Effect of beetroot stalks and leaves (Beta Vulgaris L.) on oxidative stress and hepatic gluconeogenesis of mice fed with high-fat diet

Orientadores: Caroline Dário Capitani, Marciane MilanskiDissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciências AplicadasResumo: Alguns componentes alimentares vêm sendo estudados por apresentarem propriedades funcionais interessantes atuando como antioxidantes e anti-inflamatórios, atenuando, por exemplo, diferentes problemas de saúde decorrentes da obesidade. Dentre eles, a beterraba e partes usualmente não consumidas, como talos e folhas, se destacam devido à composição em compostos fenólicos com efeitos antioxidantes no organismo. O presente trabalho teve como objetivo estudar o efeito de talos e folhas de beterraba (Beta vulgaris L.) desidratados no estresse oxidativo e em parâmetros metabólicos envolvidos na gliconeogênese hepática de animais experimentais submetidos à dieta hiperlipídica. Este estudo foi dividido em duas etapas e os resultados foram apresentados na forma de dois capítulos. No primeiro capítulo analisou-se o efeito da suplementação com talos e folhas de beterraba em parâmetros oxidativos avaliando a concentração de MDA hepático e a atividade de enzimas hepáticas antioxidantes. Camundongos Swiss foram divididos em 6 grupos (n = 5 por grupo): dieta controle (CT); dieta controle adicionada de extrato de talos e folhas de beterraba (CTEX); dieta controle suplementada com talos e folhas desidratados (CTFL); dieta hiperlipídica (HL); dieta hiperlipídica adicionada de extrato de talos e folhas (HLEX); dieta hiperlipídica suplementada com folhas e talos desidratados (HLFL), utilizando uma concentração de folhas e talos na dieta de 0,5%. Após 8 semanas de experimento, o tecido hepático foi extraído para análise de parâmetros relacionados ao estresse oxidativo. Observou-se que a suplementação de talos e folhas na dieta hiperlipídica (HLFL) de animais experimentais atenuou o estresse oxidativo, uma vez que houve redução (p < 0,05) na atividade das enzimas antioxidantes superóxido dismutase e glutationa peroxidase e no MDA hepático. Porém, a suplementação no grupo controle não alterou os parâmetros metabólicos avaliados nesse estudo. No segundo capítulo foram analisados parâmetros metabólicos relacionados à gliconeogênese e à resistência à insulina em animais (n = 8 por grupo) com dieta hiperlipídica suplementada com extrato de talos e folhas de beterraba (HLEX), talos e folhas de beterraba desidratados (HLFL) e liofilizados (HLLi) durante 8 semanas, utilizando 0,5% de talos e folhas nas respectivas dietas. Observou-se que a adição de talos e folhas de beterraba desidratados e liofilizados foi capaz de melhorar a resposta insulínica e reduzir a glicemia (p < 0,05) quando comparados ao grupo hiperlipídico. Houve uma tendência ao aumento do conteúdo da enzima Fosfoenolpiruvato carboxiquinase (PEPCK) no grupo hiperlipídico quando comparado ao grupo controle, sugerindo maior ativação da gliconeogênese nesses animais, e consequentemente, um prejuízo no metabolismo glicídico. Porém, quando os animais foram suplementados com talos e folhas nas três formas (HLEX, HLFL e HLLi), observou-se redução (p < 0,05) da atividade da PEPCK, indicando efeito positivo da suplementação concomitante à situação de obesidade induzida em camundongos. Assim, conclui-se que talos e folhas, podem ser utilizados como coadjuvantes em situações de obesidade visando reduzir os danos gerados pelo estresse oxidativo e melhorar os parâmetros relacionados ao metabolismo hepático de glicose. Futuras investigações devem ser realizadas com intuito de estudar a dose resposta e os componentes com propriedades funcionais específicas presentes nos talos e folhas de beterrabaAbstract: Alguns componentes alimentares vêm sendo estudados por apresentarem propriedades funcionais interessantes atuando como antioxidantes e anti-inflamatórios, atenuando, por exemplo, diferentes problemas de saúde decorrentes da obesidade. Dentre eles, a beterraba e partes usualmente não consumidas, como talos e folhas, se destacam devido à composição em compostos fenólicos com efeitos antioxidantes no organismo. O presente trabalho teve como objetivo estudar o efeito de talos e folhas de beterraba (Beta vulgaris L.) desidratados no estresse oxidativo e em parâmetros metabólicos envolvidos na gliconeogênese hepática de animais experimentais submetidos à dieta hiperlipídica. Este estudo foi dividido em duas etapas e os resultados foram apresentados na forma de dois capítulos. No primeiro capítulo analisou-se o efeito da suplementação com talos e folhas de beterraba em parâmetros oxidativos avaliando a concentração de MDA hepático e a atividade de enzimas hepáticas antioxidantes. Camundongos Swiss foram divididos em 6 grupos (n = 5 por grupo): dieta controle (CT); dieta controle adicionada de extrato de talos e folhas de beterraba (CTEX); dieta controle suplementada com talos e folhas desidratados (CTFL); dieta hiperlipídica (HL); dieta hiperlipídica adicionada de extrato de talos e folhas (HLEX); dieta hiperlipídica suplementada com folhas e talos desidratados (HLFL), utilizando uma concentração de folhas e talos na dieta de 0,5%. Após 8 semanas de experimento, o tecido hepático foi extraído para análise de parâmetros relacionados ao estresse oxidativo. Observou-se que a suplementação de talos e folhas na dieta hiperlipídica (HLFL) de animais experimentais atenuou o estresse oxidativo, uma vez que houve redução (p < 0,05) na atividade das enzimas antioxidantes superóxido dismutase e glutationa peroxidase e no MDA hepático. Porém, a suplementação no grupo controle não alterou os parâmetros metabólicos avaliados nesse estudo. No segundo capítulo foram analisados parâmetros metabólicos relacionados à gliconeogênese e à resistência à insulina em animais (n = 8 por grupo) com dieta hiperlipídica suplementada com extrato de talos e folhas de beterraba (HLEX), talos e folhas de beterraba desidratados (HLFL) e liofilizados (HLLi) durante 8 semanas, utilizando 0,5% de talos e folhas nas respectivas dietas. Observou-se que a adição de talos e folhas de beterraba desidratados e liofilizados foi capaz de melhorar a resposta insulínica e reduzir a glicemia (p < 0,05) quando comparados ao grupo hiperlipídico. Houve uma tendência ao aumento do conteúdo da enzima Fosfoenolpiruvato carboxiquinase (PEPCK) no grupo hiperlipídico quando comparado ao grupo controle, sugerindo maior ativação da gliconeogênese nesses animais, e consequentemente, um prejuízo no metabolismo glicídico. Porém, quando os animais foram suplementados com talos e folhas nas três formas (HLEX, HLFL e HLLi), observou-se redução (p < 0,05) da atividade da PEPCK, indicando efeito positivo da suplementação concomitante à situação de obesidade induzida em camundongos. Assim, conclui-se que talos e folhas, podem ser utilizados como coadjuvantes em situações de obesidade visando reduzir os danos gerados pelo estresse oxidativo e melhorar os parâmetros relacionados ao metabolismo hepático de glicose. Futuras investigações devem ser realizadas com intuito de estudar a dose resposta e os componentes com propriedades funcionais específicas presentes nos talos e folhas de beterrabaMestradoNutriçãoMestra em Ciências da Nutrição e do Esporte e Metabolismo2015/15035-0FAPESPCAPE

BIOACTIVE COMPOUNDS AND ANTIOXIDANT ACTIVITY DURING FOOD PROCESSING OF BEET STALKS AND LEAVES (Beta vulgaris L.)

We assessed the effect of cooking methods (baking and steaming) on the phytochemicals and antioxidant activity of aqueous and ethanolic extracts of beet (Beta vulgaris L.) stalks and leaves using FRAP and DPPH assays. Steaming for 45 minutes increased (p < 0.05) the concentration of phenolic compounds compared to raw beet stalks and leaves. In contrast, we observed a reduction of these compounds (p < 0.05) when beet leaves and stalks were baked. The type of solvent used to prepare the extracts also influenced the concentration of phytochemicals and antioxidant activity. The ethanolic extract was more efficient in extracting phenolic compounds from the steamed samples and yielded the highest antioxidant values measured by the DPPH assay (p < 0.05).. The results suggest that beet leaves and stalks should be consumed after steaming. This vegetable can contribute to phenolic compounds in a balanced diet, contributing to the reduction of food waste

Beet (Beta vulgaris L.) stalk and leaf supplementation changes the glucose homeostasis and inflammatory markers in the liver of mice exposed to a high-fat diet

Although beet stalks and leaves are not consumed and are usually discarded, they are an important source of bioactive flavonoids possessing antioxidant and anti-inflammatory activity. The aim of this study was to assess the effect of supplementation with beet stalks and leaves on metabolic parameters and glucose homeostasis in mice exposed to a high-fat diet. Six-week-old male Swiss mice were randomly divided into five experimental groups submitted to either standard diet (CT) or high-fat diet (HF), and HF-fed mice were subdivided into three treatment groups supplemented with oven-dehydrated beet stalks and leaves (SL), lyophilized beet stalks and leaves (Ly) or beet stalk and leaf extract (EX). Supplementation with SL promoted a mild improvement in the glucose homeostasis and decreased the protein levels of TNFα with no alterations in hepatic triglyceride content. It remains to be clarified if the enhancement in the glucose homeostasis observed in HFSL could be a consequence of improvement in pancreatic insulin secretion and/or glucose uptake from skeletal muscle and white adipose tissues