Influência de diferentes métodos de extração e da digestão gastrointestinal in vitro sobre o perfil fenólico, potencial antioxidante e antibacteriano, bioacessibilidade e atividades biológicas de folhas de uvaia (Eugenia pyriformis Cambess)

Abstract

A uvaia (Eugenia pyriformis Cambess) é uma planta nativa do Brasil que apresenta alta concentração de vitamina C, carotenoides e compostos fenólicos. Esses fitoquímicos têm sido associados à prevenção e gerenciamento de doenças crônicas e degenerativas, como câncer, doenças cardiovasculares, diabetes mellitus tipo 2 e obesidade. Pesquisas se concentraram na identificação e caracterização desses compostos para compreender melhor seus mecanismos químicos e suas atividades biológicas, e estudos revelaram que extratos da fruta uvaia possuem propriedades antioxidantes, antimicrobianas e anti-inflamatórias. No entanto, há poucos estudos que investigam outras partes dessa planta, como suas folhas. Assim, este estudo objetivou caracterizar e comparar os extratos aquosos das folhas de Eugenia pyriformis Cambess obtidos por técnicas de remoção verde, mais sustentáveis ??e responsáveis ??no uso de recursos naturais e produção de resíduos, como a remoção assistida por ultrassom, a remoção com auxílio de enzimas e a infusão, em relação ao teor e perfil de compostos fenólicos, bem como às suas atividades antioxidantes e antibacterianas. Além de avaliar a bioacessibilidade dos compostos fenólicos, bem como as atividades antidiabéticas e anti-hipertensivas da infusão após digestão simulada in vitro. Inicialmente os extratos ultrassônicos (EAU), enzimáticos (EAE) e a infusão foram otimizados para identificar as melhores condições para obter um extrato com maior teor de compostos fenólicos totais. Os extratos foram caracterizados em relação ao seu conteúdo fenólico total (CFT), atividades antioxidantes (ensaio DPPH, ABTS, FRAP e ORAC) e compostos fenólicos individuais (cromatografia líquida seguida de espectrometria de massas [LC ESI-MS/MS]). A atividade antimicrobiana dos extratos EAU e EAE também foi testada frente a 17 cepas padrão de bactérias, através da Concentração Inibitória Mínima (CIM). A infusão das folhas de uva foi submetida à digestão gastrointestinal in vitro e posteriores análises de compostos fenólicos individuais (LC ESI-MS/MS), capacidade antioxidante e atividade antidiabética (inibição de a-amilase e a-glucosidase) e atividade anti-hipertensiva ( atividade inibitória da enzima conversora de angiotensina I). Os extratos otimizados revelaram a presença de até vinte e seis compostos fenólicos. Em particular, para os extratos EAU e EAE, o método de remoção enzimática mostrou-se eficiente, apresentando maiores quantidades de compostos fenólicos totais e potencial antioxidante. Além disso, ambos os extratos demonstraram atividade antibacteriana potencial, principalmente contra bactérias Gram-positivas. Objetivando contribuir para o conhecimento sobre os benefícios da uvaia na saúde humana, a influência da digestão gastrointestinal nos compostos fenólicos e a atividade antioxidante da infusão das folhas de uvaia também foi avaliada. No estudo da influência da digestão gastrointestinal da infusão das folhas de uvaia, Observou-se que o teor de compostos fenólicos totais se manteve ou aumentou em relação à fração não digerida. Nas diferentes fases da digestão foram identificados diferentes compostos fenólicos, incluindo ácidos fenólicos, flavonoides e fenóis, nas amostras não digeridas e digeridas e variações nos perfis e concentrações de compostos fenólicos foram observados durante a digestão gastrointestinal in vitro. Embora tenha ocorrido uma diminuição do potencial antioxidante após a digestão, a infusão das folhas de uva mostrou alta capacidade antioxidante, destacando-se os compostos antioxidantes predominantemente, como o ácido fenólico 2,5-DHBA, o ácido ferúlico e o ácido p cumárico. Ademais alguns compostos fenólicos presentes na infusão, mesmo não sendo majoritários nas fases da digestão, apresentaram alta bioacessibilidade, com ênfase para o ácido ferúlico (171,6%) e o ácido p-cumárico (144,1%). A infusão também apresentou porcentagens significativas de inibição da atividade antidiabética (14-21%) e atividade anti-hipertensiva (11%). Esses resultados sugerem que as folhas de uva podem ser uma fonte promissora de antioxidantes naturais e compostos bioativos com potenciais benefícios à saúde, em especial frente ao diabetes e à hipertensão, e que as técnicas de extração não manualmente exploradas oferecem alternativas viáveis ??e sustentáveis ??para agregar valor às folhas de uvaia subutilizadas. No entanto, são necessárias mais pesquisas para elucidar completamente os mecanismos envolvidos e explorar todo o potencial da planta nativa do Brasil.

Abstract: The uvaia (Eugenia pyriformis Cambess) is a plant native to Brazil that has a high concentration of vitamin C, carotenoids and phenolic compounds. These phytochemicals have been linked to the prevention and management of chronic and degenerative diseases such as cancer, cardiovascular disease, type 2 diabetes mellitus and obesity. Research has focused on identifying and characterizing these compounds to better understand their chemical mechanisms and biological activities, and studies have revealed that extracts from uvaia fruit have antioxidant, antimicrobial and anti-inflammatory properties. However, there are few studies that investigate other parts of this plant, such as its leaves. Thus, this study aimed to characterize and compare the aqueous extracts of Eugenia pyriformis Cambess leaves obtained by green extraction techniques, which are more sustainable and responsible in the use of natural resources and waste production, such as ultrasound-assisted extraction, extraction with the aid of enzymes and infusion, in relation to the content and profile of phenolic compounds, as well as their antioxidant and antibacterial activities. In addition to evaluating the bioaccessibility of phenolic compounds, as well as the antidiabetic and antihypertensive activities of the infusion after simulated in vitro digestion. Initially, ultrasonic (EAU), enzymatic (EAE) extracts and infusion were optimized to identify the best conditions for obtaining an extract with a higher content of total phenolic compounds. The extracts were characterized in relation to their total phenolic content (TFC), antioxidant activities (DPPH, ABTS, FRAP and ORAC assay) and individual phenolic compounds (liquid chromatography followed by mass spectrometry [LC ESI-MS/MS]). The antimicrobial activity of the EAU and EAE extracts was also tested against 17 standard strains of bacteria, using the Minimum Inhibitory Concentration (MIC). The infusion of uvaia leaves was subjected to in vitro gastrointestinal digestion and subsequent analysis of individual phenolic compounds (LC ESI-MS/MS), antioxidant capacity and antidiabetic activity (inhibition of a-amylase and a-glucosidase) and antihypertensive activity. (angiotensin I converting enzyme inhibitory activity). The optimized extracts revealed the presence of up to twenty-six phenolic compounds. In particular, for the EAU and EAE extracts, the enzymatic extraction method proved to be efficient, presenting greater amounts of total phenolic compounds and antioxidant potential. Furthermore, both extracts demonstrated potential antibacterial activity, especially against Gram-positive bacteria. Aiming to contribute to knowledge about the benefits of uvaia on human health, the influence of gastrointestinal digestion on phenolic compounds and the antioxidant activity of the infusion of uvaia leaves was also evaluated. In the study of the influence of the infusion of uvaia leaves ongastrointestinal digestion, it was observed that the content of total phenolic compounds remained unchanged or increased in relation to the undigested fraction. At different stages of digestion, different phenolic compounds, including phenolic acids, flavonoids and phenols, were identified in undigested and digested samples and variations in the profiles and concentrations of phenolic compounds were observed during in vitro gastrointestinal digestion. Although there was a decrease in antioxidant potential after digestion, the infusion of uvaia leaves showed high antioxidant capacity, highlighting the predominant antioxidant compounds, such as phenolic acid 2,5-DHBA, ferulic acid and p-coumaric acid. . Furthermore, some phenolic compounds present in the infusion, even though they are not the majority in the digestion phases, showed high bioaccessibility, with emphasis on ferulic acid (171.6%) and p-coumaric acid (144.1%). The infusion also showed significant percentages of inhibition of antidiabetic activity (14-21%) and antihypertensive activity (11%). These results suggest that uvaia leaves can be a promising source of natural antioxidants and bioactive compounds with potential health benefits, especially against diabetes and hypertension, and that the unconventional extraction techniques explored offer viable and sustainable alternatives to add value. to underused uvaia leaves. However, more research is needed to fully elucidate the mechanisms involved and explore the full potential of this plant native to Brazil.