Avaliação tecnológica e atividade antioxidante de produtos secos por spray-drying de ilex paraguariensis A. St. Hil.-aquifoliaceae (erva-mate)

Abstract

Avaliação tecnológica e atividade antioxidante de produtos secos por spray-drying de Ilex paraguariensis A. St. Hil. – Aquifoliaceae (erva-mate) Ilex paraguariensis A. St. Hil. é uma espécie popularmente conhecida como erva-mate. O presente trabalho refere-se ao desenvolvimento e caracterização tecnológica de produtos secos por spray-drying, a partir de solução extrativa aquosa de I. paraguariensis, bem como de frações polifenólicas. Adicionalmente foi desenvolvido e validado um método de cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE) para a quantificação de polifenóis presentes tanto na matéria-prima vegetal como nos produtos secos. O método mostrou-se adequado para a quantificação de polifenóis em todas as preparações de I. paraguariensis. Quatro produtos secos por spray-drying foram preparados a partir do decocto. Entre os quatro produtos, o produto contendo 30 % de Aerosil® (PSI-A) apresentou as melhores características tecnológicas e de estabilidade frente à fotodegradação. Na avaliação da atividade antioxidante, no modelo experimental in vitro, tanto os produtos secos como as frações polifenólicas demonstraram atividade antioxidante, de maneira dose-dependente, caracterizada pela redução da quimiluminescência no ensaio de TRAP, baixos níveis de TBARS e aumento da atividade scavenger de radicais hidroxila. Fatias de fígado de ratos foram utilizadas como modelo ex vivo. Entre os produtos por spray-drying testados PSI-A e PSI-D e a fração FAB foram eficazes na redução da produção de TBARS quando comparados ao controle pré-incubado com ter-butilhidroperóxido (t- BHT), corroborando os ensaios in vitro. Para o ensaio in vivo empregou-se o modelo de dano hepático induzido por tetracloreto de carbono (CCl4), sendo o produto seco PSI-A selecionado para avaliação com base nos resultados obtidos na caracterização tecnológica. A administração de PSI-A, por via oral, durante 30 dias, na dose de 386 mg/kg, resultou em dano hepático menor, evidenciado por níveis menores de lipoperoxidação e maior atividade das enzimas superóxido desmutase e catalase, quando comparados ao controle. O conjunto de resultados sugere que o desenvolvimento tecnológico dos produtos secos, bem como de frações purificadas apresentou atividade antioxidante significante medida em ensaios in vitro e ex-vivo. Adicionalmente, os resultados também evidenciam efeito hepatoprotetor frente ao estresse oxidativo e dano hepático provocado pelo tetracloreto de carbono, medidos em ensaios in vivo. Estudos adicionais visando a investigar o papel destes produtos em patologias em que o estresse oxidativo parece estar envolvido são necessários.

Ilex paraguariensis A. St. Hil. is a plant specie traditionally known as maté. The present work was designed in view to develop, in semi-industrial scale, spray-dried extracts of Ilex paraguariensis from aqueous extracts as well as polyphenol fractions. Four spray-dried extracts were prepared from the aqueous extract using different excipients. In order to quantify the polyphenols present in raw plant material, spray-dried extracts and polyphenol fractions, a liquid chromatography (LC) method was validated. The spray-dried extract containing 30% of Aerosil® (SPD-A) presented the best technological characteristics and photostability. In vitro antioxidant activity evaluation of both spray-dried extracts and polyphenolic fractions showed a dose-dependent antioxidant activity. Quimiluminescence reduction in TRAP assay, low TBARS content and hydroxyl free radicals scavenger activity were observed. Rats liver slices were used for antioxidant test in ex vivo model.SPD-A and SPD-D (containing 15% of Aerosil® and 15% of Avicel®) spray-dried extracts and polyphenol fraction FAB were able to reduce TBARS production when compared to the control group preincubated with ter-butylhydroperoxide (t- BHT). Based on the technological characteristics and photostability, PSI-A spray-dried extract was selected for in vivo antioxidant activity evaluation using carbon tetrachloride (CCl4) induced hepatic damage as a model. Oral administration of 386 mg/kg of SPD-A during 30 days resulted in decreased liver damage as a consequence of lower lipoperoxidation levels and higher activity of superoxide dismutase and catalase enzymes when compared to a control group. In synthesis, the results suggest that both spray-dried extracts and purified fractions presented significant in vitro and ex vivo antioxidant activity. Additionally, in vivo antioxidant activity evaluation demonstrated a hepatic protection effect against oxidative stress and carbon tetrachlorideinduced damage. Further experiments aiming to investigate both spray-dried extracts and polyphenol fractions function in diseases involving oxidative stress represent a very interesting perspective.