Estudo da ação antioxidante in vitro dos extratos alcoólicos das folhas e das flores da capuchinha (Tropaeolum majus L.)

Abstract

Nasturtium (Tropaeolum majus L.) é uma planta ornamental de crescimento rápido nativa do México e Peru. As suas folhas e flores são utilizadas na culinária, como enfeite e devido às qualidades de sabor e pelos seus efeitos medicinais. A extração das folhas e flores frescas foi feita por maceração durante 15 dias em etanol (70%), depois os extratos alcoólicos foram liofilizados. Os extratos secos foram ressuspensos em água ultra-pura. Os objetivos deste estudo foram i) avaliar se os extratos das flores e das folhas possuíam ou não propriedades antioxidantes em sistema de geração de radicais livres do tipo Fenton (H2O2 e Fe (II)); ii) investigar o mecanismo antioxidante e iii) identificar as frações dos extratos das folhas e das flores que são responsáveis pela ação antioxidante. Os resultados de EPR demonstraram que ambos extratos alcoólicos diminuíram a intensidade do sinal aduto DMPO-•OH. Também foi observado que os extratos de capuchinha protegeram a degradação de biomoléculas por degradação oxidativa causada pelo radical hidroxil. Nos ensaios de danos à 2-desoxirribose (2-DR), de peroxidação lipídica com homogentato de figado de rato e de DNA plasmidial, a proteção conferida pelos extratos foi dependente da concentração do extrato. No ensaio com concentrações crescentes de 2-DR (marcador oxidativo) não ocorreu nenhuma alteração na proteção antioxidante dos extratos da capuchinha, indicando que a atividade antioxidante de ambos extratos estão relacionadas à capacidade de quelar ferro. Além disso, o aumento da concentração de Fe (II) nos ensaios da 2-DR, de peroxidação lipídica e de DNA plasmidial diminuiu a porcentagem de proteção antioxidante dos extratos da capuchinha, o que corrobora para um mecanismo antioxidante do tipo quelante de ferro. Foi verificada a diferença entre os espectros UVVis dos extratos e após a adição de Fe (II) ou Fe (III). Nos espectros do extrato da folha foi possível observar a formação de um complexo com Fe (II) e Fe (III), após 30 minutos de incubação. Estudos baseados no ensaio espectrofotométrico da ferrozina demonstraram que ambos os extratos podem reduzir Fe (III) a Fe (II). As diferentes frações dos extratos foram separadas, com diferentes tempos de retenção, usando HPLC-RP e a atividade antioxidante dessas frações foram testadas pelo ensaio da 2-DR. As frações mais hidrofílicas de cada extrato apresentaram ação antioxidante mais efetiva. As frações do extrato das folhas apresentaram os maiores percentuais de proteção a 2-DR, isso pode explicar o porquê que em todos os ensaios o extrato das folhas foi mais efetivo que o extrato das flores. Estes resultados sugerem que a atividade antioxidante apresentada pelos extratos da capuchinha possa ser atribuída a componente (s) com capacidade de quelar metais. Curiosamente, o extrato das folhas demonstrou uma atividade antioxidante mais expressiva que o extrato das flores. Este resultado é um importante achado nutricional porque flores são mais utilizadas na culinária do que as folhas. ______________________________________________________________________________ ABSTRACT

Nasturtium (Tropaeolum majus L.) is an ornamental rapid-growing plant native from Mexico and Peru. Its leaves and flowers are used in culinary due to its adorning and tasting qualities, as well as its medicinal effects. The extraction was made by maceration for 15 days of fresh leaves and flowers in ethanol (70%), after that alcoholic extracts were lyophilized. The dried extracts were ressuspensed in ultra-pure water. The aims of this study were i) to evaluate whether or not flowers and leaves extracts demonstrate antioxidant properties in Fenton free radical generation system (H2O2 and Fe(II)); ii) to investigate its antioxidant mechanism and iii) to identify the fractions of flowers and leaves extracts that are responsible for the antioxidant action. EPR results showed that nasturtium alcoholic extracts can decrease the DMPO-•OH signal intensity. We also observed that nasturtium’s extracts can protect biomolecules from oxidative degradation caused by hydroxyl radicals. In 2-deoxyribose (2-DR) degradation, rat liver homogenate lipid peroxidation and plasmid DNA damages assays the protection conferred by the extracts were concentration dependent. In addition, increasing concentrations of 2-DR (oxidative marker) had no impact on the antioxidant efficiency of nasturtium extracts what indicates that antioxidant activity of both extracts are related to an iron chelating ability. Also, increasing Fe(II) concentration in the 2-DR, lipid peroxidation and plasmid DNA damage assays decreases the nasturtium extracts antioxidant percent of protection, which corroborates to an iron chelating mechanism of antioxidant activity. UV-Vis spectrums of nasturtium extracts were modified by the addition of Fe(II) or Fe(III). In the leaves spectrum was possible to observe the formation of a complex with Fe(II) and Fe(III) after 30 minutes of incubation. Preliminary studies based on the spectrophotometric ferrozine assay showed that both extracts can reduce Fe(III) to Fe(II). Different fractions of extracts were separated, with different retention time, using HPLC-RP and tested in 2-DR oxidative degradation assay. The most hydrophilics fractions of each extracts have the most effective antioxidant actions. Fractions of leaves extract showed the highest percentiles of 2-DR protection and it can explain why leaves extract was more effective than flower extract in all assays. In conclusion, these results suggest that nasturtium antioxidant properties can be attributed to component(s) capable of chelating metals. Interestingly, leaves extracts showed a more expressive antioxidant activity when compared to flowers extracts. This result is an important nutritional finding because flowers are more used in culinary than leaves.