Tesis
Carotenoides e ésteres de carotenoides = análise e digestão in vitro em alimentos individuais e co-consumidos = Carotenoid and carotenoid esters: analysis and in vitro digestion in individual and co-consumed foods
Carotenoid and carotenoid esters : analysis and in vitro digestion in individual and co-consumed foods
Registration in:
RODRIGUES, Daniele Bobrowski. Carotenoides e ésteres de carotenoides: análise e digestão in vitro em alimentos individuais e co-consumidos = Carotenoid and carotenoid esters: analysis and in vitro digestion in individual and co-consumed foods. 2018. 1 recurso online (129 p.). Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos, Campinas, SP.
Author
Rodrigues, Daniele Bobrowski, 1987-
Institutions
Abstract
Orientadores: Adriana Zerlotti Mercadante, Lilian Regina Barros Mariutti Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos Resumo: O crescente interesse no comportamento dos carotenoides e ésteres de carotenoides durante o processo de digestão e seu impacto na saúde humana, faz dos ensaios de bioacessibilidade in vitro destes compostos um dos tópicos mais atuais de estudo na área de Alimentos e Nutrição. Aspectos desafiadores relacionados à análise de carotenoides e ésteres de carotenoides nos alimentos, requisito para determinação da sua bioacessibilidade, e aos métodos de digestão in vitro utilizados para este fim, foram abordados nesta tese. A identificação do perfil nativo de ésteres de carotenoides é frequentemente negligenciada devido à complexidade desta análise. Dentre outros fatores, interferentes lipídicos que permanecem no extrato quando a saponificação não é realizada prejudicam ou mesmo impedem a identificação dos compostos. Nesse sentido, um novo procedimento de limpeza pré-cromatográfico em duas etapas foi desenvolvido para tornar viável a análise da composição nativa de carotenoides de murici, uma fruta da Amazônia. Os interferentes (principalmente triacilglicerois) foram eficientemente removidos após separação física seguida de cromatografia em coluna aberta, possibilitando a identificação de 35 carotenoides (seis carotenoides livres, 14 monoésteres, e 15 diésteres) no extrato não saponificado de murici, por HPLC-DAD(APCI)MS/MS, enquanto apenas 6 compostos foram identificados quando a limpeza não foi realizada. Além disso, a publicação recente, pela ação INFOGEST, de um novo método de digestão in vitro de consenso internacional, chamou a atenção para a necessidade de padronização das condições de digestão simulada de alimentos em todo o mundo. O método INFOGEST, no entanto, não contempla passos chave para a determinação da bioacessibilidade de carotenoides, e tem se mostrado trabalhoso, demorado e oneroso. Diante disso, este método foi adaptado para análise de carotenoides com as etapas de separação da fração micelar e extração de carotenoides das micelas, e aplicado com sucesso na determinação da bioacessibilidade de ésteres de carotenoides de murici e de carotenoides em um amplo grupo de alimentos que são fontes destes compostos. Os resultados obtidos com o método INFOGEST adaptado foram comparados aos encontrados com métodos mais simples, tradicionalmente utilizados para estimar a bioacessibilidade de carotenoides e ésteres de carotenoides. O método INFOGEST adaptado forneceu valores de bioacessibilidade de carotenoides e ésteres de carotenoides de murici maiores do que os resultados obtidos usando o método de digestão que vinha sendo utilizado em nosso laboratório, publicado em 2014. A bioacessibilidade variou de 4 a 29%, dependendo do método utilizado e da estrutura do carotenoide, e, em geral, carotenoides livres apresentaram maior eficiência de micelarização. Quando comparado ao primeiro método de digestão in vitro adaptado para carotenoides, publicado em 1999, o método INFOGEST adaptado forneceu estimativas similares de bioacessibilidade de carotenoides tanto em alimentos individuais como combinados, e uma correlação positiva foi encontrada entre os dois conjuntos de dados. Ainda, a adição de ovo cozido à salada vegetal aumentou a bioacessibilidade in vitro de luteína e licopeno, enquanto a co-digestão com salmão promoveu maior micelarização de ?-caroteno, ?-caroteno e luteína, independentemente do método de digestão empregado. Com os resultados obtidos durante este período 3 artigos foram submetidos a revisão por pares e publicados em periódicos internacionais indexados Abstract: The interest in understanding the fate of carotenoid and carotenoid esters through the digestion process and its impact in human health is growing, making their bioaccessibility assays one of the most innovative issues of study in the field of Food and Nutrition. Challenging aspects related to the analysis of carotenoids and carotenoid esters in foods, which is a requirement for assessing their bioaccessibility, and to the in vitro digestion methods used for this purpose were addressed in this thesis. The identification of the native carotenoid profile of foods is often overlooked because of the complexity of such analysis. Among other factors, interfering lipids that remain in the extract when no saponification step is carried out impair or even preclude the compound identification. In this sense, a new pre-chromatographic two-step cleanup procedure was developed to make feasible the identification of the native carotenoid composition of murici, an Amazonian fruit. Interfering compounds (mainly triacylglycerides) were efficiently removed after physical separation followed by open column chromatography, thereby allowing the identification of 35 carotenoids (six free carotenoids, 14 monoesters and 15 diesters) in non-saponified extracts from murici by HPLC-DAD(APCI)MS/MS, whereas only 6 compounds were identified when no cleanup procedure was performed. In addition, a recent publication of a new in vitro digestion method as an international consensus by the INFOGEST action drew attention to the necessity for standardization of the in vitro digestion conditions of foods at the international level. The INFOGEST method, however, does not address crucial steps needed to assess the carotenoid bioaccessibility, and it is more laborious, time-consuming and expensive than the traditionally used ones. Therefore, the INFOGEST method was adapted for carotenoid analysis by coupling the steps of micellar fraction separation and carotenoid extraction from the micelles, which allowed the successful determination of the in vitro bioaccessibility of carotenoid esters in murici and bioaccessibility of carotenoids in a large group of carotenoid-rich foods. The results obtained with the adapted INFOGEST method were compared to those found using relatively simple and consolidated in vitro digestion models, traditionally used to estimate the bioaccessibility of carotenoids and carotenoid esters. The adapted INFOGEST method provided values of carotenoid and carotenoid ester bioaccessibility in murici higher than the results obtained using the digestion method that was being used in our laboratory, published in 2014. The carotenoid bioaccessibility ranged from 4 to 29%, depending on the digestion method and carotenoid structure, and free carotenoids overall presented higher efficiencies of micellarization than free carotenoids and monoesters. Moreover, compared with the first in vitro digestion method adapted for carotenoids, published in 1999, the adapted INFOGEST method generally provided similar estimates of carotenoid bioaccessibility during the digestion of both individual and combined foods, and a positive correlation was found between the two sets of data. Furthermore, addition of cooked egg to the vegetable salad increased the in vitro bioaccessibility of lutein and lycopene, while the co-digestion of pan-fried salmon promoted the micellarization of ?-carotene, ?-carotene and lutein, regardless of the digestion method employed. Three scientific papers were published in international peer-reviewed indexed journals with the results obtained during this period Doutorado Ciência de Alimentos Doutora em Ciência de Alimentos 2013/23218-1 FAPESP
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