Propriedades antioxidantes e compostos bioactivos em vinhos portugueses monocasta

Tem sido atribuída ao vinho a designação de alimento antioxidante, devido ao seu alto teor em compostos polifenólicos, pelo que o seu consumo moderado pode apresentar efeitos benéficos para a saúde do consumidor. Neste trabalho foram estudados 228 vinhos portugueses monocastas (190 tintos, 30 brancos e 8 rosés), produzidos em 8 regiões do país, (Alentejo, Algarve, Península de Setúbal, Lisboa, Tejo, Verdes, Dão e Trás-os-Montes e Alto Douro) a partir de 12 castas tintas (Alfrocheiro, Alicante Bouschet, Aragonez-Tinta Roriz, Cabernet Sauvignon, Castelão, Merlot, Petit Verdot, Syrah, Tinta Miúda, Touriga Nacional, Trincadeira e Vinhão) e 6 castas brancas (Antão Vaz, Arinto, Chardonnay, Fernão Pires, Malvasia Fina e Verdelho). Estes vinhos foram avaliados quanto à sua composição fenólica por HPLC-DAD, propriedades antioxidantes (reacção de Folin-Ciocalteu, poder de redução férrica, FRAP e capacidade de sequestração do radical DPPH) e foram caracterizados por UV-VIS. Observaram-se correlações fortes entre as actividades antioxidantes dos vinhos e as suas características cromáticas, nomeadamente as suas absorvâncias a 420, 520 e 620 nm, mas também com as absorvâncias a 280 nm, 320 nm ou 360 nm que correspondem a compostos fenólicos não corados. As castas Alicante Bouschet e Petit Verdot destacaram-se quanto às suas propriedades antioxidantes, enquanto as regiões da Península de Setúbal e do Dão revelaram ter características que favorecem a actividade antioxidante dos vinhos nelas produzidos, por comparação com vinhos das mesmas castas produzidos noutras regiões. A análise de HPLC permitiu detectar 52 compostos fenólicos (17 ácidos hidroxibenzóicos ou derivados, 8 flavanóis ou procianidinas, 12 ácidos hidroxicinâmicos e 7 flavonóis) presentes na maior parte dos vinhos tintos analisados. Os resultados obtidos neste trabalho evidenciam a complexidade de factores que determinam as propriedades biológicas e composição fenólica dos vinhos tintos, rosés ou brancos, e que incluem casta, parâmetros edafo-climáticos e características do processo de vinificação.

POTENCIAL FENÓLICO DE UVAS DA VARIEDADE MERLOT E SUA CORRELAÇÃO COM A COMPOSIÇÃO FENÓLICA DOS VINHOS

RESUMO Este trabalho foi realizado com o objetivo de avaliar a maturação fenólica e industrial de uvas da variedade Merlot produzidas na região da Campanha Gaúcha e Serra Gaúcha-RS, e avaliar a correlação entre o potencial fenólico estimado nessas uvas com a composição fenólica dos vinhos resultantes. Os resultados obtidos demonstraram que a maturação industrial e fenólica tem grande variabilidade entre os vinhedos estudados, especialmente em relação ao conteúdo de antocianinas, deixando clara a influência da localização do vinhedo nas características das uvas, bem como a influência da safra. O grau de maturação da uva, analisado através da %IMC, influencia no conteúdo de compostos fenólicos totais e taninos encontrados nos vinhos resultantes. A análise do potencial fenólico das uvas está correlacionada ao conteúdo de polifenóis, à porcentagem da cor devido a pigmentos poliméricos e à quantidade de procianidinas presentes nos vinhos resultantes, sendo assim uma ferramenta útil para a tomada de decisão do melhor momento da colheita. A intensidade de cor, o conteúdo de antocianinas e a porcentagem de cor devido a antocianinas poliméricas nos vinhos, juntamente com o teor de polifenóis totais na uva foram os principais parâmetros que diferenciaram as uvas e os vinhos estudados.

Influência da fermentação e secagem de amêndoas de cacau no teor de compostos fenólicos e na aceitação sensorial

Devido à importância das etapas de fermentação e secagem das sementes de cacau para as características sensoriais dos produtos finais obtidos, bem como para os teores de compostos fenólicos presentes, objetivou-se avaliar a influência do tempo de fermentação e do tipo de secagem de sementes de cacaueiro nos teores de compostos fenólicos, bem como nas características físicas, físico-químicas e sensoriais dos produtos obtidos. Os tempos de fermentação avaliados foram 3 e 7 dias e a secagem foi realizada naturalmente (ao sol) e artificialmente (estufa com circulação de ar a 35 °C). Os teores de compostos fenólicos totais, flavan-3-óis e procianidinas foram quantificados durante a fermentação e ao término da secagem. Constatou-se que grande parte dos compostos fenólicos foi perdida durante a fermentação, sendo que as amêndoas fermentadas por 3 dias apresentaram teores maiores dos compostos fenólicos avaliados. Contudo, observou-se nessa condição uma significativa perda na qualidade sensorial. A secagem natural das amêndoas fermentadas permitiu maior retenção de polifenóis e também melhores resultados sensoriais em relação à secagem artificial. A avaliação sensorial realizada com uma bebida formulada com o liquor obtido dos diferentes tratamentos demonstrou que a amostra fermentada durante 7 dias apresentou as melhores notas sensoriais, sendo que o produto seco naturalmente foi o mais bem avaliado em relação aos demais.

Caracterização quali e quantitativa de metabólitos secundários em extratos vegetais

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Compostos fenólicos de resíduos agroindustriais: identificação, propriedades biológicas e aplicação em matriz alimentar de base lipídica

A geração de resíduos sólidos pelas atividades agroindustriais tem criado a demanda por um reaproveitamento tecnológico desses materiais. Assim, o objetivo deste trabalho foi avaliar o potencial bioativo e tecnológico de resíduos agroindustriais, como fontes naturais de compostos fenólicos com atividade antioxidante. Foram analisados resíduos agroindustriais vinícolas, de indústrias produtoras de polpas congeladas de frutas (açaí, cajá, cupuaçu e graviola) e provenientes do beneficiamento de café e de laranja. Inicialmente, foi realizado um estudo para a determinação das condições ótimas de extração, empregando planejamento experimental multivariado com delineamento composto central rotacional, cujos resultados foram avaliados empregando a técnica de superfície de resposta. Na sequência, foram feitos a triagem dos resíduos, baseada na atividade antioxidante, e a caracterização fenólica dos extratos hidroalcoólicos obtidos dos resíduos agroindustriais. De acordo com os resultados de atividade antioxidante, engaço de uva da variedade Chenin Blanc (EC) e semente de açaí (SA) foram os resíduos selecionados, os quais seguiram para as etapas de concentração e fracionamento bioguiado de sua(s) molécula(s) bioativa(s), as quais foram posteriormente identificadas por UHPLC-ESI-LTQ-MS. Extratos brutos e concentrados foram avaliados in vitro quanto à capacidade de desativação de espécies reativas de oxigênio (radicais peroxila, ânion superóxido e ácido hipocloroso) e então, aplicados em óleo de soja, emulsão e suspensão de lipossomos, a fim de se avaliar a efetividade desses extratos como antioxidante natural em matrizes lipídicas. Concentrações intermediárias de etanol (40-60%) e alta temperatura (96°C), exceto para semente de açaí (25°C), foram as condições ótimas para a extração de antioxidantes dos resíduos agroindustriais. Epicatequina, ácido gálico, catequina e procianidina B1 foram os compostos de maior ocorrência, quando avaliados pela técnica de HPLC-DAD. O EC apresentou a maior atividade antioxidante global e SA a maior atividade entre os resíduos de polpas de frutas, laranja e café. A concentração dos extratos brutos de EC e SA, pela resina Amberlite XAD®-2, produziu aumento significativo da atividade antioxidante. Além disso, extratos brutos e concentrados apresentaram atividade antiproliferativa e anti-inflamatória. Os extratos concentrados foram fracionados por meio de Sephadex LH-20, a partir da qual foi possível identificar quatro frações de maior bioatividade para o EC e três para o SA. Procianidina B1, catequina, epicatequina e resveratrol foram identificados no extrato concentrado e frações de EC. Dezoito procianidinas poliméricas, catequina, epicatequina foram os principais compostos identificados em SA, por meio de UHPLC-ESI-LTQ-MS. Resveratrol também foi encontrado em SA pela primeira vez. Quando avaliados em óleo de soja, EC e SA demonstraram atividade pro-oxidante. Contudo, elevada atividade antioxidante foi verificada quando essas amostras foram aplicadas em sistemas lipídicos coloidais, pois retardaram o consumo de oxigênio em uma emulsão óleo/água e o período de indução na produção de dienos conjugados em uma suspensão de lipossomos. Portanto, os resíduos agroindustriais EC e SA possuem potencial tecnológico de reaproveitamento industrial podendo ser considerados possíveis matérias-primas para a obtenção de extratos ricos em antioxidantes ou pela extração de antioxidantes naturais de uso pelas indústrias farmacêutica e/ou de alimentos.

Extração, determinação da composição fenólica e avaliação do potencial de desativação de espécies reativas de oxigênio e da atividade anti-inflamatória de resíduos de amendoim, pimenta-rosa e pimenta-do-reino

O setor agroindustrial tem se expandido muito nos últimos anos, levando o país a um aumento na geração de resíduos agroindustriais, sendo que a maior parte deles ainda é descartada no meio ambiente, sem tratamento adequado, ou utilizada na alimentação animal, destinos que a priori, não geram ganhos econômicos para a agroindústria além de representarem gargalos logísticos e ambientais na sua disposição. Nesse sentido, o presente trabalho teve como objetivos otimizar o processo de extração de compostos bioativos, avaliar in vitro as atividades antioxidante, por meio da desativação de espécies reativas de oxigênio, e anti-inflamatória, bem como determinar a composição fenólica dos resíduos agroindustriais a saber: película de amendoim (Arachis hypogaea) (cultivares IAC886 e IAC505), pimenta-rosa (Schinus terebinthifolius Raddi) e pimenta-do-reino (Piper Nigrum L). O processo de otimização da extração de compostos antioxidantes foi realizado utilizando dois processos de extração, extração convencional e subcrítica, em delineamento composto central rotacional, utilizando como variáveis a temperatura e tempo e a pressão e temperatura, respectivamente, com os solventes etanol 80%, água e propilenoglicol 80%. Durante o processo de otimização a atividade antioxidante foi avaliada pelo método de sequestro do radical ABTS. Os melhores resultados foram obtidos para a extração convencional com os solventes etanol 80%, água e propilenoglicol 80%. A película de amendoim (IAC505) apresentou as maiores atividades antioxidantes (1.396,67, 580,44 e 859,89 μmol.g-1 em equivalentes de trolox, para os solventes etanol 80%, água e propilenoglicol 80%, respectivamente). A partir dos resultados obtidos para os solventes testados, utilizando a extração convencional, foram feitas outras análises de atividade antioxidante considerando o tempo e temperatura ideal de extração. Foram realizadas análises de avaliação da capacidade de redução de Folin-Ciocalteau e potencial de desativação dos radicais livres sintéticos (DPPH e ABTS) e espécies reativas de oxigênio (radicais peroxila, superóxido e ácido hipocloroso). O solvente de extração que apresentou melhores resultados em todos os ensaios foi o etanol 80%, sendo, portanto o solvente utilizado nas análises subsequentes. A partir da definição do melhor sistema extrator foram realizadas análises da composição fenólica, por meio das técnicas de cromatografia líquida de alta eficiência em modo analítico (HPLC-RP), cromatografia gasosa acoplada com espectrometria de massas (GC-MS), e avaliação in vitro da atividade anti-inflamatória. Foram identificados nos resíduos estudados procianidinas B1 e B2, ácido p-cumárico, miricetina, ácido ferúlico, ácido siríngico, ácido sinápico, epicatequina e catequina. A pimenta-do-reino diminui significativamente os níveis de TNF-α e nitritos, reduzindo assim o processo inflamatório gerado. Os resultados obtidos neste trabalho demonstram que estes resíduos agroindústrias possuem grande potencial biológico, podendo assim ser melhores aproveitados tanto pela indústria de alimentos quanto pela indústria farmacêutica.

Caracterización analítica y antioxidante de uvas Pedro Ximénez y Tempranillo durante su pasificación. Potencial enológico de la variedad Tempranillo pasificada

En esta Tesis Doctoral se estudian la pasificación de las uvas Pedro Ximénez y Tempranillo, y la obtención de vinos dulces de uvas Tempranillo pasificadas. Durante la pasificación aumentan los azúcares, el pH, la acidez titulable y la acidez volátil. Los compuestos con aroma herbáceo disminuyen y los de aroma a fruta madura aumentan. En Tempranillo también aumentan los aromas especiados y a hierba seca. La nariz electrónica se revela como herramienta de análisis rápida y sencilla para decidir el punto óptimo de pasificación en función de la composición volátil. Parece existir un óptimo de pasificación sobre el 25% de deshidratación. La composición fenólica y la actividad antioxidante de mostos aumentan con la pasificación, mientras que disminuyen en los hollejos. Los valores de ambas variables son superiores en Tempranillo. En Pedro Ximénez la fracción más influyente varía durante la pasificación, siendo al final de la misma la correspondiente a las procianidinas poliméricas. En Tempranillo son los antocianos los que más contribuyen a la actividad antioxidante. Los ensayos in vitro con Pedro Ximénez demuestran que tanto los mostos como sus extractos fenólicos protegen al ADN, a lípidos, azúcares y proteínas de la oxidación provocada por distintos radicales libres. Los ensayos in vivo manifiestan que la incubación de las levadura con los mostos de uvas Pedro Ximénez y Tempranillo pasificadas, les confiere un claro efecto protector frente al estrés oxidativo. Efecto que aumenta con el grado de pasificación. Los hollejos de la variedad Tempranillo se han mostrado más efectivos que los mostos en esta protección. El contenido en compuestos volátiles es mayor en los vinos dulces de uvas Tempranillo pasificadas obtenidos por fermentación parcial que en los elaborados por el método tradicional, siendo también los mejor valorados organolépticamente.

Desenvolvimento de um aditivo natural à base de catequina: otimização da extração e estabilização a partir de frutos de Arbutus unedo L.

The common Mediterranean ornamental strawberry-tree (Arbutus unedo L.) produces an edible reddish sweet berry that is found to be bland and tasteless unless it is consumed overripe, otherwise it is discarded or used as basic agricultural sub residue. The bioactive properties of this fruit have been reported and related with phenolic compounds, mainly flavan-3-ols, such as catechin and procyanidins, which has opened the opportunity to exploit their extraction from alternative sources.The common Mediterranean ornamental strawberry-tree (Arbutus unedo L.) produces an edible reddish sweet berry that is found to be bland and tasteless unless it is consumed overripe, otherwise it is discarded or used as basic agricultural sub residue. The bioactive properties of this fruit have been reported and related with phenolic compounds, mainly flavan-3-ols, such as catechin and procyanidins, which has opened the opportunity to exploit their extraction from alternative sources. This study compares and optimizes the maceration, microwave and ultrasound extraction techniques in the recovery of a catechin extract from Arbutus unedo L. fruits and evaluate the stability of flavan-3-ols during storage and application processes. To obtain conditions that maximize the catechin extraction yield, a response surface methodology was used. Maceration and microwave extractions were found to be the most effective methods, capable of yielding 1.38±0.1 and 1.70±0.3 mg of catechin/g dry weight (dw) in the corresponding optimal extraction conditions. The optimal conditions for maceration were 93.2±3.7 min, 79.6±5.2 ºC and 23.1±3.7 % of ethanol, while for the microwave extraction were 42.2±4.1 min, 137.1±8.1 ºC and 12.1±1.1 % of ethanol. The microwave system was a quicker solution, conducting to slightly higher yields of catechin than maceration, but this one needed lower temperatures to reach similar yields. The ultrasound method was the least effective solution in terms of catechin yield extraction (0.71±0.1 mg/g at 42.4±3.6 min, 314.9±21.2 W and 40.3±3.8 %. ethanol). The stability was tested with of the catechin-enriched extract (60% flavan-3-ols and 22% catechin), obtained under the best maceration conditions, was tested. Therefore, catechin-enriched extracts were submitted to physical and chemical stability studies, considering the main affecting variables (time, temperature and pH): i) a stability study of the extracts during storage as powder system; and ii) a stability study of the extracts in simulated food environment (aqueous solution system). The measured responses were the flavan-3-ols and catechin contents, determined by HPLC-DAD, and the antioxidant activity of the extracts evaluated by hydrophilic assays. Mechanistic and phenomenological equations were used to describe the responses, and the optimal conditions for flavan-3-ols (including catechin) stability as powder extract during a month were pH= 5.4 and T= -20ºC; while its stability in aqueous solution remained during the 24 h of application at pH<4 and T<30ºC. This study compares and optimizes the maceration, microwave and ultrasound extraction techniques in the recovery of a catechin extract from Arbutus unedo L. fruits and evaluate the stability of flavan-3-ols during storage and application processes. To obtain conditions that maximize the catechin extraction yield, a response surface methodology was used. Maceration and microwave extractions were found to be the most effective methods, capable of yielding 1.38±0.1 and 1.70±0.3 mg of catechin/g dry weight (dw) in the corresponding optimal extraction conditions. The optimal conditions for maceration were 93.2±3.7 min, 79.6±5.2 ºC and 23.1±3.7 % of ethanol, while for the microwave extraction were 42.2±4.1 min, 137.1±8.1 ºC and 12.1±1.1 % of ethanol. The microwave system was a quicker solution, conducting to slightly higher yields of catechin than maceration, but this one needed lower temperatures to reach similar yields. The ultrasound method was the least effective solution in terms of catechin yield extraction (0.71±0.1 mg/g at 42.4±3.6 min, 314.9±21.2 W and 40.3±3.8 %. ethanol). The stability was tested with of the catechin-enriched extract (60% flavan-3-ols and 22% catechin), obtained under the best maceration conditions, was tested. Therefore, catechin-enriched extracts were submitted to physical and chemical stability studies, considering the main affecting variables (time, temperature and pH): i) a stability study of the extracts during storage as powder system; and ii) a stability study of the extracts in simulated food environment (aqueous solution system). The measured responses were the flavan-3-ols and catechin contents, determined by HPLC-DAD, and the antioxidant activity of the extracts evaluated by hydrophilic assays. Mechanistic and phenomenological equations were used to describe the responses, and the optimal conditions for flavan-3-ols (including catechin) stability as powder extract during a month were pH= 5.4 and T= -20ºC; while its stability in aqueous solution remained during the 24 h of application at pH<4 and T<30ºC.

Perfil fenólico individual e potencial antioxidante de partes vegetativas de Fragaria vesca L..

O morangueiro silvestre (Fragaria vesca L., Rosaceae) está disseminado por toda a Península Ibérica, podendo também ser encontrado na Coreia, América do Norte e Canadá [1]. Apesar dos frutos serem mais consumidos, as partes vegetativas têm sido tradicionalmente usadas devido às suas propriedades tónicas e diuréticas e, em particular as suas decocções são recomendadas no tratamento da hipertensão [2,3]. As propriedades bioativas dos frutos F. vesca têm sido correlacionadas com a presença de compostos fenólicos, nomeadamente ácidos elágicos, procianidinas e flavonóis [4]. No entanto, o perfil fenólico das partes vegetativas é ainda desconhecido. Assim, no presente trabalho foi analisada a composição fenólica de extratos hidrometanólicos e aquosos obtidos a partir de partes vegetativas de amostras comerciais e silvestres de F. Vesca, tendo sido também avaliada a sua atividade antioxidante. Os perfis fenólicos, obtidos por HPLC-DAD-ESI/MS, das amostras comercial e silvestre foram bastante distintos, no entanto, em termos de derivados de ácido elágico, ambas apresentaram o isómero sanguiin h10 como composto maioritário, bem como trímeros de procianidinas e ramnósido de quercetina na amostra comercial e silvestre, respetivamente. A infusão da amostra silvestre apresentou maior atividade captadora de radicais DPPH (EC50= 86.17 μg/mL) e compostos fenólicos (CF = 134.65 mg/g) comparativamente à amostra comercial. A infusão da amostra silvestre mostrou também maior poder redutor, inibição da descoloração do β- caroteno e inibição da formação de TBARS (EC50= 62.23, 12.34 e 3.12 μg/mL, respetivamente); o poder redutor mostrou maior correlação com F e F3O, enquanto o ensaio TBARS se correlacionou mais com DAE e F. A atividade antioxidante da amostra comercial (especialmente o poder redutor e a inibição da descoloração do β- caroteno) revelou uma elevada correlação com a presença de derivados de ácido elágico (DAE), flavonóis (F), flavan-3-óis (F3O) e CF. Os resultados obtidos demonstram o elevado potencial antioxidante das partes vegetativas do morangueiro silvestre, podendo constituir uma nova fonte de compostos bioativos para aplicação na área alimentar e farmacêutica.