Bioacessibilidade e metabolismo de antocianinas: efeitos da fermentação, encapsulamento e interações com a microbiota

Anthocyanins have been widely studied for their health benefits; however, these compounds exhibit low bioaccessibility and bioavailability due to degradation and limited absorption in the gastrointestinal tract, which may restrict their effects. Therefore, innovative strategies to enhance the stability and maximize the benefits of anthocyanins are essential, especially for applications in food and supplements. In this context, this study investigated the bioaccessibility and metabolism of anthocyanins, focusing on digestion, interactions with gut microbiota, and the effects of fermentation and encapsulation on the stability and bioactivity of these compounds. The biotransformation of phenolic compounds was studied during the production of jabuticaba wine, and the results showed that anthocyanins underwent biotransformation. Significant increases were observed in total phenolic compounds (4.91 ± 0.07 times), total anthocyanins (5.62 ± 1.17 times), cyanidin-3-glucoside (C3G) (2.05 ± 0.74 times), gallic acid (GA) (57.02 ± 3.70 times), and protocatechuic acid (PA) (3.70 ± 0.51 times) compared to the non-fermented control. Additionally, an increase in the bioaccessibility of C3G, GA, and PA was observed. Jabuticaba wine also exhibited antiproliferative effects against cancer cells, antioxidant activities, and enzymatic inhibition properties. To improve anthocyanin stability during digestion, jabuticaba extract was encapsulated with whey protein (WP) or pea protein (PP) combined with gum arabic (GA). Encapsulation improved anthocyanin bioaccessibility, particularly in the PP:GA 1:2 (v/v) and WP:GA 1:2 (v/v) samples, with increases of 33% and 25%, respectively, compared to the unencapsulated extract. Encapsulation also delayed degradation, increased anthocyanin retention, and enhanced the production of metabolites and short-chain fatty acids (SCFAs) during the colonic phase. Cyanidin-3-glucoside exhibited superior antioxidant and anti- inflammatory effects compared to its main metabolites, significantly reducing reactive oxygen species and pro-inflammatory markers in colon cancer cells (HT29-MTX). The encapsulation of the extract using chitosan (CH) and GA as wall materials was also investigated, increasing bioaccessibility and targeted release of anthocyanins to the colon. The in vitro metabolism of anthocyanins and SCFA production were analyzed in individuals with different body mass index (BMI) values. It was observed that the microbiota metabolized 37.45–54.01% of C3G in the lean group, 40.84–61.74% in the overweight group, and 36.06–69.16% in the obese group after 48 hours. These results showed variations in anthocyanin metabolism within each group, indicating that even among individuals with similar BMI, differences in gut microbiota composition may impact C3G metabolism. The anthocyanin extract also altered SCFA levels compared to control fermentations (without the extract). In summary, this thesis provided an overview of anthocyanin metabolism and bioaccessibility, demonstrating how fermentation and encapsulation influenced metabolism and increased the bioaccessibility of these compounds. Additionally, individual variability in gut microbiota composition was identified as an important factor in anthocyanin metabolism, highlighting the need to consider these variations when studying the health benefits of anthocyanins. Keywords: cyanidin-3-glucoside; jabuticaba; short-chain fatty acids (scfas); microbiota; digestionAs antocianinas têm sido amplamente estudadas por seus benefícios à saúde; no entanto, esses compostos apresentam baixa bioacessibilidade e biodisponibilidade devido à degradação e limitada absorção no trato gastrointestinal, o que pode restringir seus efeitos. Assim, estratégias inovadoras para melhorar a estabilidade e potencializar os benefícios das antocianinas são essenciais, especialmente para aplicações em alimentos e suplementos. Neste contexto, este estudo investigou a bioacessibilidade e metabolismo das antocianinas, com foco na digestão, interações com a microbiota intestinal e efeitos da fermentação e encapsulamento na estabilidade e bioatividade desses compostos. A biotransformação de compostos fenólicos foi estudada durante a produção do vinho de jabuticaba, e os resultados mostraram que as antocianinas sofreram biotransformação. Aumentos significativos foram observados nos compostos fenólicos totais (4,91 ± 0,07 vezes), antocianinas totais (5,62 ± 1,17 vezes), cianidina-3-glicosídeo (C3G) (2,05 ± 0,74 vezes), ácido gálico (GA) (57,02 ± 3,70 vezes) e ácido protocatecuico (PA) (3,70 ± 0,51 vezes) em comparação ao controle não fermentado. Além disso, foi observado um aumento na bioacessibilidade de C3G, GA e PA. O vinho de jabuticaba também apresentou efeitos antiproliferativos contra células cancerígenas, atividades antioxidantes e propriedades inibitórias contra enzimas. Para melhorar a estabilidade das antocianinas durante a digestão, o extrato de jabuticaba foi encapsulado com proteína do soro de leite (WP) ou proteína de ervilha (PP) combinadas com goma arábica (GA). O encapsulamento melhorou a bioacessibilidade das antocianinas, especialmente nas amostras PP:GA 1:2 (v/v) e WP:GA 1:2 (v/v), com aumentos de 33% e 25%, respectivamente, comparado ao extrato não encapsulado. O encapsulamento também retardou a degradação, aumentou a retenção de antocianinas e potencializou a produção de metabólitos e ácidos graxos de cadeia curta (AGCC) durante a fase colônica. A cianidina-3-glicosídeo demonstrou efeitos antioxidantes e anti-inflamatórios superiores aos de seus principais metabólitos, reduzindo significativamente espécies reativas de oxigênio e marcadores pró- inflamatórios em células de câncer de cólon (HT29-MTX). O encapsulamento do extrato usando quitosana (CH) e GA como materiais de parede também foi investigado, aumentando a bioacessibilidade e a liberação direcionada das antocianinas para o cólon. O metabolismo in vitro das antocianinas e a produção de AGCC foram analisados em indivíduos com diferentes índices de massa corporal (IMC). Observou-se que a microbiota metabolizou 37,45–54,01% de C3G no grupo magro, 40,84–61,74% no grupo com sobrepeso e 36,06–69,16% no grupo obeso após 48 horas. Esses resultados mostraram variações no metabolismo das antocianinas dentro de cada grupo, indicando que, mesmo entre indivíduos com IMC semelhante, diferenças na composição da microbiota intestinal podem impactar a metabolização da C3G. O extrato de antocianinas também alterou os níveis de AGCC em comparação às fermentações controle (sem extrato). Em resumo, esta tese forneceu uma visão geral do metabolismo e bioacessibilidade das antocianinas, mostrando como a fermentação e o encapsulamento influenciaram o metabolismo e aumentaram a bioacessibilidade desses compostos. Além disso, a variabilidade individual na composição da microbiota intestinal foi identificada como um fator importante no metabolismo das antocianinas, destacando a necessidade de considerar essas variações ao estudar os benefícios à saúde das antocianinas. Palavras-chave: cianidina-3-glicosídeo; jabuticaba ; ácidos graxos de cadeia curta (agcc); microbiota; digestãoCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES

Hypoglycemic, anti-glycation and antioxidants in vitro properties of phenolic extracts from jabuticaba peel (Plinia cauliflora)

A jabuticaba (Plinia cauliflora) é uma fruta nativa do Brasil rica em compostos fenólicos, que tem potenciais benefícios à saúde. No entanto, os maiores teores de seus nutrientes e fitoquímicos que podem apresentar benefícios à saúde são encontrados na casca, que geralmente é descartada. Neste trabalho, extratos fenólicos da casca de jabuticaba foram estudados quanto aos potenciais efeitos inibitórios in vitro de enzimas digestivas ligadas ao diabetes mellitus (DM) e à obesidade, assim como a inibição da glicação da albumina sérica bovina (BSA) e atividades antioxidantes. O impacto da digestão gastrointestinal in vitro na estabilidade dos compostos fenólicos e bioatividades também foi avaliado. Os extratos mostraram-se eficazes inibidores das enzimas α-glicosidase e α-amilase, com valores de IC50 variando de 0,47 a 5,20 mg/mL e 0,45 a 1,88 mg/mL, respectivamente. Em relação a enzima lipase, os extratos apresentaram uma moderada inibição, com valores de IC50 variando de 13,52 a 111,51 mg/mL. Os extratos também foram capazes de inibir a glicação de BSA mediada pelos açúcares ribose e glicose e sequestrar os radicais livres ABTS e DPPH, além de ter o seu potencial antioxidante relatado pelo poder de redução do ferro. Os resultados indicaram as antocianinas como os principais compostos contribuintes para as atividades bioativas estudadas. Posteriormente, em estudo cinético da inibição, os resultados mostraram que a inibição das enzimas α-glicosidase, α-amilase e lipase pelas antocianinas do extrato purificado é do tipo competitivo. Após a digestão gastrointestinal in vitro, houve diminuição do conteúdo de antocianinas do extrato, bem como redução das atividades antioxidantes e inibitórias das enzimas digestivas de carboidratos e da glicação de BSA. Apesar disso, ainda houveram significativas atividades bioativas ao final da digestão. Considerando sua composição e potenciais benefícios à saúde, este estudo forneceu dados científicos para reforçar a exploração das cascas de jabuticaba. A suplementação da dieta com esses compostos poderá ainda impactar no risco de desenvolvimento do DM e também auxiliar em maior controle das complicações relacionadas a essa doença. Os resultados obtidos são uma primeira abordagem para entender o potencial dos extratos da casca de jabuticaba no manejo do DM e os efeitos induzidos pela digestão gastrointestinal nas propriedades bioativas e no perfil fenólico. No entanto, estudos adicionais in vivo são necessários para compreender completamente os efeitos à saúde, estabilidade e biodisponibilidade dos compostos fenólicos da casca de jabuticaba. Palavras-chave: AGEs. Diabetes mellitus. Enzimas. Inibição enzimática. Polifenóis.Jabuticaba (Plinia cauliflora) is a native fruit from Brazil rich in phenolic compounds, which has potential health benefits. However, the highest levels of its nutrients and phytochemicals that can have health benefits are found in the peel, which is usually discarded. The aim of this work was to study the jabuticaba peel phenolic extracts regarding its potential in vitro inhibitory effects of digestive enzymes linked to diabetes mellitus (DM) and obesity, as well as the inhibition of glycation of bovine serum albumin (BSA) and antioxidant activities. The impact of in vitro gastrointestinal digestion on the stability of phenolic compounds and bioactivities was also evaluated. The extracts were effective inhibitors of the enzymes α- glucosidase and α-amylase, with IC50 values ranging from 0.47 to 5.20 mg/mL and 0.45 to 1.88 mg/mL, respectively. Regarding the lipase enzyme, the extracts presented a moderate inhibition with IC50 values ranging from 13.52 to 111.51 mg/mL. The extracts also inhibited the BSA glycation mediated by the sugars ribose and glucose and sequester the free radicals ABTS and DPPH, in addition to present antioxidant potential reported by its iron-reducing power. The results indicated anthocyanins as the main contributing compounds for the bioactive activities studied. Subsequently, in the inhibition kinetic study, the results showed that the inhibition of α-glucosidase, α-amylase, and lipase enzymes by the anthocyanins purified extract is competitive. After in vitro gastrointestinal digestion, there was a decrease in the anthocyanin content of the extract, as well as a reduction of the antioxidant and inhibitory activities of carbohydrate digestive enzymes and BSA glycation. Despite this, there were still significant bioactive activities at the end of digestion. Considering the composition of jabuticaba and its potential health benefits, this study provided scientific data to contribute to more studies regarding the jabuticaba peel. Supplementing the diet with these compounds may also influence the risk of developing DM and assist in greater control of complications related to this disease. The results obtained are a first approach to understand the potential of jabuticaba peel extracts in the management of DM and the effects induced by gastrointestinal digestion on its bioactive properties and phenolic profile. However, additional in vivo studies are needed to fully understand the health effects, stability, and bioavailability of the phenolic compounds from the jabuticaba peel. Keywords: AGEs. Diabetes mellitus. Enzymes. Enzymatic inhibition. Polyphenols.Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNP

Efficacy of Caryocar brasiliense Camb. and Annona crassiflora Mart. leaves in the reduction of biotransferred Escherichia coli from Lactuca sativa L. leaves to polypropylene

The antimicrobial activity of Caryocar brasiliense and Annona crassiflora leaves extracts was evaluated against Escherichia coli strains through a sensitivity test by the agar diffusion method and by the evaluation of minimal inhibitory concentrations (MIC) and minimal bactericidal concentrations (MBC) by the microdilution technique followed by plating. The sanitizing efficiency of these extracts in reducing E. coli cells biotransferred from L. sativa leaves to polypropylene surfaces was evaluated after an exposure time of 5 minutes. All strains were sensitive to antibacterials and the formation of an inhibition halo was observed for the extracts against all strains tested. The C. brasiliense extract showed better antimicrobial action against E. coli strains, with a MIC of 1.09 mg/mL, while the MIC of A. crassiflora extract was 5.58 mg/mL. No MBC was found for plant extracts. The strains were not able to form biofilms under the conditions studied, however, there was biotransfer and adhesion of E. coli to polypropylene. The highest counts of E. coli cells biotransferred and, consequently, adhere to the polypropylene coupons were observed when 5 log CFU/mL was inoculated, with a mean count of 4.53 ± 0.66 log CFU/cm2. It was verified that the treatment with the extract solutions in the minimum inhibitory concentrations (MIC) totally reduced the number of E. coli cells adhered to the polypropylene coupons. The results obtained indicate that the use of extracts from both species as antibacterials is promising.</jats:p

Roasted and Unroasted Cocoa Nibs: Bioactive Compounds Analysis and Application in Cereal Bars

Cocoa beans contain a variety of nutritional compounds and are rich in biologically active substances. The aim of this study was to utilize cocoa nibs (roasted and unroasted) as the main ingredient in the development of an attractive and convenient product. The produced nibs were analyzed for total phenolics, flavonoids, and antioxidant capacity using DPPH, ABTS, and FRAP methods. The primary phenolic compounds and methylxanthines were analyzed by LC/MS. Subsequently, cereal bars were developed, including a control sample (without nibs) and five formulations containing 41% nibs, using various proportions of roasted and unroasted nibs. The influence of the origin of the beans on the product characteristics was also evaluated. The results showed that the roasting process led to a reduction in epicatechin, caffeine, and caffeic acid. Furthermore, the reduction in total phenolics, flavonoids, and antioxidant capacity after roasting was more pronounced in beans from Bahia compared to those from Espírito Santo. Regarding the cereal bars, the results demonstrated that using cocoa from Bahia, the formulation with a higher proportion of unroasted nibs (F80) significantly increased the total phenolic content (1968.85 mg of gallic acid/100 g) and total flavonoids (39.26 mg of quercetin/100 g). This initial study suggests that the use of cocoa nibs as a functional ingredient in cereal bars may be a viable and advantageous option for creating a product with greater antioxidant potential

Optimization of Ultrasound-Assisted Obtention of Bluish Anthocyanin Extracts from Butterfly Pea (Clitoria ternatea) Petal Powders Using Natural Deep Eutectic Solvents

This study focused on improving the extraction of anthocyanins from medicinal plants using green solvents, which is important for the food, pharmaceuticals, and cosmetics industries. The goal was to optimize the time (15&ndash;50 min), temperature (40&ndash;80 &deg;C), and petal/solvent ratio (2.5/7%) for the ultrasound-assisted extraction of anthocyanins from Butterfly Pea (Clitoria ternatea), using a natural deep eutectic solvent (choline chloride/glycerol, ChCl:Gly). The extraction was compared with a simple water extraction. To assess stability, we analyzed the anthocyanin content, antioxidant capacity, and color changes over 21 days. The optimal results were achieved using a temperature of 80 &deg;C for 50 min and a 7% petal/solvent ratio. The CHCl:Gly solvent resulted in higher anthocyanin levels (374.65 mg DGE/L) compared to water (211.63 mg DGE/L). After storing the CHCl:Gly extract at 5 &deg;C, only 16% of anthocyanins were lost, while the water extract lost 38%. The CHCl:Gly extract also showed better antioxidant capacity (156.43 &micro;mol/mL). Color changes were less noticeable in the CHCl:Gly extract, especially when refrigerated. These findings demonstrate the method&rsquo;s effectiveness for producing bioactive extracts, with potential for the food, pharmaceutical, and cosmetic industries

III Congresso Internacional de Estudantes e Profissionais da Saúde

A 3ª edição do Congresso Internacional de Estudantes e Profissionais da Saúde – DELTA SAÚDE, realizou-se de forma presencial no período de 04 a 06 de novembro de 2022, no Centro de Convenções do Hotel SESC Praia, Luis Correia, Piauí. O Delta Saúde 2022 trouxe como tema geral: “O pós-pandemia e os principais desafios da saúde global”; e as discussões foram norteadas pelos eixos centrais, a saber: a) Pandemia de COVID-19, b) Vigilância em Saúde, c) Saúde Pública e a Atenção Primária, d) Saúde Mental, e) Doenças Crônicas e Doenças Transmissíveis, f) Educação, Formação e Trabalho na Saúde, g) Inovação em Saúde, h) Eixos Transversais. O evento foi criado em 2017 e nesta edição alcançamos pelo menos 10 estados brasileiros em participação direta, palestrantes, convidados, além dos conferencistas internacionais on-line. Esta diversidade aliada a qualidade dos trabalhos apresentados, contribuiu de forma decisiva para o alcance dos objetivos do congresso que primam pela qualificação do ensino na saúde de acadêmicos e pósgraduandos, pelo fortalecimento das práticas profissionais nos serviços de saúde, e pelo incentivo à produção científica. A programação do evento foi composta por palestras nacionais e internacionais, mesas multidisciplinares, cursos livres, seminários, rodas de conversas, encontros e sessões de trabalhos com apresentações nas modalidades: Comunicações Orais e Pôsteres; e com publicação das pesquisas científicas nos Anais do congresso. O evento contou com 692 inscritos, e destes 42 foram palestrantes que abrilhantaram a programação do congresso. Recebemos 746 resumos para avaliação, e foram apresentados presencialmente 536 trabalhos, sendo 42 premiados com menção honrosa. O evento foi idealizado pela Sociedade Delta Científica e SBCSaúde, teve o apoio do SESC-PI e da Doity, além do apoio científico da FIOCRUZ Piauí, da Editora Pasteur, dos núcleos de pesquisa NUPCelt/UFPI, NAPsiTO/UFPI/UFDPar e NPPM/UFPI; e dos programas de residência multiprofissional RMSFC/UESPI e PRMSF/UFPI/UFDPar. O evento também contou com a parceria de empresas patrocinadoras e expositoras, que tiveram da Comissão Organizadora reciprocidade em suas demandas, a saber: Instituto UniEducacional, WM Saúde e The Nutri Store/PACCO.</jats:p