universidade estadual de campinas faculdade de … · de melhor eu recebi. falar sobre tudo isso...

UNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINAS

Faculdade de Engenharia de Alimentos - FEA

JANE DELANE REIS PIMENTEL SOUZA

DESENVOLVIMENTO DE BEBIDA MISTA DE VEGETAIS E AVALIAÇÃO DA

CAPACIDADE ANTIOXIDANTE E PREBIÓTICA IN VITRO

CAMPINAS

2017

JANE DELANE REIS PIMENTEL SOUZA

DESENVOLVIMENTO DE BEBIDA MISTA DE VEGETAIS E AVALIAÇÃO DA

CAPACIDADE ANTIOXIDANTE E PREBIÓTICA IN VITRO

Tese apresentada à Faculdade de

Engenharia de Alimentos da

Universidade Estadual de Campinas

como parte dos requisitos exigidos

para obtenção do título de Doutora em

Ciência de Alimentos.

Orientadora: Profª Drª. Gláucia Maria Pastore

CAMPINAS

2017

ESTE EXEMPLAR CORRESPONDE À VERSÃO FINAL DA

TESE DEFENDIDA PELA ALUNA JANE DELANE REIS

PIMENTEL SOUZA, E ORIENTADA PELA PROF(A) DR(A)

GLAUCIA MARIA PASTORE

BANCA EXAMINADORA

Profª. Drª. Glaucia Maria Pastore (Orientadora)

Ana Elizabeth Cavalcante Fai Buarque de Gusmão (Membro Titular)

Universidade do Estado do Rio de Janeiro – UERG

Darlila Aparecida Gallina (Membro Titular)

Instituto de Tecnologia de Alimentos – ITAL

Juliana Azevedo Lima Pallone (Membro Titular)

Faculdade de Engenharia de Alimentos - UNICAMP

Ruann Janser Soares de Castro (Membro Titular)

Faculdade de Engenharia de Alimentos - UNICAMP

Adriane Elisabete Antunes de Moraes (Membro Suplente)

Faculdade de Ciências Aplicadas – UNICAMP

Magali Conceição Monteiro da Silva (Membro Suplente)

Universidade Estadual Paulista – UNESP

Vera Sônia Nunes da Silva (Membro Suplente)

Centro de Ciência e Qualidade de Alimentos - ITAL

Ata da defesa com as respectivas assinaturas dos membros encontra-se no

processo de vida acadêmica do aluno.

Dedico este trabalho às pessoas que mais amo,

que fazem minha vida tão bela e feliz,

filho, esposo, mãe, pai, irmãos e sobrinhos.

O apoio de vocês me deu força.

AGRADECIMENTOS

Viver a experiência do doutorado foi algo que me proporcionou muito

conhecimento. E não falo apenas da tese, esta foi importante sim, mas o

autoconhecimento, a vivência com pessoas diferentes e diferenciadas,

desconstruindo conceitos e construindo outros muito relevantes somam o que

de melhor eu recebi. Falar sobre tudo isso daria um outro livro. Foram muitas

emoções, carregadas de dificuldades que me fizeram evoluir e isso foi muito

bom.

A convicção de que Deus é meu guia me deixou sempre segura de que

este caminho era preciso ser percorrido e ao final de tudo minhas perguntas

vazias teriam respostas concretas. O Seu cuidado comigo foi tamanho, que eu

sei que estava onde deveria estar e mais, com as pessoas com quem deveria

conviver. As vezes sentia-as como anjos enviados para me proteger. Diante de

tudo isso sou muito grata a Ele!

Sou imensamente grata ao meu filho Levi, meu pequeno e grande

companheiro, acalentou tantas vezes meu coração e me faz experimentar todo

dia do maior amor que existe.

Meu companheiro, Danilo, pelo amor, equilíbrio e parceria. Os desafios

que vivemos nos fez melhores, espero que juntos tenhamos força e sabedoria

para seguir.

Painho e mainha, por sempre respeitar e apoiar minhas escolhas. Não

importa quão longe eu vá, tem sempre um lugar onde eu quero estar, é perto

de vocês, onde o aconchego toma meu coração.

Minhas queridas irmãs, que entendem meus sentimentos desde sempre.

Seremos cumplices a vida toda, minhas grandes amigas. Sem esquecer do

caçula, que é parceiro, ainda que lá na dele. Privilégio imenso ter a família que

tenho.

Minha mãedrinha, protetora, foi bom estar mais perto de você por estes

anos aqui, sentirei muita falta disso.

Os tempos longe da família só não foram mais difíceis porque eu tive a

alegria de conviver com pessoas muito especiais. Certamente não seria

possível se vocês não suavizassem a rotina desgastante. Obrigada turma do

laboratório bioaromas por aturarem minhas reclamações e por me fazerem

sorrir tantas vezes.

Conheci pessoas de quem eu não queria me separar, mas, infelizmente,

tomaremos rumos diferentes, Ana Pereira, Ana Simi, Ju Bueno, Renata e

Maysa, vocês já fazem muita falta.

Minha querida amiga Ana Pereira, falar a verdade não é difícil pra gente,

o difícil mesmo é encontrar quem está preparado para ouvi-la. Obrigada por

toda paciência, eu sei que não foi fácil pra você. Foi um grande presente te

conhecer!

A Simi com uma delicadeza sem igual é um exemplo de equilíbrio pra

mim, e isso é primordial para uma boa convivência em grupo.

Ju, agradeço-te muito por ter me proporcionado trabalhar com os

oligossacarídeos, por ser uma grande amiga, por ser um grande exemplo de

pesquisadora. Os desastres a gente releva!

Maysinha, queria ter metade do foco que você tem, talvez um dia eu

consiga. Adoro seu jeito simples e reto de lidar com as adversidades.

Rê, não sei o que seria de mim sem você. Eu tenho tanto para te

agradecer...Obrigada pela parceria, paciência e sinceridade. Você soube me

dar conselhos e ouvir como uma mãe, além de orientar, encorajar-me e me

fazer sorrir com umas sacadas inesquecíveis!

Vê, a pessoa mais agitada que já conheci, numa tranquilidade tamanha

para me ensinar. Sinto muitas saudades das boas conversas.

Gustavo, é impossível não sorrir com você, às vezes ainda me pego

dando risada sozinha! Tenho uma gratidão imensa a você e Henrique pelo

apoio indispensável neste trabalho.

A Angel, que soma tantas funções e se dedica admiravelmente à

pesquisa.

Enquanto um monte de gente vai e vem do laboratório, tem aqueles que

estão ali, e que veem tudo isso passar. Como diz Nadirzinho: ―tem gente que

deixa saudade‖. Você é uma dessas pessoas! A alegria e a satisfação com que

realiza seu trabalho é admirável.

Não poderia esquecer da Débora, sempre solícita e agradável. Dora,

sempre cuidadosa.

À Profª Glaucia, meu muito obrigada pela orientação, por me aceitar e

confiar no meu trabalho. Graças a você tive experiências valiosas no

doutorado.

Obrigada aos outros amigos da FEA, pessoal do Lab. Análise. Em

especial, Maria Rosa, pela amizade, por compartilharmos juntas da experiência

maternidade e pesquisa.

À família: Patrícia, Pedro e Gustavo, vocês foram grandes parceiros

nessa fase final tão atribulada.

Minhas amigas Sheila, Renatinha e Karina, é muito bom poder contar

com a companhia de vocês.

Ao CNPq, pela concessão da bolsa de Doutorado.

À banca examinadora, pela disponibilidade, e pelas valiosas correções e

sugestões.

Eterna é minha gratidão a todos!

RESUMO

A relação entre hábitos alimentares e saúde não é recente e cada vez mais se

intensificam as pesquisas e inovações para descortinarem o universo de

potenciais benefícios que os alimentos podem promover na saúde do indivíduo.

Embora as pessoas tenham esta preocupação, o ritmo de vida acelerado exige

refeições rápidas e práticas. Neste contexto, as bebidas mistas de vegetais

ganharam muitos adeptos, por serem uma opção prática e saborosa para

ingestão de nutrientes advindos de frutas e hortaliças. Esses alimentos são

fontes de compostos bioativos com atividade antioxidante que

reconhecidamente têm efeito protetor no organismo. Os fruto-oligossacarídeos

(FOS) são também considerados compostos bioativos e estão presentes em

grande quantidade em vegetais como o yacon (Smallanthus sonchifolius).

Assim, o objetivo deste estudo foi desenvolver uma bebida mista de vegetais,

que inclua entre outros componentes, o yacon, e avaliar a capacidade

antioxidante e prebiótica desta bebida antes e após a digestão in vitro.

Inicialmente, foram validados métodos para análise de mono, di e

oligossacarídeos por cromatografia de íons acoplada ao detector

amperométrico pulsado (HPAEC-PAD) e amostras de diferentes frutas e

hortaliças foram avaliadas. Um estudo com couve, yacon e padrões de fenóis e

FOS foi realizado para avaliar os possíveis efeitos sinérgicos entre esses dois

grupos de compostos bioativos. A bebida mista de vegetais (BMV) foi

elaborada utilizando algumas das amostras vegetais analisadas durante a

validação, empregando o yacon como fonte de FOS. Foram realizadas a

caracterização físico-química, composição centesimal e aceitação sensorial da

bebida. Os carboidratos, fenóis totais, atividade antioxidante (avaliada por meio

dos ensaios ABTS e ORAC) foram analisados antes da digestão e nas fases

gástrica e intestinal da digestão simulada. Os parâmetros de validação tiveram

respostas satisfatórias para linearidade, acurácia e precisão e os métodos

apresentaram boa seletividade e resolução. Os resultados indicaram que os

métodos podem ser utilizados com confiança para separar e quantificar os

carboidratos. Um provável efeito protetor dos fenóis com relação aos FOS foi

observado, já que, em amostras contendo ambos os grupos de compostos, não

houve degradação dos FOS na condição de baixa acidez da digestão gástrica.

A BMV elaborada destacou-se no conteúdo de minerais: manganês, cobre,

potássio, magnésio e cálcio, ademais, teve baixo teor de lipídeos e proteínas.

A digestão in vitro da BMV revelou que os FOS podem ser parcialmente

degradados, possivelmente devido à acidez inerente à fase gástrica da

digestão. Os compostos fenólicos e atividade antioxidante aumentaram com a

digestão in vitro. A avaliação sensorial da BMV mostrou que houve boa

aceitação com relação ao sabor, cor e aroma, mas mudanças são necessárias

para melhorar a consistência da bebida.

Palavras-chave: Yacon, fruto-oligossacarídeos, compostos fenólicos, digestão

in vitro

ABSTRACT

The relationship between eating habits and health is not recent. Therefore,

research and innovation have intensified to unveil the universe of potential

benefits that foods can promote in the health of the individual. Although people

have this concern, the fast pace of life requires fast and practical meals. In this

context, beverages of a blend of vegetables have gained many adepts for being

a practical and tasty option for ingestion of nutrients from fruits and vegetables.

These foods are sources of bioactive compounds with antioxidant activity that

are known to have a protective effect on the body. Fructooligosaccharides

(FOS) are also considered bioactive compounds and they are present in large

amounts in vegetables such as yacon (Smallanthus sonchifolius). Thereby, the

objective of this study was to develop a beverage with a blend of vegetables,

including among other components, yacon, and to evaluate the antioxidant and

prebiotic capacity of this beverage before and after in vitro digestion. Initially,

methods for analysis of mono-, di- and oligosaccharides high-performance

anion-exchange chromatography with pulsed amperometric detection (HPAEC-

PAD) were validated and samples of different fruits and vegetables were

evaluated. A study with kale, yacon and standards of phenols and FOS was

performed to evaluate the possible synergistic effects between these two

groups of bioactive compounds. The beverage of blend vegetables (BBV) was

elaborated using some of the vegetal samples analyzed during the validation,

using yacon as a source of FOS. The physical-chemical characterization,

centesimal composition and sensorial acceptance of the beverage were

performed. Carbohydrates, total phenols, antioxidant activity (evaluated by the

ABTS and ORAC assays) were analyzed before digestion and in the gastric and

intestinal phases of the simulated digestion. The validation parameters had

satisfactory answers for linearity, accuracy and precision and the methods

showed good selectivity and resolution. The results indicated that the methods

can be used with trust to separate and quantify the carbohydrates. A possible

protective effect of the phenols in relation to FOS was observed, since, in

samples containing both groups of compounds, there was no degradation of the

FOS in the condition of low acidity of the gastric digestion. The elaborated BMV

stood out in the mineral content: manganese, copper, potassium, magnesium

and calcium, in addition, it had low content of lipids and proteins. In vitro BMV

digestion showed that FOS may be partially degraded, possibly due to the

acidity inherent in the gastric phase of the digestion. Phenolic compounds and

antioxidant activity increased with in vitro digestion. The sensory evaluation of

BMV showed that there was good acceptance regarding taste, color and aroma,

but changes are needed to improve the consistency of the beverage.

Key-words: Yacon, fructooligosaccharides, phenolic compounds, in vitro

digestion

SUMÁRIO

INTRODUÇÃO GERAL ................................................................................... 16

REFERÊNCIAS ................................................................................................ 17

OBJETIVOS ..................................................................................................... 18

1. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA ..................................................................... 19

1.1 FIBRAS, OLIGOSSACARÍDEOS E PREBIÓTICOS ................................. 19

1.2 YACON ...................................................................................................... 22

1.3 ATIVIDADE ANTIOXIDANTE .................................................................... 22

1.4 BEBIDAS À BASE DE VEGETAIS ............................................................ 23

REFERÊNCIAS ................................................................................................ 25

CAPÍTULO I ..................................................................................................... 31

RESUMO.......................................................................................................... 32

ABSTRACT ...................................................................................................... 33

1.0 - INTRODUÇÃO ......................................................................................... 34

2.0 - MATERIAL E METODOS ........................................................................ 35

2.1 - Reagentes e padrões ............................................................................. 35

2.2 - Amostras ................................................................................................. 36

2.3 - Determinação da umidade ..................................................................... 36

2.4 - Preparação das amostras ...................................................................... 36

2.5 - Perfis de carboidratos por Cromatografia de Troca Aniônica de Alta Eficiência acoplada ao Detector Amperométrico Pulsado (HPAEC-PAD). 37

2.5.1 - Oligossacarídeos ................................................................................ 37

2.6.2 - Mono, dissacarídeos, rafinose e estaquiose .................................... 37

2.7 - Validação dos métodos ......................................................................... 38

2.8 - Análises Estatísticas.............................................................................. 38

3.0 - RESULTADOS E DISCUSSÃO ............................................................... 39

3.1 Validação ................................................................................................... 39

3.2 - Composição de carboidratos nos vegetais ......................................... 44

4.0 - CONCLUSÃO .......................................................................................... 48

REFERÊNCIAS ................................................................................................ 49

CAPÍTULO II .................................................................................................... 52

RESUMO.......................................................................................................... 53

ABSTRACT ...................................................................................................... 54

1.0 - INTRODUÇÃO ......................................................................................... 55

2.0 - MATERIAL E MÉTODOS ........................................................................ 57

2.1 - Material .................................................................................................... 57

2.2 - Preparação das amostras ...................................................................... 57

2.3 - Digestão in vitro ..................................................................................... 58

2.4 - Carboidratos ........................................................................................... 58

2.5 - DETERMINAÇÃO DOS COMPOSTOS FENÓLICOS ............................. 59

2.6 - Capacidade antioxidante ....................................................................... 59

2.6.1 - TEAC (Trolox Equivalent Antioxidant Capacity) – captura do radical 2′2-azino-bis(3-etilbenzotriasolina)-6-ácido sulfônico (ABTS•+) ................. 59

2.6.2 - ORAC – Oxygen Radical Absorbance Capacity ............................... 60

2.7 - Análises estatísticas .............................................................................. 60


4.0 - CONCLUSÃO .......................................................................................... 68

REFERÊNCIAS ................................................................................................ 69

CAPÍTULO III ................................................................................................... 73

RESUMO.......................................................................................................... 74

ABSTRACT ...................................................................................................... 75

1.0 - INTRODUÇÃO ......................................................................................... 76

2.0 - MATERIAL E MÉTODOS ........................................................................ 77

2.1 Material ...................................................................................................... 77

2.2 - Formulação da bebida ........................................................................... 78

2.3 - Caracterização da bebida mista de vegetais (BMV) ............................ 79

2.3.1 - Composição centesimal ..................................................................... 79

2.3.2 - pH ......................................................................................................... 79

2.3.3 - Sólidos solúveis .................................................................................. 80

2.3.4 - Acidez total titulável............................................................................ 80

2.3.5 - Cor ........................................................................................................ 80

2.3.6 - Composição de minerais .................................................................... 80

2.3.7 - Carboidratos ........................................................................................ 81

2.3.8 - Determinação dos Compostos fenólicos .......................................... 81

2.3.9 - Capacidade antioxidante .................................................................... 82

2.3.9.1 - TEAC (Trolox Equivalent Antioxidant Capacity) – captura do radical 2′2-azino-bis(3-etilbenzotriasolina)-6-ácido sulfônico (ABTS•+) .... 82

2.3.9.2 - ORAC – Oxygen Radical Absorbance Capacity ............................ 82


2.5 - Análise sensorial .................................................................................... 84

2.6 - Análises estatísticas .............................................................................. 84


3.1 Definição da formulação da BMV ............................................................ 84

3.2 - Caracterização da bebida mista de vegetais (BMV) ............................ 85


3.4 - Análise sensorial .................................................................................... 90

4.0 - CONCLUSÃO .......................................................................................... 91

REFERÊNCIAS ................................................................................................ 92

DISCUSSÃO GERAL ...................................................................................... 97

CONCLUSÃO GERAL ..................................................................................... 99

REFERÊNCIAS .............................................................................................. 100

ANEXOS ........................................................................................................ 110

16

INTRODUÇÃO GERAL

Os alimentos não são julgados apenas em termos de gosto e

necessidades nutricionais imediatas, mas também por sua capacidade em

melhorar a saúde e o bem-estar. O consumidor está cada vez mais consciente

da importância da inclusão de alimentos saudáveis na dieta que auxiliam na

prevenção de doenças e melhoria da qualidade de vida, o que resulta em um

aumento na demanda destes produtos no mercado (Barrett; Lloyd, 2012;

Andres, Villanueva, Tenorio, 2016).

No entanto, no ritmo de vida frenético e acelerado que muitas pessoas

vivem, a alimentação fica aquém da que seria ideal para se ter o benefício de

ser saudável. As pessoas ora alimenta-se fora de casa, ora fazem refeições

rápidas, e não tem tempo para prática de atividades físicas.

Pensando nisso, o segmento de mercado de alimentação saudável e

rápida tem ganhado espaço e adeptos. Pois embora queiram alimentar-se bem,

as pessoas buscam o que é mais prático. Seguindo esta tendência, o consumo

de bebidas mistas de vegetais tem aumentado, assim como as pesquisas com

os mais diferentes tipos de misturas de frutas e hortaliças no preparo da bebida

(Di Cagno et al., 2011; Balaswamy et al., 2013; Dionísio et al., 2016). São

estudos que abordam desde a composição centesimal, vitaminas, minerais, à

atividade antioxidante, conteúdo de compostos fenólicos, antocianinas,

flavonoides, com foco no apelo de alimento funcional, que tenha efeitos

positivos à saúde dos consumidores (Di Cagno et al., 2011; Dionísio et al.,

2016)

Além dos compostos antioxidantes, os prebióticos, notadamente os

fruto-oligossacarídeos (FOS) têm sido foco de estudos abordando sua

importância como composto bioativo com benefícios à saúde, como prevenção

e redução do risco de algumas doenças crônicas (Roberfroid, 1999).

Os FOS podem ser produzidos por micro-organismos, mas também são

encontrados naturalmente em alguns vegetais, frutas e hortaliças, raízes e

tubérculos. A raiz yacon (Smallanthus sonchifolius) é uma importante fonte

natural de FOS e que apresenta pouca alteração sensorial quando adicionada

aos alimentos processados (Kuntz et al., 2013).

17

Uma bebida à base de vegetais que apresente atividade antioxidante e

capacidade probiótica pode ser uma alternativa inovadora ao mercado de

bebidas prontas para o consumo. A interação entre estes dois grupos de

compostos bioativos pode oferecer aumento dos efeitos benéficos à saúde,

com provável sinergismo entre eles.

REFERÊNCIAS

Andrés, V., Villanueva, M. J., Tenorio, M. D. (2016). The effect of high-pressure

processing on colour, bioactive compounds, and antioxidant activity in

smoothies during refrigerated storage. Food chemistry, 192, 328-335.

Balaswamy, K., Rao, P. P., Nagender, A., Rao, G. N., Mala, K. S., Jyothirmayi,

T.,Satyanarayana, A. (2013). Development of smoothies from selected

fruit pulps/juices. International Food Research Journal, 20(3), 1181-1185.

Barrett, D. M., Lloyd, B. (2012). Advanced preservation methods and nutrient

retention in fruits and vegetables. Journal of the Science of Food and

Agriculture, 92(1), 7-22.

Di Cagno, R., Minervini, G., Rizzello, C. G., De Angelis, M., Gobbetti, M. (2011).

Effect of lactic acid fermentation on antioxidant, texture, color and sensory

properties of red and green smoothies. Food Microbiology, 28(5), 1062-

1071.

Dionisio, A. P., Wurlitzer, N. J., Goes, T. D. S., Borges, M. D. F., Garruti, D.,

Araújo, I. M. D. S. (2016). Estabilidade de uma bebida funcional de frutas

tropicais e yacon (Smallanthus sonchifolius) durante o armazenamento

sob refrigeração. Archivos Latinoamericanos de Nutrición, 66(2), 148-155.

Kuntz, M. G., Fiates, G. M., Teixeira, E. (2013). Characteristics of prebiotic food

products containing inulin. British Food Journal, 115(2), 235-251.

Roberfroid, M. B. (1999). Concepts in functional foods: the case of inulin and

oligofructose. The Journal of nutrition, 129(7), 1398s-1401s.

18

OBJETIVOS

OBJETIVO GERAL

O objetivo geral da tese foi elaborar uma bebida a base de vegetais, com

alto teor de FOS e avaliar a capacidade antioxidante e conteúdo de

oligossacarídeos da bebida antes e após a digestão gastrointestinal simulada.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS:

Validar métodos de análise de carboidratos por cromatografia de íons

acoplada ao detector amperométrico pulsado (HPAEC-PAD): i) Glicose,

Frutose, Sacarose, Rafinose e Estaquiose); ii) Kestose (GF2), Nistose

(GF3), Frutofuranosil – nistose (GF4); Maltotriose (G3); Maltotetrose

(G4); Maltopentose (G5), Maltohexose (G6), Heptahexose (G7);

Realizar análises preliminares destes carboidratos em diferentes frutas

e hortaliças;

Realizar estudos de digestão in vitro em amostras de couve e yacon,

bem como de padrões de compostos fenólicos e FOS. Analisar

compostos fenólicos, capacidade antioxidante pelos métodos TEAC (

Trolox Equivalent Antioxidant Capacity) e ORAC (Oxygen Radical

Absorbance Capacity), FOS e glicose, frutose e sacarose, nas amostras

antes da digestão e após as fases gástrica e intestinal da digestão in

vitro.

Elaborar uma formulação de bebida a base de vegetais e caracterizar a

bebida quanto aos parâmetros físico-químicos (acidez total titulável,

sólidos solúveis, pH), à composição centesimal (umidade, cinzas,

proteínas, lipídeos e carboidratos) e composição de minerais;

Avaliar o efeito da digestão in vitro nos FOS e atividade antioxidante da

bebida, através dos métodos TEAC e ORAC;

Avaliar a aceitação sensorial da bebida formulada, utilizando um teste de

sensorial com 120 provadores não treinados.

19

1. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA

1.1 FIBRAS, OLIGOSSACARÍDEOS E PREBIÓTICOS

O termo fibra alimentar inclui polissacarídeos, lignina, oligossacarídeos e

substâncias associadas de plantas promovendo benefícios fisiológicos (Mira et

al. 2009). Entre estes benefícios estão a prevenção e redução do risco de

acidente vascular cerebral, hipertensão arterial, diabetes mellitus, algumas

desordens gastrointestinais e obesidade ( Jovanovic-Malinovska et al., 2014;

Macagnan, et al., 2016).

As fibras alimentares podem ser classificadas em fibras solúveis:

pectinas, gomas, algumas hemiceluloses e mucilagens, encontradas nos

legumes, aveia, leguminosas e frutas; e fibras insolúveis: celulose, algumas

pectinas, a maioria das hemiceluloses e lignina, presentes nos derivados de

grãos inteiros, como os farelos e também nos vegetais folhosos) (Mira et al.

2009). As fibras solúveis são responsáveis pelo aumento da viscosidade do

conteúdo do cólon, com efeitos sobre a absorção de glicose e lipídios no

intestino delgado, que são fermentados por bactérias no cólon e tornam a

eliminação fecal mais fácil e rápida. Já as fibras insolúveis são fermentadas de

forma lenta e incompleta, sua ação é retenção de água, aumentando seu

volume, distendendo a parede do cólon e facilitando a eliminação do bolo fecal

(Macagnan, et al 2016).

Segundo Padovani et al (2006) a recomendação de consumo diário de

fibras é de 21 a 38g para um adulto saudável. Uma outra definição de fibra

inclui alguns oligossacarídeos, como a inulina, os fruto-oligossacarídeos (FOS)

e galacto-oligossacarídeos (GOS), Xilo-oligossacarídeos (XOS) e manano-

oligossacarídeos (MOS) que são fibras solúveis e fermentáveis. (Carabin e

Flamm, 1999).

Os prebióticos, por sua vez, são definidos como ―ingredientes

seletivamente fermentáveis que permitem mudanças específicas na

composição e ou atividade da microbiota gastrintestinal que conferem

benefícios ao hospedeiro‖ (Roberfroid, 2007). Alguns requisitos são

imprescindíveis para que um determinado composto seja considerado

20

prebiótico: i) chegar intacto ao cólon; ii) ser utilizado por probióticos da

microbiota intestinal para melhorar o seu crescimento e atividade metabólica;

iii) melhorar a composição da microbiota intestinal para favorecer a saúde do

hospedeiro e iv) induzir imunidade sistêmica do hospedeiro (Saad, Cruz e

Faria, 2011).

Há alguns anos tem aumentado o interesse nas propriedades de saúde

de oligossacarídeos não digeríveis devido às suas atividades prebióticas.

Destacam-se a melhora de algumas funções fisiológicas nos seres humanos

tais como o alívio da constipação, a redução do risco de osteoporose através

do aumento da absorção de minerais e da aterosclerose pela diminuição da

síntese de triglicérides, a redução do nível de colesterol do plasma e do ganho

de peso; a redução da incidência de câncer de cólon, diarreia e inflamações; e

finalmente efeito benéfico sobre diabetes tipo 2, pela diminuição dos níveis de

glicose no sangue (Jovanovic-Malinovska et al., 2014).

Os compostos prebióticos (FOS, GOS, inulina, etc.) têm a capacidade de

modificar a composição da microbiota intestinal após ingestão de doses

razoavelmente baixas em um curto período de tempo. Por não serem

hidrolisados pelas enzimas digestivas humanas, estes compostos chegam

intactos ao cólon, onde são metabolizados pelas bactérias probióticas (Sheid et

al, 2014). Como produtos da fermentação tem-se os ácidos graxos de cadeia

curta, lactato e gases (H2, CO2, CH4) (Alles et al., 1999; Mussatto e Mancilha,

2007; Delgado et al, 2010). Ácidos graxos de cadeia curta, butirato, acetato e

propionato entram no sangue e podem influenciar os níveis sistêmicos de

carboidratos e o metabolismo lipídico (Cummings et al, 1987).

A recomendação da Organização Mundial da Saúde (OMS) para

ingestão de FOS é de 3 g por dia para adultos e 0,4 g por dia para crianças

(Rouzaud, 2004). No Brasil, a Agência Nacional de Vigilância Sanitária

(ANVISA) alerta que um produto com alegações funcionais atribuídas aos FOS

deve ter no mínimo 3 g deste carboidrato, se o alimento for sólido e 1,5 g se o

alimento for líquido, na porção do produto pronto para consumo. A agência

recomenda ainda que o consumo não seja superior a 30 g diários (BRASIL,

2016; Causey et al, 2000). De acordo com a ADA (1999), a recomendação de

FOS é em média de 3 a 10g/dia, com o objetivo de melhorar a saúde

21

gastrointestinal, reduzir a pressão arterial, apresentar efeitos benéficos no

metabolismo lipídico e na redução colesterol sérico (Causey et al, 2000).

No entanto, um consumo exagerado de oligossacarídeos não digeríveis

pode causar desconforto intestinal, flatulência, em consequência de sua alta

taxa de fermentação e diarreia, devido ao seu efeito osmótico responsável por

transferência de água para o cólon (Mussatto e Mancilha, 2007).

Os FOS estão naturalmente presentes em alguns vegetais, frutas,

hortaliças e em raízes e tubérculos (Jovanovic-Malinovska et al., 2014; Sancho

et al. 2016). Além disso, podem ser sintetizados por diversos de micro-

organismos, pela ação da enzima frutosiltrasnferase, sendo esta a principal

alternativa utilizada industrialmente para produção de FOS (Wang et al, 2016;

Jiang et al, 2016; Guo et al, 2015). Pesquisas recentes reportam ainda a

extração e concentração por membranas de FOS a partir de fontes vegetais

(alcachofra) como alternativa para aplicação em alimentos (Machado et al,

2016).

Os FOS correspondem a frutanos com um grau de polimerização menor

que 10, e podem apresentar uma ou quatro moléculas de frutose. Os frutanos,

por sua vez, são carboidratos de reserva que contêm 01 a 70 unidades de

frutose, ligados ou não a uma molécula de sacarose terminal. Os principais

tipos de FOS são: kestose (GF2), nystose (GF3) e 1-fructofuranosil nystose

(GF4) (Delgado et al, 2010).

Considerando o recente interesse pelos efeitos positivos à saúde deste

grupo de compostos funcionais houve grande desenvolvimento nas técnicas de

sua utilização em alimentos. A inulina, por exemplo, tem sido explorada como

substituto de gordura em sorvetes, oferecendo os benefícios intestinais e na

saúde, além de retirar o alto teor de gordura dos alimentos (Ismail et al, 2013).

Os FOS, por sua vez, podem ser empregados em vários tipos de alimentos e

são uma alternativa vantajosa por agregarem as fibras e influenciarem pouco

no sabor, auxiliando na flora intestinal sem comprometer a aceitação dos

produtos (Kuntz et al, 2013).

22

1.2 YACON

O yacon (Smallanthus sonchifolius) é um tubérculo nativo dos Andes,

que apresenta um sabor adocicado e textura crocante quando consumido cru.

Pode ainda ser ingerido cozido, assado, desidratado ou como refresco

(Fernández et al., 1997). É uma espécie vegetal que apresenta grande

quantidade frutanos como carboidratos de reserva, cerca de 6,5 – 65% de

FOS, 2 - 17% de sacarose, 20 – 76% de açúcares redutores, expressos em

base seca (Campos et al.,2012).

Por ser uma fonte abundante de FOS há um crescente interesse

científico no yacon, pois seu consumo está relacionado à promoção de

benefícios à saúde humana, tais como: efeito anti-diabético e redução do LDL –

colesterol, atividade antioxidante, prevenção contra câncer de cólon e melhora

da função gastrointestinal (Sheid et al, 2014; De Moura et al., 2012; Sousa et

al, 2015; Genta et al., 2009). Também foram relatados efeitos estimulantes na

absorção intestinal de Ca e na retenção mineral óssea em ratos alimentados

com farinha de yacon (Lobo et al, 2007) e melhora do sistema imunológico

periférico (Delgado et al, 2012).

Diferentes sugestões de consumo do yacon são relatados na literatura,

em pó como sugerido por Sheid et al (2014) e Franco et al (2015), desidratado

(De Oliveira et al, 2016) e adicionado a suco de frutas com apelo de bebida

funcional, tendo boa aceitação sensorial (Dionísio et al., 2016).

1.3 ATIVIDADE ANTIOXIDANTE

A obtenção de energia para o desenvolvimento dos processos biológicos

em seres vivos depende diretamente do processo oxidativo, porém, durante o

metabolismo são produzidos radicais livres e espécies reativas de oxigênio

(ROS) (Traber, 2006).

Os radicais livres são átomos quimicamente ativos ou moléculas que

apresentam um número ímpar de elétrons na sua órbita externa e por isso são

instáveis e altamente reativos. Assim buscam se apropriar ou doar elétrons

para sua estabilização e, por esta razão, causam danos às células, proteínas e

23

DNA, favorecendo o desenvolvimento de doenças degenerativas como artrite,

aterosclerose, diabetes, além de contribuir para o envelhecimento humano e

risco de câncer (Sun et al 2002).

Quando a produção de radicais livres está além da capacidade protetora

das defesas antioxidantes do organismo ocorre o estresse oxidativo.

Esta condição é o resultado do desequilíbrio entre os fatores pró-

oxidantes (como inflamação, exposição a certos agentes químicos, radiação,

luz ultravioleta, álcool, cigarro, ar poluído, dieta rica em gordura, entre outros) e

antioxidantes: enzimas pertencentes ao sistema antioxidante endógeno como a

superóxido dismutase, catalase e glutationa peroxidase e nutrientes (vitaminas

e minerais) que compõem o sistema antioxidante exógeno (Chu et al, 2002).

Os compostos antioxidantes são, portanto, necessários para prevenir ou

reduzir o risco dessas doenças e precisam fazer parte de uma dieta

equilibrada. Os vegetais são fontes naturais destes compostos (vitaminas C e

E, carotenoides e compostos fenólicos), o que explica parte das ações

benéficas que as frutas, legumes, hortaliças e cereais integrais exercem sobre

o organismo (Moure et al., 2001; Sun et al., 2002; Chu et al., 2002).

Desta maneira, muitas pesquisas reportam a presença de compostos

antioxidantes nos vegetais, seja na forma in natura ou processados,

ressaltando os benefícios à saúde associados ao seu consumo (Kamiloglu et

al, 2016; Sicari et al 2016; Singh et al, 2016).

1.4 BEBIDAS À BASE DE VEGETAIS

Atendendo às necessidades contemporâneas dos consumidores que

buscam produtos que ofereçam praticidade, bons atributos nutricionais e

sensoriais, a indústria alimentícia tem investido em alimentos que apresentem

estas características (Barrett e Lloyd, 2012; Andres, Villanueva, Tenorio, 2016).

As pesquisas também avançam nessa área, na tentativa de satisfazer a

demanda por produtos inovadores e com apelo funcional - atividade

antioxidante e prebióticos – por exemplo. Estes alimentos, além de possuirem

este diferencial, precisam apresentar propriedades sensoriais agradáveis e, de

24

preferência, ser de fácil preparo ou prontos para o consumo (Falguera, Aliguer,

e Falguera, 2012; Pimentel et al, 2015; Dionisio et al, 2016).

Refletindo esta tendência, recentemente, houve um aumento no

interesse em bebidas mistas de vegetais, que são comumente chamadas de

smoothies, preparadas por mistura, em proporções adequadas, de diferentes

ingredientes naturais (Dionisio et al., 2016). O consumo de bebidas mistas de

vegetais pode atender ainda ao mercado de consumidores que rejeitam ou não

tem o hábito de ingerir frutas, e hortaliças, mas adotam o consumo de sucos.

Essa prática torna-se, portanto, uma alternativa à ingestão de vitaminas,

minerais e compostos bioativos.

Em estudos recentes foram investigados desde atividade antioxidante e

conteúdo de fenóis à composição físico-química e análise sensorial de

diferentes tipos de smoothies, com composições bem variadas de frutas e

hortaliças (Nowicka et al 2016; Park et al, 2016). Nota-se grande diversidade

na composição destas bebidas, muitas vezes valorizando os vegetais de

produção regional e/ou nacional.

25

REFERÊNCIAS

Andrés, V., Villanueva, M. J., Tenorio, M. D. (2016). The effect of high-

pressure processing on colour, bioactive compounds, and antioxidant activity in


Alles, M. S., de Roos, N. M., Bakx, J. C., van de Lisdonk, E., Zock, P. L.,

Hautvast, J. G. (1999). Consumption of fructooligosaccharides does not

favorably affect blood glucose and serum lipid concentrations in patients with

type 2 diabetes. The American journal of clinical nutrition, 69(1), 64-69.

Barrett, D. M., Lloyd, B. (2012). Advanced preservation methods and

nutrient retention in fruits and vegetables. Journal of the Science of Food and


BRASIL. Ministério da Saúde. Agência Nacional de Vigilância Sanitária

(ANVISA). Alimentos. Comissões e Grupos de Trabalho. Comissão

Tecnocientífica de Assessoramento em Alimentos Funcionais e Novos

Alimentos. Alimentos com Alegações de Propriedades Funcionais e ou de

Saúde, Novos Alimentos/ Ingredientes, Substâncias Bioativas e Probióticos.

Disponível em:

http://www.anvisa.gov.br/alimentos/comissoes/tecno_lista_alega.htm>. <

Acesso em: 18 fevereiro de 2016. (Atualizado em julho/2008. Lista de

alegações de propriedade funcional aprovadas).

Campos, D., Betalleluz-Pallardel, I., Chirinos, R., Aguilar-Galvez, A.,

Noratto, G., Pedreschi, R. (2012). Prebiotic effects of yacon (Smallanthus

sonchifolius Poepp. & Endl), a source of fructooligosaccharides and phenolic

compounds with antioxidant activity. Food Chemistry, 135(3), 1592-1599.

Causey, J. L., Feirtag, J. M., Gallaher, D. D., Tungland, B. C., Slavin, J. L.

(2000). Effects of dietary inulin on serum lipids, blood glucose and the

gastrointestinal environment in hypercholesterolemic men. Nutrition

Research, 20(2), 191-201.

26

Carabin, I. G., Flamm, W. G. (1999). Evaluation of safety of inulin and

oligofructose as dietary fiber. Regulatory Toxicology and Pharmacology, 30(3),

268-282.

Chu, Y. F., Sun, J. I. E., Wu, X., Liu, R. H. (2002). Antioxidant and

antiproliferative activities of common vegetables. Journal of agricultural and

food chemistry, 50(23), 6910-6916.

Cummings, J., Pomare, E. W., Branch, W. J., Naylor, C. P., Macfarlane, G.

T. (1987). Short chain fatty acids in human large intestine, portal, hepatic and

venous blood. Gut, 28(10), 1221-1227.

Delgado, G. T. C., Tamashiro, W. M., Pastore, G. M. (2010).

Immunomodulatory effects of fructans. Food Research International, 43(5),

1231-1236.

Delgado, G. T. C.; Thome, R. G. D. L.; Tamashiro, W. M.; Pastore, G. M.

Yacon (Smallanthus sonchifolius)-derived fructooligosaccharides improves the

immune parameters in the mouse. Nutrition Research, 32 (11), p. 884-892,

2012.

De Moura, N. A., Caetano, B. F., Sivieri, K., Urbano, L. H., Cabello, C.,

Rodrigues, M. A., Barbisan, L. F. (2012). Protective effects of yacon

(Smallanthus sonchifolius) intake on experimental colon carcinogenesis. Food

and Chemical Toxicology, 50(8), 2902-2910.

De Oliveira, L. F., Corrêa, J. L. G., de Angelis Pereira, M. C., Ramos, A. D.

L. S., Vilela, M. B. (2016). Osmotic dehydration of yacon (Smallanthus

sonchifolius): Optimization for fructan retention. LWT-Food Science and

Technology, 71, 77-87.

Dionisio, A. P., Wurlitzer, N. J., Goes, T. D. S., Borges, M. D. F., Garruti, D.,

Araújo, I. M. D. S. (2016). Estabilidade de uma bebida funcional de frutas

tropicais e yacon (Smallanthus sonchifolius) durante o armazenamento sob

refrigeração. Archivos Latinoamericanos de Nutrición, 66(2), 148-155.

Falguera, V., Aliguer, N., Falguera, M. (2012). An integrated approach to

current trends in food consumption: Moving toward functional and organic

products?. Food Control, 26(2), 274-281.

27

Fernández, C. E., Lipavska, H., Milchl, J. (1997). Determination of

saccharides content in different ecotypes of yacon (Polymixia sonchifolia poepp.

and endlicher) cultivated under conditions of Czech Republic. Agricultura

Tropica et Subtropica. UniVersitas Agriculturae Praga, 30, 79-89.

Franco, T. S., Perussello, C. A., Ellendersen, L. D. S. N., Masson, M. L.

(2015). Foam mat drying of yacon juice: Experimental analysis and computer

simulation. Journal of Food Engineering, 158, 48-57.

Genta, S., Cabrera, W., Habib, N., Pons, J., Carillo, I. M., Grau, A.,

Sánchez, S. (2009). Yacon syrup: beneficial effects on obesity and insulin

resistance in humans. Clinical Nutrition, 28(2), 182-187.

Guo, W., Yang, H., Qiang, S., Fan, Y., Shen, W., Chen, X. Overproduction,

purification, and property analysis of an extracellular recombinant

fructosyltransferase. European Food Research and Technology, v. 242, p 1-10,

2015.

Ismail, E. A.; Al-Saleh, A. A.; Metwalli, A. A. M. (2013). Effect of inulin

supplementation on rheological properties of low-fat ice cream. Life Science

Journal, 10(3), 1742-1746.

Jiang, H., Ma, Y., Chi, Z., Liu, G. L., Chi, Z. M. (2016). Production,

Purification, and Gene Cloning of a β-Fructofuranosidase with a High Inulin-

hydrolyzing Activity Produced by a Novel Yeast Aureobasidium. Marine

Biotechnology, 1-11.

Jovanovic-Malinovska, R., Kuzmanova, S., Winkelhausen, E. (2014).

Oligosaccharide profile in fruits and vegetables as sources of prebiotics and

functional foods. International Journal of Food Properties, 17(5), 949-965.

Kamiloglu, S., Toydemir, G., Boyacioglu, D., Beekwilder, J., Hall, R. D.,

Capanoglu, E. (2016). A review on the effect of drying on antioxidant potential

of fruits and vegetables. Critical reviews in food science and nutrition, 56, S110-

S129.

Kuntz, M. G., Fiates, G. M., Teixeira, E. (2013). Characteristics of prebiotic

food products containing inulin. British Food Journal, 115(2), 235-251.

28

Lobo, A. R., Colli, C., Alvares, E. P., Filisetti, T. M. (2007). Effects of

fructans-containing yacon (Smallanthus sonchifolius Poepp & Endl.) flour on

caecum mucosal morphometry, calcium and magnesium balance, and bone

calcium retention in growing rats. British Journal of Nutrition, 97(04), 776-785.

Macagnan, F. T., da Silva, L. P., Hecktheuer, L. H. (2016). Dietary fibre:

The scientific search for an ideal definition and methodology of analysis, and its

physiological importance as a carrier of bioactive compounds. Food Research

International, 85, 144-154.

Machado, M. T., Trevisan, S., Pimentel-Souza, J. D., Pastore, G. M.,

Hubinger, M. D. (2016).Clarification and concentration of oligosaccharides from

artichoke extract by a sequential process with microfiltration and nanofiltration

membranes. Journal of Food Engineering, 180, 120-128.

Mira, G. S., Graf, H., Cândido, L. M. B. (2009). Visão retrospectiva em

fibras alimentares com ênfase em beta-glucanas no tratamento do

diabetes. Brazilian Journal of Pharmaceutical Sciences, 45(1), 11-20.

Moure, A., Cruz, . M., ranco, D., Dom nguez, . M., ineiro, .,

Dom nguez, ., Paraj , . C. (2001). Natural antioxidants from residual

sources. Food chemistry, 72(2), 145-171.

Mussatto, S. I.; Mancilha, I. M. (2007) Non-digestible oligosaccharides: a

Review. Carbohydrate polymers, 68 (3), 587-597.

Nowicka, P., Wojdyło, A., Teleszko, M., amoticha, . (2016). ensory

attributes and changes of physicochemical properties during storage of

smoothies prepared from selected fruit. LWT-Food Science and

Technology, 71, 102-109.

Padovani, R. M., Amaya-Farfán, J., Colugnati, F. A. B., Domene, S. M. Á.

(2006). Dietary reference intakes: aplicabilidade das tabelas em estudos

nutricionais. Revista de Nutrição, 19(6), 741-760.

Park, Y. S., Ham, K. S., Park, Y. K., Leontowicz, H., Leontowicz, M.,

Namieśnik, ., Gorinstein, . (2016). The effects of treatment on quality

parameters of smoothie-type'Hayward'kiwi fruit beverages. Food Control.

29

Pimentel, T. C., Madrona, G. S., Garcia, S., Prudencio, S. H. (2015).

Probiotic viability, physicochemical characteristics and acceptability during

refrigerated storage of clarified apple juice supplemented with Lactobacillus

paracasei ssp. paracasei and oligofructose in different package type. LWT-Food

Science and Technology, 63(1), 415-422.

Roberfroid, M. (2007). Prebiotics: the concept revisited. The Journal of

nutrition, 137(3), 830S-837S

Rouzaud, G. C. M. (2004). Probiotics, Prebiotics, and Synbiotics: Functional

Ingredients for Microbial Management Strategies. In: BILIADERIS, C. G.;

IZYDORCZYK, M. S. (Eds.). Functional Food Carbohydrates. New York: CRC

Press, 479–509.

Saad, S. M. I., Cruz, A. G. D., Faria, J. D. A. F. (2011). Probióticos e

prebióticos em alimentos: fundamentos e aplicações tecnológicas.

In Probióticos e prebióticos em alimentos: fundamentos e aplicações

tecnológicas. Varela.

Sancho, R. A. S., Souza, J. D. R., de Lima, F. A., Pastore, G. M. (2017).

Evaluation of oligosaccharide profiles in selected cooked tubers and roots

subjected to in vitro digestion. LWT-Food Science and Technology. 76,

270-277.

Scheid, M. M. A., Genaro, P. S., Moreno, Y. M. F., Pastore, G. M. (2014).

Freeze-dried powdered yacon: effects of FOS on serum glucose, lipids and

intestinal transit in the elderly. European journal of nutrition, 53(7), 1457-1464.

Sicari, V., Pellicanò, T. M., Giuffrè, A. M., Zappia, C., Capocasale, M.

(2016). Bioactive compounds and antioxidant activity of citrus juices produced

from varieties cultivated in Calabria. Journal of Food Measurement and

Characterization, 10(4), 773-780.

Singh, B., Singh, J. P., Kaur, A., Singh, N. (2016). Bioactive compounds in

banana and their associated health benefits–A review. Food chemistry, 206, 1-

11.

30

Sousa, S., Pinto, J., Rodrigues, C., Gião, M., Pereira, C., Tavaria, F.,

Pintado, M. (2015). Antioxidant properties of sterilized yacon (Smallanthus

sonchifolius) tuber flour. Food chemistry, 188, 504-509.

Sun, J., Chu, Y. F., Wu, X., Liu, R. H. (2002). Antioxidant and

antiproliferative activities of common fruits. Journal of agricultural and food

chemistry, 50(25), 7449-7454.

Traber, M. G. (2006) Relationship of vitamin E metabolism and oxidation in

exercising human subjects. British Journal of Nutrition, 96, 34-37.

Wang, Da; Li, Fu-Li; Wang, Shi-An. (2016) A one-step bioprocess for

production of high-content fructo-oligosaccharides from inulin by yeast.

Carbohydrate Polymers, v. 151, p. 1220-1226.

31

CAPÍTULO I

VALIDAÇÃO DE MÉTODOS PARA ANÁLISE DE CARBOIDRATOS POR

CROMATOGRAFIA DE TROCA ANIÔNICA DE ALTA EFICIÊNCIA EM

VEGETAIS

Departamento de Ciência de Alimentos, Faculdade de Engenharia de

Alimentos, Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP), Rua Monteiro

Lobato, 80, Cidade Universitária Zeferino Vaz, 13083-862, Campinas, SP,

Brasil

Jane Delane Reis Pimentel Souza, Renata Aparecida Soriano Sancho, Glaucia

Maria Pastore

Manuscrito em preparação para ser submetido à revista Carbohydrate

Research.

32

RESUMO

Os carboidratos estão entre os principais componentes vegetais, desde

açúcares simples a oligossacarídeos, com funcionalidades diferentes no

organismo. Os açúcares simples são indesejáveis para pessoas com diabetes,

os oligossacarídeos da família da rafinose (RFO) podem causar desconforto

intestinal e os fruto-oligossacarídeos (FOS) apresentam efeitos positivos ao

organismo. Elucidar o tipo de carboidrato presente nos diferentes alimentos de

origem vegetal torna-se relevante para que sejam utilizados em quantidades

adequadas às necessidades individuais. Embora a cromatografia de íons

acoplada ao detector amperométrico pulsado (HPAEC-PAD) seja um método

muito utilizado para análise de carboidratos, poucos estudos detalham as

etapas analíticas e a validação do método, bem como o uso de colunas mais

adequadas aos analitos de interesse. Com este estudo objetivou-se validar

duas metodologias de análises de carboidratos, uma para glicose, frutose,

sacarose, rafinose e estaquiose, utilizando a coluna carbopac PA1 e eluição

com NaOH e outra para análise de FOS e malto-oligossacarídeos, utilizando a

coluna carbopac PA100. Além de determinar o conteúdo destes carboidratos

em 24 diferentes espécies vegetais usualmente presente na mesa dos

brasileiros, consumidos in natura ou processados, como por exemplo, na forma

sucos mistos de vegetais. Os métodos apresentaram boa seletividade e

resolução e foram validados quanto a linearidade, precisão e acurácia. As

frutas tiveram de uma forma geral, maior teor de açúcares simples, com

destaque para o mamão com 67,82 g/ 100g de glicose e frutose 63,82 g/100 g.

A cenoura e a beterraba foram os legumes com maior destes açúcares

simples. Além do yacon, a cenoura e a banana relevante conteúdo de total de

FOS, 17185 mg/ 100 g, 817,7 mg/ 100 g e 437,93 mg/ 100 g, respectivamente.

Os métodos validados podem ser utilizados com confiança para separar e

quantificar os caboidratos. A quantificação dos açúcares nos vegetais ampliou

as informações acerca da composição das frutas, legumes e hortaliças

estudadas.

Palavras-chave: Oligossacarídeos, açúcares, metodologia, vegetais

33

ABSTRACT

Carbohydrates are among the major vegetables compunds, as from simple

sugars to oligosaccharides, with different functionalities in the body. Simple

sugars are undesirable for people with diabetes, oligosaccharides from the

raffinose family (RFO) can cause intestinal discomfort and

fructooligosaccharides (FOS) have positive effects on the body. Elucidating the

type of carbohydrate present in the different foods of vegetable origin becomes

relevant so that they are used in quantities adequate to the individual needs.

Although ion chromatography coupled to the pulsed amperometric detector

(HPAEC-PAD) is a widely used method for carbohydrate analysis, few studies

detail the analytical steps and the validation of this method, as well as the use

of columns more proper to the analytes of interest. The objective of this study

was to validate two carbohydrate analysis methodologies, one for glucose,

fructose, sucrose, raffinose and stachyose, using the carbopac PA1 column and

NaOH elution, and another for analysis of FOS and maltooligosaccharides

using the carbopac column PA100. In addition to determining the content of

these carbohydrates in 24 different vegetable species usually present in the

table of Brazilians, consumed in natura or processed, for example, in the form

of a beverage of blend vegetables. The methods presented good selectivity and

resolution and were validated for linearity, precision and accuracy. The fruits

had, in general, a higher content of simple sugars, especially papaya with 67.82

g/100 g of glucose and 63.82 g/100 g of fructose. Carrots and sugar beets were

the vegetables with high levels of these simple sugars. In addition to yacon,

carrot and banana revealed a significant content of total FOS, 17185 mg / 100

g, 817.7 mg / 100 g and 437.93 mg / 100 g, respectively. In addition to yacon,

carrot and banana showed a significant content of total FOS, 17185 mg / 100 g,

817.7 mg / 100 g and 437.93 mg / 100 g, respectively. Validated methods can

be used with confidence to separate and quantify the capohydrates. The

quantification of sugars in the vegetables increased the information about the

composition of the fruits, vegetables and vegetables studied.

Key-words: oligosaccharides, sugars, methodology, vegetables

34

1.0 - INTRODUÇÃO

Os carboidratos são componentes importantes na dieta humana,

pois representam excelentes fontes de energia e fibras. Exemplos de

carboidratos são: mono- (glicose, frutose), di- (sacarose) e oligossacarídeos,

especialmente fruto-oligossacarideos (FOS), malto-oligossacarídeos (MALTOS)

bem como oligossacarídeos da família da rafinose (RFO), rafinose e estaquiose

(Jovanovic-Malinovska et al., 2014).

Os principais tipos de FOS são: kestose (GF2), nistose (GF3) e 1-

fructofuranosil nistose (GF4) (Delgado et al., 2010). Eles estão naturalmente

presentes em alguns vegetais, frutas, hortaliças e em raízes e tubérculos

(Jovanovic-Malinovska et al., 2014; Sancho et al., 2016).

Os MALTOS, por exemplo: maltotriose (G3), maltotetraose (G4),

maltopentaose (G5), maltohexaose (G6) e maltoheptaose (G7) são formados

por resíduos de glicose unidos por ligações do tipo α (1,4) e podem ser

encontrados em tubérculos e raízes, bem como de produtos resultantes da

hidrólise do amido (Moongngarm et al., 2011; Sancho et al., 2016). Em frutas e

legumes ainda são pouco estudados.

MALTOS são carboidratos digeríveis (Sancho et al., 2016), assim

como sacarose, entre outros. Por outro lado, FOS e RFO não são hidrolisados

durante o processo digestivo, chegam intactos ao cólon e podem ser

fermentados pelas bactérias colônicas.

Os FOS são prebióticos e destacam-se na melhora de algumas

funções fisiológicas nos seres humanos tais como o alívio da constipação, a

redução do risco de osteoporose e da aterosclerose, a redução do nível de

colesterol do plasma e do ganho de peso; a redução da incidência de câncer

de cólon, diarreia e inflamações; e, finalmente, podem apresentar efeito

benéfico sobre diabetes tipo 2, pela diminuição dos índices glicêmicos dos

alimentos (Roberfroid 2010; Jovanovic-Malinovska et al., 2014).

No entanto, um consumo elevado de FOS deve ser evitado, pois

pode causar desconforto intestinal (Mussatto & Mancilha, 2007). O ideal é que

a ingestão de FOS seja em torno de 3 g por dia para adultos e 0,4 g por dia

para crianças conforme recomenda a Organização Mundial da Saúde (OMS)

(Rouzaud, 2006). A rafinose e a estaquiose, por sua vez, são conhecidas há

35

muito tempo por causarem desconforto intestinal e flatulência (Tanaka et al..,

1975).

Enquanto altos teores de açúcares simples são indesejáveis para

pessoas com diabetes e RFO causam desconforto intestinal, os FOS

apresentam efeitos positivos ao organismo. Portanto, existe um grande

interesse na elucidação do tipo de carboidrato presente nos diferentes

alimentos de origem vegetal, visto que os mesmos devem fazer parte de uma

dieta equilibrada e serem oferecidos em quantidades adequadas às

necessidades individuais.

A cromatografia de íons acoplada ao detector amperométrico

pulsado (HPAEC-PAD) é um método muito utilizado para análise de

carboidratos (L’homme et al., 2001, Arruda et al., 2016, Sancho et al., 2016).

No entanto, poucos estudos detalham as etapas do método.

Ademais, não utilizam as colunas mais adequadas aos analitos avaliados, uma

vez que a coluna Carbopac PA-1 é indicada para a análise de mono e

dissacarídeos e a Carbopac PA-100 para os oligossacarídeos.

O objetivo deste estudo foi validar um método de análise

cromatográfica por HPAEC-PAD para glicose, frutose, sacarose, rafinose e

estaquiose e validar um método de análise para FOS e MALTOS para vegetais.

Com o método validado, estes açúcares foram identificados e quantificados em

24 diferentes vegetais.

2.0 - MATERIAL E METODOS

2.1 - Reagentes e padrões

Padrões de 1- kestose (GF2), nistose (GF3), e 1-

fructofuranosilnistose (GF4) foram obtidos da Wako (Osaka, Japão),

maltotriose (G3), maltotetraose (G4), maltopentaose (G5), maltohexaose (G6) e

maltoheptaose (G7), Rafinose, Estaquiose e Glicose da Supelco (Bellefont, PA,

EUA) e Sacarose e Frutose da Sigma-Aldrich (St. Louis, EUA). Os reagentes

hidróxido de sódio e acetato de sódio grau HPLC utilizados foram da Merck

(Darmstadt, Germany) e a água foi purificada pelo sistema Milli-Q (Millipore,

Bedford, EUA).

36

2.2 - Amostras

Foram utilizados 24 tipos de vegetais, entre frutas, legumes e

hortaliças: manga Tommy (Mangifera indica L.), pera (Pyrus communis L.),

banana nanica (Musa Cavendishii L.), abacaxi (Ananas comosus L.), laranja

pera (Citrus sinensis), maçã Fuji (Malus communis), acerola (Malpighia

emarginata), mamão formosa (Carica papaya L.), maracujá (Passiflora sp),

limão Taiti (Citrus Aurantifolia) e melão (Cucumis melo L.); repolho branco

(Brassica oleracea L. var. capitala L.), couve manteiga (Brassica oleracea var

acephala), hortelã (Mentha s.p.), espinafre (Spinacia oleracea), alho-poró

(Allium porrum), yacon (Smallanthus sonchifolius), alface crespa (Lactuca

sativa L.), inhame (Colocasia esculenta L.), rúcula (Eruca sativa), beterraba

(Beta vulgaris esculenta), cenoura (Daucus carota), abobrinha italiana

(Cucurbita pepo var. cylindrica) e pepino (Cucumis sativus). Os vegetais foram

adquiridos na Central de Abastecimento de Campinas (CEASA) – São Paulo

em fevereiro de 2015.

A amostragem utilizada foi de aproximadamente 1 kg de cada tipo

de hortaliça e 2 Kg de cada tipo de legume ou frutas, exceto para abacaxi,

mamão e melão, com 4 unidades para cada fruta.

2.3 - Determinação da umidade

Aproximadamente 3 a 5 g de cada vegetal fresco (apenas a parte

comestível) foi cortado em pedaços, homogeneizado e seco a 105°C até

massa constante. O teor de umidade foi calculado pela diferença entre massa

fresca e massa seca das amostras. A análise foi feita em triplicata (AOAC,

2006).

2.4 - Preparação das amostras

Inicialmente, as diferentes variedades de vegetais foram lavadas e

sanitizadas por imersão em solução de 200 ppm de cloro ativo por 10 minutos

e enxágue em solução de 3 ppm de cloro ativo. A preparação foi adequada à

cada tipo vegetal. Das frutas, utilizou-se somente a polpa, com exceção da

maçã, pera que foram processadas com casca e acerola, com casca e

37

semente. Os vegetais folhosos foram usados integralmente. O inhame, o yacon

e a beterraba foram descascados. Uma porção de 20 gramas de cada vegetal

foi misturada com 100 mL de água purificada e homogeneizado em Ultra

Turrax (Polytron, MR-2100) por 2 min. A mistura foi centrifugada (10 min,

10000 rpm, 5ºC) (Hettich Zentrifugen – Rotanta 460R). O sobrenadante foi

recolhido, alicotado e armazenado a -18ºC para análises subsequentes.

2.5 - Perfis de carboidratos por Cromatografia de Troca Aniônica de Alta

Eficiência acoplada ao Detector Amperométrico Pulsado (HPAEC-PAD)

A separação dos carboidratos foi realizada através do sistema de

cromatografia de íons acoplada ao detector amperométrico pulsado (HPAEC-

PAD), software de Automação Cromatográfica Chromeleon 7.0 CHM-1, da

Dionex (USA), utilizando a bomba Single Grad Degas.

2.5.1 - Oligossacarídeos

Para análise de FOS e MALTOS utilizou-se a coluna Carbopac PA-

100, com eluição: solução A (500 mM de acetato de sódio e 100 mM de

hidróxido de sódio) e solução B (100 mM de hidróxido de sódio). A corrida

iniciou com 97% (A) e 3% (B) por 2 min, seguida de um gradiente linear de 3 a

40% de B até 18 min, etapa de limpeza com 100% de A por 5 min e

estabilização por 5 min na condição inicial, totalizando 28 min a um fluxo de 1,0

mL/min e temperatura da coluna de 30ºC. A análise de FOS e MALTOS foram

executadas de acordo com Sancho et al.. (2016).

2.6.2 - Mono, dissacarídeos, rafinose e estaquiose

Para a análise de glicose, frutose, sacarose, rafinose e estaquiose

foi utilizada a coluna Carbopac PA-1 com eluição: A (hidróxido de sódio 200

mM) e B (Água deionizada). Foi utilizada uma eluição isocrática de 80% A e

20% B por 21 min, seguida da etapa de limpeza com 100% A por 7 min e

posterior estabilização na condição inicial por 4 min, totalizando 32 minutos de

corrida cromatográfica. Para os dois métodos utilizou-se um fluxo de 1,0

mL/min e temperatura da coluna de 30ºC. As amostras foram diluídas em água

38

deionizada e filtradas em filtros de membrana 0,22 μm de diâmetro. A

identificação dos carboidratos foi realizada por comparação entre os tempos de

retenção de cada composto e os padrões nas mesmas condições de análise.

2.7 - Validação dos métodos

Ambos os métodos foram validados de acordo as normas descritas

no Guia Harmonizado para análise e validação de métodos laboratoriais

(Thompson, Ellison & Wood, 2002). O limite de detecção (LD) foi determinado

através de diluições sucessivas da mistura padrão até que picos com uma

relação sinal/ruído próximo a três fossem atingidos. O limite de quantificação

(LQ) também foi determinado através de diluições sucessivas, sendo definida

como a concentração que resultou em picos com uma relação sinal / ruído

próximo a seis. A precisão instrumental intra-dia foi verificada no limite de

quantificação (N = 7). A linearidade foi estudada individualmente para cada

composto com curvas de calibração com sete pontos, preparados em triplicata

e injetados aleatoriamente. Para cada curva de calibração foi realizado o teste

de falta de ajuste. A precisão instrumental intra-dia foi determinada por injeção

de uma solução contendo o pool de padrões em três níveis de concentração

diferentes. Este procedimento foi realizado 7 vezes consecutivas em um dia

para cada nível de concentração. A precisão instrumental entre dias foi

determinada repetindo este procedimento em três dias consecutivos (Ballus et

al., 2014). A acurácia foi estimada pela relação entre o valor real medido e o

valor nominal injetado para cada composto e concentração (Liu e Rochfort,

2015). Para os carboidratos analisados na PA-1, glicose, frutose e sacarose,

foram utilizados os níveis de concentração de 4 mg L-1, 12 mg L-1 e 20 mg L-1; e

para rafinose e estaquiose foram 2 mg L-1, 6 mg L-1 e 10 mg L-1 , o primeiro,

segundo e terceiro nível, respectivamente. Para os oligossacarídeos analisados

na PA-100, os níveis de concentração utilizados foram 0,4 mg L-1, 6,1 mg L-1 e

12 mg L-1.

2.8 - Análises Estatísticas

As análises estatísticas foram realizadas utilizando o software

STATISTICA, Versão 7.0. Os resultados foram submetidos a ANOVA e teste de

39

comparação de Tukey, a um nível de 5% de significância e foram apresentados

como médias ± desvio padrão para as triplicatas.

3.0 - RESULTADOS E DISCUSSÃO

3.1 Validação

A Figura 1 exibe os cromatogramas representativos dos perfis obtidos

para carboidratos em amostras vegetais. Na Figura 1A e 1B estão os

cromatogramas para FOS e MALTOS de um pool de padrões e yacon,

respectivamente. Pode ser observado que os cromatogramas apresentaram

boa resolução dos picos, sendo possível identifica-los de forma isolada e com

confiança. Em 1C e 1D podem-se observar os cromatogramas para glicose,

frutose, sacarose, rafinose e estaquiose, em padrão e amostra (yacon),

respectivamente. Nota-se que os métodos utilizados apresentaram boa

seletividade e resolução.

40

0

50

100

150

200

250

300

350

400

450

500

0 5 10 15 20 25

Alt

ura

(N

c)

Tempo (min)

G

F

R

S

E

C

0

50

100

150

200

250

300

5 8 11 14 17 20

Alt

ura

(N

c)

Tempo (min)

GF2

GF3

G3

GF4

G4 G5

G6

G7

-5

45

95

145

195

245

5 10 15 20

Alt

ura

(N

c)

Tempo (min)

GF2

GF4

GF3

A B

-5

495

995

1495

1995

2495

0 5 10 15 20 25

Alt

ura

(N

c)

Tempo (min)

S -5

0

5

10

15

20

10 15 20 25

E

R

G

F

D

Figura 1. Cromatogramas representativos para análise de malto-oligossacarídeos (MALTOS) e fruto-oligossacarídeos (FOS) em padrões analíticos

(A) e em yacon (B). Cromatogramas representativos para Glicose – G; Frutose – F; Sacarose – S; Rafinose – R e Estaquiose – E em padrões

analíticos (C) e amostra de yacon (D).

41

Nas Tabelas 1 e 2 estão apresentados os resultados dos parâmetros

avaliados para a validação do método visando a melhor resolução para

quantificação dos níveis de carboidratos. Na validação dos métodos foram

definidos parâmetros como: limites de detecção, quantificação, linearidade,

repetibilidade (precisão intra-dia) e reprodutibilidade (precisão inter-dia). Para

verificação da região de linearidade, curvas analíticas foram construídas com

sete níveis e em triplicata de cada nível, para GF2, GF3, GF4, G3, G4, G5, G6

e G7, na coluna PA100 e glicose, frutose, sacarose, rafinose e estaquiose na

coluna PA1. As curvas obtidas foram submetidas à análise de variância para

verificar os valores de ―p‖ para a falta de ajuste das regressões de cada um dos

padrões analisados, não sendo encontrados valores significativos (p>0,05).

A análise da repetibilidade e precisão inter-dia mostraram que a

metodologia proposta apresenta boa repetibilidade, com um desvio padrão

relativo máximo de 3,07 e 5,18, para a repetibilidade e precisão inter-dia,

respectivamente. Os limites de detecção e quantificação foram baseados na

concentração do analito que resulta em um sinal analítico 3 e 6 vezes maior

que o ruído, respectivamente, e mostraram valores relativamente pequenos,

sugerindo uma boa sensibilidade para os compostos analisados. Todos os

resultados de precisão intra-dia realizados no limite de quantificação foram

abaixo de 10%, o que é aceitável para esta faixa de concentração (Ballus et al.,

2014).

A acurácia para os FOS ficaram entre 104 e 109%, semelhante à

Glicose, Frutose, Sacarose, Rafinose e Estaquiose que ficou entre 99 e 107%.

Em contrapartida, os MALTOS tiveram uma maior variação, entre 109 e 119 %.

Em resumo, os resultados de validação indicaram que os métodos

podem ser utilizados com confiança para separar e quantificar os compostos

analisados neste estudo.

42

Tabela 1. Valores numéricos para a validação dos métodos de separação de carboidratos.

Carboidratos LD

(mg L-1)a

LQ

(mg L-1)a

Precisão

intra-dia LQ

(n=7)a

Linearidade Equação r2 Teste falta de ajuste (p>0,05)

Glicose 0,001 0,005 5,50 0,04-20 y=4,329x + 0,09 0,9996 0,3971

Frutose 0,005 0,012 7,45 0,04-20 y= 2,193x + 0,51 0,9986 0,9877

Sacarose 0,005 0,04 9,63 0,04-20 y= 2,139x + 0,38 0,9997 0,3378

Rafinose 0,04 0,1 5,21 0,1-10 y= 1,909x - 0,01 0,9998 0,3853

Estaquiose 0,04 0,1 7,64 0,1-10 y= 2,279x – 0,05 0,9998 0,5954

Kestose (GF2) 0,025 0,016 6,05 0,4-12 y= 2,008x + 0,32 0,9991 0,0784

Nistose (GF3) 0,008 0,012 4,93 0,4-12 y= 2,088x + 0,55 0,9984 0,1849

Frutofuranosilnistose (GF4) 0,008 0,012 5,69 0,4-12 y= 2,055x + 0,49 0,9988 0,3448

Maltotriose (G3) 0,008 0,012 4,22 0,4-12 y=1,851x + 0,26 0,9992 0,4494

Maltotetrose (G4) 0,008 0,012 4,26 0,4-12 y=1,794x + 0,23 0,9981 0,4971

Maltopentose (G5) 0,008 0,012 4,79 0,4-12 y= 1,978x + 0,24 0,9990 0,2531

Maltohexose (G6) 0,008 0,016 3,96 0,4-12 y=1,798x + 0,18 0,9991 0,2814

Heptahexose (G7) 0,03 0,016 5,15 0,4-12 y= 1,504x + 0,18 0,9991 0,2713

a LD, limite de detecção; LQ, limite de quantificação.

43

Tabela 2. Resultados de precisão instrumental para a separação de carboidratos.

Carboidratos

Precisão intra-dia (% n=7) Precisão inter-dia (% n=3) Acurácia (média ± DP n=3)

Primeiro

nível

Segundo

nível

Terceiro

nível

Primeiro

nível

Segundo

nível

Terceiro

nível

Primeiro

nível

Segundo

nível

Terceiro

nível

Kestose (GF2) 2,16 2,14 2,17 1,74 0,59 1,63 104 ± 1,5 104 ± 0,5 107 ± 0,3

Nistose (GF3) 2,32 1,16 0,43 1,37 0,72 0,87 108 ± 1,1 108 ± 0,4 109 ± 0,3

Frutofuranosilnistose (GF4) 2,55 2,64 1,98 2,75 0,78 0,46 104 ± 1,3 105 ± 0,8 105 ± 0,7

Maltotriose (G3) 2,00 2,35 1,76 2,55 0,52 1,98 112 ± 1,2 110 ± 0,5 112 ± 0,4

Maltotetrose (G4) 1,25 1,10 1,71 2,83 1,08 2,66 111 ± 1,7 111 ± 0,8 109 ± 0,4

Maltopentose (G5) 1,97 0,78 1,79 4,73 1,30 2,34 114 ± 1,1 116 ± 0,7 115 ± 0,8

Maltohexose (G6) 2,29 0,86 1,47 3,92 1,20 2,42 117 ± 0,8 117 ± 0,7 115 ± 0,5

Heptahexose (G7) 3,07 0,82 1,32 2,27 1,16 2,84 119 ± 1,6 119 ± 0,1 116 ± 0,4

Glicose 0,48 0,76 0,37 3,87 3,93 0,77 107 ± 0,4 107 ± 0,7 100 ± 0,3

Frutose 0,50 0,41 0,33 5,18 3,5 2,19 106 ± 0,2 103 ± 0,4 103 ± 0,3

Sacarose 0,47 0,32 0,39 2,77 1,46 0,57 103 ± 0,2 101 ± 0,3 101 ± 0,4

Rafinose 1,05 0,33 0,39 1,20 1,10 0,72 101 ± 0,9 101 ± 0,3 100 ± 0,4

Estaquiose 0,86 0,47 0,31 1,03 0,71 0,35 101 ± 0,7 100 ± 0,4 99 ± 0,3

44

3.2 - Composição de carboidratos nos vegetais

O conteúdo de glicose, frutose, sacarose, rafinose e estaquiose

analisados em 24 diferentes vegetais são mostrados na Tabela 3. A maioria

dos vegetais analisados apresentou glicose, frutose e sacarose em sua

composição, com exceção da hortelã, espinafre e abobrinha. As frutas são

geralmente ricas nesses açúcares, principalmente sacarose. Dentre todos os

vegetais avaliados o mamão teve o maior conteúdo de glicose (67,82 g/ 100g)

e frutose (63,82 g/100 g), ademais possui baixo conteúdo de sacarose (1,49 g/

100 g). O abacaxi, por sua vez, é uma fruta que se destaca quanto ao conteúdo

de sacarose (45,85 g/100 g). Já a banana é uma fruta que possui menor

conteúdo destes açúcares simples e é relevante seu conteúdo de estaquiose

(699,73 mg/ 100 g) e GF2, este FOS pode ser inclusive um carboidrato

importante para a doçura desta fruta. A acerola e o limão foram as frutas com

menor quantidade de carboidratos.

Não foram identificados carboidratos simples e RFO na abobrinha, este

é, portanto, um legume que pode ser utilizado com maior segurança por

pessoas que desejam e/ou necessitam de uma dieta com baixo consumo de

açúcares. Apenas o GF4 e o G6 foram identificados e quantificados para essa

amostra (Tabela 4).

As verduras, de uma forma geral, tem baixo conteúdo de carboidratos,

sendo que para o espinafre não foram detectados glicose, frutose, sacarose e

RFO, apenas GF3 e os MALTOS G4, G6 e G7 em pequenas quantidades.

Enquanto que o repolho teve teor de glicose comparável ao de frutas como

pera, maçã e melão.

A rafinose foi encontrada em alguns vegetais, dentre os quais se

destacou a hortelã com 375,83 mg/ 100 g, seguida da beterraba (57,39 mg/

100 g ) e mamão (28,46 mg/ 100 g). A estaquiose, por sua vez esteve presente

em um maior número de vegetais analisados e também em maior quantidade,

como no yacon, a banana, laranja, entre outros. Jovanovic-Malinovska et al.,

(2014) analisaram estes RFO mas não observaram quantidades significativas

destes açúcares em algumas das matrizes vegetais avaliadas neste estudo.

Como era esperado, os FOS foram encontrados abundantemente no

yacon quando comparado aos demais vegetais avaliados. Foram 8507 mg/

45

100g de GF2, 5858 mg/ 100g de GF3 e 2820 mg/ 100g de GF4, totalizando em

torno de 17 g de FOS por 100 g da amostra seca, esses resultados corroboram

com Campos et al. (2012) que avaliaram diferentes variedades dessa raiz.

Depois do yacon, a cenoura foi o vegetal com maior teor de FOS, 716 mg/

100g de GF2 e 101,7 mg/ 100 g de GF3, superando inclusive a banana (437,9

mg/ 100 g de GF2), que já foi bastante documentada (L’homme et al., 2001,

Der Agopian et al., 2009; Cruz-Cárdenas et al., 2015). FOS não foram

encontrados em cenoura anteriormente (Jovanovic-Malinovska et al., 2014).

Muitos fatores podem afetar os níveis de oligossacarídeos em alimentos, entre

eles: variedade, maturidade, variação sazonal, clima, procedimento de extração

bem como o método para determinação de oligossacarídeos (Jovanovic-

Malinovska et al., 2014, Wilson et al., 2004, Johansen et al., 1996). Assim,

justifica-se a diferença entre os resultados para uma mesma matriz, nos

estudos existentes.

46

Tabela 3. Conteúdo de carboidratos e umidade em amostras de vegetais. Amostras Glicose Frutose Sacarose Rafinose Estaquiose

(g/100 g m.s.1) (mg/ 100 g m.s.)

Acerola 6,25 ± 0,69ef 4,49 ± 0,76fghi 0,21 ± 0,05i - 210,05 ± 22,79b

Maçã 11,46 ± 0,33de 44,85 ± 1,19b 13,89 ± 0,04ef 14,18 ± 1,21de 95,06 ± 2,78b

Rúcula 0,43 ± 0,06gh - - - -

Banana 5,95 ± 1,92f 5,49 ± 179fghi 7,93 ± 2,91gh 2,29 ± 0,37gh 699,73 ± 66,95b

Beterraba 2,21 ± 0,19fgh 1,04 ± 0,08hi 29,17 ± 1,76bc 57,39 ± 0,87b 88,49 ± 11,12b

Repolho 14,27 ± 0,98cd 9,53 ± 0,79def 0,40 ± 0,03i - 11,23 ± 0,49b

Cenoura 5,68 ± 0,63fg 4,08 ± 0,69fghi 24,52 ± 2,54cd - 190,96 ± 20,72b

Pepino 2,90 ± 0,33fgh 3,10 ± 0,35ghi - - -

Couve 4,89 ± 0,22fgh 4,89 ± 0,23fghi - - -

Alho-poró 15,48 ± 0,09bcd 14,55 ± 0,12d 2,07 ± 0,12i 11,43 ± 0,10ef 67,53 ± 3,48b

Limão 6,52 ± 0,44ef 5,86 ± 0,47fgh 2,37 ± 0,07i 6,31 ± 1,07fgh 5,17 ± 1,28b

Alface 2,67 ± 0,11fgh 3,08 ± 0,26ghi 0,16 ± 0,01i - -

Manga 1,81 ± 0,43fgh 12,87 ± 1,39de 30,48 ± 2,12b - 57,15 ± 2,14b

Melão 12,62 ± 0,20cd 13,80 ± 0,28d 22,18 ± 0,72d - 120,77 ± 3,88b

Hortelã - - 0,10 ± 0,02i 375,83 ± 8,77a -

Laranja 17,18 ± 1,58bc 15,20 ± 1,03d 9,69 ± 0,28fg - 208,96 ± 13,69b

Mamão 67,82 ± 6,14a 63,82 ± 6,49a 1,49 ± 0,56i 28,46 ± 3,17c 19,63 ± 1,18b

Maracujá 4,09 ± 0,26fgh 4,06 ± 0,30fghi 16,60 ± 1,05e 13,80 ± 1,57def 13,19 ± 0,29b

Pera 14,64 ± 0,45cd 21,81 ± 0,56c 13,19 ± 0,50efg 8,68 ± 1,90efg 24,71 ± 2,57b

Abacaxi 4,92 ± 0,73fgh 7,19 ± 0,88efg 45,85 ± 4,51a - 63,23 ± 2,83b

Espinafre - - - - -

Yacon 20,47 ± 0,14b 27,03 ± 0,77c 10,58 ± 0,07fg - 16516 ± 1939a

Inhame 1,71± 0,30fgh 1,88 ± 0,34ghi 3,62 ± 0,60hi 19,98 ± 1,36d 37,89 ± 1,75b

Abobrinha - - - - -

Dados apresentados como média ± desvio padrão de três determinações (n = 3). Valores na mesma coluna indicados com a mesma letra

minúscula não diferem entre si pelo teste de Tukey (p>0,05). 1Massa seca.

47

Tabela 4. Conteúdo de FOS e MALTOS em amostras de vegetais.

Amostras GF2 GF3 GF4 G3 G4 G5 G6 G7

(mg/ 100g m. s.1)

Acerola - 12,2 ± 1,56b

- 3,52 ± 0,26hi

- - - -

Maçã 36,77 ± 0,35d

2,38 ± 0,20b

0,46 ± 0,06b

10,23 ± 0,13fg

- - - -

Rúcula - - - - - - - -

Banana 437,93 ± 25,05c

- - 10,39 ± 0,56f

- 1,95 ± 0,10cd

- -

Beterraba 51,07 ± 0,85d

80,64 ± 1,24b

- - - - 4,16 ± 0,08f

-

Repolho - - - 2,88 ± 0,05hi

- - - -

Cenoura 716,09 ± 31,54b

101,73 ± 9,73b

- 42,18 ± 1,52a

- - 14,09 ± 0,19d

-

Pepino - 1,20 ± 0,07b

0,67 ± 0,04b

- 1,73 ± 0,09c

- - -

Couve 80,67 ± 0,22d

- - - - - 5,75 ± 0,21e

-

Alho-poró 88,40 ± 7,60d

40,30 ± 4,98b

122,40 ± 9,80b

2,50 ± 0,36hi

- 36,20 ± 5,98a

13,0 ± 1,19d

98,3 ± 10,02a

Limão 2,42 ± 0,10d

15,0 ± 2,03b

- 4,33 ± 0,12gh

52,08 ± 1,21a

- - -

Alface 10,50 ± 0,27d

- - - - - 44,67 ± 0,96b

-

Manga 31,94 ± 1,02d

- - - - - - -

Melão 53,85 ± 1,62d

- 0,77 ± 0,09b

3,08 ± 0,11gh

- 2,46 ± 0,16cd

24,77 ± 1,04c

-

Hortelã 14,08 ± 0,27d

83,08 ± 1,72b

- - - - - -

Laranja 122,42 ± 7,50d

- - 13,17 ± 1,01e

23,00 ± 1,29b

- 5,92 ± 0,42e

0,83 ± 0,26b

Mamão 10,40 ± 0,13d

32,00 ± 1,56b

14,43 ± 0,48b

24,00 ± 1,48c

- - - -

Maracujá 3,13 ± 0,31d

55,50 ± 1,98b

- 26,75 ± 0,25b

5,75 ± 0,79c

3,62 ± 0,28f

-

Pera 4,41 ± 0,19d

1,12 ± 0,13b

- 2,06 ± 0,05j

1,82 ± 0,09c

20,0 ± 1,33b

- -

Abacaxi 24,00 ± 1,55d

- - 17,77 ± 0,83d

- - - -

Espinafre - 10,73 ± 0,39b

- - 2,54 ± 0,11c

- 3,09 ± 0,11f

2,18 ± 0,12b

Yacon 8507,86 ± 274,3a

5858,14 ± 458,4a

2820,0 ± 165,9a

- - - - -

Inhame 2,67 ± 0,37d

- - 5,94 ± 0,17g

- - - -

Abobrinha - - 96,25 ± 5,90b

- - - 88,25 ± 1,85a

-

Dados apresentados como média ± desvio padrão de três determinações (n = 3). Valores na mesma coluna indicados com a mesma letra minúscula não diferem entre si pelo teste de Tukey (p>0,05). 1Massa seca.

48

48

4.0 - CONCLUSÃO

O método de cromatografia descrito neste estudo permitiu a investigação

de carboidratos em diferentes matrizes vegetais. Os parâmetros de validação

tiveram respostas satisfatórias para linearidade, acurácia e precisão. Os métodos

utilizados também apresentaram boa seletividade e resolução.

Os resultados de validação do método desenvolvido para Glicose,

Frutose, Sacarose, Rafinose e Estaquiose, bem como o método para

oligossacarídeos (FOS e MALTOS) mostraram que eles podem ser utilizados com

confiança para separar e quantificar estes compostos.

Foram obervados RFO em beterraba, yacon, laranja, banana e com maior

destaque a rafinose na hortelã e a estaquiose no yacon. Além disso, o yacon foi

também a amostra com maior teor de FOS, seguido pela cenoura. Dentre os

vegetais analisados, a beterraba e a cenoura apresentaram maiores concentrações

de sacarose. Como as concentrações de carboidratos nos vegetais é função de uma

série de fatores, como variedade, maturidade, variação sazonal, clima, procedimento

de extração, os valores podem variar para uma mesma espécie vegetal em estudos

diversos.

49

49

REFERÊNCIAS

AOAC, Association of Official Agricultural Chemists. (2006). Official methods of

analysis of the Association of Official Analytical Chemists. (W. Howitz & G. W.

Latimer Jr, Eds.) (18th ed.). Gaithersburg: AOAC International.

Arruda, H. S., Pereira, G. A., Pastore, G. M. (2017). Oligosaccharide profile in

Brazilian Cerrado fruit araticum (Annona crassiflora Mart.). LWT-Food Science

and Technology. 76, 278-283

Ballus, C. A., Meinhart, A. D., Campos JR, F. A. S., Silva, L. F. O., Oliveira, A. F.,

Godoy, H. T. (2014) A quantitative study on the phenolic compound, tocopherol

and fatty acid contents of monovarietal virgin olive oils produced in the

southeast region of Brazil. Food Research International, 62:74-83.

Cruz-Cárdenas, C. I., Miranda-Ham, M. L., Castro-Concha, L. A., Ku-Cauich, J. R.,

Vergauwen, R., Reijnders, T., Escobedo-GraciaMedrano, R. M. (2015).

Fructans and other water soluble carbohydrates in vegetative organs and fruits

of different Musa spp. accessions. Frontiers in plant science, 6.

Delgado, G. T. C.; Tamashiro, W. M. S. C.; Pastore, G. M. (2010).

Immunomodulatory effects of fructans. Food Research International, 43 (5),

1231-1236.

Der Agopian RG, Purgatto E, Cordenunsi BR, Lajolo FM (2009) Synthesis of

fructooligosaccharides in banana ―Prata‖ and its relation to invertase activity

and sucrose accumulation. J Agric Food Chem 57:10765–10771.

Jovanovic-Malinovska, R.; Kuzmanova, S.; Winkelhausen, E. (2014).


functional foods. International Journal of Food Properties, 17 (5), 949-965.

Johansen, H. N., Glitsø, V., Bach Knudsen, K. E. (1996). Influence of extraction

solvent and temperature on the quantitative determination of oligosaccharides

from plant materials by high-performance liquid chromatography. Journal of

Agricultural and Food Chemistry, 44(6), 1470-1474.

50

50

L'homme, C., Peschet, J. L., Puigserver, A., Biagini, A. (2001). Evaluation of fructans

in various fresh and stewed fruits by high-performance anion-exchange

chromatography with pulsed amperometric detection. Journal of

Chromatography A, 920(1), 291-297.

Liu, Z., Mouradov, A., Smith, K.F., Spangenberg, G., 2011. An improved method for

quantitative analysis of total fructans in plant tissues. Analytical biochemistry.

418, 252-259.

Liu, Z.; Rochfort, S. (2015). Identification and quantitative analysis of

oligosaccharides in wheat flour using LC–MS. Journal of Cereal Science, 63,

128-133.

Moongngarm, A., Trachoo, N., Sirigungwan, N. (2011). Low molecular weight

carbohydrates, prebiotic content, and prebiotic activity of selected food plants in

Thailand. Advance Journal of Food Science and Technology, 3(4), 269-274.



Roberfroid, M., Gibson, G. R., Hoyles, L., McCartney, A. L., Rastall, R., Rowland, I.,

Guarner, F. (2010). Prebiotic effects: metabolic and health benefits. British

Journal of Nutrition, 104(S2), S1-S63.

Sancho, R. A. S., Souza, J. D. R., de Lima, F. A., Pastore, G. M. (2017). Evaluation

of oligosaccharide profiles in selected cooked tubers and roots subjected to in

vitro digestion. LWT-Food Science and Technology. 76, 270-277.

Stober, P., Benet, S., Hischenhuber, C., 2004. Simplified enzymatic high-

performance anion exchange chromatography determination of total fructans in

food and pet food e limitations and measurement uncertainty. Journal of

agricultural and food chemistry. 52, 2137-2146.

Tanaka, M., Thananunkul, D., Lee, T. C., Chichester, C. O. (1975). A simplified

method for the quantitative determination of sucrose, raffinose and stachyose in

legume seeds. Journal of Food Science, 40(5), 1087-1088.

51

51

Thompson, M., Ellison, S. L. R., Wood, R. (2002). Harmonized guidelines for single-

laboratory validation of methods of analysis. Pure and Applied Chemistry, 74,

835–855.

Wilson, R.G.; Smith, J.A.; Yonts, C.D. (2004) Chicory root yield and carbohydrate

composition is influenced by cultivar, planting, and harvest date. Crop Science.

44, 748–752.

52

52

CAPÍTULO II

AVALIAÇÃO DOS POSSÍVEIS EFEITOS SINÉRGICOS ENTRE FRUTO-

OLIGOSSACARÍDEOS E COMPOSTOS FENÓLICOS NA DIGESTÃO IN VITRO

Departamento de Ciência de Alimentos, Faculdade de Engenharia de Alimentos,

Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP), Rua Monteiro Lobato, 80, Cidade

Universitária Zeferino Vaz, 13083-862, Campinas, SP, Brasil

Jane Delane Reis Pimentel Souza, Renata Aparecida Soriano Sancho, Gustavo

Araújo Pereira, Henrique Silvano Arruda, Glaucia Maria Pastore

Manuscrito em preparação para ser submetido à revista LWT - Food Science and

Technology

53

53

RESUMO

Os compostos bioativos, dentre eles os compostos fenólicos e fruto-

oligossacarídeos (FOS) são importantes devido aos seus efeitos benéficos à saúde,

como prevenção ou redução do risco de doenças como artrite, aterosclerose,

diabetes e câncer. Os vegetais são importantes fontes de compostos bioativos, a

couve manteiga (Brassica oleracea var acephala) e yacon (Smallanthus sonchifolius)

são fontes de compostos fenólicos e FOS, respectivamente. Este estudo teve como

objetivo avaliar os efeitos da digestão in vitro sobre o conteúdo de compostos

fenólicos e FOS de matrizes vegetais (couve e yacon) e respectivos padrões

analíticos (fenóis e FOS). Foram analisados o conteúdo de compostos fenólicos,

capacidade antioxidante através dos métodos TEAC e ORAC, além dos teores de

FOS, glicose, frutose e sacarose por cromatografia (HPAEC-PAD), antes da

digestão e nas fases gástrica e intestinal da digestão. Os resultados indicaram que

na fase gástrica da digestão in vitro foi onde houve maior redução de compostos

fenólicos e capacidade antioxidante, seguido de um aumento na fase intestinal para

todas as amostras analisadas. Houve também ligeira redução do conteúdo de FOS e

consequente aumento de glicose, frutose e sacarose, provavelmente em função do

baixo pH da fase gástrica. Um provável efeito protetor dos fenólicos aos FOS foi

observado, já que em amostras contendo ambos os compostos, não promoveram a

degradação dos FOS. Talvez seja um indício de que possa haver sinergismo entre

estes dois grupos de compostos bioativos, estudos futuros são necessários para

esclarecer melhor estes mecanismos.

Palavras-chave: Carboidratos, Atividade antioxidante, couve, yacon, compostos

bioativos.

54

54

ABSTRACT

Bioactive compounds, such as phenolic compounds and fructooligosaccharides

(FOS) are important due to their beneficial effects on health, such as prevention or

reduction of the risk of diseases such as arthritis, atherosclerosis, diabetes and

cancer. Vegetables are important sources of bioactive compounds, the kale

(Brassica oleracea var acephala) and yacon (Smallanthus sonchifolius) are sources

of phenolic compounds and FOS, respectively. The objective of this study was to

evaluate the effects of in vitro digestion on phenolic compounds and FOS of plant

matrices (kale and yacon) and respective analytical standards (phenols and FOS).

The content of phenolic compounds, antioxidant capacity through TEAC and ORAC

methods, as well as FOS, glucose, fructose and sucrose by chromatography

(HPAEC-PAD), were analyzed before digestion and in the gastric and intestinal

phases of digestion. The results indicated that the gastric phase of the in vitro

digestion showed greater reduction of phenolic compounds and antioxidant capacity,

followed by an increase in the intestinal phase for all the analyzed samples. There

was also a slight reduction in FOS content and consequent increase in glucose,

fructose and sucrose, probably due to the low pH of the gastric phase. A possible

protective effect of phenols on FOS was observed, since in samples containing both

compounds, there was no degradation of FOS. Although it is an indication that there

may be synergism between these two groups of bioactive compounds, further studies

are needed to better clarify these mechanisms.

Key-words: carbohydrates, antioxidant activity, yacon, bioactive compounds

55

55

1.0 - INTRODUÇÃO

Os efeitos benéficos à saúde decorrentes de uma alimentação

equilibrada, que inclua o consumo de vegetais, estão comprovados há tempos. Mas,

tanto pela importância quanto pela infinidade de informações necessárias, este é um

assunto sempre atual e objeto de muitos estudos (Kamiloglu et al., 2016; Sicari et

al., 2016; Singh et al., 2016). Entender os mecanismos de atuação dos compostos

bioativos, os efeitos e suas interações, métodos para preservá-los e como obter o

máximo de seus benefícios estão entre os principais anseios dos estudos

envolvendo estes alimentos (Roberfroid et al., 2010; Landete, 2012)

Dentre os compostos bioativos, os que possuem efeito antioxidante são

os mais reconhecidos por prevenir ou reduzir o risco de doenças degenerativas

como artrite, aterosclerose, diabetes, envelhecimento e risco de câncer. Os vegetais

são fontes naturais destes compostos (vitaminas C e E, carotenoides e compostos

fenólicos), o que explica parte das ações benéficas que as frutas, legumes,

hortaliças e cereais integrais exercem sobre o organismo (Moure et al., 2001; Sun et

al., 2002; Chu et al., 2002).

Os prebióticos, notadamente os fruto-oligossacarídeos (FOS), são

compostos que proporcionam a melhora de algumas funções fisiológicas nos seres

humanos, tais como o alívio da constipação, a redução do risco de osteoporose

através do aumento da absorção de minerais e da aterosclerose pela diminuição da

síntese de triglicérides, a redução do nível de colesterol do plasma e do ganho de

peso; a redução da incidência de câncer de cólon, diarreia e inflamações; e

finalmente efeito benéfico sobre diabetes tipo 2, pela diminuição dos níveis de

glicose no sangue (Jovanovic-Malinovska et al., 2014; Causey et al., 2000).

Visto que estes dois grupos de compostos bioativos têm alguns efeitos

positivos em determinadas condições como diabetes, aterosclerose e risco de

câncer, uma atuação conjunta poderia somar ou multiplicar os benefícios. Neste

sentido, faz-se necessário investigar o possível efeito sinérgico entre estes

compostos.

Os FOS, por serem prebióticos, devem chegar intactos ao cólon para

serem fermentados pelas bactérias probióticas, como lactobacilos e bifidobactérias,

naturalmente presentes no organismo (Saad, Cruz & Faria, 2011). Uma alternativa

para verificar a efetividade deste conceito é utilizar métodos de digestão in vitro.

56

56

Estes métodos podem ser uma opção vantajosa, uma vez que são realizados em

condições controladas, são mais rápidos, menos dispendiosos, de fácil

reprodutibilidade e sem restrições éticas (Minekus et al. 2014). Em estudo recente

foi constatado que em raízes e tubérculos houve aumento de FOS durante a

digestão in vitro e que para os padrões de Kestose (GF2), Nistose (GF3) e

Frutofuranosil – nistose (GF4) houve ligeira degradação (Sancho et al., 2016).

Segundo Ydjedd et al. (2017) a capacidade antioxidante dos vegetais está

principalmente ligada aos seus compostos fenólicos, mas as propriedades

antioxidantes destes compostos podem mudar devido às transformações químicas

resultantes a partir de diferentes mecanismos durante a digestão gastrointestinal.

Compostos fenólicos provenientes de diferentes matrizes vegetais com capacidade

antioxidante comprovada evidenciaram comportamentos diferenciados quando

submetidos à digestão in vitro, dado que em determinado momento a atividade

antioxidante foi preservada e em outro houve um decréscimo considerável (Sancho

et al., 2015, Pavan et al., 2014).

Dentre os vegetais folhosos comestíveis, a couve manteiga (Brassica

oleracea var acephala) pertence a uma família reconhecida por apresentar em sua

composição diferentes compostos bioativos, como vitamina C, tocoferóis, polifenóis,

que têm efeito protetor contra o desenvolvimento de doenças crônicas (Costa &

Rosa, 2010).

O yacon (Smallanthus sonchifolius), por sua vez, é um tubérculo nativo

dos Andes e contém majoritariamente frutanos como carboidratos de reserva,

notadamente GF2, GF3 e GF4 (Sheid et al., 2014). Apresenta um sabor adocicado e

textura crocante quando consumido cru. Outras alternativas para seu consumo são

cozido, assado, desidratado ou em forma de refresco (Fernández et al.., 1997)

Assim sendo, o objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito da digestão in

vitro sobre os compostos fenólicos e FOS em matrizes vegetais (couve e yacon) a

fim de verificar possível efeito sinérgico entre eles em condição gastro-intestinal

simulada. Soluções aquosas de padrões analíticos de compostos fenólicos e FOS

foram também submetidos às mesmas condições da digestão in vitro, com intuito de

analisar o comportamento destes grupos de compostos sem as interferências da

matriz.

57

57

2.0 - MATERIAL E MÉTODOS

2.1 - Material

Os padrões de Kestose (GF2), Nistose (GF3), Frutofuranosil – nistose

(GF4) foram adquiridos da Wako (Japão), Glicose da Supelco (EUA), Sacarose e

Frutose da Sigma-Aldrich Co. (St. Louis, EUA).

Os reagentes hidróxido de sódio (NaOH) e acetato de sódio (CH3COONa)

grau HPLC utilizados foram da Merck (Darmstadt, Germany) e a água purificada pelo

sistema Milli-Q (Millipore, Bedford, EUA).

Padrões de catequina, ácido gálico, kaempferol e quercetina e os

reagentes ABTS (2′2-azino-bis(3-etilbenzotriasolina-6-ácido sulfônico)), Trolox (6-

hidroxi-2,5,7,8-tetrametilcromano-2-carboxílico), AAPH (2,2'-azobis(2-metil-

propianamidina)dicloridrato), fluoresceína, extrato de bile de suíno (B-8631), pepsina

da mucosa gástrica de suíno (EC 3.4.23.1, P-7000), pancreatina de pâncreas suíno

(4×USP—US Pharmacopeia specifications, P-1750) foram obtidos da Sigma-Aldrich

Co. (St. Louis, USA). Todos os outros produtos químicos e solventes utilizados foram

de grau analítico.

2.2 - Preparação das amostras

Foram utilizados neste estudo os vegetais couve manteiga (Brassica

oleracea var acephala) como fonte de compostos fenólicos (Fiol et al., 2012) e yacon

(Smallanthus sonchifolius) como fonte de FOS (Delgado et al., 2012; Sheid et al.,

2014), adquiridos na Central de Abastecimento de Campinas – SP (CEASA).

As matérias-primas foram homogeneizadas com água utilizando mixer

doméstico (Black & Decker, Brazil), obtendo-se assim 6 tratamentos para digestão in

vitro: 1) couve (10 mg/100mL); 2) yacon (20 mg/100mL); 3) couve (10 mg/ 100mL) +

yacon (20 mg/100mL); 4) Padrão de fenólicos: Quercetina (0,025 mg/mL),

Kaempferol (0,065 mg/mL); 5) Padrão FOS: GF2 (0,144 mg/mL), GF3 (0,104 mg/

mL), GF4 (0,056 mg/mL); 6) Padrão Fenólicos + Padrão FOS: Quercetina (0,025 mg/

mL), Kaempferol (0,065 mg/mL), GF2 (0,144 mg/mL), GF3 (0,104 mg/mL), GF4

(0,056mg/mL). As concentrações das amostras vegetais foram definidas

considerando as proporções destes na formulação de uma bebida mista de vegetais

(BMV) a ser elaborada em estudo subsequente. Já as concentrações dos padrões

58

58

de compostos fenólicos foram equivalentes à composição marjoritária de fenólicos

na couve (Fiol et al., 2012) e os FOS com as proporções de GF2, GF3 e GF4

equivalentes à composição do yacon, identificadas em estudos prévios (dados não

publicados) e na literatura (Delgado et al., 2012; Sheid et al., 2014), porém em

concentrações menores devido à necessidade de se utilizar elevada quantidade de

padrão, o que inviabilizaria o estudo.

2.3 - Digestão in vitro

A digestão in vitro foi realizada conforme metodologia de Sancho et al.,

(2016) com modificações. Uma alíquota de 1 mL de amostra foi misturada à solução

salina (140 mmol/L NaCl, 5 mmol/L KCl) na proporção 1:4 e acidificada com HCl

6mol/L a pH 2. A digestão gástrica consistiu da adição de 0,5 mL de solução de

pepsina (200 mg de pepsina em 5 mL de HCl 0,1 mol/L) e agitação (130 rpm) a 37ºC

por 1 h. Em seguida, o pH foi ajustado para 6,9 com NaHCO3 1 mol/L e a digestão

intestinal foi realizada com adição de 2 mL de solução de pancreatina e bile (225 mg

de extrato bile e 37 mg de pancreatina em 18,7 mL de NaHCO3 0,1 mol/L) e mantido

a 37ºC por 2 horas sobre agitação. Uma alíquota (4 mL) da fase gástrica foi retirada,

filtrada com filtro de membrana 0,22 µm, separada em microtubos e armazenadas (-

80ºC). O restante foi submetido então à digestão intestinal conforme descrito. Ao

término desta etapa, o volume final foi medido e procedeu-se o fracionamento em

microtubos e armazenamento em ultrafreezer (-80ºC) para posteriores análises.

Como controle do processo de digestão in vitro, utilizou-se água destilada

em substituição à amostra e este foi submetido a todas as etapas descritas.

2.4 - Carboidratos

A separação dos carboidratos foi realizada através do sistema de

cromatografia de íons acoplada ao detector amperométrico pulsado (HPAEC-PAD),

software de Automação Cromatográfica Chromeleon 7.0 CHM-1, da Dionex (EUA),

utilizando a bomba Single Grad Degas. A coluna Carbopac PA-100 foi utilizada para

os oligossacarídeos, com eluição: solução A (500 mM de acetato de sódio e 100mM

de hidróxido de sódio) e solução B (100 mM de hidróxido de sódio). A coluna

Carbopac PA-1 foi utilizada para glicose, frutose e sacarose, com eluição de

59

59

hidróxido de sódio (180 mM) e 200 mM para limpeza. A temperatura mantida a 30ºC

e o fluxo de 1,0 mL por minuto. As amostras foram diluídas em água e filtradas em

filtros de membrana 0,22 μm. A identificação dos compostos nas amostras foi feita a

partir da comparação dos tempos de retenção dos tempos de retenção dos padrões

analíticos de açúcares nas mesmas condições. Os padrões utilizados foram Kestose

(GF2), Nistose (GF3), Frutofuranosil – nistose (GF4) da marca Wako (Japão);

Maltotriose (G3); Maltotetrose (G4); Maltopentose (G5), Maltohexose (G6),

Heptahexose (G7), Glicose da Supelco (EUA), Sacarose e Frutose da Sigma (EUA).

Os oligossacarídeos foram analisados conforme Sancho et al. (2016).

2.5 - Determinação dos Compostos Fenólicos

Os teores de fenólicos foram determinados utilizando o reagente de Folin-

Ciocalteu de acordo com método descrito por Cicco et al.. (2009), com modificações

propostas por Ainsworth e Gillespie (2007) Cicco e Lattanzio (2011). Em resumo,

misturaram-se 100 μL de amostra, 100 μL de reagente olin-Ciocalteu (50% v / v) e

800 μL de Na2CO3 (5% m / v), seguido de incubação à temperatura ambiente

durante 20 minutos. A absorbância foi medida a 760 nm contra um branco em

espectrofotômetro UV-Vis (Beckman, modelo DU600, CA, EUA). Utilizou-se etanol a

40% (v / v) para as amostras, soluções de calibração e preparação em branco.

Preparou-se o reagente 50% Folin-Ciocalteu (v/ v) e carbonato de sódio a 5% (p / v)

em água deionizada. O ácido gálico foi utilizado para a curva de calibração com uma

faixa de concentração de 2,5-50,0 μg / mL. Os resultados foram expressos em mg

de equivalentes de ácido gálico por 100 mL de amostra (mg GAE / 100 mL).

2.6 - Capacidade antioxidante

2.6.1 - TEAC (Trolox Equivalent Antioxidant Capacity) – captura do radical 2′2-

azino-bis(3-etilbenzotriasolina)-6-ácido sulfônico (ABTS•+)

A capacidade antioxidante foi determinada pelo método TEAC conforme

metodologia descrita por Le et al.. (2007). O radical ABT •+ foi gerado pela reação

de ABTS 7mM com persulfato de potássio 140 mM, armazenado ao abrigo da luz e

a temperatura ambiente por 16 h. O Trolox foi utilizado como antioxidante padrão

para elaboração da curva de calibração, nas concentrações de 10 a 250 μM, sendo

60

60

representada graficamente como porcentagem de inibição (%) por concentração de

Trolox. A absorbância foi medida a 734 nm em espectrofotômetro UV-Vis (Beckman,

modelo DU600, CA, EUA). O resultado foi expresso em μM equivalente de Trolox/

100 mL de amostra.

2.6.2 - ORAC – Oxygen Radical Absorbance Capacity

A capacidade antioxidante pelo método ORAC foi determinada em leitor

de microplaca NOVOstar (BMG Labtech, Offenburg, Alemanha), acompanhando

com o Software MARS data Analysis versão 1.3 (BMG Labtech, Offenburg,

Alemanha). Este método é baseado na capacidade fluorescente da fluoresceína

sódica na presença de radicais de oxigênio e foi realizado conforme a metodologia

proposta por Leite et al. (2011). Primeiramente preparou-se uma solução de tampão

fosfato (75 mmol.L-1, pH 7,4) que foi utilizada para solubilizar a fluoresceína e o

AAPH (2,2'-azobis(2-metil-propianamidina)dicloridrato).

Para a análise foram misturados 20 μL de amostra com 120 μL de

fluoresceína (0,4 μg/mL) e 60 μL do radical AAPH na concentração de 108 mg/mL

foram adicionados à microplaca e incubados a 37ºC. A leitura foi realizada em 520

nm de emissão e 485 nm de excitação, através do decaimento da emissão de

fluorescência em função do tempo até a estabilização. O padrão Trolox foi utilizado

para elaborar a curva de calibração. Para os cálculos, foi utilizada a Equação 1, que

representa a área abaixo da curva (AUC).

AUC = 1 + f2/f1 + f3/f1 + f4/f1 + fn/f1 (1)

Onde: f1 = leitura da fluorescência no tempo 1 minuto, f2 = leitura da

fluorescência no tempo 2 min e fn = leitura da fluorescência no tempo 80 min. O

resultado final foi expresso em μM equivalentes de Trolox/ 100 mL de amostra.

2.7 - Análises estatísticas


STATISTICA, Versão 7.0. Os resultados foram submetidos a ANOVA e teste de

comparação de Tukey, a um nível de 5% de significância. Os resultados foram

apresentados como médias ± desvio padrão para as triplicatas.

61

61


Ao avaliar o efeito da digestão simulada sobre a composição de

compostos fenólicos das 6 condições analisadas foi possível observar que o

conteúdo de compostos fenólicos reduziu nas amostras após a digestão in vitro, com

exceção do yacon, que ao final da fase intestinal manteve, de forma significativa

(p<0,05) a mesma quantidade de compostos do início da digestão, com 5,47±0,25 e

5,30±0,61 mg GAE/100 mL na fase inicial e final, respectivamente (Tabela 1). Nota-se,

que todos os tratamentos mostraram uma redução significativa (p<0,05) de

compostos fenólicos na fase gástrica da digestão, com teores iniciais de 17,52±0,18;

5,47±0,25 e 18,98±0,51 mg GAE/100 mL para couve, yacon e couve+yacon,

respectivamente, reduzindo para 13,60±0,22, 2,12±0,39 e 15,22±0,42 mg GAE/100

mL, respectivamente. Nos demais tratamentos (padrões analíticos), o decréscimo foi

mais expressivo, apresentando uma redução total após a digestão gástrica. Já na

fase intestinal, foi quantificado novamente um conteúdo de fenólicos para os

padrões fenólicos e Padrão (FOS + Fenólicos). Os polifenóis podem sofrer

alterações estruturais nas condições adversas da digestão e é possível que, quando

expostos a tais condições, uma proporção dos compostos sofra transformações

físico-químicas, como oxidação ou interações com outros componentes (Ryan e

Prescott, 2010; Wootton-Beard e Ryan, 2011; Ydjedd et al., 2017) o que pode

explicar este comportamento observado para os compostos fenólicos.

Para as matrizes vegetais, couve e couve + yacon não houve diferença

significativa (p≤0,05) entre as fases gástrica e intestinal, revelando que as principais

alterações nos compostos fenólicos, para estas amostras, aconteceram na fase

gástrica da digestão. Estes resultados destoam da maioria dos estudos que

relacionam os compostos fenólicos em condições gastrointestinais, em que há um

aumento do conteúdo de fenólicos e atividade antioxidante na fase gástrica e

redução na fase intestinal (Ryan e Prescott, 2010; Wootton-Beard e Ryan, 2011;

Ydjedd et al., 2017).

62

62

Tabela 1. Efeito da digestão in vitro no conteúdo de compostos fenólicos totais.

Amostras

Compostos fenólicos (mg GAE/100 mL).

Antes da

Digestão

Digestão Gástrica Digestão Intestinal

Couve 17,52±0,18a 13,60±0,22b 14,86±0,90b

Yacon 5,47±0,25a 2,12±0,39b 5,30±0,61a

Couve+yacon 18,98±0,51a 15,22±0,42b 15,62±0,99b

Padrão fenóis 17,59±0,26a n.d 6,79±1,04b

Padrão FOS n.d n.d n.d

Padrão (FOS + fenóis) 17,82±0,24a n.d 9,34±0,24b

n.d: Não detectado. Dados apresentados como média ± desvio padrão de três determinações (n = 3).

Médias seguidas pela mesma letra minúscula na mesma linha não diferem de acordo com o teste de

Tukey (p> 0,05).

O efeito da digestão sobre a capacidade antioxidante pelo método TEAC

assinala também uma redução da atividade antioxidante na fase gástrica seguida de

um aumento na fase intestinal da digestão para todas as situações estudadas

(Tabela 2). Havendo este comportamento tanto para as matrizes vegetais quanto

para os padrões, é possível que o aumento da capacidade antioxidante na fase

intestinal esteja associado principalmente às mudanças estruturais dos compostos

(Ryan e Prescott, 2010) e à liberação de compostos da matriz, no caso dos vegetais

(Pavan et al., 2014).

Nota-se também na digestão gástrica, que as reduções mais expressivas

para os vegetais foram observadas no tratamento com Couve e no Couve+Yacon,

com valores iniciais de 89,01±2,06 e 84,34±1,26 µmol TE/ 100 mL, para um teor de

56,04±2,43 e 63,77±1,81, respectivamente.

Diferente do que foi constatado anteriormente, a análise da capacidade

antoxidante pelo método ORAC revelou um aumento da capacidade antioxidante já

na fase gástrica da digestão para as amostras de matrizes vegetais, mantendo esse

valor depois da digestão intestinal (Tabela 3). Para os padrões, houve um

decréscimo total da capacidade antioxidante e após a fase intestinal da digestão

esses níveis foram superiores aos obervados antes da digestão. Essas diferenças

entre os dois métodos de análise da capacidade antioxidante e entre as fases

gástrica e intestinal da digestão in vitro possivelmente são resultado das

63

63

transformações dos compostos, físico-químicas e oxidação, que passam a ter

diferentes propriedades químicas. Os métodos utilizados para avaliar a capacidade

antioxidante podem detectar formas estruturais por mecanismos diferenciados,

doação de hidrogênio e doação e eliminação de radicais livres (Ryan et al. 2010).

Os padrões são totalmente expostos, ao contrário dos compostos nos

vegetais que podem ser favorecidos pela estrutura complexa da matriz. Logo, esta

susceptibilidade pode ser o fator que faz com eles sofram alterações, a ponto de

perder a atividade antioxidante nas condições da fase gástrica da digestão. Mas,

essa condição é totalmente modificada quando há a mudança para a fase intestinal,

elevando-se a atividade antioxidante. Isso pode ser muito interessante, já que neste

momento é onde ocorre a absorção de grande parte dos nutrientes, além da

fermentação pelas bactérias probióticas.

Table 2. Efeito da digestão in vitro na capacidade antioxidante pelo ABTS.

Amostras

Capacidade antioxidante ABTS (µmol TE/ 100 mL)

Antes da

Digestão


Couve 89,01±2,06b 56,04±2,43c 181,11±17,10a

Yacon 22,84±0,03b 18,32±1,26b 137,10±6,17a

Couve+Yacon 84,34±1,26b 63,77±1,81c 197,49±13,14a

Padrão Fenóis 139,51±0,47b n.d 150,77±4,61a

Padrão FOS n.d n.d 121,90±5,26a

Padrão (FOS + Fenóis) 177,19±1,12b n.d 210,05±10,48a



Tukey (p> 0,05).

Em estudo similar Sancho et al. (2015) verificaram que em extratos

vegetais submetidos à digestão in vitro também aconteceu uma diminuição do

conteúdo de compostos fenólicos e capacidade antioxidante. Nos extratos, os

compostos estão mais vulneráveis às condições da digestão, similar aos padrões.

Destaca-se que em diferentes matrizes de origem vegetal observa-se um

comportamento diferenciado, podendo ocorrer aumento ou redução da capacidade

64

64

antioxidante em condições gastro-intestinais simuladas (Ryan et al., 2010, Chen et

al., 2015).

Table 3. Efeito da digestão in vitro na capacidade antioxidante pelo ORAC.

Amostras

Capacidade antioxidante (µmol TE /100 mL)

Antes da

Digestão


Couve 226,9±22,3b 625,3±28,6a 687,4±69,9a

Yacon 44,9±8,5b 101,5±27b 227,9±10,38a

Couve+Yacon 137,1±14,7b 667,3±76,5a 591,2±21,0a

Padrão Fenóis 331,0±3,71b n.d 799,7±80,3a

Padrão FOS 34,0±8,44b n.d 425,7± 36,1a

Padrão (FOS + Fenóis) 363,7±75,9b n.d 967,8±88,3a



Tukey (p> 0,05).

A atividade antioxidante de um flavonoide está intimamente relacionada à

sua estrutura química, ao número de grupos hidroxila na molécula que garante a

existência de várias espécies carregadas, cujo equilíbrio é determinado pelo pH da

solução (Herrero-martinez et al., 2005; Matei et al., 2014; Jurasekova et al., 2014). O

conhecimento de constantes de dissociação (isto é, valores de pKa) de flavonoides é

fundamental para entender seu comportamento. Estes compostos apresentam

vários grupos hidroxila ionizáveis com valores de pKa relativamente próximos um do

outro (Herrero-martinez et al., 2005).

O kaempferol apresenta quatro grupos hidroxila ionizáveis e os seus

valores de pKa abrangem o intervalo 7,11-13,26, aproximadamente (Matei et al.,

2014; Herrero-martinez et al., 2005). Em solução aquosa a pH inferior a 4, o

espectro de absorção UV-visível do kaempferol corresponde exclusivamente à sua

forma neutra e, o aumentar o pH, evidencia-se a formação gradual de espécies

aniônicas (Matei et al., 2014).

A quercetina por sua vez, possui todos os locais reativos que conferem

instabilidade aos flavonóides e, portanto, capacidade antioxidante (Jurasekova et al.,

2014) com valores de pka na faixa de 7,04 a 13,06.

65

65

Pelo exposto, esse aumento expressivo da capacidade antioxidante após

a fase intestinal da digestão pode estar relacionado também ao pH da fase intestinal

(6,9) valor próximo ao pka1 dos compostos fenólicos principais envolvidos neste

estudo, quercetina e kaempferol.

Os FOS, por sua vez, sofreram ligeira degradação na fase gástrica da

digestão in vitro para as amostras de Yacon e Padrão FOS e mantiveram este

conteúdo até o final da digestão (Figura 1). Essa redução ocorre possivelmente em

virtude da hidrólise ácida, já que os FOS estão suscetíveis a degradação quando em

pH reduzido (Campos et al., 2016, Bleker et al., 2002). Tanto as amostras de Yacon

+ Couve, quanto seu correspondente em padrão (FOS + Fenólicos) não

apresentaram diminuição dos teores de FOS ao longo da digestão. Este pode ser

um indício de que os fenóis e/ou outros compostos com atividade antioxidante

podem atuar inibindo a degradação ácida dos FOS, verificada eventualmente na

fase gástrica da digestão in vitro.

O aumento dos açúcares simples glicose, frutose e sacarose, na fase

gástrica da digestão, foi constatado para todas as amostras estudadas. Com a

degradação dos FOS era esperado que a quantidade destes açúcares aumentasse.

Nota-se que para os tratamentos com padrão (FOS) e (FOS + Fenólicos) não há

glicose, frutose e sacarose antes da digestão, apenas a partir da fase gástrica

(Figura 2) o que reforça a hipótese apresentada.

66

66

Figura 1. Perfis de FOS das amostras antes e após a digestão.

AD – Antes da digestão; DG – Digestão gástrica; DI – Digestão intestinal. Os valores são médias ± desvio padrão (n=3). GF2 - 1-kestose, GF3 - nistose, GF4 - 1 – fructofuranosil-nistose.

a

a

a

b

b

b

b

b

b

0

100

200

300

400

500

600

700

800

GF2 GF3 GF4

mg

/ 100 m

L

YACON

A

a

a

a

a

a

a

a

a

a

0

100

200

300

400

500

600

700

800

GF2 GF3 GF4

mg

/ 100 m

L

YACON + COUVE

AD

DG

DI

B

a

a

a

a

a

a

a

a

a

0

20

40

60

80

100

120

140

160

GF2 GF3 GF4

mg

/ 100 m

L

PADRÃO FOS

C ab

a

a

a

a

a

b

a

a

0

20

40

60

80

100

120

140

160

GF2 GF3 GF4

mg

/ 100 m

L

PADRÃO (FOS + FENOIS)

AD

DG

DI

D

67

67

Figura 2. Perfis de Glicose, frutose e sacarose das amostras antes e após a

digestão.

Os valores são médias ± desvio padrão (n=3). GLI – glicose, FRU – frutose, SAC – sacarose.

b b

b

a

a

a

a

a

a

0

100

200

300

400

500

GLI FRU SAC

mg

/ 100m

L

YACON

A

b b

b a

a

a

a

a

a

0

100

200

300

400

500

GLI FRU SAC

mg

/ 100 m

L

YACON + COUVE

B

b b b

a

a

a

a

a

a

0

10

20

30

40

50

60

70

80

GLI FRU SAC

mg

/ 100m

L

PADRÃO FOS

C

b b b

a

a

a

a

a

a

0

10

20

30

40

50

60

70

80

GLI FRU SAC

mg

/ 100m

L

PADRÃO (FOS + FENÓLICOS)

D

b

b

b

a

a

a

a

a

a

0

20

40

60

80

100

120

140

GLI FRU SAC

mg

/ 100m

L

COUVE

Antes da digestão Digestão gástrica Digestão intestinal

E

68

68

4.0 - CONCLUSÃO

A digestão in vitro das matrizes vegetais (couve e yacon) e em padrões

de fenólicos e FOS evidenciou, principalmente, que durante a fase gástrica há uma

redução dos compostos fenólicos e da atividade antioxidante (ABTS) e que na fase

intestinal pode ser mantido ou aumentado. Apenas para o ensaio ORAC houve um

aumento desde a fase gástrica da digestão para as amostras de matriz vegetal.

Provavelmente em função das transformações dos compostos, que passam a ter

diferentes propriedades químicas.

Com relação aos FOS, houve uma pequena degradação evidenciada na

fase gástrica da digestão para as amostras de Yacon e Padrão FOS. Quando o

yacon estava associado à couve e o padrão de FOS aos fenólicos, essa degradação

não foi observada, indicando um possível efeito protetor dos fenólicos aos FOS.

Estudos futuros são necessarários para esclarecer melhor estes mecanismos.

69

69

REFERÊNCIAS

Ainsworth, E.A.; Gillespie, K.M. (2007) Estimation of total phenolic content and other

oxidation substrates in plant tissues using Folin-Ciocalteau reagent. Nature

Protocols, 2 (4), 875-877.

Blecker, C., Fougnies, C., Van Herck, J. C., Chevalier, J. P., Paquot, M. (2002).

Kinetic study of the acid hydrolysis of various oligofructose samples. Journal of


Campos, D., Aguilar‐Galvez, A., Pedreschi, R. (2016). Stability of

fructooligosaccharides, sugars and colour of yacon (Smallanthus sonchifolius)

roots during blanching and drying. International Journal of Food Science &

Technology. 51, 1177-1185.

Causey, J. L., Feirtag, J. M., Gallaher, D. D., Tungland, B. C., Slavin, J. L. (2000).

Effects of dietary inulin on serum lipids, blood glucose and the gastrointestinal

environment in hypercholesterolemic men. Nutrition Research, 20(2), 191-201.

Chen, G. L., Chen, S. G., Xie, Y. Q., Chen, F., Zhao, Y. Y., Luo, C. X., Gao, Y. Q.

(2015). Total phenolic, flavonoid and antioxidant activity of 23 edible flowers

subjected to in vitro digestion. Journal of Functional Foods, 17, 243-259.

Chu, Y. F., Sun, J. I. E., Wu, X., Liu, R. H. (2002). Antioxidant and antiproliferative

activities of common vegetables. Journal of Agricultural and Food

Chemistry, 50(23), 6910-6916.

Cicco, N.; Lanorte, M.T.; Paraggio, M.; Viggiano, M.; Lattanzio, V. (2009). An

reproducible rapid and inexpensive Folin-Ciocalteau-method in determining

phenolic of plant methanolic extracts. Michochemical Journal, 91 (1), p. 107-

110.

Cicco, N.; Lattanzio, V. (2011) The influence of initial carbonate concentration on the

Folin-Ciocalteau Micro-Method for the determination of phenolics with low

concentration in the presence of methanol: a comparative study of real-time

monitored reactions. American Journal of Analytical Chemistry, 2, 840-848.

Costa, N. M. B., Rosa, C. D. O. B. (2010). Alimentos Funcionais–componentes

bioativos e efeitos fisiológicos. Editora Rubio.

70

70

Dávalos, A., Gómez-Cordovés, C., Bartolomé, B. (2004). Extending applicability of

the oxygen radical absorbance capacity (ORAC-fluorescein) assay. Journal of

Agricultural and Food Chemistry, 52, 48–54.

Delgado, G. T. C.; Thome, R. G. D. L.; Tamashiro, W. M.; Pastore, G. M (2012).


immune parameters in the mouse. Nutrition Research, 32(11), 884-892.

Fernández, C. E., Lipavska, H., Milchl, J. (1997). Determination of saccharides

content in different ecotypes of yacon (Polymixia sonchifolia poepp. and

endlicher) cultivated under conditions of Czech Republic. Agricultura Tropica et

Subtropica. UniVersitas Agriculturae Praga, 30, 79-89.

Fiol, M., Adermann, S., Neugart, S., Rohn, S., Mügge, C., Schreiner, M., Kroh, L. W.

(2012). Highly glycosylated and acylated flavonols isolated from kale (Brassica

oleracea var. sabellica)—Structure–antioxidant activity relationship. Food

Research International, 47(1), 80-89.

Jovanovic-Malinovska, R., Kuzmanova, S., Winkelhausen, E. (2014).



Kamiloglu, S., Toydemir, G., Boyacioglu, D., Beekwilder, J., Hall, R. D., Capanoglu,

E. (2016). A review on the effect of drying on antioxidant potential of fruits and

vegetables. Critical reviews in food science and nutrition, 56 (1), 110-129.

Landete, J. M. Updated knowledge about polyphenols: functions, bioavailability,

metabolism, and health (2012). Critical reviews in food science and nutrition, 52

(10), 936-948.

Le, K.; Chiu, F.; Ng, K. (2007) Identification and quantification of antioxidantes in

Fructus lycii. Food Chemistry, 105 (1), 353-363.

Minekus, M., Alminger, M., Alvito, P., Ballance, S., Bohn, T., Bourlieu, C., Dufour, C.

(2014). A standardised static in vitro digestion method suitable for food–an

international consensus. Food & Function, 5(6), 1113-1124.

Moure, A., Cruz, J. M., Franco, D., Dom nguez, . M., ineiro, ., Dom nguez, .,

Parajó, J. C. (2001). Natural antioxidants from residual sources. Food

Chemistry, 72(2), 145-171.

71

71

Pavan, V., Sancho, R. A. S., Pastore, G. M. (2014). The effect of in vitro digestion on

the antioxidant activity of fruit extracts (Carica papaya, Artocarpus heterophillus

and Annona marcgravii). LWT-Food Science and Technology, 59(2), 1247-

1251.




Ryan, L., & Prescott, S. L. (2010). Stability of the antioxidant capacity of twenty-five

commercially available fruit juices subjected to an in vitro digestion.

International Journal of Food Science & Technology, 45, 1191-1197.

Saad, S. M. I., Cruz, A. G. D., Faria, J. D. A. F. (2011). Probióticos e prebióticos em

alimentos: fundamentos e aplicações tecnológicas. Varela.

Sancho, R. A. S., Pavan, V., Pastore, G. M. (2015). Effect of in vitro digestion on

bioactive compounds and antioxidant activity of common bean seed

coats. Food Research International, 76, 74-78.

Sancho, R. A. S., Souza, J. D. R.P., de Lima, F. A., Pastore, G. M. (2017). Evaluation


vitro digestion. LWT-Food Science and Technology, 76, 270-277.

Scheid, M. M. A., Genaro, P. S., Moreno, Y. M. F., Pastore, G. M. (2014). Freeze-

dried powdered yacon: effects of FOS on serum glucose, lipids and intestinal

transit in the elderly. European journal of nutrition, 53(7), 1457-1464.

Sicari, V., Pellicanò, T. M., Giuffrè, A. M., Zappia, C., Capocasale, M. (2016).

Bioactive compounds and antioxidant activity of citrus juices produced from

varieties cultivated in Calabria. Journal of Food Measurement and


Singh, B., Singh, J. P., Kaur, A., Singh, N. (2016). Bioactive compounds in banana

and their associated health benefits–A review. Food chemistry, 206, 1-11.

Sun, J., Chu, Y. F., Wu, X., Liu, R. H. (2002). Antioxidant and antiproliferative

activities of common fruits. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 50(25),

7449-7454.

72

72

Ydjedd, S., Bouriche, S., L pez-Nicolás, R., ánchez-Moya, T., Frontela-Saseta, C.,

Ros-Berruezo, G., Kati, D. E. (2017). Effect of in Vitro Gastrointestinal Digestion

on Encapsulated and Nonencapsulated Phenolic Compounds of Carob

(Ceratonia siliqua L.) Pulp Extracts and Their Antioxidant Capacity. Journal of

Agricultural and Food Chemistry, 65, 827-835.

Wootton-Beard, P. C., Ryan, L. (2011). A beetroot juice shot is a significant and

convenient source of bioaccessible antioxidants. Journal of functional

foods, 3(4), 329-334.

73

73

CAPÍTULO III

DESENVOLVIMENTO DE BEBIDA MISTA DE VEGETAIS E ESTUDO DA

CAPACIDADE ANTIOXIDANTE E PREBIÓTICA NA DIGESTÃO IN VITRO

Departamento de Ciência de Alimentos, Faculdade de Engenharia de Alimentos,

Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP), Rua Monteiro Lobato, 80, Cidade

Universitária Zeferino Vaz, 13083-862, Campinas, SP, Brasil

Jane Delane Reis Pimentel Souza, Renata Aparecida Soriano Sancho, Gustavo

Araújo Pereira, Henrique Silvano Arruda, Eduardo Adilson Orlando, Juliana Azevedo

Lima Pallone, Marcio Schmiele, Glaucia Maria Pastore

Manuscrito em preparação para ser submetido à revista LWT - Food Science and

Technology

74

74

RESUMO

Conciliar os bons hábitos alimentares com a rotina agitada é preocupação para um

grupo de consumidores que busca praticidade sem abrir mão de uma alimentação

equilibrada. Atendendo a esta necessidade, o mercado de bebida mista de vegetais

(BMV) tem crescido e serve também àquelas pessoas que não tem o hábito de

consumir de vegetais in natura, mas consomem sucos. O objetivo deste trabalho foi

elaborar e caracterizar uma BMV, contendo couve, yacon, laranja, limão, hortelã,

banana e manga, bem como avaliar sua capacidade antioxidante (ABTS e ORAC),

conteúdo de compostos fenólicos, e conteúdo de fruto-oligossacarídeos (FOS),

glicose, frutose e sacarose por cromatografia (HPAEC-PAD), antes e após as fases

gástrica e intestinal da digestão in vitro. A BMV foi caraterizada quanto a

composição centesimal, pH, sólidos solúveis, acidez total titulável, cor e minerais,

além da análise sensorial. A BMV elaborada destacou-se quanto ao conteúdo de

minerais: manganês, cobre, potássio, magnésio e cálcio, ademais, teve baixo teor de

lipídeos e proteína. A digestão in vitro da BMV revelou que os FOS podem ser

parcialmente degradados, possivelmente devido à acidez inerente à fase gástrica da

digestão. Os compostos fenólicos e a capacidade antioxidante aumentaram com a

digestão in vitro. A avaliação sensorial da BMV mostrou que a bebiba teve boa

aceitação com relação ao sabor, cor e aroma, mas mudanças são necessárias para

melhorar a consistência da bebida.

Palavras-chave: Fruto-oligossacarídeos, compostos fenólicos, minerais, análise

sensorial.

75

75

ABSTRACT

Harmonize good eating habits with the hectic routine is a concern for a group of

consumers who seek practicality without giving up a balanced diet. Given this

requirement, beverage of blend vegetables market (BMV) has grown and serves also

those people who are not in the habit of consuming fresh vegetables but consume

juices. The objective of this work was to elaborate and characterize a BMV

containing kale, yacon, orange, lemon, mint, banana and mango, as well as to

evaluate its antioxidant capacity (ABTS and ORAC), phenolic compounds content

and fructooligosaccharides content FOS), glucose, fructose and sucrose by

chromatography (HPAEC-PAD), before and after the gastric and intestinal phases of

in vitro digestion. BMV was characterized as centesimal composition, pH, soluble

solids, titratable total acidity, color and minerals, as well as sensorial analysis. The

elaborated BMV stood out for the content of minerals: manganese, copper,

potassium, magnesium and calcium, in addition, had low content of lipids and

protein. In vitro BMV digestion revealed that FOS may be partially degraded, possibly

due to the acidity inherent in the gastric phase of the digestion. Phenolic compounds

and antioxidant capacity increased with in vitro digestion. The sensory evaluation of

the BMV showed that the beverage had good acceptance regarding flavor, color and

aroma, but changes are necessary to improve the consistency of the beverage.

Key-words: fructooligosaccharides, phenolic compounds, minerals, sensory

evaluation

76

76

1.0 - INTRODUÇÃO

Atendendo às necessidades contemporâneas dos consumidores que

buscam produtos que ofereçam praticidade, bons atributos nutricionais e sensoriais,

a indústria alimentícia tem investido no desenvolvimento de alimentos que

apresentem estas características (Barrett & Lloyd, 2012; Andres, Villanueva &

Tenorio, 2016).

As pesquisas também avançam nessa área, no sentido de atender a

demanda por produtos inovadores e com apelo funcional - capacidade antioxidante e

prebióticos – por exemplo. Estes alimentos, além de apresentarem este diferencial,

precisam ter propriedades sensoriais agradáveis e, de preferência, ser de fácil

preparo ou prontos para o consumo (Falguera, Aliguer, & Falguera, 2012; Pimentel

et al., 2015; Dionisio et al., 2016).

Refletindo esta tendência, recentemente, houve um aumento no interesse

em bebidas mistas de vegetais, que são comumente chamadas de smoothies,

preparadas por mistura, em proporções adequadas, de diferentes ingredientes

naturais (Dionisio et al., 2016). O consumo de bebidas mistas de vegetais (BMV)

pode atender ainda ao mercado de consumidores que rejeitam ou não tem o hábito

de comer vegetais, mas adotam o consumo de sucos. Torna-se, portanto, uma

alternativa para a ingestão de vitaminas, minerais e compostos bioativos.

Em estudos recentes foram investigados, desde capacidade antioxidante

e conteúdo de fenólicos a composição físico-química e análise sensorial de

diferentes tipos de smoothies, com composições bem variadas de frutas e hortaliças

(Nowicka et al., 2016; Park et al., 2016). Nota-se grande diversidade na composição

destas bebidas, muitas vezes valorizando os vegetais de produção regional e/ou

nacional.

Os FOS estão naturalmente presentes em alguns vegetais, frutas,

hortaliças e em raízes e tubérculos (Jovanovic-Malinovska et al., 2014; Sancho et

al., 2016). Os principais tipos de FOS reportados na literatura são: kestose (GF2),

nistose (GF3) e 1-fructofuranosil nistose (GF4) (Delgado et al., 2010). Considerando

o recente interesse pelos efeitos positivos à saúde deste grupo de compostos

funcionais houve grande desenvolvimento nas técnicas de sua utilização em

alimentos. Os FOS podem ser empregados em vários tipos de alimentos e são uma

alternativa vantajosa por agregarem as fibras e influenciarem pouco no sabor,

77

77

auxiliando na microbiota intestinal sem comprometer a aceitação dos produtos

(Kuntz et al., 2013).

Por ser uma fonte abundante de FOS há um crescente interesse científico

no yacon, pois seu consumo está relacionado à promoção de benefícios à saúde

humana, tais como: efeito anti-diabético e redução do LDL – colesterol, atividade

antioxidante, prevenção contra câncer de cólon e melhora da função gastrointestinal

(Sheid et al., 2014; Sousa et al., 2015; De Moura et al., 2012; Genta et al., 2009).

Diferentes sugestões de consumo do yacon são relatados na literatura: em pó como

sugerido por Sheid et al. (2014) e Franco et al. (2015), desidratado (De Oliveira et

al., 2016) e adicionado a sucos de frutas com apelo de bebida funcional, tendo boa

aceitação sensorial (Dionísio et al., 2016).

Os FOS são prebióticos, e por definição, devem passar pelo processo

digestivo e chegarem intactos ao cólon para serem fermentados pelas bactérias,

notadamente bifidobactérias e lactobacilus (Saad, Cruz & Faria, 2011). Para ratificar

este conceito, uma alternativa é utilizar métodos in vitro que simulam processos de

digestão, e assim estudar o comportamento gastro-intestinal de alimentos diversos.

Os métodos in vitro têm a vantagem de serem mais rápidos, menos trabalhosos, de

fácil reprodutibilidade, com condições controladas e sem restrições éticas (Minekus

et al., 2014, Sancho et al., 2016). Tudo isso torna os modelos in vitro muito

adequados para construção de hipóteses (Minekus et al., 2014). Ademais, a análise

da estabilidade da capacidade antioxidante após a digestão pode ajudar a fornecer

informações fisiológicas de forma rápida e econômica (Ryan e Prescott, 2010).

Este estudo teve como objetivos: i) elaborar e caracterizar uma bebida

mista de vegetais (BMV); ii) analisar o efeito da digestão in vitro sobre o conteúdo de

compostos fenólicos, capacidade antioxidante e FOS nas fases gástrica e intestinal

da digestão da BMV; iii) realizar a análise sensorial da bebida.

2.0 - MATERIAL E MÉTODOS

2.1 Material

Os padrões de Kestose (GF2), Nistose (GF3), Frutofuranosil – nistose

(GF4) foram adquiridos da marca Wako (Japão) e os padrões de Maltotriose (G3);

78

78

Maltotetrose (G4); Maltopentose (G5), Maltohexose (G6), Heptahexose (G7), Glicose

da Supelco (USA), Sacarose e Frutose da Sigma-Aldrich Co. (St. Louis, EUA).

Os reagentes hidróxido de sódio e acetato de sódio grau HPLC utilizados

foram da Merck (Darmstadt, Alemanha) e a água purificada pelo sistema Milli-Q

(Millipore, Bedford, EUA).

Padrões de catequina, ácido gálico, kaempferol e quercetina e os

reagentes ABTS (2′2-azino-bis(3-etilbenzotriasolina-6-ácido sulfônico)), Trolox (6-

hidroxi-2,5,7,8-tetrametilcromano-2-carboxílico), AAPH (2,2'-azobis(2-metil-

propianamidina)dicloridrato), fluoresceína, extrato de bile de suíno (B-8631), pepsina

da mucosa gástrica de suíno (EC 3.4.23.1, P-7000), pancreatina de pâncreas suíno

(4×USP—US Pharmacopeia specifications, P-1750) foram obtidos da Sigma-Aldrich

Co. (St. Louis, USA). Todos os outros produtos químicos e solventes utilizados foram

de grau analítico.

2.2 - Formulação da bebida

Os vegetais, adquiridos na Central de Abastecimento de Campinas – SP

(CEASA) e utilizados na elaboração da bebida mista de vegetais (BMV) foram:

manga Tommy (Mangifera indica L.), banana nanica (Musa Cavendishii L.), laranja

pera (Citrus sinensis), limão Taiti (Citrus Aurantifolia), couve manteiga (Brassica

oleracea var acephala), hortelã (Mentha s.p.) e yacon (Smallanthus sonchifolius).

Inicialmente os vegetais foram lavados em água corrente e sanitizados por imersão

em solução de 200 ppm de cloro ativo por 10 min. Na sequência, houve o enxágue

em solução de 3 ppm de cloro ativo. As bebidas foram preparadas utilizando uma

centrífuga juicer Philips Walita, modelo RI1865. Alíquotas da bebida foram

separadas em eppendorf e armazenadas a -80ºC até o momento das análises.

A elaboração da bebida foi feita seguindo formulação obtida por Dantas

(2014) com algumas modificações. Na Tabela 1 estão apresentados os percentuais

de cada vegetal nas formulações.

79

79

Tabela 1. Percentuais de cada ingrediente nas formulações de bebida mista de

vegetais.

Vegetal BMV 1 (%) BMV 2 (%) BMV 3 (%)

Manga 35 27 24

Banana 16 14 24

Laranja 26 25 24

Limão 2 2 2

Couve 10 10 10

Hortelã 1 2 1

Yacon 10 20 15

2.3 - Caracterização da bebida mista de vegetais (BMV)

As análises descritas a seguir foram realizadas apenas na formulação

determinada na fase anterior que conteve a maior concentração de compostos

fenólicos e FOS.

2.3.1 - Composição centesimal

As determinações de umidade, proteínas, cinzas e lipídeos da bebida

foram realizadas pelos métodos n°44-15.02, n°46-13.01, n°08-12.01 e n°30.25.01 da

AACCI (2011), respectivamente. Os carboidratos totais foram determinados por

diferença e esse valor inclui a fração de fibra alimentar. As análises foram realizadas

em triplicata.

2.3.2 - pH

A medição do pH foi feita em uma alíquota de 20mL das amostras de

bebida, em pH-metro de bancada da marca Ajmicronal modelo AJX-511, seguindo-

se metodologia da AOAC (2006).

80

80

2.3.3 - Sólidos solúveis

Os Sólidos solúveis totais foram determinados por refratometria, utilizando

um refratômetro de bancada BEL, seguindo-se metodologia descrita na AOAC

(2006). Os valores foram expressos em ºBrix.

2.3.4 - Acidez total titulável

A acidez total titulável (ATT) foi determinada titulando-se 1 g de suco

diluído em 50 mL de água destilada, com NaOH a 0,1N, utilizando a fenolftaleína

como indicador (AOAC, 2006). Os valores foram expressos em porcentagem de

acidez.

2.3.5 - Cor

A cor das amostras foi avaliada em colorímetro Ultra Scan Vis 1043

(Hunter Lab, Reston, EUA). As medidas de cor foram expressas em termos da

luminosidade L* (L* = 0 preto e L*= 100 branco) e da cromaticidade definida por a*

(+a* = vermelho e –a* = verde) e b* (+b* = amarelo e –b* = azul).

2.3.6 - Composição de minerais

Para mineralização das amostras pesou-se 0,4 g de amostras em tubo de

digestão. Adicionou-se 4mL de ácido nítrico concentrado e digeriu-se por 2 horas a

100º C que em bloco digestor (M242, Quimis). Foram adiconados mais 2mL de ácido

nítrico e 2 mL de peróxido de hidrogênio e digeriu-se por mais 2 horas a 110º C. Em

seguida, as amostrs foram deixadas em ultrasom por 10 minutos e transferidas

para balão volumétrico de 25mL e completou-se o volume, para filtrar utilizou-se filtro

de papel filtro quantitativo. A solução resultante foi utilizada para análise dos

minerais.

Cálcio, cobre, ferro, potássio, magnésio, manganês e zinco foram

analisados em Espectrômetro de Absorção Atômica em Chama, Perkin Elmer,

Modelo AAnalyst 200 e software Winlab 32 (EUA), para determinação os

comprimentos de onda foram: ferro (248,3 nm), cálcio (422,67 nm), magnésio

81

81

(285,21 nm), zinco (213,86 nm), potássio (766,49 nm) cobre (324,75 nm) e

manganês (279,48 nm), (Perkin Elmer) como proposto por Silva et al. (2016).

Para a construção de curvas analíticas, utilizamos soluções padrão de

cálcio, cobre, ferro, fósforo, magnésio, manganês e zinco (Sigma-Aldrich),

relacionado absorvância X concentração. As soluções foram preparadas em água

ultrapura do sistema Sartorius, o modelo Arium Confort (EUA) e filtrada em papel de

filtro quantitativo sem cinzas (Nalgon, 9 cm de diâmetro)

Apenas os elementos Sódio e Potássio foram medidos por Emissão

atômica em chama conforme recomendação da Perkin (EUA). Os resultados foram

expressos em mg do mineral/ 100mL da bebida.

2.3.7 - Carboidratos

A análise dos carboidratos foi realizada através do sistema de

cromatografia de íons acoplada ao detector amperométrico pulsado (HPAEC-PAD),

software de Automação Cromatográfica Chromeleon 7.0 CHM-1, da Dionex (USA),

utilizando a bomba Single Grad Degas. A coluna Carbopac PA-100 foi utilizada para

os oligossacarídeos, com eluição: solução A (500 mM de acetato de sódio e 100 mM

de hidróxido de sódio) e solução B (100 mM de hidróxido de sódio). A coluna

Carbopac PA-1 foi utilizada para glicose, frutose e sacarose, com eluição de

hidróxido de sódio (180 mM) e 200 mM para limpeza. A temperatura mantida a 30ºC

e o fluxo de 1,0 mL por minuto. As amostras foram diluídas em água e filtradas em

filtros de membrana 0,22 μm. Os compostos foram identificados por comparação dos

tempos de retenção dos compostos encontrados nas amostras com os padrões de

açúcares nas mesmas condições. Os oligossacarídeos foram analisados conforme

Sancho et al. (2016).

2.3.8 - Determinação dos Compostos fenólicos

Os teores de fenólicos foram determinados utilizando o reagente de Folin-

Ciocalteu de acordo com método descrito por Cicco et al.. (2009), com modificações

propostas por Ainsworth e Gillespie (2007) Cicco e Lattanzio (2011). Em resumo,

misturaram-se 100 μL de amostra, 100 μL de reagente olin-Ciocalteu (50% v / v) e

800 μL de Na2CO3 (5% m / v), seguido de incubação à temperatura ambiente

82

82

durante 20 minutos. A absorbância foi medida a 760 nm contra um branco em

espectrofotômetro UV-Vis (Beckman, modelo DU600, CA, EUA). Utilizou-se etanol a

40% (v / v) para as amostras, soluções de calibração e preparação em branco.

Preparou-se o reagente 50% Folin-Ciocalteu (v/ v) e carbonato de sódio a 5% (p / v)

em água deionizada. O ácido gálico foi utilizado para a curva de calibração com uma

faixa de concentração de 2,5-50,0 μg / mL. Os resultados foram expressos em mg

de equivalentes de ácido gálico por 100 mL de amostra (mg GAE / 100 mL).

2.3.9 - Capacidade antioxidante

2.3.9.1 - TEAC (Trolox Equivalent Antioxidant Capacity) – captura do radical

2′2-azino-bis(3-etilbenzotriasolina)-6-ácido sulfônico (ABTS•+)

A capacidade antioxidante foi determinada pelo método TEAC conforme

metodologia descrita por Le et al. (2007). O radical ABT •+ foi gerado pela reação

de ABTS 7mM com persulfato de potássio 140 mM, armazenado ao abrigo da luz e

a temperatura ambiente por 16 h. O Trolox foi utilizado como antioxidante padrão

para elaboração da curva de calibração, nas concentrações de 10 a 250 μM, sendo

representada graficamente como porcentagem de inibição (%) por concentração de

Trolox. A absorbância foi medida a 734 nm em espectrofotômetro UV-Vis (Beckman,

modelo DU600, CA, EUA). O resultado foi expresso em μM equivalente de Trolox/g

de amostra.

2.3.9.2 - ORAC – Oxygen Radical Absorbance Capacity

A capacidade antioxidante pelo método ORAC foi determinada em leitor

de microplaca NOVOstar (BMG Labtech, Offenburg, Germany), acompanhando com

o Software MARS data Analysis versão 1.3 (BMG Labtech, Offenburg, Germany).

Este método é baseado na capacidade fluorescente da fluoresceína sódica na

presença de radicais de oxigênio e foi realizado conforme a metodologia proposta

por Leite et al.. (2011). Primeiramente preparou-se uma solução de tampão fosfato

(75 mmol.L-1, pH 7,4) que foi utilizada para solubilizar a fluoresceína e o AAPH (2,2'-

azobis(2-metil-propianamidina)dicloridrato).

Para a análise foram misturados 20 μL de amostra com 120 μL de

fluoresceína (0,4 μg/mL) e 60 μL do radical AAPH na concentração de 108 mg/mL

83

83

foram adicionados à microplaca e incubados a 37ºC. A leitura foi realizada em 520

nm de emissão e 485 nm de excitação, através do decaimento da emissão de

fluorescência em função do tempo até a estabilização. O padrão Trolox foi utilizado

para elaborar a curva de calibração. Para os cálculos foi utilizada a Equação 1

representa a área abaixo da curva (AUC).

AUC = 1 + f2/f1 + f3/f1 + f4/f1 + fn/f1 (1)

Onde: f1 = leitura da fluorescência no tempo 1 minuto, f2 = leitura da

fluorescência no tempo 2 minutos e fn = leitura da fluorescência no tempo 80

minutos. O resultado final foi expresso em μM equivalentes de Trolox/ 100mL de

amostra.


A digestão in vitro foi realizada conforme metodologia de Sancho et al..

(2016) com modificações. Uma alíquota de 1 mL de amostra foi misturada a solução

salina (140 mmol/L NaCl, 5 mmol/L KCl, e acidificada com HCl 6mol/L a pH 2. A

digestão gástrica consistiu da adição de solução de pepsina (200mg de pepsina em

5mL de HCl 0,1 mol/L) e agitação (130 rpm) a 37ºC por uma hora. Em seguida, o pH

foi ajustado para 6,9 com NaHCO3 1mol/L e a digestão intestinal realizada com

adição de solução de pancreatina e bile (225 mg de extrato bile e 37 mg de

pancreatina em 18,7 mL de 0,1 mol/L de NaHCO3) e mantido a 37ºC por 2 horas

sobre agitação. Uma alíquota (4 mL) da fase gástrica foi retirada e procedeu-se a

remoção das enzimas das amostras. Para isso, foi utilizado o filtro ultracel 3 K de

celulose regenerada de 4 mL da Millipore (Irlanda), e a separação foi realizada

através de centrifugação (Hettich Zentrifugen – Rotanta 460R) (40 min, 9000 rpm,

20ºC), conforme recomendação do fabricante. O mesmo procedimento foi utilizado

para as amostras da digestão intestinal. Decorrida esta etapa, as amostras foram

separadas em microtubos e armazenadas a -80ºC.

Foram submetidos à digestão in vitro amostras de BMV e BMV acrescida

de 6% de maltodextrina (BMVM) e controle no qual utilizou-se água no lugar da

amostra.

Amostras da digestão gástrica e intestinal foram analisadas quanto ao

conteúdo de oligossacarídeos, glicose, frutose e sacarose (BMV e BMVM),

84

84

capacidade antioxidante (BMV) e fenólicos totais (BMV) de acordo com as

metodologias descritas anteriormente.

2.5 - Análise sensorial

Foi aplicado um teste do consumidor, seguindo a metodologia descrita por

Villanueva e Da Silva (2009). A amostra (BMV) foi submetida à avaliação sensorial

por um grupo de 120 consumidores de bebidas de frutas. Foram avaliados os

atributos de aparência, textura, sabor e a bebida de uma forma global por meio de

escala hedônica híbrida, em que gostei muitíssimo = 9, não gostei nem desgostei =

5 e desgostei muitíssimo = 1. Os consumidores também responderam quanto a

intenção de compra do produto (5=certamente compraria, 3=talvez comprasse/talvez

não comprasse e 1 = certamente não compraria).

O projeto foi submetido para apreciação no comitê de ética e pesquisa com

número CAAE: 59368616.6.0000.5404.

2.6 - Análises estatísticas


STATISTICA, Versão 7.0. Os resultados foram submetidos à ANOVA e teste de

comparação múltipla Tukey, a um nível de 5% de significância. Os resultados foram

apresentados como médias ± desvio padrão para as triplicatas.


3.1 Definição da formulação da BMV

Inicialmente, três formulações diferentes foram elaboradas, a fim de se

obter uma bebida que tivesse o maior conteúdo de compostos fenólicos totais e

FOS.

Na tabela 2 estão apresentados os conteúdos de fenóis totais e FOS para

as 3 formulações de BMV estudas inicialmente. As bebidas 1 e 2 apresentaram,

estatisticamente (p<0,05) o mesmo teor para fenóis, que foi maior do que para

85

85

bebida 3. Como a BMV 2 foi superior as demais quanto ao teor de FOS, foi então a

escolhida para os ensaios seguintes.

Tabela 2. Compostos fenólicos totais e FOS para formulações de bebida mista de

vegetais.

Amostras Fenólicos totais (mg/

100mL)

FOS (mg/ 100mL)

BMV 1 32,85 ± 0,69b 611± 15c

BMV 2 36,36 ± 0,14a 1204 ± 45a

BMV 3 36,15 ± 0,14a 1009 ± 38b

Dados apresentados como média ± desvio padrão de três determinações (n = 3). Médias seguidas

pela mesma letra minúscula na mesma linha não diferem de acordo com o teste de Tukey (p> 0,05).

3.2 - Caracterização da bebida mista de vegetais (BMV)

Como a formulação 2 apresentou o maior conteúdo de fenóis totais e FOS

foram realizadas análises de composição centesimal, minerais e as características

físicas e físico-químicas da BMV (Tabela 3). A bebida destacou-se em sua

composição de minerais, pois, considerando a recomendação diária para adultos

(19-30 anos), em 300 mL da bebida é possível suprir 11% da necessidade de cálcio,

20 % de cobre, 8% de ferro, 13 % de magnésio, 30% de manganês, 17,6% de

potássio, 3% de zinco com apenas 0,7% de sódio (Institute of medicine, 1997, 2001,

2005). Ademais, possui um baixo teor lipídico e proteico, enquanto que se destaca

em seu conteúdo de carboidratos.

Com relação às características físicas e físico-químicas, observa-se que

esta é uma bebida em que predomina a cor verde, com pH ácido (4,17) e acidez

total titulável 0,47%, sólidos solúveis 12,63ºBrix, semelhante a outras bebidas de

vegetais (Di Cagno et al., 2011, Dionísio et al., 2016).

86

86

Tabela 3. Caracterização da bebida mista de vegetais.

Composição centesimal (%)

Umidade 86,25± 0,01

Proteínas 0,62 ± 0,001

Cinzas 0,47 ± 0,004

Lipídeos 0,19 ± 0,007

Carboidratos totais 12,47 ± 0,01

Composição de Minerais (mg/100mL)

Cálcio 36,67± 0,26

Cobre 0,06 ± 0,00

Ferro 0,26 ± 0,04

Magnésio 17,32 ± 0,26

Manganês 0,23 ± ± 0,00

Potássio 273,5 ± 1,33

Sódio 3,79 ± 0,33

Zinco 0,11 ± 0,01

Características Físicas e Físico-Químicas

Atividade de água 0,99 ± 0,00

Sólidos solúveis (ºBrix) 12,63 ± 0,26

pH 4,17 ± 0,05

Acidez Total Titulável1 0,47 ± 0,01

Cor

L* 35,3 ± 0,4

a* -6,4 ± 0,1

b* 33,8 ± 0,3

1(g ácido cítrico/100mL amostra)

Dados apresentados como média ± desvio padrão de três determinações (n = 3).


A maioria dos estudos sobre digestão in vitro de matrizes vegetais avalia

apenas a composição antes e ao final da fase intestinal da digestão (Sancho et al.,

2015; Sancho et al., 2017; Pavan et al., 2014; Ryan e Prescott, 2010). Neste estudo

foi mostrado também o resultado da digestão gástrica. Ademais, notou-se que a

realização de um controle da digestão bem como a remoção das enzimas digestivas

87

87

dos homogenatos antes das análises foram medidas importantes para expressar os

resultados reais. Pois, tanto o controle da fase gástrica quanto intestinal também

apresentaram capacidade antioxidante (ORAC e TEAC) e presença de compostos

fenólicos. Isso mostra que as enzimas e/ou demais reagentes utilizados na digestão

in vitro interferem na análise da capacidade antioxidante e dos compostos fenólicos,

superestimando estes valores. Esse fato foi ainda mais expressivo na fase intestinal

da digestão. Na tabela 4, estão apresentados os resultados para os compostos

fenólicos, ORAC e TEAC da BMV na digestão in vitro.

Tabela 4. Efeito da digestão in vitro no conteúdo de compostos fenólicos

totais, TEAC e ORAC na bebida mista de vegetais (BMV).

Fase da digestão Compostos

fenólicos (mg

GAE/100 mL)

ORAC (µmol TE/

100 mL)

TEAC (µmol TE/ 100

mL)

Antes da digestão 38,38 ± 0,29b 870 ± 80a 99,0 ± 2,3b

Digestão gástrica 30,35 ± 0,73c 675 ± 101a 47,5 ± 0,7c

Digestão intestinal 42,15 ±0,32a 907 ± 77a 364,4 ± 20,9a

Dados apresentados como média ± desvio padrão de três determinações (n = 3). Valores na mesma coluna indicados com a mesma letra minúscula não diferem entre si pelo teste de Tukey (p>0,05)

Na digestão in vitro foi observada uma redução do conteúdo de

compostos fenólicos na fase gástrica seguido de um aumento na fase intestinal, o

que pode estar relacionado à liberação de compostos da matriz. Este

comportamento foi igual para a capacidade antioxidante, embora não tenha sido um

efeito significativo (p>0,05) pelo método de ORAC. O comportamento dos

compostos bioativos durante a digestão mostra-se diferenciado nas diversas

matrizes vegetais, podendo aumentar ou diminuir a atividade antioxidante após a

digestão in vitro (Pavan et al., 2014; Ryan e Prescott, 2010). Em parte, o aumento

pode estar relacionado à liberação de compostos da matriz (Pavan et al., 2014).

O efeito do pH pode ser diferente para vários polifenóis. A pH neutro

alguns fenólicos exibiram atividades pró-oxidantes, enquanto que em pH mais baixo

outros exibiram atividades antioxidantes (Ydjedd et al., 2017) No entanto, Phan et al.

(2016) ao avaliarem diferentes fenólicos submetidos a condições diferenciadas de

88

88

pH observaram que alguns compostos são mais sensíveis que outros à alteração de

pH, e que enquanto a disponibilidade de uns podem aumentar em condições ácidas,

outros podem diminuir, e aumentarem por sua vez em condições de neutralidade.

A estabilidade de compostos fenólicos durante o processo digestivo foi

constatada em suco de choqueberry (Bermudez-Soto et al., 2007) enquanto que em

extrato de feijão, houve um decréscimo significativo no conteúdo destes compostos

(Sancho et al., 2015). Isso acontece porque os polifenóis podem sofrer alterações

estruturais nas condições adversas da digestão. Ryan e Prescott (2010) salientam

que é possível que, quando expostas a tais condições, uma proporção dos

compostos seja transformada em outros com diferentes propriedades químicas.

Assim, pode haver variações nas propriedades antioxidantes em função da doação

de hidrogênio ou eliminação de radicais livres. Nota-se que esta diferenciação foi

observada para a BMV, pois pelo método TEAC a capacidade antioxidante da

bebida na fase intestinal foi muito superior à fase gástrica e antes da digestão,

enquanto para o ORAC esta diferença não foi significativa (p>0,05).

Com relação aos FOS, a digestão in vitro resultou em redução de seu

conteúdo na BMV (FIGURA 1). Houve diminuição de 15% no GF2, 16% no GF3 e

17% no GF4 ao final da fase intestinal. Embora seja considerado que a acidez

gástrica e o tempo de permanência dos FOS no estômago possam ser insuficientes

para produzir clivagem química significativa (Damodaran, Parkin e Fennema, 2010),

alguns estudos demonstraram que FOS são degradados em condições de alta

acidez (Campos et al., 2016, Bleker et al., 2002). Os resultados obtidos demonstram

que a redução dos FOS ocorreu na fase gástrica da digestão (Figura 1).

Os FOS são compostos prebióticos e estão inseridos neste grupo

justamente por sua capacidade de chegarem ao cólon e serem fermentado pelas

bactérias intestinais (Saad, Cruz e Faria, 2011). No entanto, estes resultados

sugerem que nem todo o conteúdo ingerido tem a capacidade de passar intacto pelo

sistema digestório. Desta maneira, estudos mais aprofundados devem investigar a

relação entre a quantidade inicial de prebióticos relatada pelo produto e o que

efetivamente chega ao cólon para ser utilizado pelos micro-organismos probióticos.

Já que esta sim deveria ser a quantidade levada em consideração para determinar

se o produto pode ou não ser denominado como prebiótico.

89

89

Figura 1. Perfis de oligossacarídeos e glicose, frutose e sacarose, das bebidas mistas de vegetais antes e após a digestão. Os valores são médias ± desvio padrão (n=3). GF2 - 1-kestose, GF3 - nistose, GF4 - 1 – fructofuranosil-nistose, G3 - maltotriose, G4 - maltotetraose, G5 - maltopentaose, G6 - maltohexaose, G7 – maltoheptaose, GLI – glicose, FRU – frutose, SAC – sacarose.

a a

a c

c

b

b b

c

0

50

100

150

200

250

300

350

400

450

500

GF2 GF3 GF4

mg

/100m

L

BMV

A

a

a

a

a

a

a

a

a

a

0,0

1,0

2,0

3,0

4,0

5,0

6,0

7,0

GLI FRU SAC

g/1

00m

L

BMV

B

a a

a

b b

b

b b

b

0

50

100

150

200

250

300

350

400

450

GF2 GF3 GF4

mg

/100m

L

BMVM

C

a

a

a

a b

b

a b

b

0,0

1,0

2,0

3,0

4,0

5,0

6,0

7,0

8,0

9,0

GLI FRU SAC

g/1

00m

L

BMVM

D

b a a a a b b b b b

a

c c c c 0

500

1000

1500

2000

2500

G3 G4 G5 G6 G7

mg

/100m

L

BMVM

Antes da Digestão Digestão Gástrica Digestão Intestinal

E

90

90

Não houve variação significativa (p>0,05) no conteúdo de glicose, frutose

e sacarose na digestão in vitro para a amostra BMV, diferente da BMVM em que

houve redução destes açúcares.

A maltodextrina deve ser digerida e por isso é uma alternativa na

verificação da eficácia do processo digestivo in vitro adotado. O método de digestão

in vitro realizado foi eficiente para simular o processo digestivo. Os MALTOS, a partir

do G4, por exemplo, foram hidrolisados em sua totalidade, havendo,

consequentemente um aumento de G3. Estes resultados corroboram com Sancho et

al. (2016) que investigaram a digestão in vitro de raízes e tubérculos.

3.4 - Análise sensorial

A BMV foi submetida a um teste de consumidor. Houve boa aceitação da

amostra para a maioria dos parâmetros avaliados, sendo que o sabor se destacou

com uma média de 7,18±1,67 (gostei moderadamente) seguido do aroma 7,0±1,9

(gostei moderadamente), cor 6,35±1,95 (gostei ligeiramente), aparência 5,44±2,18

(gostei ligeiramente – indiferente) e finalmente a textura com 4,97±2,2 (indiferente)

sendo rejeitada por parte dos avaliadores. Muitos deles relataram se surpreender

com o sabor, ao passo que a consistência da bebida estava muito viscosa, com

comentários do tipo ―sabor muito agradável‖, ―muito gostoso e refrescante, mas

deveria ser menos viscosa‖ ―cor e aroma muito bons, poderia ser mais líquida‖, entre

outros. Como impressão global a média da avaliação foi de 6,46±1,58, que estaria

entre gostei ligeiramente/moderadamente.

É possível que o yacon tenha apresentado pouca influência sobre a

aceitação de características como sabor, cor e aroma da BMV, como constatado em

sucos de frutas tropicais (Dionísio et al., 2016)

A consistência da bebida foi provavelmente o fator que deixou os

provadores em dúvida se comprariam ou não a BMV (37%), seguidos de 34% que

provavelmente comprariam e 18% que certamente comprariam. Apenas 11% dos

avaliadores relataram que provavelmente/certamente não a comprariam (Figura 2).

A consistência é sem dúvida um parâmetro de qualidade muito

importante, mas no caso da BMV não será difícil de ser melhorada para enfim

atender melhor aos anseios dos consumidores.

91

91

Figura 2. Intenção de compra para a BMV.

4.0 - CONCLUSÃO

A BMV desenvolvida obteve um baixo valor lipídico e apresentou rica

composição de minerais, notadamente manganês, cobre, potássio, magnésio e

cálcio.

A digestão in vitro da BMV revelou que os FOS podem ser parcialmente

degradados, possivelmente devido à acidez inerente à fase gástrica da digestão.

Este é um fator importante a ser considerado antes de definir a capacidade

prebiótica dos alimentos, já que a quantidade que chega intacta ao cólon é a que

deve ser contabilizada para definir o alimento como prebiótico.

Os compostos fenólicos e atividade antioxidante aumentaram com a

digestão in vitro. Ter utilizado um controle para digestão foi imprescindível para obter

o resultado real destas análises, uma vez que tanto o controle da digestão gástrica,

quanto intestinal também apresentaram atividade antioxidante e fenóis, sendo ainda

mais expressivo na fase intestinal.

A avaliação sensorial da BMV mostrou que a bebida tem potencial para

ser comercializada, pois teve boa aceitação com relação ao sabor, cor e aroma. No

entanto mudanças são necessárias para melhorar a consistência da bebida visando

aumentar a intenção de compra por parte dos consumidores.

0 10 20 30 40

certamente não compraria

provavelmente não compraria

tenho dúvidas se compraria

Provavelmente compraria

Certamente compraria

% de provadores

92

92

REFERÊNCIAS

AACCI, American Association of Cereal Chemists International. (2011). Approved

Methods of Analysis. (American Association of Cereal Chemists International,

Ed.) Approved Methods of Analysis (11th ed.). St. Paul: American Association

of Cereal Chemists International.






Protocols, 2 (4), 875-877.







Bermu´dez-Soto, M.J., Toma´s-Barbera´ n, .A. Garc ´a-Conesa, M.T. (2007).

Stability of polyphenols in chokeberry (Aronia melanocarpa) subjected to in vitro

gastric and pancreatic digestion. Food Chemistry, 102, 865–874.







Technology, 51, 1177-1185.

93

93



phenolic of plant methanolic extracts. Michochemical Journal, 91 (1), 107-110.





Damodaran, S., Parkin, K., Fennema, O. (2010). Química de Alimentos 4th ed., Porto

Alegre. ISBN 978-85-363-2248-3.

Dantas, E. M. Caracterização e avaliação das atividades antioxidante e

antiproliferativa e do efeito citotóxico de bebidas funcionais liofolizadas

compostas por frutas e hortaliças (Green Smoothies). 2014. 206p. Tese

(Doutorado em Ciência de Alimentos) – Faculdade de Engenharia de

Alimentos, UNICAMP, Campinas.




Delgado, G. T. C., Tamashiro, W. M., Pastore, G. M. (2010). Immunomodulatory

effects of fructans. Food Research International, 43(5), 1231-1236.

De Moura, N. A., Caetano, B. F., Sivieri, K., Urbano, L. H., Cabello, C., Rodrigues, M.

A., Barbisan, L. F. (2012). Protective effects of yacon (Smallanthus sonchifolius)

intake on experimental colon carcinogenesis. Food and Chemical

Toxicology, 50(8), 2902-2910.

De Oliveira, L. F., Corrêa, J. L. G., de Angelis Pereira, M. C., Ramos, A. D. L. S.,

Vilela, M. B. (2016). Osmotic dehydration of yacon (Smallanthus sonchifolius):

Optimization for fructan retention. LWT-Food Science and Technology, 71, 77-

87.

94

94



properties of red and green smoothies. Food Microbiology, 28(5), 1062-1071.

Dionisio, A. P., Wurlitzer, N. J., Goes, T. D. S., Borges, M. D. F., Garruti, D., Araújo,

I. M. D. S. (2016). Estabilidade de uma bebida funcional de frutas tropicais e

yacon (Smallanthus sonchifolius) durante o armazenamento sob


Falguera, V., Aliguer, N., Falguera, M. (2012). An integrated approach to current

trends in food consumption: Moving toward functional and organic


Franco, T. S., Perussello, C. A., Ellendersen, L. D. S. N., Masson, M. L. (2015).

Foam mat drying of yacon juice: Experimental analysis and computer


Genta, S., Cabrera, W., Habib, N., Pons, J., Carillo, I. M., Grau, A., Sánchez, S.

(2009). Yacon syrup: beneficial effects on obesity and insulin resistance in

humans. Clinical Nutrition, 28(2), 182-187.

Institute of Medicine (1997) Dietary reference intakes for calcium, phosphorus,

magnesium, vitamin D, and fluoride. Washington, DC. The National Academies

Press.

Institute of Medicine (2001) Dietary reference intakes for Vitamin A, Vitamin K,

Arsenic, Boron, Chromium, Copper, Iodine, Iron, Manganese, Molybdenum,

Nickel, Silicon, Vanadium, and Zinc . Washington, DC. The National Academies

Press

Institute of Medicine (2005) Dietary reference intakes for Water, Potassium, Sodium,

Chloride, and Sulfate. Washington, DC. The National Academies Press

Jovanovic-Malinovska, R., Kuzmanova, S., & Winkelhausen, E. (2014).



95

95



Le, K., Chiu, F., Ng, K. (2007). Identification and quantification of antioxidants in

Fructus lycii. Food Chemistry, 105(1), 353-363.

Leite, A.V., Malta, L.G., Riccio, M.F., Eberlin, M.N., Pastore, G.M., Maróstica Júnior,

M.R. (2011). Antioxidant potential of rat plasma by administration of freeze-

dried jaboticaba peel (Myrciaria jaboticaba Vell Berg). Journal of Agricultural

and Food Chemistry, 59, 2277–2283.



international consensus. Food & function, 5(6), 1113-1124.

Nowicka, P., Wojdyło, A., Teleszko, M., Samoticha, J. (2016). Sensory attributes and

changes of physicochemical properties during storage of smoothies prepared

from selected fruit. LWT-Food Science and Technology, 71, 102-109.

Park, Y. ., am, K. ., Park, Y. K., Leontowicz, ., Leontowicz, M., Namieśnik, .,

Gorinstein, S. (2016). The effects of treatment on quality parameters of

smoothie-type 'Hayward' kiwi fruit beverages. Food Control, 70, 221-228.




1251.

Pimentel, T. C., Madrona, G. S., Garcia, S., Prudencio, S. H. (2015). Probiotic

viability, physicochemical characteristics and acceptability during refrigerated

storage of clarified apple juice supplemented with Lactobacillus paracasei ssp.

paracasei and oligofructose in different package type. LWT-Food Science and

Technology, 63(1), 415-422.

96

96

Ryan, L., Prescott, S. L. (2010). Stability of the antioxidant capacity of twenty-five




alimentos: fundamentos e aplicações tecnológicas. In Probióticos e prebióticos

em alimentos: fundamentos e aplicações tecnológicas. Varela.






vitro digestion. LWT-Food Science and Technology, 76, 270-277.




Silva, J. G. S., Orlando, E. A., Rebellato, A. P., Pallone, J. A. L. (2016). Optimization

and Validation of a Simple Method for Mineral Potential Evaluation in Citrus

Residue. Food Analytical Methods, 1-10.

Sousa, S., Pinto, J., Rodrigues, C., Gião, M., Pereira, C., Tavaria, F., Pintado, M.

(2015). Antioxidant properties of sterilized yacon (Smallanthus sonchifolius)

tuber flour. Food chemistry, 188, 504-509.

97

97

DISCUSSÃO GERAL

A técnica por Cromatografia de Troca Aniônica de Alta Eficiência

acoplada ao Detector Amperométrico Pulsado (HPAEC-PAD) é uma das técnicas

mais utilizadas para análise de carboidratos. Assim, duas metodologias envolvendo

esta técnica foram propostas e validadas, incluindo os acúcares glicose, frutose,

sacarose e oligossacarídeos rafinose e estaquiose em um método para MALTOS:

maltotriose (G3), maltotetraose (G4), maltopentaose (G5), maltohexaose (G6) e

maltoheptaose (G7) e FOS: 1- kestose (GF2), nistose (GF3), e 1-

fructofuranosilnistose (GF4) em outro método. Em resumo, os resultados de

validação indicaram que os métodos podem ser utilizados com confiança para

separar e quantificar os compostos analisados neste estudo. A maioria dos 24

vegetais analisados apresentaou glicose, frutose e sacarose em sua composição, as

frutas são geralmente ricas nesses açúcares, a exceção foi a acerola. A rafinose e a

estaquiose são carboidratos que podem causar desconforto intestinal. A hortelã

destacou-se por apresentar maior conteúdo de rafinose, enquanto o yacon, a

banana e laranja em estaquiose. O yacon apresentou também maior teor de FOS

entre todos os vegetais analisados, foram 1667,6 mg/ 100g de GF2, 1148,2 mg/

100g de GF3 e 552,74 mg/ 100g de GF4 expressos em fruta fresca. Com relação

aos MALTOS os teores foram baixos de uma forma geral para os vegetais

estudados.

A digestão in vitro realizada com as matrizes vegetais couve e yacon,

comparados aos padrões analíticos de compostos fenólicos e FOS possibilitou

investigar o que possivelmente acontece quando estes compostos são consumidos.

Os compostos fenólicos foram reduzidos na fase gástrica da digestão e a interação

com os FOS não foi eficiente para diminuir este efeito. Entretanto, na fase intestinal

da digestão há um aumento do conteúdo de compostos fenólicos e capacidade

antioxidante. Isto deve estar associado, principalmente com as alterações dos

compostos fenólicos no pH da fase intestinal simulada, em que os principais

fenólicos neste estudo, quercetina e kaempferol, encontram-se ionizados,

predominando a forma aniônica, aumentando assim a atividade antioxidante pelos

métodos de avaliação utilizados, TEAC e ORAC. Os FOS, por sua vez, sofreram

uma pequena degradação evidenciada na fase gástrica da digestão, mantendo o

98

98

conteúdo até o final da fase intestinal. Houve um efeito protetor dos compostos

fenólicos aos FOS, já que tanto para os padrões de FOS + Fenóis, quanto para a

amostra Couve + Yacon a degradação dos FOS não foi significativa na fase gástrica

como ocorrido quando os FOS estavam em separado. Esta pode ser uma evidência

de que os fenólicos e/ou outros compostos com capacidade antioxidante possam

atuar inibindo a degradação ácida dos FOS, típica da fase gástrica da digestão.

O desenvolvimento de uma bebida mista de vegetais (BMV) atende a uma

demanda do mercado consumidor que busca por alimentos saudáveis que sejam

práticos também. A BMV desenvolvida destacou-se com relação ao conteúdo em

minerais, além de apresentar baixo valor lipídico. Quando submetida à digestão in

vitro a BMV reduziu seu conteúdo de compostos fenólicos e atividade antioxidante

na fase gástrica da digestão, seguido de um aumento na fase intestinal, em níveis

inclusive superiors ao encontrado antes da digestão. Isto pode ter ocorrido em

função da liberação de compostos da matriz e das alterações nos compostos

fenólicos devido o pH. No caso dos FOS, diferente do que foi observado no estudo

anterior para matrizes contendo fenóis e FOS, houve degradação dos FOS na fase

gástrica da digestão, em virtude do baixo pH, provavelmente. Essa redução foi em

torno de 15% no GF2, 16% no GF3 e 17% no GF4 ao final da fase intestinal.

Embora tenha havido perdas, a maior parte dos FOS passaram pelo processo

digestivo simulado, como era esperado já que trata-se de compostos reconhecidos

como prebióticos. A BMV foi submetida também a uma teste de aceitação por 120

provadores não treinados, que demonstraram-se satisfeitos com o sabor da bebida,

o atributo com maior média (7,18±1,67) seguido do aroma (7,0±1,9). A textura foi o

único atributo rejeitado pelos provadores (4,97±2,2), que a consideraram muito

viscosa, um problema que é relativamente fácil de ser solucionado. Por fim 37% dos

provadores ficaram em dúvida se comprariam ou não a BMV, seguidos de 34% que

provavelmente comprariam.

99

99

CONCLUSÃO GERAL

Os métodos por Cromatografia de Troca Aniônica de Alta Eficiência

acoplada ao Detector Amperométrico Pulsado (HPAEC-PAD) apresentados neste

estudo tiveram parâmetros de validação com respostas satisfatórias para

linearidade, acurácia e precisão. Ademais tiveram boa seletividade e resolução,

portanto, podem ser utilizados com confiança para separar e quantificar estes

compostos.

A digestão in vitro das matrizes vegetais (couve e yacon) e em padrões

de fenóis e FOS evidenciou principalmente, que durante a fase gástrica há uma

redução dos compostos fenólicos e da capacidade antioxidante (ABTS) e que na

fase intestinal pode ser mantido ou aumentado, estas mudanças podem estar

associadas principalmente às mudanças estruturais dos compostos. Com relação

aos FOS, é provável que haja um efeito protetor dos fenóis a estes. Sendo essa uma

suposição, estudos futuros são necessarários para esclarecer melhor estes

mecanismos.

A BMV desenvolvida obteve um baixo valor lipídico e apresentou rica

composição de minerais, notadamente manganês, cobre, potássio, magnésio e

cálcio.

Na BMV o efeito da digestão in vitro foi a degradação parcial dos FOS.

Esse resultado alerta para que antes de se definir a capacidade prebiótica dos

alimentos, seja levada em consideração a possível degradação destes no trato

gastrointestinal, já que a quantidade que chega intacta ao cólon é a que deve ser

contabilizada para definir o alimento como prebiótico.

Ter utilizado um controle para digestão foi imprescindível para obter o

resultado real da capacidade antioxidante e compostos fenólicos, uma vez que tanto

o controle da digestão gástrica, quanto intestinal também apresentaram altos teores,

sendo ainda mais expressivo na fase intestinal.

A avaliação sensorial da BMV mostrou que a bebida tem potencial para

ser comercializada, pois teve boa aceitação com relação ao sabor, cor e aroma. No

entanto mudanças são necessárias para melhorar a consistência da bebida e enfim

aumentar a intenção de compra por parte dos consumidores.

100

100

REFERÊNCIAS

AACCI, American Association of Cereal Chemists International. (2011). Approved

Methods of Analysis. (American Association of Cereal Chemists International,

Ed.) Approved Methods of Analysis (11th ed.). St. Paul: American Association

of Cereal Chemists International.



Protocols, 2 (4), 875-877.

Alles, M. S., de Roos, N. M., Bakx, J. C., van de Lisdonk, E., Zock, P. L., Hautvast, J.

G. (1999). Consumption of fructooligosaccharides does not favorably affect

blood glucose and serum lipid concentrations in patients with type 2

diabetes. The American journal of clinical nutrition, 69(1), 64-69.







Arruda, H. S., Pereira, G. A., Pastore, G. M. (2017). Oligosaccharide profile in

Brazilian Cerrado fruit araticum (Annona crassiflora Mart.). LWT-Food Science

and Technology. 76, 278-283

Ballus, C. A., Meinhart, A. D., Campos JR, F. A. S., Silva, L. F. O., Oliveira, A. F.,

Godoy, H. T. (2014) A quantitative study on the phenolic compound, tocopherol

and fatty acid contents of monovarietal virgin olive oils produced in the

southeast region of Brazil. Food Research International, 62:74-83.




Bermu´dez-Soto, M.J., Toma´s-Barbera´ n, .A. Garc ´a-Conesa, M.T. (2007).

Stability of polyphenols in chokeberry (Aronia melanocarpa) subjected to in vitro

gastric and pancreatic digestion. Food Chemistry, 102, 865–874.

101

101




BRASIL. Ministério da Saúde. Agência Nacional de Vigilância Sanitária (ANVISA).

Alimentos. Comissões e Grupos de Trabalho. Comissão Tecnocientífica de

Assessoramento em Alimentos Funcionais e Novos Alimentos. Alimentos com

Alegações de Propriedades Funcionais e ou de Saúde, Novos Alimentos/

Ingredientes, Substâncias Bioativas e Probióticos. Disponível em:

http://www.anvisa.gov.br/alimentos/comissoes/tecno_lista_alega.htm>. Acesso

em: 18 fevereiro de 2016. (Atualizado em julho/2008. Lista de alegações de

propriedade funcional aprovadas).




Technology. 51, 1177-1185.

Campos, D., Betalleluz-Pallardel, I., Chirinos, R., Aguilar-Galvez, A., Noratto, G.,

Pedreschi, R. (2012). Prebiotic effects of yacon (Smallanthus sonchifolius

Poepp. & Endl), a source of fructooligosaccharides and phenolic compounds

with antioxidant activity. Food Chemistry, 135(3), 1592-1599.

Carabin, I. G., Flamm, W. G. (1999). Evaluation of safety of inulin and oligofructose

as dietary fiber. Regulatory Toxicology and Pharmacology, 30(3), 268-282.

Causey, J. L., Feirtag, J. M., Gallaher, D. D., Tungland, B. C., Slavin, J. L. (2000).

Effects of dietary inulin on serum lipids, blood glucose and the gastrointestinal

environment in hypercholesterolemic men. Nutrition Research, 20(2), 191-201.

Chen, G. L., Chen, S. G., Xie, Y. Q., Chen, F., Zhao, Y. Y., Luo, C. X., Gao, Y. Q.

(2015). Total phenolic, flavonoid and antioxidant activity of 23 edible flowers

subjected to in vitro digestion. Journal of Functional Foods, 17, 243-259.

Chu, Y. F., Sun, J. I. E., Wu, X., Liu, R. H. (2002). Antioxidant and antiproliferative

activities of common vegetables. Journal of Agricultural and Food

Chemistry, 50(23), 6910-6916.

102

102



phenolic of plant methanolic extracts. Michochemical Journal, 91 (1), 107-110.





Costa, N. M. B., Rosa, C. D. O. B. (2010). Alimentos Funcionais–componentes

bioativos e efeitos fisiológicos. Editora Rubio.

Cruz-Cárdenas, C. I., Miranda-Ham, M. L., Castro-Concha, L. A., Ku-Cauich, J. R.,

Vergauwen, R., Reijnders, T., Escobedo-GraciaMedrano, R. M. (2015).

Fructans and other water soluble carbohydrates in vegetative organs and fruits

of different Musa spp. accessions. Frontiers in plant science, 6.

Cummings, J., Pomare, E. W., Branch, W. J., Naylor, C. P., Macfarlane, G. T. (1987).

Short chain fatty acids in human large intestine, portal, hepatic and venous

blood. Gut, 28(10), 1221-1227.

Damodaran, S., Parkin, K., Fennema, O. (2010). Química de Alimentos 4th ed., Porto

Alegre. ISBN 978-85-363-2248-3.

Dantas, E. M. Caracterização e avaliação das atividades antioxidante e

antiproliferativa e do efeito citotóxico de bebidas funcionais liofolizadas

compostas por frutas e hortaliças (Green Smoothies). 2014. 206p. Tese

(Doutorado em Ciência de Alimentos) – Faculdade de Engenharia de

Alimentos, UNICAMP, Campinas.




De Moura, N. A., Caetano, B. F., Sivieri, K., Urbano, L. H., Cabello, C., Rodrigues, M.

A., Barbisan, L. F. (2012). Protective effects of yacon (Smallanthus sonchifolius)

intake on experimental colon carcinogenesis. Food and Chemical

Toxicology, 50(8), 2902-2910.

103

103

De Oliveira, L. F., Corrêa, J. L. G., de Angelis Pereira, M. C., Ramos, A. D. L. S.,

Vilela, M. B. (2016). Osmotic dehydration of yacon (Smallanthus sonchifolius):

Optimization for fructan retention. LWT-Food Science and Technology, 71, 77-

87.

Delgado, G. T. C.; Tamashiro, W. M. S. C.; Pastore, G. M. (2010).

Immunomodulatory effects of fructans. Food Research International, 43 (5),

1231-1236.

Delgado, G. T. C.; Thome, R. G. D. L.; Tamashiro, W. M.; Pastore, G. M (2012).


immune parameters in the mouse. Nutrition Research, 32(11), 884-892.

Der Agopian RG, Purgatto E, Cordenunsi BR, Lajolo FM (2009) Synthesis of

fructooligosaccharides in banana ―Prata‖ and its relation to invertase activity

and sucrose accumulation. J Agric Food Chem 57:10765–10771.



properties of red and green smoothies. Food Microbiology, 28(5), 1062-1071.

Dionisio, A. P., Wurlitzer, N. J., Goes, T. D. S., Borges, M. D. F., Garruti, D., Araújo,

I. M. D. S. (2016). Estabilidade de uma bebida funcional de frutas tropicais e

yacon (Smallanthus sonchifolius) durante o armazenamento sob


Falguera, V., Aliguer, N., Falguera, M. (2012). An integrated approach to current

trends in food consumption: Moving toward functional and organic


Fernández, C. E., Lipavska, H., Milchl, J. (1997). Determination of saccharides

content in different ecotypes of yacon (Polymixia sonchifolia poepp. and

endlicher) cultivated under conditions of Czech Republic. Agricultura Tropica et

Subtropica. UniVersitas Agriculturae Praga, 30, 79-89.

Fiol, M., Adermann, S., Neugart, S., Rohn, S., Mügge, C., Schreiner, M., Kroh, L. W.

(2012). Highly glycosylated and acylated flavonols isolated from kale (Brassica

oleracea var. sabellica)—Structure–antioxidant activity relationship. Food

Research International, 47(1), 80-89.

104

104

Franco, T. S., Perussello, C. A., Ellendersen, L. D. S. N., Masson, M. L. (2015).

Foam mat drying of yacon juice: Experimental analysis and computer


Genta, S., Cabrera, W., Habib, N., Pons, J., Carillo, I. M., Grau, A., Sánchez, S.

(2009). Yacon syrup: beneficial effects on obesity and insulin resistance in

humans. Clinical Nutrition, 28(2), 182-187.

Guo, W., Yang, H., Qiang, S., Fan, Y., Shen, W., Chen, X. Overproduction,

purification, and property analysis of an extracellular recombinant

fructosyltransferase. European Food Research and Technology, v. 242, p 1-10,

2015.

Institute of Medicine (1997) Dietary reference intakes for calcium, phosphorus,

magnesium, vitamin D, and fluoride. Washington, DC. The National Academies

Press.

Institute of Medicine (2001) Dietary reference intakes for Vitamin A, Vitamin K,

Arsenic, Boron, Chromium, Copper, Iodine, Iron, Manganese, Molybdenum,

Nickel, Silicon, Vanadium, and Zinc . Washington, DC. The National Academies

Press

Institute of Medicine (2005) Dietary reference intakes for Water, Potassium, Sodium,

Chloride, and Sulfate. Washington, DC. The National Academies Press

Ismail, E. A.; Al-Saleh, A. A.; Metwalli, A. A. M. (2013). Effect of inulin

supplementation on rheological properties of low-fat ice cream. Life Science

Journal, 10(3), 1742-1746.

Jiang, H., Ma, Y., Chi, Z., Liu, G. L., Chi, Z. M. (2016). Production, Purification, and

Gene Cloning of a β-Fructofuranosidase with a High Inulin-hydrolyzing Activity

Produced by a Novel Yeast Aureobasidium. Marine Biotechnology, 1-11.

Johansen, H. N., Glitsø, V., Bach Knudsen, K. E. (1996). Influence of extraction

solvent and temperature on the quantitative determination of oligosaccharides

from plant materials by high-performance liquid chromatography. Journal of


105

105

Jovanovic-Malinovska, R., Kuzmanova, S., & Winkelhausen, E. (2014).



Kamiloglu, S., Toydemir, G., Boyacioglu, D., Beekwilder, J., Hall, R. D., Capanoglu,

E. (2016). A review on the effect of drying on antioxidant potential of fruits and

vegetables. Critical reviews in food science and nutrition, 56 (1), 110-129.



Landete, J. M. Updated knowledge about polyphenols: functions, bioavailability,

metabolism, and health (2012). Critical reviews in food science and nutrition, 52

(10), 936-948.

Le, K., Chiu, F., Ng, K. (2007). Identification and quantification of antioxidants in

Fructus lycii. Food Chemistry, 105(1), 353-363.

Leite, A.V., Malta, L.G., Riccio, M.F., Eberlin, M.N., Pastore, G.M., Maróstica Júnior,

M.R. (2011). Antioxidant potential of rat plasma by administration of freeze-

dried jaboticaba peel (Myrciaria jaboticaba Vell Berg). Journal of Agricultural

and Food Chemistry, 59, 2277–2283.

L'homme, C., Peschet, J. L., Puigserver, A., Biagini, A. (2001). Evaluation of fructans

in various fresh and stewed fruits by high-performance anion-exchange

chromatography with pulsed amperometric detection. Journal of

Chromatography A, 920(1), 291-297.

Liu, Z., Mouradov, A., Smith, K.F., Spangenberg, G., (2011). An improved method for

quantitative analysis of total fructans in plant tissues. Analytical biochemistry.

418, 252-259.

Liu, Z.; Rochfort, S. (2015). Identification and quantitative analysis of

oligosaccharides in wheat flour using LC–MS. Journal of Cereal Science, 63,

128-133.

Lobo, A. R., Colli, C., Alvares, E. P., Filisetti, T. M. (2007). Effects of fructans-

containing yacon (Smallanthus sonchifolius Poepp & Endl.) flour on caecum

mucosal morphometry, calcium and magnesium balance, and bone calcium

retention in growing rats. British Journal of Nutrition, 97(04), 776-785.

106

106

Macagnan, F. T., da Silva, L. P., Hecktheuer, L. H. (2016). Dietary fibre: The

scientific search for an ideal definition and methodology of analysis, and its

physiological importance as a carrier of bioactive compounds. Food Research

International, 85, 144-154.

Machado, M. T., Trevisan, S., Pimentel-Souza, J. D., Pastore, G. M., Hubinger, M. D.

(2016).Clarification and concentration of oligosaccharides from artichoke extract

by a sequential process with microfiltration and nanofiltration membranes.

Journal of Food Engineering, 180, 120-128.



international consensus. Food & Function, 5(6), 1113-1124.

Mira, G. S., Graf, H., Cândido, L. M. B. (2009). Visão retrospectiva em fibras

alimentares com ênfase em beta-glucanas no tratamento do diabetes. Brazilian

Journal of Pharmaceutical Sciences, 45(1), 11-20.

Moongngarm, A., Trachoo, N., Sirigungwan, N. (2011). Low molecular weight

carbohydrates, prebiotic content, and prebiotic activity of selected food plants in

Thailand. Advance Journal of Food Science and Technology, 3(4), 269-274.

Moure, A., Cruz, J. M., ranco, D., Dom nguez, . M., ineiro, ., Dom nguez, .,

Parajó, J. C. (2001). Natural antioxidants from residual sources. Food

Chemistry, 72(2), 145-171.



Nowicka, P., Wojdyło, A., Teleszko, M., Samoticha, J. (2016). Sensory attributes and

changes of physicochemical properties during storage of smoothies prepared

from selected fruit. LWT-Food Science and Technology, 71, 102-109.

Padovani, R. M., Amaya-Farfán, J., Colugnati, F. A. B., Domene, S. M. Á. (2006).

Dietary reference intakes: aplicabilidade das tabelas em estudos

nutricionais. Revista de Nutrição, 19(6), 741-760.

Park, Y. S., Ham, K. S., Park, Y. K., Leontowicz, H., Leontowicz, M., Namieśnik, .,


smoothie-type'Hayward'kiwi fruit beverages. Food Control.

107

107

Park, Y. ., am, K. ., Park, Y. K., Leontowicz, ., Leontowicz, M., Namieśnik, .,


smoothie-type 'Hayward' kiwi fruit beverages. Food Control, 70, 221-228.




1251.

Pimentel, T. C., Madrona, G. S., Garcia, S., Prudencio, S. H. (2015). Probiotic

viability, physicochemical characteristics and acceptability during refrigerated

storage of clarified apple juice supplemented with Lactobacillus paracasei ssp.

paracasei and oligofructose in different package type. LWT-Food Science and

Technology, 63(1), 415-422.

Roberfroid, M. (2007). Prebiotics: the concept revisited. The Journal of

nutrition, 137(3), 830S-837S




Rouzaud, G. C. M. (2004). Probiotics, Prebiotics, and Synbiotics: Functional

Ingredients for Microbial Management Strategies. In: BILIADERIS, C. G.;

IZYDORCZYK, M. S. (Eds.). Functional Food Carbohydrates. New York: CRC

Press, 479–509.

Ryan, L., & Prescott, S. L. (2010). Stability of the antioxidant capacity of twenty-five




alimentos: fundamentos e aplicações tecnológicas. Varela.




108

108



vitro digestion. LWT-Food Science and Technology. 76, 270-277.




Sicari, V., Pellicanò, T. M., Giuffrè, A. M., Zappia, C., Capocasale, M. (2016).

Bioactive compounds and antioxidant activity of citrus juices produced from

varieties cultivated in Calabria. Journal of Food Measurement and


Silva, J. G. S., Orlando, E. A., Rebellato, A. P., Pallone, J. A. L. (2016). Optimization

and Validation of a Simple Method for Mineral Potential Evaluation in Citrus

Residue. Food Analytical Methods, 1-10.

Singh, B., Singh, J. P., Kaur, A., Singh, N. (2016). Bioactive compounds in banana

and their associated health benefits–A review. Food chemistry, 206, 1-11.

Sousa, S., Pinto, J., Rodrigues, C., Gião, M., Pereira, C., Tavaria, F., Pintado, M.

(2015). Antioxidant properties of sterilized yacon (Smallanthus sonchifolius)

tuber flour. Food chemistry, 188, 504-509.

Stober, P., Benet, S., Hischenhuber, C., 2004. Simplified enzymatic high-

performance anion exchange chromatography determination of total fructans in

food and pet food e limitations and measurement uncertainty. Journal of

agricultural and food chemistry. 52, 2137-2146.

Sun, J., Chu, Y. F., Wu, X., Liu, R. H. (2002). Antioxidant and antiproliferative

activities of common fruits. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 50(25),

7449-7454.

Tanaka, M., Thananunkul, D., Lee, T. C., Chichester, C. O. (1975). A simplified

method for the quantitative determination of sucrose, raffinose and stachyose in

legume seeds. Journal of Food Science, 40(5), 1087-1088.

Thompson, M., Ellison, S. L. R., Wood, R. (2002). Harmonized guidelines for single-

laboratory validation of methods of analysis. Pure and Applied Chemistry, 74,

835–855.

109

109

Traber, M. G. (2006) Relationship of vitamin E metabolism and oxidation in

exercising human subjects. British Journal of Nutrition, 96, 34-37.

Wang, Da; Li, Fu-Li; Wang, Shi-An. (2016) A one-step bioprocess for production of

high-content fructo-oligosaccharides from inulin by yeast. Carbohydrate

Polymers, v. 151, p. 1220-1226.

Wilson, R.G.; Smith, J.A.; Yonts, C.D. (2004) Chicory root yield and carbohydrate

composition is influenced by cultivar, planting, and harvest date. Crop Science.

44, 748–752.

Wootton-Beard, P. C., Ryan, L. (2011). A beetroot juice shot is a significant and

convenient source of bioaccessible antioxidants. Journal of functional

foods, 3(4), 329-334.

Ydjedd, S., Bouriche, ., L pez-Nicolás, R., ánchez-Moya, T., Frontela-Saseta, C.,

Ros-Berruezo, G., Kati, D. E. (2017). Effect of in Vitro Gastrointestinal Digestion

on Encapsulated and Nonencapsulated Phenolic Compounds of Carob

(Ceratonia siliqua L.) Pulp Extracts and Their Antioxidant Capacity. Journal of

Agricultural and Food Chemistry, 65, 827-835.

110

110

ANEXOS

Teste de aceitação e intenção de compra de bebida mista de vegetais com atividade antioxidante e prebiótica

Nome:_______________________________________Idade:_______Data:_____ 1. Por favor, avalie a amostra codificada e use a escala abaixo para indicar o quanto você gostou ou desgostou

em relação a cada um dos atributos:

Numero da amostra: ____

Aparência

Desgostei extremamente Gostei extremamente

Cor


Aroma


Textura


Sabor


Impressão global


Se esta amostra estivesse à venda, qual seria sua atitude?

( ) Certamente não compraria

( ) Provavelmente não compraria

( ) Tenho dúvida se compraria ou não

( ) Provavelmente compraria

( ) Certamente compraria

Comentários:______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

111

111

112

112

universidade estadual de campinas faculdade de … · de melhor eu recebi. falar sobre tudo isso...

Documents