Potencial bioativo de sucos de uva Vitis labrusca L.: caracterização química e atividade antioxidante, influência de sementes de uva e de pectinases na composição fenólica, e bioatividade do trans-resveratrol em células humanas

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2016
Autor(a) principal: Toaldo, Isabela Maia
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Tese
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Não Informado pela instituição
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Ciência dos alimentos
Polifenóis
Suco de uva
Indústria
Antioxidantes
Link de acesso: https://repositorio.ufsc.br/xmlui/handle/123456789/167894
Resumo: Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Agrárias, Programa de Pós-Graduação em Ciência dos Alimentos, Florianópolis, 2016.
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spelling Potencial bioativo de sucos de uva Vitis labrusca L.: caracterização química e atividade antioxidante, influência de sementes de uva e de pectinases na composição fenólica, e bioatividade do trans-resveratrol em células humanasCiência dos alimentosPolifenóisSuco de uvaIndústriaAntioxidantesTese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Agrárias, Programa de Pós-Graduação em Ciência dos Alimentos, Florianópolis, 2016.As propriedades bioativas de compostos fenólicos são bastante estudadas em vinhos e uvas V. vinifera L. Entretanto, variedades V. labrusca L., amplamente cultivadas no Brasil e principalmente destinadas à produção do suco de uva, representam uma atrativa fonte de compostos fenólicos. Os objetivos deste trabalho foram avaliar a influência da adição de sementes de uva e de enzimas pectinolíticas no teor de compostos fenólicos, na atividade antioxidante in vitro e no teor de macro e microelementos de sucos de uva de diferentes variedades V. labrusca L. cultivadas na região Sul do Brasil; e avaliar suas propriedades bioativas in vitro e in vivo. Nas etapas de elaboração experimental dos sucos, os efeitos da adição de sementes de uva e de pectinases foram avaliados em sucos de uvas Bordô, Concord e Isabel. Para a avaliação do potencial bioativo, foram empregados sucos de uvas industrializados produzidos na região da Serra Gaúcha, RS, Brasil. Sucos de uva tintos e branco foram caracterizados quanto às composições fenólica e elementar e à atividade antioxidante in vitro. O efeito do consumo agudo de sucos de uva orgânico e convencional sobre a atividade antioxidante e marcadores de estresse oxidativo em indivíduos saudáveis foi avaliado através de estudo de intervenção controlado randomizado. Em estudo com células humanas, os efeitos bioativos do trans-resveratrol (RSV) foram investigados quanto a mecanismos oxidativos envolvidos na disfunção endotelial, através de cocultura de células intestinais Caco-2 e endoteliais EA.hy926. A adição de sementes de uva aumentou significativamente o teor de polifenóis totais e a atividade antioxidante nos sucos, e demonstrou correlação positiva com os minerais Ca, Mg, Na, K, Mn e Zn. A otimização da atividade pectinolítica através da metodologia de superfície de resposta gerou um aumento na extração de minerais e polifenóis nos sucos, demonstrando correlação positiva entre as variáveis. As condições otimizadas da extração de polifenóis foram estimadas pelo modelo nas concentrações enzimáticas de 1,30 e 1,57 g L-1, nas temperaturas de 46,8 e 54,8 ºC, respectivamente. A caracterização dos sucos de uva industrializados demonstrou maior concentração de polifenóis totais, antocianinas monoméricas, trans-resveratrol, Mg e Mn, e maior atividade antioxidante in vitro no suco de uva orgânico. O consumo agudo de sucos de uva V. labrusca L. promoveu reduções significativas nos níveis séricos de hidroperóxidos lipídicos (LOOH) e nasconcentrações plasmáticas de substâncias reativas ao ácido tiobarbitúrico (TBARS) em indivíduos saudáveis. O consumo dos sucos aumentou significativamente a capacidade antioxidante sérica e a atividade das enzimas catalase (CAT), glutationa peroxidase (GPx) e superóxido dismutase (SOD) em eritrócitos. As intervenções com os sucos não afetaram significativamente o estado glicêmico e os níveis de ácido úrico. A análise multivariada confirmou a influência das principais classes fenólicas nas respostas biológicas. Todavia, as diferenças químicas associadas aos sucos orgânico e convencional não foram um fator preditivo para seus efeitos in vivo. Em cultura de células, o tratamento com RSV reduziu significativamente os níveis de fator de crescimento endotelial vascular (VEGF), espécies reativas de oxigênio (ERO), interleucina 8 (IL-8) e molécula de adesão intercelular 1 (ICAM-1) induzidos pelo fator de necrose tumoral a (TNF-a), e aumentou a produção endotelial de óxido nítrico (NO). As análises por UPLC-MS/MSE revelaram a presença de RSV e quatro metabólitos conjugados. A bioatividade do RSV e seus metabólitos sobre mecanismos inflamatórios foi demonstrada pela primeira vez em cocultura. A caracterização química e os resultados in vitro e in vivo evidenciaram que os sucos V. labrusca L. são ricos em macro e microelementos e compostos fenólicos, com potencial bioativo na saúde humana.<br>Abstract : The bioactive properties of polyphenols are extensively studied in wines and grapes from V. vinifera L. However, the V. labrusca L. varieties, widely cultivated in Brazil and mainly destined to grape juice production, represent an attractive source of phenolic compounds. The objectives of this study were to evaluate the influence of the addition of grape seeds and pectinolytic enzymes on the polyphenols content, antioxidant activity in vitro and on the macro and microelements contents in grape juices from different V. labrusca L. varieties grown in the South region of Brazil; and to evaluate their bioactive properties in vitro and in vivo. In the experimental preparation of juices, the effects of grape seed addition and pectinases were evaluated in Bordo, Concord and Isabel grape juices. Industrialized grape juices produced in the Serra Gaúcha Region, RS, Brazil, were used to investigate the bioactive potential. Characterization of the phenolic and elemental composition and in vitro antioxidant activity was performed in red and white grape juices. The effect of acute consumption of organic and conventional grape juices on antioxidant activity and oxidative stress markers in healthy subjects was evaluated through a randomized controlled intervention trial. In human cells studies, the bioactive effects of trans-resveratrol (RSV) towards oxidative mechanisms related to endothelial dysfunction were investigated through a co-culture of intestinal Caco-2 cells and endothelial EA.hy926 cells. Grape seed addition significantly increased the total phenolics and antioxidant capacity of juices, and was positively correlated with minerals Ca, Mg, Na, K, Mn e Zn. The optimization of pectinolytic activity through response surface methodology led to an increased extraction of minerals and phenolics in juices, and depicted a positive correlation among the variables. The optimized conditions for polyphenols extraction were estimated by the model at enzyme concentrations of 1.30 and 1.57 g L-1, at 46.8 and 54.8 ºC, respectively. The characterization of industrialized grape juices showed higher concentration of total phenolics, monomeric anthocyanins, trans-resveratrol, Mg and Mn, and higher antioxidant activity in vitro in the organic grape juice. The acute consumption of V. labrusca L. juices promoted significant reductions on levels of hydroperoxides (LOOH) in serum and thiobarbituric acid reactive substances (TBARS) in plasma of healthy individuals. The consumption of juices significantly augmented serum antioxidant capacity andenzymatic activities of catalase (CAT), glutathione peroxidase (GPx) and superoxide dismutase (SOD) in erythrocytes. The interventions with grape juices did not affected significantly the glycaemic status and uric acid levels. The multivariate analysis confirmed the influence of the main phenolic classes on biological responses. However, the chemical differences associated with organic and conventional juices were not a predictive factor for its effects in vivo. In cell culture, RSV treatment significantly reduced the tumor necrosis factor a (TNF-a)-induced levels of vascular endothelial growth factor (VEGF), reactive oxygen species (ROS), interleukin 8 (IL-8) and intercellular adhesion molecule 1 (ICAM-1) and increased the endothelial production of nitric oxide (NO). The UPLC-MS/MSE analysis revealed the presence of RSV and four conjugated metabolites. The bioactivity of RSV and its metabolites towards inflammatory mechanisms was demonstrated in a co-culture for the first time. The chemical characterization and the in vitro and in vivo results have demonstrated that V. labrusca L. grape juices are rich sources of macro and microelements and phenolic compounds, with bioactive potential in human health.Luiz, Marilde Terezinha BordignonSilva, Edson Luiz daUniversidade Federal de Santa CatarinaToaldo, Isabela Maia2016-09-20T04:32:14Z2016-09-20T04:32:14Z2016info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesis201 p.| il., grafs., tabs.application/pdf339575https://repositorio.ufsc.br/xmlui/handle/123456789/167894porreponame:Repositório Institucional da UFSCinstname:Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC)instacron:UFSCinfo:eu-repo/semantics/openAccess2016-09-20T04:32:14Zoai:repositorio.ufsc.br:123456789/167894Repositório InstitucionalPUBhttp://150.162.242.35/oai/requestopendoar:23732016-09-20T04:32:14Repositório Institucional da UFSC - Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC)false
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