Jabuticaba (Plinia trunciflora (O. Berg) Kausel) : composição química, atividade antioxidante in vitro e redução do etresse oxidativo/nitrosativo via modulação da função mitocondrial em cultura de fibroblastos humanos (MRC-5)

Abstract

A jabuticaba (Plinia sp.), uma fruta nativa do Brasil, tem despertado grande interesse científico devido ao seu conteúdo de fitonutrientes e seus benefícios a saúde, sendo considerada um alimento funcional. Estudos demonstraram que a jabuticaba é rica em compostos fenólicos, principalmente antocianinas e flavonóis. Esses compostos vêm sendo relacionados à redução da incidência de doenças que apresentam o estresse oxidativo e nitrosativo em sua fisiopatologia, como doenças cardiovasculares, diabetes e o câncer. Recentemente, estudos têm demonstrado que a disfunção mitocondrial está presente como um fator determinante no desenvolvimento e progressão do estresse oxidativo e nitrosativo e que compostos fenólicos teriam a capacidade de regular essa disfunção. Neste contexto, o objetivo deste trabalho foi avaliar a composição de macronutrientes, o conteúdo de compostos fenólicos totais e antocianinas da casca e da polpa de jabuticaba (P. trunciflora). Paralelamente, determinou-se a composição química do extrato de casca de jabuticaba (ECJ), através de espectrometria de massas, e a sua atividade antioxidante in vitro através dos ensaios de DPPH• e ABTS•+. Além disso, avaliou-se a capacidade do ECJ em reduzir o estresse oxidativo/nitrosativo e modular a função mitocondrial, a qual foi determinada através da atividade do complexo I da cadeia de transporte de elétrons e da biossíntese de ATP, na linhagem celular de fibroblastos de pulmão humano (MRC-5) tratados com H2O2. Os resultados demonstraram que o principal macronutriente presente tanto na casca quanto na polpa da jabuticaba são carboidratos. A casca apresentou maior conteúdo de fibras totais em relação à polpa. Além disso, os compostos fenólicos apresentaram-se em maior quantidade na casca da jabuticaba, sendo que a maior parte destes compostos encontrados na casca são antocianinas. A análise de espectrometria de massas do ECJ permitiu a identificação de cianidina-3-O-glicosideo, canferol, ácido hexadecanóico e ácido octadecanóico. O ECJ apresentou atividade antioxidante in vitro nos dois ensaios utilizados. Nas células MRC-5 o ECJ foi capaz de evitar significativamente a diminuição da atividade do complexo I da cadeia de transporte de elétrons e atenuou a diminuição na biossíntese de ATP induzida pelo H2O2. Concomitantemente, o ECJ foi capaz de minimizar o aumento da peroxidação lipídica, os níveis de óxido nítrico e a perda da viabilidade induzida pelo H2O2 nas células MRC-5. Estes dados mostram, pela primeira vez, a capacidade do ECJ em reduzir danos oxidativos/nitrosativos via modulação da função mitocondrial em células de mamíferos. Além disso, esses achados representam um avanço em relação ao entendimento dos mecanismos de ação dos compostos fenólicos e colaboram como uma alternativa para o desenvolvimento de possíveis tratamentos de doenças que apresentam a disfunção mitocondrial e o estresse oxidativo/nitrosativo em sua fisiopatologia.Jaboticaba (Plinia sp.), a native fruit from Brazil, has attracted scientific interest due to its phytonutrient content and potential health benefits, and therefore it has being considered a functional food. Studies have shown that jaboticaba is a rich source of phenolic compounds, mainly anthocyanins and flavonols. Phenolic compounds are natural products that hold important biological activities and have been reported to reduce the incidence of disease associated with oxidative and nitrosative stress in their pathophysiology, such as cardiovascular diseases, diabetes and cancer. Recent studies have shown that mitochondrial dysfunction is a key factor in development and progression of oxidative and nitrosative stress. Moreover, studies have observed the ability of phenolic compounds to modulate mitochondrial function. Thus the aim of this study was to evaluate the macronutrient composition, the total phenolic content and anthocyanins content in jaboticaba (P. trunciflora) peel and pulp. Simultaneously, it was determined the chemical composition of the jaboticaba peel extract (JPE) by mass spectrometry, and its in vitro antioxidant activity through the DPPH• and ABTS•+ assays. The ability of JPE to reduce oxidative/nitrosative stress and modulate mitochondrial function, assessed by complex I activity and ATP biossintesis, in human lung fibroblasts cells (MRC 5) challenged with H2O2 were also determined. Results evidenced that the majority of macronutrients present in both peel and pulp are carbohydrates. Jaboticaba peel showed higher fiber content than the pulp. Phenolic compounds are also present in higher quantity in the peel, and almost all phenolic compounds present in the peel are anthocyanins. Mass spectrometry analysis of the JPE allowed the identification of cyanidin-3-O-glucoside, kaempferol, hexadecanoic acid and octadecanoic acid compounds. The JPE presented in vitro antioxidant activity, through DPPH• and ABTS•+ assays. In MRC-5 cells, JPE was able to prevent the decrease in complex I activity and attenuated the decrease in ATP levels induced by H2O2. The ECJ was also able to minimize the increased in lipid peroxidation and nitric oxide levels, and prevented the cell viability loss induced by H2O2. These results show for the first time, the ability of JPE to reduce oxidative/nitrosativos damage via modulation of mitochondrial function in mammalian cells. Furthermore, these findings represent an advance over the understanding of the mechanisms of action of phenolic compounds and collaborate as an alternative for the development of potential treatments for diseases with mitochondrial dysfunction and oxidative/nitrosative stress in their pathophysiology.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superio