Mecanismos de ação de antioxidantes de origem vegetal : estudo do polifenol ácido elágico e do extrato de caqui (Diospyros kaki)

Abstract

O presente trabalho foi dividido em dois capítulos. No primeiro capítulo, investigamos o mecanismo antioxidante do ácido elágico (AE) contra formação de oxirradicais em sistemas contendo íons Cu(II) e ascorbato. A propriedade antioxidante da polpa de caqui em processos oxidativos mediados por Fe(III) in vitro foi estudada no segundo capítulo. O estudo do AE demonstrou que este polifenol inibe a degradação da 2-desoxirribose (2-DR) mediada por 15 μM de Cu(II) e 500 μM de ascorbato, mostrando uma atividade antioxidante máxima com 15 μM de AE. Além disso, o percentual de proteção contra a degradação da 2-DR diminuiu com o aumento da concentração de Cu(II). Estes resultados sugerem que o AE inibe a degradação da 2-DR devido à formação de um complexo 1:1 cobre-AE. Entretanto, ao variar a concentração de 2-DR, foi observado que o percentual de proteção diminuiu significativamente à medida que a concentração de 2-DR aumentou. Este resultado sugere que a atividade antioxidante do AE se deve também à capacidade do complexo cobre-AE em seqüestrar radicais livres. O AE também foi capaz de prevenir a quebra do DNA plasmidial e inibir consideravelmente a oxidação do ascorbato e o consumo de oxigênio na razão 1:1 Cu(II):AE. Experimentos de EPR mostraram que o AE inibe a formação de radical ascorbil mediada por Cu(II) e ascorbato e uma completa inibição ocorre com uma relação 1:1 Cu(II):AE. Concluímos que o AE diminui a velocidade de redução de Cu(II) mediada por ascorbato e que o complexo cobre-AE pode ser capaz de seqüestrar radical hidroxil, prevenindo assim o dano oxidativo ao DNA e à 2-DR. Com relação ao estudo antioxidante do caqui, foi observado que o extrato da polpa de caqui inibe a degradação oxidativa da 2-DR induzida por 50 μM de Fe(III)-citrato e 500 μM de ascorbato (I50 ~0,5 a 1,5 mg/mL). O efeito antioxidante varia entre frutas (2 mg/mL de diferentes frutas inibem a degradação da 2-DR de 52 a 91%). A prevenção do dano oxidativo à 2-DR pelo extrato de caqui foi inversamente proporcional à concentração de ferro-ligante (citrato ou EDTA). Entretanto, a concentração de EDTA e o tempo de pré-incubação não alteraram a capacidade antioxidante do extrato de caqui indicando, possivelmente, que compostos com propriedades quelantes não estariam presentes em meio aquoso. No ensaio de peroxidação lipídica feito em homogenato de fígado de rato induzido por Fe(III)-citrato e ascorbato, o extrato de caqui apresentou atividade antioxidante somente em pequenas concentrações de ascorbato e apresentou efeito pró-oxidante em concentrações de ascorbato superiores a 0,25 mM. O extrato de caqui também aumentou o sinal de EPR do radical ascorbil na presença de 1 mM de ascorbato e Fe(III)-citrato. Tais resultados sugerem que compostos oxidados presentes no caqui podem oxidar ascorbato a ascorbil. Entretanto, quando o estudo foi feito com reagentes de Fenton, o extrato do caqui apresentou efeitos antioxidantes ao inibir a peroxidação lipídica. Este perfil antioxidante também foi observado na presença de 50 μM de ascorbato. __________________________________________________________________________________________ ABSTRACT

The present work was divided in 2 chapters. In the first chapter, we investigated the antioxidant mechanism of ellagic acid (EA) to prevent oxyradical formation in a system containing Cu(II) plus ascorbate. The antioxidant property of persimmon pulp in oxidative processes mediated by Fe(III) in vitro was studied in the second chapter. EA study demonstrated that this polyphenol inhibited 2-deoxyribose (2-DR) degradation mediated by 15 μM Cu(II) and 0.5 mM ascorbate, showing a maximum antioxidant activity with 15 μM EA. Moreover, the protection against 2-DR degradation decayed with the increase in Cu(II) concentration. These results suggest that EA inhibits 2-DR degradation due to the formation of a 1:1 copper-EA complex. However, performing a variation of 2-DR concentration it was observed that the percent protection highly decreased as the 2-DR concentration increased. This result suggested that EA antioxidant activity was also due to the copper-EA complex ability to scavenge free radicals. In addition, EA prevented in vitro plasmid DNA breakage and strongly inhibited ascorbate oxidation and O2 consumption with a 1:1 Cu(II):EA ratio. EPR studies showed that EA inhibits ascorbyl formation mediated by Cu(II) and ascorbate and a complete inhibition is observed at 1:1 Cu(II):EA ratio. We concluded that AE slows down ascorbate-mediated Cu(II) reduction and that the copper-EA complex may scavenge hydroxyl radicals, thus preventing DNA damage and 2-DR degradation. Relating to persimmon antioxidant study, it was observed that persimmon pulp extract inhibited the 2-DR oxidative degradation induced by 50 μM Fe(III)-citrate and 0.5 mM ascorbate (I50 ~ 0.5 to 1.5 mg/mL). The antioxidant effect varied among the fruits (2 mg/mL of different individual fruit extracts protect 2-DR degradation in a range of 52 to 91%). The prevention of 2-DR oxidative degradation by persimmon extract was inversely dependent to the iron-complex (with EDTA or citrate) concentration. Although, the EDTA concentration and pre-incubation time variation did not change antioxidant capacity of persimmon extract indicating that chelating properties does not exist in aqueous solution. When determining lipid peroxidation in rat liver homogenates induced by Fe(III)-citrate plus ascorbate, the persimmon extract presented an antioxidant effect only with low ascorbate concentrations and exhibited pro-oxidative effect in ascorbate concentrations higher than 0.25 mM. Persimmon extract also increased ascorbyl radical EPR signals in the presence of ascorbate (1 mM) and Fe(III)- citrate. Those results suggest that oxidized compounds present in persimmon may oxidize ascorbate to ascorbyl. Although, when Fenton reagents were employed, persimmon extract showed an antioxidant effect inhibiting lipid peroxidation. The same antioxidant profile was observed in the presence of 50 μM ascorbate.