Grãos de mostarda como fonte de compostos com propriedades antioxidantes : um estudo baseado nos processos de germinação, extração e identificação

Orientador: Ruann Janser Soares de CastroDissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de AlimentosResumo: Germinação é um processo econômico e natural que oferece novas oportunidades para a melhoria da qualidade nutricional e do potencial biológico de grãos. As transformações bioquímicas que acontecem durante esse processo em mostarda ainda não foram elucidadas pela literatura, mas sabe-se que as condições de germinação influenciam diretamente a composição final dos germinados. Os grãos de mostarda apresentam grande potencial bioativo, e, além de baratos, são mundialmente conhecidos e consumidos. Desta forma, o presente projeto teve como objetivos avaliar a influência dos parâmetros (luz, temperatura e tempo) na germinação de sementes de mostarda; determinar o solvente mais adequado (água, acetona e metanol) para obtenção de extratos com maior teor de compostos fenólicos e atividade antioxidante e avaliar as propriedades antioxidantes dos extratos obtidos utilizando os métodos FRAP, ORAC, ABTS e DPPH, além da determinação do teor de compostos fenólicos totais (TPC), flavonoides totais e taninos condensados, das frações solúveis e insolúveis de grãos de mostarda germinados e não germinados. Adicionalmente, foi realizada a identificação dos compostos fenólicos por cromatografia líquida de alta eficiência nos extratos de grãos de mostarda não germinados. As análises foram realizadas utilizando-se grãos de mostarda branca (Sinapsis alba) e preta (Brassica nigra). As condições de germinação que permitiram a produção de extratos com maior conteúdo de compostos fenólicos e melhores propriedades antioxidantes para mostarda branca foram: 72 h de germinação, temperatura de incubação de 25°C no escuro. Para as amostras de mostarda preta, a condição definida como mais adequada foi: 48 h de germinação a 25°C, com períodos alternados de luz e escuro. A combinação de solventes selecionada para a extração de compostos fenólicos com propriedades antioxidantes para ambas as variedades foi acetona e água (50% v:v), condição em que os resultados foram no mínimo 20 vezes maiores quando comparados com acetona pura. Em relação ao estudo comparativo entre os extratos de mostarda não germinada com a germinada nas condições escolhidas, observou-se melhoria nas propriedades antioxidantes dos grãos. As propriedades antioxidantes avaliadas pelos métodos FRAP, DPPH, ABTS e ORAC apresentaram aumento de 68%, 43%, 66% e 45%, respectivamente, para a fração solúvel de mostarda branca, e 29%, 3%, 160% e 42%, respectivamente, para a fração solúvel de mostarda preta após a germinação. As transformações entre a fração solúvel e insolúvel foram perceptíveis durante o processo. Enquanto a atividade antioxidante da fração solúvel e insolúvel da mostarda branca aumentou durante o processo, para a mostarda preta, o comportamento foi inverso: a 9 atividade antioxidante para fração solúvel aumentou e para a insolúvel diminuiu. Este contexto exemplifica a complexidade e as peculiaridades do processo germinativo, visto que as transformações que nele ocorrerem podem alterar significativamente o poder antioxidante dos extratos obtidos. A priori, apenas o ácido sinápico foi identificado em ambas as variedades de mostarda não germinadas. A complexidade do processo germinativo em mostarda ainda não foi totalmente elucidada, mas o presente trabalho mostrou algumas justificativas para as mudanças positivas encontradas. Além disso, diante dos resultados obtidos podemos concluir que o processo de germinação se apresenta como uma alternativa de consumo para os grãos de mostarda, que são, até então, largamente consumidos na forma de molhosAbstract: Germination is an economic and natural process that offers new opportunities to improve nutritional quality and biological potential of grains. The biochemical transformations that happen during this process in mustard grains were not elucidated by literature yet, but it is known that germination conditions influence directly the final composition of sprouts. Mustard grains present a bioactive potential, and besides being cheap, are consumed and known worldwide. Thus, the aim of this project was to evaluate the influence of parameters such as light, temperature and time, on germination of mustard seeds; determinate the most adequate solvent (water, acetone and methanol) to obtain extracts with the maximum of phenolic compounds and antioxidant activity; and evaluate the antioxidant activity of the extracts by FRAP, ORAC, ABTS and DPPH, besides the determination of total phenolic compounds (TPC), flavonoids and total condensed tannins of soluble and insoluble fractions of non-germinated and germinated mustard grains. Additionally, it was made the identification of phenolic compounds by high performance liquid chromatography of non-germinated mustard grains. All analysis were made with white (Sinapsis alba) and black (Brassica nigra) mustard grains. Germination conditions that allowed the production of extracts with higher content of phenolic compounds for white mustard were: 72h of germination at 25°C at dark and for black mustard 48h at 25°C with altered periods of light and dark. The combination of solvents selected for extraction of phenolic compounds with antioxidant activity as acetone and water (50% v/v), condition with results at least 20-folds higher when compared with pure acetone. Regarding the comparison between non-germinated and germinated mustard in the chosen conditions, it was observed an improvement of antioxidant properties of the grain. The antioxidant properties evaluated by FRAP, DPPH, ABTS and ORAC methods showed an increase of 68%, 43%, 66% and 45%, respectively, for soluble fraction of white mustard and 29%, 3%, 160% and 42%, respectively, for soluble fraction of black mustard. The transformation of bound and soluble fraction was noted during the process. While antioxidant activity of soluble and bound fraction of white mustard increased during the process, for black mustard this behavior was inverse: the antioxidant activity in soluble fraction increased and insoluble fraction decreased. This context exemplifies the complexity and peculiarity of germinative process, since transformations can change significantly antioxidant power of the extracts. Initially, only sinapic acid was found in both mustard species without germination. The complexity of germinative process in mustard was not elucidate yet, but the present word shows some justifications of the positive changes observed. Besides that, we can conclude that germination process is an alternative of consumption of mustard grains, that are until now, largely consumed as saucesMestradoCiência de AlimentosMestra em Ciência de Alimentos134000/2017-0CNP