Prospecção da capacidade antioxidante e potencial efeito prebiótico de compostos liberados após digestão in vitro de farinhas desengorduradas de girassol, palmiste e castanha-de-caju

Abstract

A valorização de co-produtos agroindustriais surge como uma tendência mundial no contexto da sustentabilidade, como meio de tornar o agronegócio mais rentável, aumentar a oferta de alimentos no mundo e extrair compostos bioativos benéficos à saúde. Os co-produtos resultante da extração do óleo vegetal, as farinhas desengorduradas de palmiste (FDP), girassol (FDG) e castanha-de-caju (FDC) foram estudadas nesse trabalho como potencial fonte de proteínas vegetais, fibras dietéticas e compostos fenólicos capazes de desenvolver capacidade antioxidante e potencial efeito prebiótico após a digestão simulada. Dessa forma, este estudo teve por objetivo avaliar o efeito da digestão gastrointestinal in vitro (DGI) na bioacessibilidade de proteínas e fenólicos, bem como avaliar seu impacto na capacidade antioxidante e potencial efeito prebiótico. A digestão consistiu-se da fase oral (10 min, em pH 7), gástrica e intestinal, ambas conduzidas por 2 h cada, em pH 3 e 7, respectivamente. Toda DGI foi realizada a 37°C, sob agitação de 90 rpm. Para interromper a DGI, o volume total foi aquecido a 90°C / 10 min e resfriado a 4°C. As frações, solúvel (Ds) e insolúvel (Di), foram separadas por centrifugação (3645 x g / 30 min/ 4°C) e liofilizadas. Estudos preliminares mostraram a necessidade de realizar um pré-tratamento na FDP para aumentar sua solubilidade. Todas as matérias-primas tiveram sua composição físico-química determinada. Nas amostras de FDG, FDP, FDC e suas respectivas frações solúveis (Ds-G, DsP e Ds-C) foi determinado o perfil de aminoácidos totais e a distribuição de peso molecular (PM) por SE-FPLC. Extratos aquosos e hidroalcóolicos foram feitos para determinar compostos fenólicos totais por reagente de Folin-Ciocalteau e capacidade antioxidante pelos métodos de ORAC, ABTS, DPPH e proteção ao DNA. As frações insolúveis (Di) dos digeridos de FDP (Di-P), FDG (Di-G) e FDC (Di-C) foram utilizadas como fonte de carbono em meio de cultura MRS, nos quais inoculou-se cepas de bactérias probióticas comerciais (Lactobacillus acidophilus, Lactiplantibacillus plantarum e Bifidobacterium animalis). A distribuição de PM mostrou que 83,24%, 73,47% e 35,06% dos compostos proteicos na Ds-C, Ds-G e Ds-P apresentam PM no intervalor de 0,1 kDa <PM< 3 kDa, importante para exercer bioatividades. O escore químico das proteínas se mostrou adequado para as farinhas e a DGI aumentou a solubilidade de aminoácidos antioxidantes (comotirosina e triptofano). As Ds-G, Ds-P e Ds-C apresentaram maior teor de compostos fenólicos e capacidade antioxidante que as respectivas farinhas em todas as análises. A Di-C ocasionou crescimento superior aos tratamentos controles de Bifidobacterium lactis BB-12, possuindo carboidratos não digeríveis passíveis de serem fermentados por esta bactéria. Concluindo, a DGI liberou compostos bioativos, como peptídeos e compostos fenólicos, que apresentam capacidade antioxidante e a fração Di-C apresentou potencial efeito prebiótico.

Agroindustry by-products valorization rises as a worldwide trend in the sustainability context, an attempted to increase agribusiness profitability, the food supply worldwide and to extract biocomponents that have health benefits. The co-products generated through vegetable oil extraction, as defatted flours of palm kernel (FDP), sunflower (FDG) and cashew nut kernel (FDC) were studied as plant proteins, dietary fibers and phenolic compounds potential source, capable of antioxidant capacity and potential prebiotic effect development. This study aimed to evaluate the in vitro gastrointestinal digestion (DGI) impact on the plant proteins and phenolic compounds bioaccessibility, as well its impact on the antioxidant capacity and potential prebiotic effect. The digestion was consisted of an oral phase (10 min, at pH 7), gastric and intestinal phases, both during 2 h each, at pH 3 and 7, respectively. All the DGI was accomplished at 37 °C, under 90 rpm stirring. For DGI interruption, the whole volume was heated up to 90°C / 10 min and then cooled down to 4°C. The soluble (Ds) and insoluble (Di) fractions were separated by centrifugation (3645 x g / 30 min/ 4°C), and then freeze-dried. Preliminary studies have shown the necessity to pretreat the FDP in order to increase its solubility. All raw materials have had their physicochemical composition determined. Samples of FDG, FDP, FDC and their respective soluble fractions (Ds-G, Ds-P and Ds-C) were used to determine total amino acid profile and molecular weight (MW) distribution by SE-FPLC. Aqueous and hydroalcoholic extracts were made aiming to determine total phenolics compounds by Folin-Ciocalteau reagent and antioxidant capacity through the ORAC, ABTS, DPPH and DNA protection methods. The insoluble fractions of FDP (Di-P), DFG (Di-G) and FDC (Di-C) were used as carbon source in MRS media, where commercial strains of probiotic bacteria were inoculated (Lactobacillus acidophilus, Lactiplantibacillus plantarum and Bifidobacterium animalis). The MW distribution showed that 83.24%, 73.47% and 35.06% of Ds-C, Ds-G and Ds-P soluble compounds had MW from 0.1kDa to 3kDa, which is important to develop bioactivities. The protein’s amino acid scores were adequate and the DGI increased the solubility of antioxidant amino acid (such as tyrosine and tryptophan). The Ds-G, Ds-P and Ds-C fractions showed higher phenolic compounds and antioxidant capacity compared to their respective flour in all assays. The Di-C lead to a Bifidobacterium lactis BB-12 growth higher than the negative control, suggesting the presence of non-digested carbohydrates which could be fermented by the bacteria. In conclusion, the DGI released bioactive compounds, as peptides and phenolic compounds which showed antioxidant capacity and the Di-C fraction showed potential prebiotic effect.