Bioacessibilidade de compostos bioativos de flores comestíveis e frutas vermelhas

Orientador: Prof. Dr. Charles Windson Isidoro Haminiuk

Coorientadora: Profa. Dra. Giselle Maria Maciel

Tese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Alimentos. Defesa : Curitiba, 25/08/2022

Inclui referências

Resumo: Flores comestíveis e frutas vermelhas apresentam compostos fenólicos e características antioxidantes, o que proporcionam benefícios à saúde e propriedades tecnológicas. No entanto, durante o processo de digestão gastrointestinal, ocorre a exposição destes compostos a diferentes pHs, enzimas, sais biliares e fermentação por micro-organismos presentes no intestino. Este processo pode modificar estruturas de compostos fenólicos, influenciando nas suas propriedades biológicas. Assim, tecnologias vêm sendo desenvolvidas para a preservação de tais compostos. Os Capítulos 1 e 2 abordam estes aspectos detalhadamente para flores comestíveis e frutas vermelhas, respectivamente. O Capítulo 3 investiga os efeitos da digestão gastrointestinal em extratos de flores comestíveis como capuchinhas e rosas comestíveis, obtendo importantes modificações nas 38 estruturas químicas dos compostos bioativos individuais, analisadas por UPLC-HRMS, e nas propriedades biológicas como atividades antioxidante e antibacteriana. No Capítulo 4, o efeito da digestão simulada completa (incluindo todas as fases: oral, gástrica, intestinal e fermentação colônica) nas antocianinas das frutas vermelhas foi analisado. Infelizmente as antocianinas (analisadas por HPLC-DAD-MS) são compostos altamente sensíveis e foram degradadas durante o processo digestivo. Apesar da perda das antocinaninas, as atividades antioxidantes remanescentes indicaram que outras classes de compostos fenólicos (não analisados por cromatografia) ainda estavam presentes. Por fim, no Capítulo 5 foi aprimorado um ingrediente usado para elaboração de bubble teas. Trata-se de pérolas revestidas de alginato de cálcio contendo extratos fenólicos de flores e frutas vermelhas líquidos no seu interior. As análises de imagem (MEV-EDS e AFM) indicaram que ocorre uma adsorção de compostos fenólicos do extrato na parede interna das bolhas. Durante a digestão gastrointestinal simulada os compostos fenólicos foram liberados, resultados que foram evidenciados por HPLC-DAD e análises colorimétricas. Dessa forma, este trabalho analisa os efeitos da digestão simulada em compostos bioativos diferentes matérias-primas, e propõe uma alternativa para preservação destes compostos na área de alimentos.

Abstract: Edible flowers and red fruits have phenolic compounds and antioxidant characteristics, which provide health benefits, and have technological properties. However, during gastrointestinal digestion, these compounds are exposed to different pHs, enzymes, bile salts, and fermentation by microorganisms in the intestine. This process can modify the structures of phenolic compounds, influencing their biological properties. Thus, technologies have been developed for the preservation of such compounds. Chapters 1 and 2 discussed these topics in detail for edible flowers and berries. Chapter 3 investigated the effects of gastrointestinal digestion on extracts from edible flowers such as nasturtiums and edible roses, obtaining important changes in the 38 chemical structures of the individual bioactive compounds, analyzed by UPLC-HRMS, and in biological properties such as antioxidant and antibacterial activities. In Chapter 4, the effect of complete simulated digestion (including all phases: oral, gastric, intestinal, and colonic fermentation) on the anthocyanins of berries were analyzed. Unfortunately, anthocyanins (analyzed by HPLC-DAD-MS) are highly sensitive compounds and were degraded during the digestive process. Despite the losses of anthocyanins, the remaining antioxidant activities indicated that other classes of phenolic compounds (not analyzed by chromatography) were still present. Finally, Chapter 5 improved an ingredient used for making bubble teas. These are calcium alginate-coated pearls containing liquid phenolic extracts of flowers and red fruits inside. The image analysis (SEM-EDS and AFM) indicated that there is an adsorption of phenolic compounds from the extract on the inner wall of the bubbles. During simulated gastrointestinal digestion phenolic compounds were released, results that were evidenced by HPLC-DAD and colorimetric analyses. Thus, this work analyzes the effects of simulated digestion on bioactive compounds in different raw materials and proposes an alternative for preserving these compounds in the food field.