Extração e purificação em linha e análise dos compostos bioativos do chá preto (camellia sinensis) e mate (ilex paraguariensis): aplicação em alimentos e avaliação do potencial biológico

Abstract

A composição química das folhas do chá preto (Camellia sinensis) e erva mate (Ilex paraguariensis) é bastante diversa com a presença de uma ampla variedade de componentes e seu amplo consumo na forma de infusões tem aumentado em todo o mundo, principalmente por estar relacionado com as propriedades sensoriais e estimulantes. Uma das tendências mais recentes na tecnologia de alimentos é o desenvolvimento de alimentos funcionais, que podem ser descritos como aqueles alimentos que proporcionam benefícios à saúde para os consumidores além de seu valor nutricional convencional. Além disso, nos últimos anos, têm-se investigado os efeitos destes compostos em relação a doenças. Devido ao potencial de atividade biológica dos compostos fenólicos presentes nas folhas do chá e do mate, a produção de extratos com elevada concentração destes compostos pode ser explorada para diversas aplicações. Entretanto, para viabilizar a sua utilização é necessário extrair estes compostos da matéria-prima sem provocar a sua degradação no processo de forma eficiente, seletiva e barata. Embora existam várias técnicas de extração disponíveis, para alcançar a extração seletiva de compostos específicos, é necessário recorrer a técnicas avançadas, como a extração com líquidos pressurizados (PLE) e extração em fase sólida (SPE). Portando esta tese teve como foco estudar a viabilidade de se combinar estas técnicas para a extração de compostos bioativos a partir de folhas de chá preto e mate, a caracterização e identificação detalhada dos componentes das amostras para avaliar a posterior aplicação desses compostos em alimentos, bem como avaliar o potencial biológico. Os resultados demonstram que foi possível isolar compostos como: ácidos fenólicos, cafeína e flavonóides do chá preto e do mate com características químicas bem definidas a partir do estudo da combinação de PLE-SPE e acompanhamento do processo em tempo real através de um detector UV acoplado ao sistema. Além disso, foi possível confirmar que os flavonóides do chá preto resistiram ao processamento térmico durante a fabricação de pães funcionais, indicando que há um potencial de aplicação dessa classe de compostos em alimentos. Por outro lado, houve um efeito antimicrobiano seletivo dos compostos flavonóides em microrganismos patogênicos e que não se estendeu à microrganismos probióticos, ou seja, essa sinergia entre flavonóides e bactérias probióticas pode ser explorada para aplicação na indústria alimentícia, como na produção de bebidas probióticas. Por fim, relatou-se que os flavonóides do chá preto possuem um alto potencial biológico antitumoral – in vitro, o que reforça o grande potencial promissor para essa classe de composto.

La composición química de las hojas del té negro (Camellia sinensis) y yerba mate (Ilex paraguariensis) es bastante diversa con la presencia de una gran variedad de componentes y su amplio consumo en forma de infusiones se ha incrementado a nivel mundial, principalmente porque está relacionado con los efectos sensoriales y propiedades estimulantes. Una de las tendencias más recientes en la tecnología de los alimentos es el desarrollo de alimentos funcionales, que pueden describirse como aquellos alimentos que brindan beneficios para la salud de los consumidores más allá de su valor nutricional convencional. Además, en los últimos años se han investigado los efectos de estos compuestos en relación con las enfermedades. Debido al potencial de actividad biológica de los compuestos fenólicos presentes en las hojas de té negro y mate, se puede explorar la producción de extractos con una alta concentración de estos compuestos para varias aplicaciones. Sin embargo, para hacer viable su uso, es necesario extraer estos compuestos de la materia prima sin provocar su degradación en el proceso de forma eficiente, selectiva y económica. Aunque existen varias técnicas de extracción disponibles, para lograr la extracción selectiva de compuestos específicos es necesario recurrir a técnicas avanzadas como la extracción en líquido presurizado (PLE) y la extracción en fase sólida (SPE). Por ello, esta tesis se centró en estudiar la viabilidad de combinar estas técnicas para la extracción de compuestos bioactivos de las hojas de té negro y yerba mate, la caracterización e identificación detallada de los componentes de las muestras para evaluar la posterior aplicación de estos compuestos en alimentos, así como la forma de evaluar el potencial biológico. Los resultados demuestran que fue posible aislar compuestos como: ácidos fenólicos, cafeína y flavonoides del té negro y mate con características químicas bien definidas a partir del estudio de la combinación de PLE-SPE y el seguimiento del proceso en tiempo real a través de un detector UV acoplado al sistema. Además, fue posible confirmar que los flavonoides del té negro resistieron el procesamiento térmico durante la fabricación de panes funcionales, lo que indica que existe potencial para la aplicación de esta clase de compuestos en los alimentos. Por otro lado, hubo un efecto antimicrobiano selectivo de los compuestos flavonoides sobre los microorganismos patógenos que no se extendió a los microorganismos probióticos, es decir, esta sinergia entre los flavonoides y las bacterias probióticas puede explorarse para su aplicación en la industria alimentaria, como en la producción de bebidas probióticas. Finalmente, se informó que los flavonoides del té negro tienen un alto potencial biológico antitumoral – in vitro, lo que refuerza el gran potencial prometedor de esta clase de compuestos.