ÁREA
Química de Produtos Naturais
Autores
Santana, R.J.R. (UNIVERSIDADE TIRADENTES) ; Batista, T.C. (UNIVERSIDADE TIRADENTES) ; Bjerk, T.R. (UNIVERSIDADE TIRADENTES) ; Cardoso, J.C. (UNIVERSIDADE TIRADENTES)
RESUMO
O presente estudo concentra-se na produção e caracterização de extratos enriquecidos em compostos fenólicos derivados das cascas do fruto de Punica granatum (romã). Estes extratos demonstram propriedades antioxidantes e podem ser aplicados na indústria cosmética. O processo extrativo utilizou o banho de ultrassom e solução aquosa acidificada com ácido acético (5 e 10%). O tempo ótimo de extração foi 60 minutos, com aumento na solubilização de compostos pela acidificação da água. O extrato obtido em meio mais acidificado apresentou ácido gálico, ácido elágico e punicalaginas α e β. Análise adicional abordará compostos voláteis e semivoláteis. O trabalho ressalta o uso de solventes aquosos acidificados para extrair eficazmente os compostos fenólicos da romã.
Palavras Chaves
taninos hidrolisáveis; Punica granatum; banho de ultrassom
Introdução
Os frutos da romãzeira (Punica granatum), é constituído por cascas (epicarpo), sementes (mesocarpo) e polpa (endocarpo), em que as cascas são consideradas resíduos de valor agregado, devido a sua composição fitoquímica, rica em compostos fenólicos (TORREGROSA-GARCÍA et al., 2019). A riqueza fenólica atribui ao extrato produzido a partir deste resíduo atividades biológicas variadas, sendo a principal delas, a atividade antioxidante (ESPOSTO et al., 2021). A presença de compostos fenólicos como ácido gálico (AG), ácido elágico (AE) e punicalagina α e β (PG α e β), são os principais indicadores de qualidade antioxidante dos extratos das cascas de romã (HANAFY et al., 2021; KANLAYAVATTANAKUL et al., 2020). Para melhorar a performance extrativa é possível variar o solvente, selecionando aqueles que apresentem maior afinidade com os compostos alvos, como também o uso de tecnologias de extração que permitam o aumento na concentração desses compostos (SKENDERIDIS et al., 2021). Os extratos das cascas de romã possuem grande potencial para aplicação em formulações cosméticas, com o intuito de tratar o fotoenvelhecimento e seu dano oxidativo (KANG et al., 2017; WANG et al., 2021). Além do valor agregado ao resíduo, a utilização de solventes atóxicos, a exemplo soluções aquosas acidificadas, para produção de extratos vegetais para aplicação em cosméticos, é algo desejado pela indústria, que almeja produzir cada vez mais produtos com conceito sustentável, sem que haja perda na eficácia (BUJAK et al., 2021) O presente trabalho tem por objetivo, produzir e caracterizar extratos das cascas de romã ricos em compostos fenólicos utilizando solvente aquoso acidificado, para futuras aplicações deste como ingrediente ou ativo de formulações cosméticas.
Material e métodos
Amostras de romã foram adquiridas por meio de doação (Penedo/Alagoas, Brasil, 10º16’44”S, 36º33’52”W), as quais foram selecionadas, higienizadas e armazenadas sob refrigeração (-12ºC a –18ºC). Os frutos frescos foram então descascados e em seguida secos em estufa à 40ºC±2ºC, por 4 dias (HANAFY et al., 2021). Em seguida as amostras foram pulverizadas e separadas por granulometria (250 µm). Primeiramente, determinou-se o tempo de extração, onde uma condição de solvente intermediária (acidificação da água com 5% de ácido acético) foi avaliada nos tempos de 15, 30, 45 e 60 em minutos, tendo como resposta o rendimento em massa percentual (%). Após definição do tempo de extração, obteve-se extratos das cascas de romã com diferentes teores de acidificação (0%, 5% e 10%), em temperatura ambiente. Esses extratos foram caracterizados por teor de fenólicos totais (método do Folin-Ciocalteu), cromatografia líquida de alta performance (CLAE, quali-quantitativo) e cromatografia gasosa/espectroscopia de massas (em inglês GC/qMS, qualitativo). Na caracterização por GC/qMS foi realizado uma extração líquido-líquido, utilizando o diclorometano (DCM) como solvente para avaliação de possíveis moléculas voláteis e semivoláteis, presente do extrato com que apresentou melhor performance extrativa de compostos fenólicos, de acordo com CLAE. Espera-se futuramente realizar-se testes de citoxicidade do extrato aquoso obtido, por meio de teste de viabilidade celular, onde avaliar- se-á a redução do redução do brometo de 3-(4,5-dimetiltiazol-2-il)-2,5- difeniltetrazólio (MTT).
Resultado e discussão
No estudo cinético apresentado na figura 1A, foi possível observar que a partir
de 15 min, o perfil demonstrou alta performance extrativa (rendimento > 60),
indicando que a partir deste tempo a extração atinge o equilíbrio e torna-se
constante. No entanto, escolheu-se o tempo de 60 min, pois de acordo com
(PETROTOS et al., 2021), compostos fenólicos de maior peso molecular tendem a
ser extraídos com maior eficácia em 60 minutos de extração. A resposta de teor
de fenólicos totais apresentou em 65,4 a 111,2 mg/g equivalentes a ácido gálico
(figura 1B), sendo que o extrato com melhor performance em termos de riqueza
fenólico inespecífica foi o extrato obtido utilizando a solução aquosa de ácido
acético a 10% como solvente. O mesmo extrato foi o único, dentro dos extratos
obtidos que apresentou perfil cromatográfico (figura 2) contendo os três
principais marcadores fenólicos das cascas de romã (AG, AE, PG α e PG β). A
justificativa para o aumento desses compostos neste extrato, é primeiramente o
fato das soluções acidificadas, serem capazes de solubilizar as moléculas de
pequeno tamanho molecular (AG) e de maior tamanho molecular (PG α e β), como
descrito por Doellinger et al. (2020), além disso, o método extrativo utilizado
permite uma melhor performance extrativa de compostos de interesse, pois é capaz
de realizar cavitações na matriz vegetal, resultando uma permeação mais eficaz
do solvente e por consequência aumenta o número de compostos bioativos
identificados e o rendimento destes (ŽIVKOVIĆ et al., 2018). Os compostos
voláteis e semivoláteis serão determinados por GC/qMS.
Resultados preliminares. (A) Tempo de extração em \r\nbanho ultrassônico a 25ºC. (B) Rendimento \r\nqualitativo de compostos fenólicos com p<0,05 por \r\nANOVA.
Identificação e quantificação AG, PG α e β, AE, em \r\nextratos aquosos de romã com ou sem acidificação, \r\nobtidos por banho ultrassônico.
Conclusões
Desse modo, os resultados demonstraram que para obter-se um extrato das cascas de romã com boa performance de recuperação de compostos fenólicos majoritários (AG, AE, PG α e PG β) é necessário a utilização de método extrativo que exerça ação físico-químicas na matriz vegetal, que permitam a entrada de solvente, o qual pode ser uma solução aquosa acidificada que melhora a solubilização dos compostos de interesse.
Agradecimentos
Agradecimentos as agências de fomento e de apoio a pesquisa FAPITEC/SE, CNPq e CAPES. A Universidade Tiradentes (UNIT) e ao Instituto de Tecnologia e Pesquisa (ITP).
Referências
BUJAK, T. et al. Antioxidant and cytoprotective properties of plant extract from dry flowers as functional dyes for cosmetic products. Molecules, v. 26, n. 9, 2021.
DOELLINGER, J. et al. Sample preparation by easy extraction and digestion (SPEED) - A universal, rapid, and detergent-free protocol for proteomics based on acid extraction. Molecular and Cellular Proteomics, v. 19, n. 1, p. 209–222, 2020.
HANAFY, S. M. et al. Chemical profiling, in vitro antimicrobial and antioxidant activities of pomegranate, orange and banana peel-extracts against pathogenic microorganisms. Journal of Genetic Engineering and Biotechnology, v. 19, n. 1, 1 dez. 2021.
KANG, S. J. et al. Beneficial effects of dried pomegranate juice concentrated powder on ultraviolet B-induced skin photoaging in hairless mice. Experimental and Therapeutic Medicine, v. 14, n. 2, p. 1023–1036, 1 ago. 2017.
KANLAYAVATTANAKUL, M. et al. Phenolic-rich Pomegranate Peel Extract: In Vitro, Cellular, and in Vivo Activities for Skin Hyperpigmentation Treatment. Planta Medica, v. 86, n. 11, p. 749–759, 1 jul. 2020.
PETROTOS, K. et al. Optimization of the vacuum microwave assisted extraction of the natural polyphenols and flavonoids from the raw solid waste of the pomegranate juice producing industry at industrial scale. Molecules, v. 26, n. 4, 2 fev. 2021.
SKENDERIDIS, P. et al. The In Vitro and In Vivo Synergistic Antimicrobial Activity Assessment of Vacuum Microwave Assisted Aqueous Extracts from Pomegranate and Avocado Fruit Peels and Avocado Seeds Based on a Mixtures Design Model. 2021.
TORREGROSA-GARCÍA, A. et al. Pomegranate extract improves maximal performance of trained cyclists after an exhausting endurance trial: A randomised controlled trial. Nutrients, v. 11, n. 4, 1 abr. 2019.
WANG, X. et al. The whitening properties of the mixture composed of pomegranate, osmanthus and olive and the protective effects against ultraviolet deleterious effects. Clinical, Cosmetic and Investigational Dermatology, v. 14, p. 561–573, 2021.
ŽIVKOVIĆ, J. et al. Optimization of ultrasound-assisted extraction of polyphenolic compounds from pomegranate peel using response surface methodology. Separation and Purification Technology, v. 194, p. 40–47, 3 abr. 2018.
