Orientadora: Nina WaszczynskyjTese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de  Tecnologia, Programa de Pós-Graduaçao em Tecnologia de Alimentos. Defesa: Curitiba, 2004Inclui bibliografi

Degaspari, Claudia Helena

Repositório Digital Institucional da UFPR

Propriedades antioxidantes e antimicrobianas dos frutos da aroeira (Schinus terebenthifolius Raddi)

Universidade Federal do Paraná

 CLÁUDIA HELENA DEGÁSPARI             PROPRIEDADES ANTIOXIDANTES E ANTIMICROBIANAS DOS FRUTOS DA AROEIRA (Schinus terebenthifolius Raddi).       Tese apresentada ao Curso de Pós-Graduação ao nível de Doutorado para o Programa de Pós-Graduação em Tecnologia de Alimentos, Setor de Tecnologia da Universidade Federal do Paraná.              CURITIBA 2004                    ii                                      Andar com fé eu vou, que a fé não costuma falhar...  Gilberto Passos Gil Moreira  iii                                      A Deus Pai, todo poderoso, Criador do céu e da terra.    ivAGRADECIMENTOS   - Ao meu marido João, por ser fiel na alegria e na tristeza; - Aos meus pais, por todo amor; - À minha orientadora, pelas trocas de idéias ao longo do trabalho; - Aos técnicos de laboratório da Universidade Tuiuti do Paraná: Bruno, Carlos, Letícia e Simone, pela importante ajuda; - Ao Prof. Dr. Olavo Araujo Guimarães da Faculdade de Ciências Biológicas da UFPR, por me ajudar a identificar corretamente a espécie de aroeira que eu havia escolhido para este trabalho; - Ao Ricardo José dos Santos e à Profa. Dra. Maria Inés Genovese da Faculdade de Farmácia da USP, por toda disponibilização de equipamentos e métodos; - Ao Fabio, por me ajudar a colher alguns frutos no meio do trânsito do meio dia; - À Dra. Marcia Regina Beux do Centro de Pesquisa e Processamento de Alimentos da UFPR, por todas as cepas de microrganismos; - À colega Maria Rosa Machado Prado, pelo apoio técnico. - À Freya, por me fazer acreditar que eu conseguiria terminar este trabalho; - À Giovanna, por conseguir rapidamente as bibliografias necessárias;  - Ao Binho, por me ajudar com as referências bibliográficas; - Ao Prof. Dr. Guilherme Lanzi Sassaki Departamento de Bioquímica e Biologia Molecular da UFPR, por me ajudar a liofilizar as amostras; - Ao Prof. Carlos André Domingues Fernandes pelas importantes trocas de idéias.       v SUMÁRIO  LISTA DE ILUSTRAÇÕES ........................................................................... ixLISTA DE TABELAS .................................................................................... xLISTA DE ABREVIATURAS ......................................................................... xiRESUMO ....................................................................................................... xiiABSTRACT ................................................................................................... xiiiINTRODUÇÃO .............................................................................................. 1OBJETIVO .................................................................................................... 3JUSTIFICATIVA ............................................................................................ 3REFERÊNCIAS ............................................................................................. 3CAPÍTULO I - CARACTERIZAÇÃO BOTÂNICA DA AROEIRA ................. 5REFERÊNCIAS ............................................................................................. 11CAPÍTULO II - PROPRIEDADES ANTIOXIDANTES DE COMPOSTOS FENÓLICOS .......................................................................... 131 INTRODUÇÃO ........................................................................................... 132 RADICAIS LIVRES E AS ESPÉCIES REATIVAS DE OXIGÊNIO ............ 143 OXIDAÇÃO DE LIPÍDIOS .......................................................................... 154 COMPOSTOS ANTIOXIDANTES .............................................................. 185 COMPOSTOS ANTIOXIDANTES ARTIFICIAIS ........................................ 206 COMPOSTOS ANTIOXIDANTES NATURAIS .......................................... 217 COMPOSTOS FENÓLICOS DE FONTES VEGETAIS ............................. 238 COMPOSTOS FENÓLICOS TIPO FLAVONÓIDES .................................. 258.1 ANTOCIANINAS ..................................................................................... 298.2 ANTOXANTINAS ..................................................................................... 299 COMPOSTOS FENÓLICOS TIPO NÃO FLAVONÓIDES ......................... 3110 TOCOFERÓIS .......................................................................................... 32REFERÊNCIAS ............................................................................................. 34CAPÍTULO III – PROPRIEDADES ANTIMICROBIANAS DE COMPOSTOS ORGÂNICOS................................................ 411 DESENVOLVIMENTO MICROBIANO EM ALIMENTOS .......................... 41 vi1.1 INTRODUÇÃO ........................................................................................ 411.1.1 Temperatura ......................................................................................... 411.1.2 Atmosfera ............................................................................................. 421.1.3 pH ......................................................................................................... 431.1.4 Atividade de Água ................................................................................ 441.2 SUBSTÂNCIAS COM AÇÃO ANTIMICROBIANA ................................... 441.3 ATIVIDADE ANTIMICROBIANA EM PRODUTOS ALIMENTÍCIOS ....... 48REFERÊNCIAS ............................................................................................. 54CAPÍTULO IV – MÉTODOS PARA OBTENÇÃO DE EXTRATOS VEGETAIS ......................................................................... 571 INTRODUÇÃO ........................................................................................... 572 COLHEITA DA AMOSTRA E ARMAZENAMENTO .................................. 583 EXTRAÇÃO E IDENTIFICAÇÃO DE COMPOSTOS COM PRINCÍPIO ATIVO ..................................................................................................... 594 PREPARO DO EXTRATO PARA ARMAZENAGEM ................................ 635 CARACTERIZAÇÃO FÍSICO-QUÍMICA .................................................... 645.1 DETERMINAÇÃO DE COMPOSTOS FENÓLICOS TOTAIS ................. 675.2 IDENTIFICAÇÃO E QUANTIFICAÇÃO DOS COMPOSTOS FENÓLICOS ........................................................................................... 685.3 DETERMINAÇÃO DE ÍNDICE DE ATIVIDADE ANTIOXIDANTE ........... 726 TESTES MICROBIOLÓGICOS .................................................................. 736.1 CEPAS EMPREGADAS .......................................................................... 736.1.1 Aspergillus niger ................................................................................... 746.1.2 Candida albicans .................................................................................. 756.1.3 Bacillus cereus ..................................................................................... 756.1.4 Escherichia coli ..................................................................................... 766.1.5 Pseudomonas aeruginosa .................................................................... 766.1.6 Salmonella choleraesuis ....................................................................... 776.1.7 Staphylococcus aureus ........................................................................ 776.2 METODOLOGIA APLICADA NOS TESTES MICROBIOLÓGICOS ........ 78REFERÊNCIAS ............................................................................................. 81   viiCAPÍTULO V – MATERIAL, MÉTODOS, RESULTADOS E DISCUSSÃO.. 871 OBTENÇÃO DO EXTRATO VEGETAL .................................................... 871.1 COLHEITA DO MATERIAL ..................................................................... 871.2 EXTRAÇÃO DOS PRINCÍPIOS ATIVOS ................................................ 871.3 PREPARO DO EXTRATO ....................................................................... 882 TESTES FÍSICO-QUÍMICOS ..................................................................... 892.1 DETERMINAÇÃO DE COMPOSTOS FENÓLICOS TOTAIS ................. 892.2 IDENTIFICAÇÃO E QUANTIFICAÇÃO DE COMPOSTOS  FENÓLICOS ........................................................................................... 892.3 DETERMINAÇÃO DO ÍNDICE DE ATIVIDADE ANTIOXIDANTE .......... 903 TESTES MICROBIOLÓGICOS .................................................................. 904 RESULTADOS E DISCUSSÃO ................................................................. 915 CONCLUSÃO ............................................................................................ 1016 SUGESTÃO................................................................................................ 102REFERÊNCIAS ............................................................................................. 102   viiiLISTA DE FIGURAS CAPÍTULO I - CARACTERIZAÇÃO BOTÂNICA DA AROEIRA Figura 01 – Cacho com os frutos da Schinus terebenthifolius Raddi ............ 7Figura 02 – Schinus terebenthifolius Raddi frutificando situada em latitude sul 25º 25’ 36,8” , longitude oeste 49º 17’ 51,0”  e altitude de 892 metros na cidade de Curitiba – PR ..................................... 7CAPÍTULO II - PROPRIEDADES ANTIOXIDANTES DE COMPOSTOS FENÓLICOS Figura 01 – Espécies reativas de oxigênio ou ROS ...................................... 15Figura 02 – Estruturas químicas básicas do núcleo flavan e do núcleo 4-oxo-flavonóide ............................................................................ 26Figura 03 – Estruturas químicas básicas dos principais flavonóides ............ 27Figura 04 – Estruturas químicas básica dos taninos hidrolisáveis ................ 28Figura 05 – Compostos fenólicos tipo não flavonóides ................................. 32Figura 06 – Estrutura química dos principais tocoferóis encontrados na natureza ..................................................................................... 34CAPÍTULO IV – MÉTODOS PARA OBTENÇÃO DE EXTRATOS VEGETAIS Figura 01 – Fluxograma da metodologia aplicada para obtenção de extratos vegetais ........................................................................ 56CAPÍTULO VI – RESULTADOS E DISCUSSÃO Figura 01 – Análise pelo HPLC do extrato alcoólico dos frutos da Schinus terebenthifolius Raddi ................................................................. 96Figura 02 – Análise pelo HPLC do extrato aquoso dos frutos da Schinus terebenthifolius Raddi ................................................................. 97Figura 03 – Placas de Petri com os halos de inibição do crescimento microbiano do Bacillus cereus ATCC 11778 frente a discos impregnados com extrato alcoólico (E), extrato aquoso (A) e diluente metanol (M) ................................................................... 98Figura 04 – Placas de Petri com os halos de inibição do crescimento microbiano do Staphylococcus aureus ATCC 6538 frente a discos impregnados com extrato alcoólico (E), extrato aquoso (A) e diluente metanol (M) ......................................................... 99 ix LISTA DE QUADROS  CAPÍTULO II - PROPRIEDADES ANTIOXIDANTES DE COMPOSTOS FENÓLICOS Quadro 01 – Classificação dos flavonóides de acordo com as nuances de cor, sugrupos e principais compostos ...................................... 26CAPÍTULO III – PROPRIEDADES ANTIMICROBIANAS DE COMPOSTOS FENÓLICOS Quadro 01 – Substâncias químicas com ação negativa sobre o crescimento microbiano ........................................................... 46Quadro 02 - Efeitos antibacterianos de compostos fenólicos em amostras de 500 µg feitas em triplicata ................................................... 49Quadro 03 - Efeitos antifúngicos de compostos fenólicos em amostras de 500 µg feitas em triplicata ........................................................ 50Quadro 04 - Efeitos antimicrobianos de extratos de plantas em amostras de 500 µg feitas em triplicata ................................................... 51CAPÍTULO IV – MÉTODOS PARA OBTENÇÃO DE EXTRATOS VEGETAIS Quadro 01 – Padrões de compostos fenólicos utilizados nos diversos trabalhos consultados .............................................................. 69CAPÍTULO V - MATERIAIS, MÉTODOS E RESULTADOS Quadro 01 – Comparação entre o teor de compostos fenólicos de diversas fontes com a aroeira.................................................................. 93Quadro 02 – Resultados da atividade antioxidante dos extratos dos frutos da Schinus terebenthifolius Raddi comparativamente ao BHT e BHA ....................................................................................... 94Quadro 03 – Resultados do teste de resistência a diversos antiobióticos pelas cepas bacterianas testadas ............................................ 100 xLISTA DE ABREVIATURAS  BHA  BHT CEPPA DNA DPPH EEC EHEC  HPLC IC50  IR  LDL   ORAC  ppm  R2 ROS  SLTs   t-BHQ  UFMG  UFPR UNESP USP  UFC UV  VTs  VLDL   - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - Butil hidroxi anisol Butil hidroxi tolueno Centro de Pesquisa e Processamento de Alimentos Ácido desoxi ribonucléico 2,2-di(4-terci-octilfenil)-1-picrilhidrazil. Escherichia coli enteropatogênica  Escherichia coli entero-hemorrágica Cromatografia líquida de alta performance Concentração de inibição de 50% da reação Infra-vermelho Lipoproteína de baixa densidade  Capacidade de absorbância do radical oxigênio Partes por milhão Raio de correlação Espécies reativas de oxigênio “Shiga-like”  toxinas  t-butil-hidroquinona Universidade Federal de Minas Gerais Universidade Federal do Paraná Universidade Federal Paulista Universidade de São Paulo Unidades formadoras de colônia Ultra-violeta Verotoxinas  Lipoproteína de muito baixa densidade       xi RESUMO  Este trabalho teve como objetivo analisar a atividade antioxidante e antimicrobiana de extratos aquoso e alcoólico obtidos a partir dos frutos da Schinus terebenthifolius Raddi ou aroeira-vermelha, diretamente ligados à quantidade de compostos fenólicos existentes nestes extratos. Os frutos da aroeira apresentam um teor intermediário de compostos fenólicos: inferior ao morango, porém superior a grãos, sendo de 88 µg de catequina/ g de amostra base seca para o extrato obtido pela extração em água quente (extrato aquoso) e 685 µg de catequina/ g de amostra base seca para o extrato obtido pela extração em etanol absoluto (extrato alcoólico). O extrato alcoólico apresentou a flavona apigenina, além de ácido elágico. Já o extrato aquoso apresentou a flavanona naringina. Quanto ao seu poder antioxidante, pode-se concluir que os poderes antioxidantes de ambos os extratos apresentam bom potencial de aplicação, quando se compara aos comumente empregados BHT (butil-hidroxi-tolueno) e BHA (butil-hidroxi-anisol), visto que se trata de extratos vegetais, cujo poder antioxidante é, em geral, mais fraco que os antioxidantes artificiais. O extrato alcoólico, apresentou um poder antioxidante quatro vezes menor que o BHT e o BHA. O extrato aquoso, por sua vez, apresentou um poder antioxidante seis vezes menor que o BHT e o BHA. Com relação à sua ação antimicrobiana, observou-se que o extrato alcoólico apresentou efeito inibitório às cepas de Staphylococcus aureus ATCC 6538 e de Bacillus cereus ATCC 11778, mas sem efeito inibitório para as outros microrganismos testados. O extrato aquoso não apresentou efeito inibitório aos microrganismos testados.  Palavras-chave: Atividade antimicrobiana; atividade antioxidante; aroeira; compostos fenólicos; Schinus terebenthifolius.      xiiABSTRACT  This work had as objective to analyzes the antioxidant and antimicrobial activities of aqueous and alcoholic extracts obtained from of the Schinus terebenthifolius Raddi fruits or aroeira-vermelha, directly linked to the amount of phenolics compouds existent in these extracts. The aroeira fruits present an intermediate quantity of phenolics compouds: inferior to the strawberry, however superior to grains, being of 88 µg of catequine/ g of sample dry base for the extract obtained by the extraction in hot water (aqueous extract) and 685 µg of catequine/ g of sample dry base for the extract obtained by the extraction with absolute etanol (alcoholic extract). The alcoholic extract was shown with the presence of the flavone apigenin, besides elagic acid, while in the aqueous extract it was observed the flavanone naringine. As for its antioxidant power, it can be concluded that both extracts present good potencial for aplication in proctus, when it is compared to the commonly used BHT (butylated hydroxytoluene) and BHA (butylated hydroxyanisole), because it is vegetable extracts, whose antioxidant power is, in general, weaker than the artificial antioxidants. In the case of the alcoholic extract, the same presented a power antioxidant four times smaller than BHT and BHA. The aqueous extract, for its time, presented a power antioxidant six times smaller than BHT and BHA. Regarding its antimicrobial action, it was observed that the alcoholic extract presented inibitory effect to Staphylococcus aureus ATCC 6538 and to Bacillus cereus ATCC 11778, but without effect inibitório for the other tested microorganisms. The aqueous extract didn't present inibitory effect to the tested microorganisms.  Key-words: Antimicrobial activity; antioxidant activity; aroeira; phenolics compouds, Schinus terebenthifolius.   xiii

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