Esta pesquisa objetivou avaliar o efeito da digestão gastrointestinal simulada in vitro no teor de compostos bioativos e atividade antioxidante de grãos de cultivares biofortificadas de feijão-caupi. Foram determinados os compostos fenólicos totais por espectrofotometria e a atividade antioxidante pelo método de captura de radicais livres ABTS. A simulação da digestão gastrointestinal foi feita in vitro, em quatro fases: oral, gástrica, intestinal e colônica

ABREU, B. B. de

ARAÚJO, M. A. da M.

BARROS, N. V. dos A.

MOREIRA-ARAÚJO, R. S. dos R.

ROCHA, M. de M.

Portuguese

Repository Open Access to Scientific Information from Embrapa

 ¹Universidade Federal do Piauí, Campus Senador Helvídio Nunes de Barros, Picos-PI. nara.vanessa@hotmail.com  ²Universidade Federal do Piauí, Campus Ministro Petrônio Portella, Teresina-PI. brunnabarbosa.deabreu@gmail.com 3 Embrapa Meio-Norte, Teresina-PI. maurisrael.rocha@embrapa.br 4 Fundação Municipal de Saúde-FMS, Teresina-PI. regmarjoao@hotmail.com  5 Universidade Federal do Piauí, Campus Ministro Petrônio Portella, Teresina-PI. regilda@ufpi.edu.br  EFEITO DA DIGESTÃO GASTROINTESTINAL SIMULADA NO TEOR DE COMPOSTOS BIOATIVOS EM CULTIVARES BIOFORTIFICADAS DE FEIJÃO-CAUPI  EFFECT OF SIMULATED GASTROINTESTINAL DIGESTION ON BIOACTIVE COMPOUNDS CONTENT IN BIOFORTIFIED COWPEA CULTIVARS  Nara Vanessa dos Anjos Barros¹*, Bruna Barbosa de Abreu2, Maurisrael de Moura Rocha3, Marcos Antônio da Mota Araújo4, Regilda Saraiva dos Reis Moreira-Araújo5  RESUMO: Esta pesquisa objetivou avaliar o efeito da digestão gastrointestinal simulada in vitro no teor de compostos bioativos e atividade antioxidante de grãos de cultivares biofortificadas de feijão-caupi. Foram determinados os compostos fenólicos totais por espectrofotometria e a atividade antioxidante pelo método de captura de radicais livres ABTS. A simulação da digestão gastrointestinal foi feita in vitro, em quatro fases: oral, gástrica, intestinal e colônica. Antes da digestão, o cozimento promoveu uma redução do teor de compostos fenólicos totais e da atividade antioxidante em todas as amostras analisadas. Após a ação das enzimas digestivas, houve diferença no comportamento das cultivares cruas e cozidas. No geral, a digestão simulada in vitro dos grãos das cultivares promoveu um aumento no teor de compostos fenólicos e na atividade antioxidante. Concluiu-se que mesmo após o processamento térmico e digestão gastrointestinal simulada, nos grãos crus e cozidos das cultivares avaliadas estes compostos podem estar acessíveis para as células do trato gastrointestinal e exercer seus efeitos benéficos à saúde no organismo.    PALAVRAS-CHAVE: Vigna unguiculata. Atividade antioxidante. Bioacessibilidade.  ABSTRACT: The objective of this research was to evaluate the effect of simulated gastrointestinal digestion in vitro on the bioactive compounds content and antioxidant activity of biofortified cowpea cultivars. The total phenolic compounds were determined by spectrophotometry and the antioxidant activity by the ABTS free radical capture method. The simulation of gastrointestinal digestion was done in vitro, in four phases: oral, gastric, intestinal and colonic. Before digestion, the cooking promoted a reduction of the total phenolic compounds content and the antioxidant activity in all samples analyzed. After the action of the digestive enzymes, there was difference in the behavior of the raw and cooked cultivars. In general, the in vitro simulated digestion of the cultivars' grains promoted an increase in the content of phenolic compounds and antioxidant activity. It was concluded that even after thermal processing and simulated gastrointestinal digestion, in the raw and cooked grains of the evaluated cultivars these compounds may be accessible to the cells of the gastrointestinal tract and exert their beneficial effects on health in the organism.  KEY WORDS: Vigna unguiculata. Antioxidant activity. Bioaccessibility.    INTRODUÇÃO Um dos principais temas a respeito dos efeitos benéficos dos polifenois é a sua biodisponibilidade e destino metabólico. A investigação sobre a biodisponibilidade de compostos fenólicos e outros antioxidantes de matrizes sólidas é importante, uma vez queapenas os compostos liberados da matriz do alimento e/ou absorvidos no intestino delgado ficam biodisponíveis e em condição de serem utilizados para as funções do corpo, podendo, assim, exercer os seus efeitos benéficos (ALMINGER et al., 2014). Para Barba et al. (2017), a bioacessibilidade é definida como a fração de um nutriente que é liberada da matriz de um alimento no trato gastrointestinal (durante a digestão), tornando-se disponível para a absorção intestinal, isto é, pronto para entrar na corrente sanguínea. Dessa maneira, apesar de os termos “biodisponibilidade” e “bioacessibilidade” serem frequentemente usados indistintamente, é importante compreender a diferença entre eles.  O efeito da digestão gastrointestinal (DG) simulada in vitro no conteúdo de compostos fenólicos totais (FT) e atividade antioxidante (AA) de cultivares de feijão-caupi foi investigada por Hachibamba et al. (2013) e Mtollo; Gerrano e Mellem (2017), e verificaram que estes foram reduzidos após o cozimento, com um aumento de forma significativa após a DG. Assim, neste estudo, objetivou-se avaliar o efeito da DG simulada in vitro no teor de compostos bioativos e atividade antioxidante de grãos de cultivares biofortificadas de feijão-caupi, tendo em vista que não existem estudos abordando esta temática em cultivares biofortificadas da leguminosa.   MATERIAL E MÉTODOS Foram analisadas duas cultivares melhoradas geneticamente de feijão-caupi: BRS Aracê e BRS Tumucumaque, fornecidas pela Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária - Embrapa Meio-Norte, localizada em Teresina-Piauí. As amostras dos grãos crus foram trituradas em moinho de facas e peneiradas (30 mesh). O feijão-caupi foi cozido em uma proporção feijão: água de 1:3 (p/v) em panela de pressão doméstica de 2 L, durante 13 minutos. Os grãos e o caldo de cocção foram macerados e armazenados em sacos de polietileno (+8°C) até o momento das análises.   O conteúdo de FT foi determinado de acordo com o método espectrofotométrico, utilizando o reagente Folin-Ciocalteau (SINGLETON; ROSSI, 1965). A AA foi determinada pelo método de captura dos radicais 2,2′-Azino-bis (3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid) (ABTS) (RE et al., 1999). A simulação da digestão in vitro de 1,5 g das amostras, diluída em água MiliQ (1:4, m.v-1), foi realizada em quatro etapas: oral, gástrica, duodenal e simulação da   hidrólise por enzimas bacterianas presentes no intestino grosso, conforme protocolos de Minekus et al. (2014) e Fogliano et al. (2011).  Todas as análises foram realizadas em triplicata e os resultados foram descritos em tabelas de frequência simples e expressos como média + desvio-padrão. Realizou-se a Análise de Variância (ANOVA) e as médias foram comparadas pelo teste Tukey, considerando o p<0,05 para todos os testes.  RESULTADOS E DISCUSSÃO Na Tabela 1 estão demonstrados os teores de FT nos grãos das cultivares analisadas, antes e após a análise de DG, considerando cada fase do processo. Antes da digestão, após o cozimento, houve uma redução estatisticamente significativa no conteúdo dos destes compostos, condizente com outros estudos com a mesma leguminosa (BARROS et al., 2017).   Tabela 1 – Teor de compostos fenólicos totais antes e após a simulação da digestão gastrointestinal in vitro considerando cada fase, em grãos de cultivares crus e cozidos de feijão-caupi. Etapas da digestão BRS Aracê (mg EAG.100-1 g) BRS Tumucumaque (mg EAG.100-1 g) Grão cru Grão cozido Grão cru Grão cozido Antes da digestão 227,98 ± 4,12ªA 126,58 ± 0,00aA 297,23 ± 4,24ªA 147,15 ± 6,94bA Oral 228,70 ± 2,27ªA 135,37 ± 0,00bB 281,80 ± 2,27ªB 154,68 ± 0,00bB Gástrica 328,67 ± 0,00aB 87,31 ± 0,00bC 277,18 ± 4,55ªC 88,86 ± 2,19bC Duodenal 367,40 ± 0,16ªC 107,81 ± 5,23bD 312,24 ± 0,00aD 93,00 ± 5,23bD Colônica 34,00 ± 0,00aD 19,52 ± 0,00bE 32,39 ± 2,27ªE 16,30 ± 2,27bE Letras subscritas minúsculas iguais entre os tipos de feijão cru e cozido, não há diferença significativa entre as médias segundo teste t de Student, ao nível de 5% p ≤ 0,05, IC95%. Letras maiúsculas iguais entre as fases, não há diferença significativa entre as médias segundo o teste do one way ANOVA: post Hoc multiple comparisons, utilizou-se o teste de Tukey ao nível de 5% p < 0,05, IC95%.  Após a digestão, houve diferença no comportamento das cultivares cruas e cozidas. Observou-se que houve um aumento no teor destes compostos após a DG (grãos crus), até a fase duodenal, resultado este condizente com outros estudos semelhantes (HACHIBAMBA et al., 2013; MTOLLO; GERRANO; MELLEM, 2017). Contudo, Nderitu et al. (2013) obtiveram resultados diferentes, o qual observaram uma redução de alguns tipos de ácidos fenólicos e flavonoides após a DG. Além disso, os autores concluíram que mesmo após a digestão, os FT do feijão-caupi inibiram danos induzidos por radicais no DNA e podem reduzir o risco de problemas de saúde relacionados ao estresse oxidativo.    Para os grãos cozidos houve uma diminuição no teor de FT na passagem da fase oral para a gástrica. Na fase colônica é possível verificar uma diminuição no teor destes compostos para ambos os grãos das cultivares cruas e cozidas avaliadas. Para Barba et al. (2017), a fermentação colônica pela microbiota intestinal e as interações entre estes compostos e a microbiota intestinal são responsáveis pela formação de metabólitos que são efetivamente absorvidos, contribuindo para os efeitos benéficos à saúde dos polifenois ingeridos.  Na Tabela 2 a seguir demonstra-se a atividade antioxidante pelo método ABTS, antes e após a DG. Antes da digestão, observou-que após o cozimento houve uma diminuição na atividade antioxidante, resultado já reportado por Barros et al. (2017) e Mtolo, Gerrano e Mellem (2017).   Tabela 2 – Atividade antioxidante antes e após a simulação da digestão gastrointestinal in vitro considerando cada fase, em grãos de cultivares crus e cozidos de feijão-caupi. Etapas da digestão BRS Aracê (μmol.Trolox.100g-1) BRS Tumucumaque  (μmol.Trolox.100g-1) Grão cru Grão cozido Grão cru Grão cozido Antes da digestão 799,21 ± 15,71ª A  428,88 ± 6,74bA 837,73 ± 15,40ªA 528,92 ± 17,84ªA Oral 437,67 ± 1,87ª C  398,84 ± 0,00bC 436,30 ± 0,00aC 300,18 ± 0,00aC Gástrica 794,51 ± 0,00a AB 517,15 ± 0,00bB 1164,53 ± 26,16ªB 584,70 ± 0,00aB Duodenal 1582,77 ± 0,00a D 1579,22 ± 5,02ªD  1654,28 ± 26,54ªD  703,30 ± 2,65ªD Colônica 227,98 ± 0,00a E 203,96 ± 0,02bE 227,98 ± 0,00aE 200,70 ± 0,00aE Letras subscritas minúsculas iguais entre os tipos de feijão cru e cozido, não há diferença significativa entre as médias segundo teste t de Student, ao nível de 5% p ≤ 0,05, IC95%. Letras maiúsculas iguais entre as fases, não há diferença significativa entre as médias segundo o teste do one way ANOVA: post Hoc multiple comparisons, utilizou-se o teste de Tukey ao nível de 5% p < 0,05, IC95%.  Para os grãos crus e cozidos, houve um aumento da atividade antioxidante na passagem das fases oral para gástrica, e gástrica para duodenal. Considerando somente a fase duodenal, os resultados do presente estudo são semelhantes aos obtidos por Mtolo, Gerrano e Mellem (2017), que mostraram que houve uma diminuição significativa na atividade antioxidante após o processamento e um aumento desta após a digestão. Para Barba et al. (2017), é importante considerar alguns efeitos benéficos da AA dos compostos bioativos não absorvidos, que pode ser importante no estômago e nos intestinos, uma vez que estes órgãos são constantemente expostos às espécies reativas de oxigênio (EROs). Assim, estes compostos têm um efeito local na manutenção do equilíbrio redox e consequentemente podem impedir o desenvolvimento de doenças gastrintestinais relacionadas à geração de EROs durante o processo de digestão, mesmo quando não absorvidos.     CONCLUSÃO  Concluiu-se que, após o cozimento, houve uma redução no conteúdo de compostos fenólicos totais e atividade antioxidante nas cultivares de feijão-caupi avaliadas. A digestão simulada in vitro dos grãos das cultivares promoveu um aumento no teor de compostos fenólicos e na atividade antioxidante, demonstrando que possivelmente no organismo in vivo, estes compostos podem estar acessíveis para as células do trato gastrointestinal e exercer seus efeitos benéficos à saúde no organismo.    REFERÊNCIAS ALMINGER, M. et al. In Vitro Models for Studying Secondary Plant Metabolite Digestion and Bioaccessibility. Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety, v. 14, p. 413-436, 2014.   BARBA, F. J. et al. Bioaccessibility of bioactive compounds from fruits and vegetables after thermal and nonthermal processing. Trends in Food Science & Technology, .v. 67, p. 195-206, 2017.   BARROS, N. V. A. et al. Effect of cooking on the bioactive compounds and antioxidant activity in grains cowpea cultivars. Revista Ciência Agronômica, v. 48, n. 5 (Especial), p. 824-831, 2017.  FOGLIANO, V. et al. In vitro bioacessibility and gut biotransformation of polyphenols present in the water-insoluble cocoa fraction. Molecular Nutrition & Food Research, v. 55, p. 1-12, 2011.  HACHIBAMBA, T. et al. Effect of simulated gastrointestinal digestion on phenolic composition and antioxidant capacity of cooked cowpea (Vigna unguiculata) varieties. International Journal of Food Science and Technology, v. 48, p. 2638–2649, 2013.   MINEKUS, M. et al. A standardised static in vitro digestion method suitable for food – an international consensus. Food & Function, v. 5, p. 1113–1124, 2014.   MTOLO, M.; GERRANO, A.; MELLEM, J. Effect of simulated gastrointestinal digestion on the phenolic compound content and in vitro antioxidant capacity of processed Cowpea (V. unguiculata) cultivars. Cyta – Journal of Food, v. 15, n. 3, p. 391–399, 2017.   NDERITU, A. M. et al. Phenolic composition and inhibitory effect against oxidative DNA damage of cooked cowpeas as affected by simulated in vitro gastrointestinal digestion. Food Chemistry, v. 141, n. 3, p. 1763–1771, 2013.  RE, R. et al. Antioxidant activity applying an improved ABST radical cation decolorization assay. Free Radical Biology & Medicine, v. 26, n. 9-10, p. 1231- 1237, 1999.  SINGLETON, V. I.; ROSSI, J. Colorimetry of total phenolic with phosphomolybdic-phosphotungstic acid agents. American Journal of Enology and Viticulture, v. 16, n. 3, p. 144-158, 1965.     

Efeito da digestão gastrointestinal simulada no teor de compostos bioativos em cultivares biofortificadas de feijão-caupi.

http://www.alice.cnptia.embrapa.br/bitstream/doc/1117881/1/ResumoExpandidoVCONACFreitas2etal2019.pdf

Efeito da digestão gastrointestinal simulada no teor de compostos bioativos em cultivares biofortificadas de feijão-caupi.

Abstract

Similar works

Full text

Available Versions

Repository Open Access to Scientific Information from Embrapa