Orientadores: Helena Teixeira Godoy, Elaine Conceição de Oliveira

Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos

Resumo: A groselha do Ceilão (Dovyalis hebecarpa) é uma fruta exótica de coloração roxa quando madura. Não foram encontrados trabalhos que identifiquem os principais compostos fenólicos na espécie, ação antioxidante e efeitos biológicos. Sendo assim, além da otimização da extração, esse trabalho...

Resumo: A groselha do Ceilão (Dovyalis hebecarpa) é uma fruta exótica de coloração roxa quando madura. Não foram encontrados trabalhos que identifiquem os principais compostos fenólicos na espécie, ação antioxidante e efeitos biológicos. Sendo assim, além da otimização da extração, esse trabalho avaliou os principais compostos fenólicos na casca e polpa de D. hebecarpa por cromatografia líquida acoplada a espectrômetro de massas (CLAE-DAD-EM), o potencial antioxidante in vitro e o efeito sobre a resposta imunológica em camundongos. Com exceção da razão entre amostra e solvente, avaliada univariadamente, a otimização das variáveis de extração foi realizada utilizando planejamento experimental multivariado. O processo otimizado foi realizado em menor tempo (20 minutos), com menos solvente orgânico (20% de acetona) e com maior rendimento (aumento de 10% no teor total de compostos fenólicos e de 26% no teor total de antocianinas monoméricas) do que a metodologia inicial. A caracterização do perfil de antocianinas revelou que D. hebecarpa é fonte de compostos não acilados, sendo delfinidina-3-O-rutinosídeo e cianidina-3-O-rutinosídeo os majoritários. Casca e polpa possuem composição similar, no entanto, maiores concentrações são encontradas na parte externa do fruto. Amostras de dois anos consecutivos e em duas datas de amostragem foram recolhidas para avaliação de variações entre estações do ano. Considerando que a ação antioxidante se dá por diversos mecanismos, metodologias de FRAP, ABTS e ORAC foram empregadas. Os maiores resultados de atividade antioxidante foram obtidos com a metodologia de ORAC, indicando marcada atividade sequestradora de radicais peroxil dos compostos extraídos. De forma diferenciada para polpa e casca dos frutos, efeitos significativos sob os teores de antocianinas, de compostos fenólicos e capacidade antioxidante, foram observados devido à variação climática entre as datas. Adicionalmente foram avaliados parâmetros biométricos e composição nutricional. Alterações no peso e tamanho dos frutos (p<0,05), assim como, na composição nutricional (p<0,05) foram observadas. Esses resultados, possivelmente, devem-se as diferenças de disponibilidade de água e incidência solar entre as datas de amostragem. Os valores médios dos teores de compostos fenólicos e antocianinas encontradas são similares aos relatados para outras frutas vermelhas. Nos testes in vivo, camundongos C57Black6 foram divididos em 4 grupos que receberam por 5 dias uma dose diária de extrato bruto em alta, média e baixa dosagem (32µg, 16µg e 8µg equivalentes de cianidina-3-O-glucosídeo/animal, respectivamente). Para o grupo controle foi utilizada solução salina. Após 24 horas do fim do tratamento, os animais foram imunizados com OVA (ovalbumina), conforme metodologia padrão. No 14° dia, os animais foram sacrificados e os tecidos recolhidos para análise. Foram monitoradas a proliferação celular em baço e linfonodos, assim como, sua diferenciação em linfócitos T CD4+/CD8+ por citometria de fluxo. Os grupos tratados com CGCE apresentaram redução na proliferação celular em linfonodos, assim como na razão CD4+/CD8+. Sendo assim, os resultados indicam um possível efeito anti-inflamatório do extrato aquoso bruto de groselha do Ceilão, porém pesquisas adicionais de caracterização de citocinas e tratamentos prolongados são necessárias para confirmação dos resultados encontrados

Abstract: D. hebecarpa is a dark purple/red berry produced in Brazil as an exotic fruit with potential for large scale production and commercialization. Fruits are believed to contain high phenolic and anthocyanin concentration that provide color and defense to the plant. Moreover, these compounds...

Abstract: D. hebecarpa is a dark purple/red berry produced in Brazil as an exotic fruit with potential for large scale production and commercialization. Fruits are believed to contain high phenolic and anthocyanin concentration that provide color and defense to the plant. Moreover, these compounds have been extensively studied for their antioxidant activity and potential human health benefits. Thus, this work has optimized extraction prior to the skin and pulp anthocyanin profile characterization by HPLC-PDA-MS aiming to obtain the simplest and mildest conditions with maximum phenolic yield. Moreover, it was evaluated in vitro antioxidant capacity and the effect of water-based crude extract on immune system of mice. Solid-liquid ratio was determined in a linear experiment using ANOVA and Tukey (p<0.05). Acetone, ethanol and water were the extraction solvents evaluated by Simplex Lattice design. Time and acid concentration were evaluated using response surface methodology (RSM) to determine variables effect and their interactions. The optimized conditions achieved were: solid-liquid ratio of 1:120, acetone 20% with 0.35% formic acid, 20min, and no re-extraction. However, satisfactory results were obtained using just water as solvent. The optimized extraction used less organic solvent than the other conditions tested and showed higher yields than the initial ones (an increase of 10% and 26% of total phenolic compounds and total monomeric anthocyanins, respectively). The analytical HPLC chromatogram showed five major anthocyanins (Delphinidin-3-glucoside, Delphinidin-3-rutinoside, Cyanidin-3-glucoside, Cyanidin-3-rutinoside, and Petunidin-3-rutinoside) in addition to two minor pigments (Peonidin-3-rutinoside and Malvidin-3-rutinoside). Samples from two consecutive years were used for quantification purposes and antioxidant measurements. High concentration of phenolics and anthocyanins were detected in skin samples with the same anthocyanin profile of pulp part. FRAP, ABTS, and ORAC methodologies were used to evaluate antioxidant mechanisms. A strong peroxyl scavenger capacity was detected for D.hebecarpa samples by ORAC methodology which could indicate possibly health effects of fruit consumption. Significant variations of anthocyanin, total phenolic content, and antioxidant capacity were observed in pulp and skim possibly as a result of weather conditions. Concomitantly, biometric parameters and nutritional composition seems to be affected as well (p<0.05). C57Black6 mice were used for in vivo evaluation of immuno-modulatory effect of water-based Ceylon gooseberry crude extract (CGCE). Animals were treated with high, medium, and low dosages of CGCE (32µg, 16µg, and 8µg cyanidin-3-O-glucose/animal/day, respectively) during 5 days. Saline solution was used as a control group. Animals were challenged after 24 hours from the last dose using a standardized immunization protocol with OVA and CFA. After euthanasia, blood, spleen, and lymph nodes were collected and analyzed. Cell proliferation using MTT and lymphocyte profile by flown citometry was determined in spleen and lymph nodes, as well as IgG levels in blood samples. Results indicate a possible anti-inflammatory effect. Since, there was an decrease in lymph node cell proliferation response as well as in CD4+/CD8+ ratio. In summary, D. hebecarpa is a rich source of anthocyanins with concentration levels as high as reported for other berry fruits. The strong antioxidant activity and some evidences of in vivo anti-inflammatory effects suggest this fruit as source for future scientific works aiming to evaluate possible health effects