Potencial antioxidante, efeito do processo de secagem e extração de compostos bioativos de pimentas capsicum

Abstract

O Brasil, sendo o centro de diversidade de pimentas do gênero Capsicum, muito contribui para dispersão destas espécies em todo mundo. No entanto, apesar de existirem mais de 20 espécies do gênero e da importância econômica da exploração agrícola, as potencialidades de muitas espécies ainda não foram exploradas e caracterizadas. Este trabalho teve como objetivo caracterizar quanto ao teor de compostos bioativoas e citotoxicidade em células de neuroblastoma humano genótipos de pimentas C. chinense e C. annum provenientes do Banco Ativo de Germoplasma da Embrapa Amazônia Oriental, e do herbário da Universidade Federal do Rio Grande do Sul. Avaliou-se a eficiência do uso do solvente etanol 96% na extração de compostos bioativos (carotenoides, capsaicinoides e ácido ascórbico) em pimentas Capsicum além de identificar as variedades promissoras para serem utilizadas em futuros programas de melhoramento em relação à presença de quantidades expressivas de fitoquímicos e sua atividade antioxidante. Também foi avaliado efeito do processo de secagem em diferentes temperaturas (50 oC, 70 oC, 80 oC) no teor de carotenoides e proposto um modelo matemático que melhor representasse o processo de secagem. Capsaicinoides, carotenoides e ácido ascórbico foram quantificados por cromatografia liquida de alta eficiência - CLAE. A análise de atividade antioxidante foi realizada por meio do método de atividade antioxidante total - TRAP. Pode-se verificar que a concentração e a atividade dos compostos bioativos presentes em pimentas pode ser diretamente relacionado com as propriedades do solvente usado na extração. O etanol foi efetivo na extração de ácido ascórbico e capsaicinoides com destaque para extração de carotenóides. Dentre os cinco amostras analisadas, o acesso Guiana destacou-se em relação aos carotenoides e a citotoxicidade em células de neuroblastoma humano e o genótipo PCL-02 destacou-se com relação à atividade antioxidante, teor de compostos fenólicos e capsaicinoides. Obteve-se também, correlações positivas entre o conteúdo de capsaicinoides e atividade antioxidante (r = 0.87, p <0.05) e entre o conteúdo de compostos fenólicos e carotenoides (r = 0.76, p<0.05). O processo de secagem apresentou-se adequado e possível de ser modelado pelo modelo Dois Termos Exponencial. A secagem à 50 ºC possibilitou um aumento de carotenoides resultando em uma concentração total superior a encontrada na pimenta in natura. A secagem sob temperaturas mais elevadas (70 ºC e 80 ºC) mostrou-se prejudicial às propriedades bioativas em relação ao teor de carotenoides.

Brazil, being the center of Capsicum diversity, greatly contributes to spread of these species worldwide. However, although there are 20 species of the genus and despite the economic importance of farming, the potential of many species have not yet been explored and characterized. This work proposes the characterization the content of compounds bioativoas and cytotoxicity in human neuroblastoma cells of genotypes of Capsicum peppers, C. chinense and C. annum, from the Active Germplasm Bank of Embrapa Eastern Amazon and the herbarium of the University Federal of Rio Grande do Sul to evaluate the efficiency of the use of 96% ethanol solvent in the extraction of bioactive compounds (carotenoids, capsaicinoids, and ascorbic acid) in Capsicum peppers. Additionally, work should be undertaken to identify promising varieties for use in future breeding programs to select for significant amounts of phytochemicals and high antioxidant activity as well as to evaluate the effect of the drying process at different temperatures (50 ºC, 70 ºC, 80 ºC) on carotenoid content and propose a mathematical model that best represents drying. Capsaicinoids, carotenoids, and ascorbic acid were quantified by high performance liquid chromatography (HPLC). The antioxidant activity analysis was performed using the method of total antioxidant activity (TRAP). It can be seen that the concentration and activity of bioactive compounds present in peppers can be directly related to the properties of the solvents. Ethanol was effective in the extraction of capsaicinoids and ascorbic acid and very effective in the extraction of carotenoids. Among the five genotypes, Guiana pepper stood out in terms of carotenoid contents and cytotoxicity in human neuroblastoma cells and genotype PCL-02 pepper stood out in terms of antioxidant activity, phenolic content, and capsaicinoids. Positive correlations were obtained between the capsaicinoid content and antioxidant activity (r = 0.87, p < 0.05) and between the contents of phenolics and carotenoids (r = 0.76, p < 0.05). The drying process proved to be appropriate and can be modeled by a two-term exponential model. The drying process at 50 ºC increased the carotenoid content, resulting in a total concentration higher than that found in fresh pepper. However, drying at higher temperatures (70 ºC and 80 ºC) proved to be detrimental to the bioactive properties in terms of the carotenoid contents.