cinâmico (CA) revelou a atividade mais forte (EC50 = 182 ± 16 μM), seguido pelos ácidos p-hidroxibenzóico (HA) (239 ± 29 μM) e p-Cumárico (CoA) (442± 33 μM), o que realça a importância destas moléculas para a atividade anti-inflamatória dos cogumelos. Comparando a atividade exibida pelos ácidos fenólicos com os respetivos derivados, é possível verificar a seguinte ordem de atividades: ácido p-hidroxibenzóico: HA > HA-M3 > HA-M2 > HA-M1 > HA-G; ácido p-cumárico : CoA-M1 > CoA-G > CoA-M2 > CoA-M3 > CoA e ácido cinâmico: CA-G > CA > CA-M1. Perante os resultados obtidos é de realçar a importância dos ácidos fenólicos na contribuição para a bioatividade exibida pelos cogumelos em estudo. Mais ainda, foi possível concluir que as alterações das moléculas pelas reações de conjugação no organismo têm influência na bioativade das moléculas iniciais, sendo que muitas vezes esta atividade é aumentada.