Tesis
In vitro evaluation of the anti-lipogenic and anti-inflammatory potential of biotransformed extract from citrus residues = Avaliação in vitro do potencial anti-lipogênico e antiinflamatório de extrato biotransformado de resíduo de cítricos
Avaliação in vitro do potencial anti-lipogênico e antiinflamatório de extrato biotransformado de resíduo de cítricos
Registro en:
NAKAJIMA, Vânia Mayumi,. In vitro evaluation of the anti-lipogenic and anti-inflammatory potential of biotransformed extract from citrus residues = Avaliação in vitro do potencial anti-lipogênico e antiinflamatório de extrato biotransformado de resíduo de cítricos. 2016. 1 recurso online (165 p.). Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos, Campinas, SP.
Autor
Nakajima, Vânia Mayumi, 1983-
Institución
Resumen
Orientador: Juliana Alves Macedo Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos Resumo: A obesidade é caracterizada pelo excesso de tecido adiposo com aumento na infiltração de macrófagos, e secreção de citocinas pró-inflamatórias, levando a um estado inflamatório subclínico crônico. Diversos produtos têm sido avaliados na tentativa de prevenir e tratar a obesidade e suas complicações. Dentre os compostos estudados, destaca-se a importância dos fenólicos. As frutas cítricas são importante fonte de flavonoides, com destaque a casca, que apresenta teor mais elevado que a polpa. Assim, este estudo objetivou avaliar o potencial anti-lipogênico e anti-inflamatório de extratos de flavonoides de cítricos. Os extratos foram obtidos a partir do resíduo industrial de frutas cítricas, modificados por bioprocesso fermentativo (extrato "Biotransformado"), e dois extratos controles, o primeiro sem processamento ("In Natura"), e o segundo com o processamento térmico equivalente ao sofrido pelo extrato fermentado (extrato "Autoclavado"). Realizaram-se estudos in vitro para determinar atividade antioxidante, ação na lipogênese e lipólise em células 3T3-L1, e o efeito anti-inflamatório em células RAW264.7 e 3T3-L1. O extrato do resíduo de cítricos obtido após a biotransformação apresentou-se como boa fonte de hesperitina e naringenina, flavanonas encontradas em baixa quantidade na natureza. O extrato "Biotransformado" apresentou menor quantidade de flavanonas totais, no entanto, a capacidade antioxidante foi semelhante de acordo com DPPH e ORAC, indicando um novo perfil fenólico com maior potencial bioativo que o original. Os extratos apresentaram baixa citotoxicidade nas concentrações entre 0,01-1,00 mg/mL. As amostras não apresentaram muita influência nos processos de diferenciação dos adipócitos a partir de fibroblastos, porém a adição de extrato no meio de maturação causou uma diminuição dose dependente na acumulação de lipídeos das células, com reduções entre 22% e 48% para os extratos "Biotransformado" e "In Natura". O extrato "Biotransformado" foi o único que apresentou efeito na liberação de glicerol livre no sobrenadante da cultura (2,39 ± 0,17 - 5,24 ± 0,29 mg/mL de glicerol), indicando seu papel na lipólise. A adição dos extratos em macrófagos (RAW264.7) causou menor secreção de indicadores inflamatórios, como TNF-? e NO, com melhores resultados para o extrato "Biotransformado". A adição dos extratos também causou menor expressão proteica do fator de transcrição NF?B. Em co-cultura de RAW264.7 e 3T3-L1, o tratamento com 1,0 mg/mL de extratos "Biotrasformado" e "In Natura" reduziu a secreção de TNF-? (30,7% e 14,9%) e IL-6 (43,4% e 42,7%) em relação ao Controle sem tratamento. Ainda, o extrato "Biotransformado" a uma concentração de 1,0 mg/ml promoveu maior aumento de adiponectina em relação ao "In Natura" (66,0% e 35,3%, respectivamente). Quando a co-cultura recebeu estímulo com LPS, a adição do extrato reduziu a concentração de IL-6 e TNF-? e causou maior aumento na concentração de adiponectina. A biotransformação dos compostos fenólicos do extrato de resíduo de cítricos foi capaz de modificar o perfil de flavanonas, aumentando as agliconas. Ainda, o extrato demonstrou potencial para uso na indução da lipólise e atividade anti-inflamatória em cultura de macrófagos e em co-cultura de macrófagos/adipócitos. Assim, podemos concluir que o bioprocessamento pode contribuir para o desenvolvimento de um produto com potencial uso no tratamento da obesidade e da inflamação associada Abstract: Obesity is characterized by excess adipose tissue with increased macrophage infiltration and pro-inflammatory cytokines secretion, leading to a subclinical chronic inflammatory state. Many food products have been evaluated in an attempt to prevent and treat obesity and its complications. Among the compounds studied, phenolics are of great interest. Citrus fruits are an important source of flavonoids, especially citrus peel, which present higher content in relation to pulp. Thus, this study aimed to evaluate anti-lipogenic and anti-inflammatory potential of a citrus flavonoid extract. The extracts were obtained from industrial residue of citrus fruits, modified by fermentative bioprocess ("Biotransformed" extract) and two control extracts, the first one without any processing ("In Natura"), and the second with the equivalent thermal process suffered by fermented extract ("Autoclaved"). For this purpose, in vitro assays were performed to determine their antioxidant activity, lipogenesis and lipolysis activity in 3T3-L1 cell line, and anti-inflammatory effect on RAW264.7 and 3T3-L1.The citrus residue extract obtained after "Biotransformation" was a good source of hesperitin and naringenin, flavanones often found in low quantity in nature. Biotransformed residue presented smaller amount of total flavanones, however the antioxidant capacity of the extracts was similar according to DPPH and ORAC assays, indicating a new phenolic profile with greater bioactive potential than the original. The extracts showed low cytotoxicity in concentrations ranging from 0.01-1.00 mg / mL, in the cells of interest. Samples did not have much influence in the new adipocytes differentiation processes from fibroblasts, on the other hand, the addition of the extracts in maturation medium in adipocytes caused a dose-dependent decrease in lipid accumulation, reaching a diminution of 22% and 48% for Biotransformed and In Natura extracts. Biotransformed extract was the only that presented some effect on glycerol release (2.39 ± 0.17 - 5.24 ± 0.29 mg/mL of glycerol), indicating its role in lipolysis. Treatment of RAW 264.7 cell with extracts caused lower secretion of inflammatory indicators, as TNF-? and NO, with greater results for "Biotransformed" extract. There was also lower protein expression of NF?B with the treatment. In RAW264.7 and 3T3-L1 co-culture, treatment with 1.0mg/mL of "Biotrasformed" and "In Natura" extracts reduced secretion of TNF-? (30.7% and 14.9%) and IL-6 (43.4% and 42.7%) compared to Control without any treatment. Still, Biotransformed extract at a concentration of 1.0mg/mL promoted greater increase in adiponectin in relation to In Natura (66.0% and 35.3% respectively). When the co-culture received LPS stimulus, addition of the extract reduced IL-6 and TNF-? concentration and caused a greater increase in adiponectin. Biotransformation of phenolic compounds from citrus extract residue was able to modify flavanones profile, increasing the aglicones. Still, the extract showed potential for use in inducing lipolysis and anti-inflammatory activity in macrophages culture and co-culture of macrophages with adipocytes. Thus, we can conclude that bioprocess can contribute to the development of a product with potential use in treatment of obesity and associated inflammation Doutorado Nutrição Experimental e Aplicada a Tecnologia de Alimentos Doutora em Alimentos e Nutrição 2015/04555-2 FAPESP