Pigmentos naturais de alimentos benéficos à saúde humana Fórum "Da Pesquisa Básica à Clínica: Mapeando Competências na Unicamp" Pigmentos naturais de alimentos benéficos à saúde humana Profa. Dra. Adriana Z. Mercadante Departamento de Ciência de Alimentos Faculdade de Engenharia de Alimentos Fone: 3521 2163 e-mail: azm@fea.unicamp.br 26/04/2011

Laboratório de Química de Alimentos - FEA ANTOCIANINAS e outros fenólicos CAROTENÓIDES composição frutas tropicais HPLC-PDA-MS/MS produção por microrganismos estabilidade e mecanismos microencapsulamento quencher 1O2 in vitro scavenger ROS e RNS in vitro cor instrumental composição frutas tropicais HPLC-PDA-MS estabilização estabilidade e mecanismos microencapsulamento quencher 1O2 in vitro scavenger radicais livres in vitro cor instrumental Grupo de Pesquisa “Estudos de corantes naturais”

carotenóides FUNÇÕES E AÇÕES RELACIONADAS À SAÚDE redução do risco de doença cardiovascular atividade de vitamina A redução do risco de cancer carotenóides redução do risco de degeneração macular relacionada à idade melhora sistema imunológico redução do risco de formação de catarata

Antocianinas Alegações de ações relacionadas à saúde antocianinas reduzem o risco de doenças coronarianas propriedades positivas diabetes propriedades positivas obesidade antocianinas Antocianinas auxiliam no tratamento de doenças circulatórias auxiliam no tratamento de doenças inflamatórias estabilização DNA

CAROTENÓIDES licopeno b-caroteno luteína bixina + 700 isolados Dunaliella production plant b-caroteno luteína bixina + 700 isolados

antocianinas -açúcar + 500 isolados

fontes da Amazônia de -caroteno fruta -caroteno car totais valor vit A (g/g) (g/g) (RE/100g) Buriti 372 514 7280 Abricó 20 63 688 Marimari 23 38 605 Pupunha 56 198 1491 Physalis 62 81 1108 Tucumã 47 63 850

açaí FEA- Unicamp FCFRP-USP Compostos fenólicos Carotenóides antocianinas FCFRP-USP

FEA- Unicamp Piquiá (Caryocar villosum (Aubl.) Pers) em andamento Composição centesimal Análises colorimétricas (CIELAB) Composição fitoquímica: Carotenóides totais Compostos fenólicos totais Flavonóides totais Taninos condensáveis e hidrolisáveis. HPLC-DAD-MS/MS Compostos fenólicos (ESI) Carotenóides (APCI) Capacidade antioxidante: ABTS Porcentagem de proteção contra 1O2 ORAC (ROO●) ROS e RNS (O2-, H2O2, HOCl, 1O2, NO, ONOO-). FEA- Unicamp em andamento FCFRP-USP

Maná-cubiu (Solanum sessiflorum) Avaliação da capacidade antioxidante Preparo da amostra Maná-cubiu (Solanum sessiflorum) Retirada das partes não comestíveis e congelamento rápido com nitrogênio líquido Fruta originária da Amazônia, com várias alegações populares (tratamento da diabetes, reumatismo crônico, doenças de pele, hipertensão e colesterol elevado) Liofilização e trituração da amostra Embalagem a vácuo e estocagem -70oC FEA- Unicamp Análises In vitro In vivo fase inicial Identificação e quantificação de compostos bioativos por HPLC-DAD-MS/MS Avaliação da capacidade antioxidante Ensaio cometa Teste do micronúcleo Glutationa tecidual e peroxidação lipídica Expressão do genes iNOS e COX-2 Compostos fenólicos Carotenoides FCFRP-USP Desativação de ROS (ROO, 1O2, H2O2 , OH, O2-, HOCl Desativação de RNS (NO, ONOO-)

Composição de compostos bioativos Chrysobalanus icaco Psidium eugeniaefolia Popularmente conhecido no Brasil como Guajiru e Ajuru, ocorre na região litorânea em todas as Américas. popularmente conhecida como como araçaúna e araçá preto, encontrada em toda a extensão da Mata Atlântica fase inicial Caracterização dos carotenóides por HPLC-PDA-MS/MS Caracterização dos fenólicos por HPLC-PDA-MS/MS Identificação das antocianinas por RMN Prof. Andersen, Noruega

MICROENCAPSULATION Spray-drier wall core protection

Efeito protetor de microcápsulas de licopeno LUZ lípides proteínas vitaminas N H C 2 O 3 Riboflavina (Rf)  tempo de vida útil Oxidação  qualidade => off flavor FOTO-OXIDAÇÃO LEITE 3Rf* O2- 1O2 Rf+ Microcápsula de Licopeno em GA

6.5 g/L of lycopene-gum arabic/sucrose microcapsule Efeito protetor de microcápsulas de licopeno na foto-oxidação das vitaminas de leite dark vitamin D3 vitamin A + lycopene MIC + lycopene MIC time (h) 46% 45% light 6.5 g/L of lycopene-gum arabic/sucrose microcapsule

FEA-Unicamp FOTO-PROTEÇÃO DE VITAMINAS EM LEITE kqRf contribution < 5%: kq O2 (1g) + Lyc-MIC O2 (3g) + Lyc-MIC + oxidation products ~ 1.5% inner-filter effect laser-induced time-resolved absorption or emission spectroscopy contribution ~ 40%: kqRf 3Rf* + Lyc-MIC Rf + Lyc-MIC and/or products kqRf 3Rf* + MIC Rf + MIC UNSE - Argentina isolamento licopeno, encapsulamento, estocagem do leite e análise de vitaminas FEA-Unicamp

FEA-Unicamp Argentina FEA- Unicamp In vitro pergunta: o encapsulamento modula a ação antioxidante do carotenóide? FEA-Unicamp Argentina FEA- Unicamp In vitro Desativação de outras ROS/RNS por diferentes carotenóides e derivados de tocoferol (estudo em andamento) In vivo FCFRP-USP Avaliação da atividade antimutagênica do beta-caroteno micro-encapsulado em células de ratos tratadas com o antitumoral doxorrubicina (resultados em fase de análise)

Dificuldades Vantagens Biodiversidade brasileira Compostos estão presentes na faixa de mg/100 g de alimento Carotenóides e antocianinas possuem baixa estabilidade Maioria dos padrões de carotenóides e antocianinas são muito caros Variação natural da composição do mesmo alimento de um lote para outro Vantagens Biodiversidade brasileira Incentivo para cultura de frutas “nativas”

Fapesp - projeto temático: Avaliação integrada da estabilidade e propriedades funcionais de pigmentos naturais de alimentos Matérias primas alimentares Desenvolvimento de iogurte e queijo com adição de luteína Extração dos pigmentos ROS e RNS corantes/padrões capacidade antioxidante Carotenóides Antocianinas Clorofila Encapsulamento fenólicos Sistemas alimentíceos Identificação Medida de cor Estabilidade: cinética e identificação de derivados voláteis e não voláteis UNICAMP USP Quantificação Atividade in vivo Atividade antioxidante Atividade antimutagênica Interações e sinergismo Absorção

Profa. Dra. Adriana Z. Mercadante (FEA-Unicamp) Prof. Dr. Claudio D. Borsarelli (Universidad Nacional de Santiago del Estero (UNSE) - Argentina) Prof. Dr. Antonio Meléndez-Martínez (Universidad de Sevilla – Espanha) Profa. Dra. Maria de Lourdes P. Bianchi e Profa. Dra. Lusânia Antunes (FCFRP-USP) Profa. Dra. Beatriz Cordenunsi (USP - São Paulo) Profa. Dra. Marta Toledo Benassi e Prof. Dr. Fábio Yamashita (Universidade Estadual de Londrina (UEL)) Dr. Max Hugentobler (DSM Nutritional Products - Suiça)

Confraternização Natal 2010 obrigada! Confraternização Natal 2008