Análise química e avaliação das atividades biológicas e comportamentais de extratos de frutas ricas em compostos fenólicos (mirtilo e amora-preta)

Abstract

O presente estudo teve como objetivos: determinar o teor dos polifenóis: flavonóides e antocianos totais presentes nos extratos de mirtilo (Vaccinium ashei) e amora preta (Rubus sp) por espectrofotometria; desenvolver e validar uma metodologia analítica para a caracterização dos extratos por cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE), identificar, isolar e quantificar os principais compostos; avaliar a atividade anticolinesterásica, antioxidante frente à difenilpicrilhidrazol (DPPH) e anti-quimiotática in vitro; realizar a dosagem de aminas biogênicas no cérebro, investigar as possíveis atividades antinociceptiva, antiinflamatória, antiepiléptica, cognitiva e neuroprotetora do extrato de Vaccinium ashei, e o efeito neuroprotetor de um composto isolado a partir de Rubus: a cianidina, em vários modelos experimentais in vivo, em ratos e camundongos. Os perfis cromatográficos apresentaram compostos comuns às duas amostras; onde foram identificados 4 flavonóides, sendo hiperosídeo, quercitrina e isoquercitrina comuns a ambos extratos, e a rutina confirmada apenas em Rubus. Cinco antocianidinas foram identificadas em Vaccinium: delfinidina, cianidina, petunidina, peonidina e malvidina, e a cianidina em Rubus. Os resultados demonstraram, diferenças nas quantidades totais de polifenóis, flavonóides e antocianos. Todos os extratos, apresentaram atividade seqüestradora do radical DPPH in vitro. A atividade antiquimiotática in vitro foi comprovada para a fração flavonoídica. Os ensaios biológicos realizados in vivo demonstraram que o extrato preparado a partir de uma mistura de diferentes cultivares de Vaccinium ashei apresentou efeitos antinociceptivos nos testes da formalina sub-plantar, contorções abdominais, placa quente e tail flick. Produziu também efeito neuroprotetor, avaliado pelo ensaio cometa e pelo método de TOSC. Também causou aumento da atividade locomotora, assim como exerceu um efeito ansiolítico em roedores adultos. Facilitou a memória de curta duração e a Memória de longa duração e produziu um aumento de 5-HT no estriado e hipocampo de ratos adultos. Foi observado também que a cianidina isolada exerceu atividade neuroprotetora conforme avaliado pelo método de TOSC em ratos adultos. Não foram observadas diferenças significativas no modelo de epilepsia, entre o grupo tratado e o grupo controle, assim como não foram detectadas alterações no sistema dopaminérgico. Em síntese, os dados analisados em conjunto, permitem sugerir que o extrato de Vaccinium ashei e compostos isolados a partir de Rubus sp., como a cianidina, apresentam importante efeito neuroprotetivo, antinociceptivo e cognitivo, e nesta ação está envolvida a participação direta ou indireta dos receptores serotonérgico, acetilcolinérgicos, opióides e de citocinas pró-inflamatórias. Neste sentido, foram obtidos avanços significativos acerca dos mecanismos de ação de ambos gêneros o que torna o seu extrato e seus princípios ativos interessantes para o aproveitamento e desenvolvimento de novos alimentos funcionais e/ou nutracêuticos.

The objectives of this study were: comparing total phenolics, total anthocyanins and antioxidant capacity in appropriate berry samples from selected cultivars of the Vaccinium ashei and Rubus. A reliable HPLC procedure for determining the profile, quantifying and isolating of major compounds present in the extracts have been developed. The potential effects of the extracts were observed by chemotaxis assay, by acetilcholinesterasic inhibition, and their antioxidant properties evaluated using 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl (DPPH) in vitro. Otherwise, we examined the antinociceptive, antiinflammatory, cognitive, anti-epileptic and neuroprotective effects of the extract of Vaccinium ashei in several experimental models in vivo, as well as biogenic amine concentration, in specific brain regions in rats and mice. In addition, it was tested the efficacy of oral administration of cyanidin-3-glucoside extracted from Rubus sp. in lipid peroxidation in brain rats (TOSC). An HPLC method for the analysis of anthocyanidins and flavonoids in berries extracts have been developed. The data obtained show that various compounds are common in the fruits analyzed, and four flavonoids were identified: hyperoside, quercetrin and isoquercitrin occurring in both fruits, and rutin occurring only in Rubus. Five anthocyanidins were identified in Vaccinium: delphinidin, cyanidin, peonidin, petunidin, and malvidin, and in Rubus cyanidin 3-glucoside was the major anthocyanin. We found that the flavonoids fractions significantly have inhibited migration celullar and acetilcholynestarase, and both total extract and fractions exhibited strong antioxidant activity. The extract (a mixture from the different cultivars) significantly enhanced short and long-term memory in the inhibitory avoidance task, induced an increase in the number of crossings during open field habituation, and had an anxiolytic effect in the elevated plus-maze task. These processes are accompanied by alterations in serotonin (5-HT) in the striatum, and the hippocampus. Cyanidin 3-glucoside isolated significantly reduced lipid peroxidation in hippocampal tissue in rats. In conclusion, the data from the current study show that the Vaccinum extract produce an important neuroprotective, cognitive and antinociceptive effect, which could be related with a direct or indirect interaction with the serotonergic, cholinergic, opioids receptors and pro-inflammatory cytokines. On the other hand, the extract don’t have protected the pentilenotetrazole-induced convulsions in mice, or influenced the memory retention in old rats when accessed in the step-down inhibitory avoidance, and showed no anxiolytic action in an elevated plus maze. The Vaccinium ashei extract did not alter locomotor activity, and the dopamine concentration in adult or old rats.