flavanoides
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Benefício clínico do flavonóis na fabricação de chocolate amargo

O chocolate é um comestível de três milênios que se originou como uma bebida espumosa e picante semelhante ao cacau na América Central. Entre 1847 e 1879, melhorias fundamentais no processamento do cacau resultaram em barras de chocolate mais apetitosas.

O interesse em confeitos de chocolate continuou a crescer a ponto de os produtos de cacau se tornarem quase onipresentes na dieta ocidental. O consumo de produtos de chocolate nos climas do norte é significativo e estimado em 5 a 10 kg por pessoa por ano, com alguma variação geográfica ligada a normas culturais e ao clima local. 

De fato, a arte e a ciência da fabricação de chocolate geralmente permanecem uma operação secreta realizada “a portas fechadas” e carregada de segredos comerciais. Enquanto isso, há um conjunto significativo de evidências que sugerem que as propriedades “mágicas” do chocolate estão associadas a um espectro de efeitos farmacológicos no corpo humano, muitos dos quais são atribuíveis aos flavan-3-óis.

Processamento de cacau e conteúdo de flavonol

Geralmente, três variedades amplas de Theobroma cacao são empregadas na fabricação de chocolate: Crioulo, Forasteiro e Trinitário, sendo o último o mais comum. 

O chocolate é uma forma altamente processada de cacau e, embora existam muitas formas de processo de fabricação, todas elas têm fundamentalmente as mesmas etapas básicas: fermentação, torrefação e moagem.

 O ácido acético domina o sabor do grão fermentado neste estágio e é removido/reagido durante as etapas posteriores da fabricação do chocolate, pois confere um sabor desagradável em altas concentrações.

Mudanças significativas nas concentrações e composição de metabólitos orgânicos, como procianidinas e flavan-3-óis, ocorrem durante o processo de fermentação. Os perfis desses antioxidantes são complexos no chocolate e a terminologia química é um tanto redundante.

Nomenclatura dos flavonóides polifenólicos. Flavanóis (flavan-3-ols) e polímeros de proantocicanina são componentes primários em produtos de cacau.

De um modo geral, o cacau pouco fermentado tem um maior teor de antioxidantes e um perfil de sabor marcadamente mais adstringente. Tendências recentes de buscar produtos de chocolate com alto teor de antioxidantes resultaram em alguma demanda por cacau fermentado marginalmente.

Observe que o processo de fermentação não é homogêneo em uma população de grãos de cacau, portanto, é possível separar o sabor e a concentração de antioxidantes até certo ponto. Além disso, o tipo de colonização microbiana e a duração da fase de fermentação (ou seja, álcool, láctico, acético) provavelmente também afetarão o conteúdo e a degradação do flavonol. De fato, variações significativas no teor de flavonóis do cacau podem ser observadas entre lotes e regiões de cultivo.

Antes de moldar em barras ou outras formas, o material é temperado para definir uma estrutura cristalina compacta dentro dos triglicerídeos, de modo que o produto final tenha um acabamento brilhante, consistência dura e seja resistente a florescimento ou descoloração cosmética devido à separação de gorduras dentro do produto final.

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Componentes químicos do chocolate

O chocolate é um material composto incomum. Ele contém uma concentração significativa de polifenóis de sabor adstringente embutidos em uma matriz de triglicerídeos. Os polifenóis (proantocianidinas) são produtos finais oligoméricos e poliméricos da via biossintética dos flavonoides.

Componentes químicos de fragmentos de sementes fermentados, secos e torrados (nibs) de Theobroma cacao que conferem sabor associado ao chocolate. 

Componente químicoµmol/kg
Compostos de sabor amargo  
 Teobromina 63564.4 
 Cafeína 5218.3 
 Ciclo(L-Pro-L-Val) 8877.8 
 Ciclo(L-Pro-L-Ala) 1357,0 
 Ciclo(L-Val-L-Leu) 817.1 
 Ciclo(L-Ala-L-Leu) 734,0 
 Ciclo(L-Pro-L-Leu) 711.2 
 Ciclo(L-Ala-L-Ile) 639,5 
 Ciclo((L-Ala-L-Val) 633,5 
 Ciclo(L-Pro-L-Ile) 537 
 Ciclo(L-Val-L-Val) 237,6 
 L-leucina 6990,4 
 L-fenilalanina 4761,5 
 L-valina 4049.8 
 L-tirosina 2719,6 
 L-isoleucina 2716.4 
 L-arginina 723,4 
 L-lisina 578,0 
 L-histidina 568,4 
Compostos de sabor azedo  
 Ácido Cítrico 30974.9 
 Ácido acético 16717.7 
 Ácido lático 9260,7 
 ácido málico 3581.2 
 Ácido oxálico 2810,5 
 ácido succínico 1725,0 
 Fosfoserina 744,7 
 Fosfoetanolamina 298,5 
Compostos de sabor semelhante ao umami  
 Ácido glutâmico 1781.8 
 ácido aspártico 1357,9 
Compostos de sabor amargo e adstringente  
 epicatequina 8613.1 
 Catequina 2363.9 
 Procianidina B 2 2082.8 
 Procianidina C 1 1628,0 
 [epicachin-(4beta->8]3-epicatechin 1158,9 
 [epicachin-(4beta->8]4-epicatechin 802.1 
 Procianidina B 5 791,5 
 [epicachin-(4beta->8]5-9-epicatechin 623,3 
 ácido gama-aminobutírico 5011.4 
 Ácido N-[3′,4′-di-hidroxi-(E)-cinamoil]-L-aspártico 1615,6 
 Ácido beta-aminoisobutírico 1349.3 
 N-[3′,4′-di-hidroxi-(E)-cinamoil]-3-hidroxi-L-tirosina 851,5 
 Ácido N-[4′-hidroxi-(E)-cinamoil]-L-aspártico 551,6 
 Quercetina-3-O-alfa-L-arabinopiranósido 497,5 
 N-[4′-hidroxi-(E)-cinamoil]-L-tirosina 132,6 
 Quercetina-3-O-alfa-D-glucopiranósido 101.4 
Compostos de sabor doce  
 sacarose 8827.3 
 L-alanina 6115,5 
 Frutose 4834.1 
 L-prolina 2475,0 
 L-treonina 1899.0 
 L-serina 1823.4 
 Glicose 1669.1 
 Galactose 1110.1 
 Rafinose 1068,3 
 glicina 873,0 
 estaquiose 533,6 
 Beta-alanina 339,0 

Atividade antioxidante significativa tem sido associada com polifenóis, particularmente as subunidades monoméricas catequina e epicatequina no caso de produtos de cacau. 

Naturalmente, as concentrações de todos esses componentes podem variar consideravelmente, dependendo da origem e do processamento do cacau, e a amplitude da variação ainda não é bem compreendida.

Biodisponibilidade de antioxidantes em chocolate

Tendo estabelecido que concentrações significativas de antioxidantes podem persistir em uma variedade de produtos de chocolate, a próxima questão a ser considerada é sua biodisponibilidade.

Surpreendentemente, os polifenóis do cacau introduzidos em seres humanos através de tubos de alimentação gástrica por até 40 minutos e depois recuperados não mostraram alteração no estado de polimerização por HPLC.

Tanto a catequina quanto a epicatequina são prontamente adsorvidas pelo intestino na corrente sanguínea. No entanto, existem diferenças na captação dos enantiômeros da catequina. Isso é significativo para o consumo de cacau, uma vez que o enantiômero primário da catequina presente no cacau é da forma (-) que é pouco adsorvido. Assim, parece que o antioxidante mais biodisponível e significativo no cacau é a (-)-epicatequina. 15 , 16 A absorção de (-)-epicatequina em humanos é eficiente, e seu metabólito (-)-epicatequina-glucuronídeo pode ser identificado no plasma em uma concentração média de 625,7 ± 198,3 nmol/L 2 horas após o consumo de uma bebida de cacau contendo 54,4 mg de (-)-epicatequina. 17Os metabólitos da epicatequina, (-)-epicatequina-glucuronídeo e (-)-epicatequina-sulfatos podem ser detectados na urina 6 a 12 horas após o consumo.

Os mecanismos pelos quais os flavonoides entram no cérebro ainda precisam ser esclarecidos. Os flavonóides podem entrar no sistema nervoso central (SNC) por difusão, transporte ou transporte mediado por receptor através da barreira hematoencefálica.

Efeitos in vivo do chocolate

Os efeitos vasoativos do chocolate são um pouco mais bem compreendidos. Em geral, esses efeitos podem estar ligados ao consumo e biodisponibilidade de (-)-epicatequina no chocolate. O consumo de chocolate resulta tanto em modulações agudas da pressão arterial quanto em mudanças positivas na bioquímica do colesterol. A ingestão de cacau reduz o risco de doença cardiovascular devido a uma combinação de diferentes efeitos, incluindo a melhoria do estado antioxidante, vasodilatação e inibição da ativação plaquetária e agregação.

Além disso, os flavonóides do cacau também parecem mediar efeitos antiinflamatórios muito significativos que podem ser medidos como reduções na ativação de plaquetas e células endoteliais e a expressão de mediadores inflamatórios.

A este respeito, a administração a longo prazo de extrato de cacau (24 mg/kg po) é capaz de retardar o aparecimento de déficits cognitivos relacionados à idade em ratos, conforme demonstrado pelos desempenhos cognitivos aprimorados nos paradigmas de extinção de luz e labirinto aquático.

Estudos epidemiológicos sugerem que o consumo de produtos com alto teor de flavonoides retarda o aparecimento de demência e doença de Alzheimer (DA), principalmente entre aqueles de alto risco.

Doenças neurodegenerativas, como DA e Parkinson, são desencadeadas por múltiplos fatores, incluindo estresse oxidativo, inflamação, expressão reduzida de fatores tróficos e acúmulo de ferro e agregados proteicos, entre outros, que levam à perda neuronal. Uma característica importante das doenças neurodegenerativas é o acúmulo anormal de ferro em neurônios moribundos, o que aumenta a produção de radicais reativos de oxigênio e induz a agregação de peptídeos neurotóxicos, incluindo β-amilóide e α-sinucleína. Portanto, a combinação de quelantes de ferro e terapias antioxidantes pode ser uma estratégia útil para a neuroproteção.

O cacau recentemente atraiu a atenção como um produto natural potencialmente neuroprotetor devido às suas atividades antioxidantes e potentes quelantes de ferro. Alguns estudos sugerem que existem efeitos benéficos do cacau em distúrbios neurodegenerativos, como DA e doença de Parkinson. Nesse sentido, extrato de cacau, epicatequina e catequina reduzem os efeitos tóxicos do β-amilóide, um constituinte das placas senis na DA, em uma linha celular neuronal por meio de mecanismos de proteção de membrana e mitocondrial.

Além da modulação da sinalização intracelular, não podemos descartar a interação dos flavonoides do cacau com os receptores da superfície celular, conforme descrito em células cancerígenas e imunes. Nesse sentido, a ligação específica do EGCG ao receptor de laminina de 67 kDa demonstrou estar envolvida em efeitos anticancerígenos e antialérgicos. Esse receptor de laminina também está presente em células neuronais e sua expressão está associada à malignidade tumoral e à metástase.

assuntosIntervençãoIngestão de flavonoides/diaResultado principal
Perfusão cerebral e cognição    
 Pacientes saudáveis ​​(>50 anos) 34 920 mL de bebida de cacau/5 dias 821 mg Vasodilatação periférica dependente da NO sintase 
 1000 mL de bebida de cacau/7 dias 900 mg ↑ Fluxo sanguíneo cerebral 
 Pacientes do sexo feminino ( n  = 16; 18–30 anos) 35 Bebida de cacau com alto teor de flavonóides/5 dias 172 mg ↑ Oxigenação sanguínea 
   Sem efeito na cognição 
 Ratos Wistar (15 meses) 36 Extrato de flavonoide de cacau/1 ano 24 mg/kg ↑ Cognição 
   ↑ Vida útil 
   Preservação de altos níveis de dopamina livre na urina 
Modelos de isquemia cerebral    
 Modelo Indução de dano Tratamento com flavonoides Resultado principal 
 Isquemia cerebral repetida (ratos Wistar) 39 10 m de oclusão arterial × 2 Quercetina (50 mg/kg) 30 min antes da oclusão ↑ Memória espacial 
   ↓ Morte celular neuronal no hipocampo CA1 
 Dano neuronal excitóxico (neurônios hipocampais primários de rato) 42 10 µM NMDA; 10 µM de AMPA; 20 µM Cainato EGCG (10 µM); na hora da oclusão ↑ Sobrevivência celular 
   ↓ Produção MDA 
 Isquemia cerebral unilateral (gerbos) 42 30, 60 ou 90 min de oclusão da artéria carótida EGCG (50 mg/kg) 30 min antes da oclusão e após isquemia ↓ Edema cerebral 
   ↓Volume de infarto 
   Produção ↓MDA 
 Isquemia transitória do prosencéfalo (gerbils) 41 3 min de oclusão das artérias carótidas EGCG (50 mg/kg) 1–3 h após a oclusão ↓ Dano hipocampal 
   ↓ Níveis de poliamina (putrescina) no cérebro 
 Isquemia bilateral (ratos Wistar) 40 10 min de oclusão das artérias carótidas/vertebrais EGCG (50 mg/kg ip) antes da oclusão ↓ SEM correntes no hipocampo 
 Isquemia transitória (gerbilos) 37 Isquemia/reperfusão Catequina por 2 semanas antes da isquemia ↓ Morte de células neuronais em hipocampo CA1 
   ↑ Atividade de eliminação de superóxido 
 Hipóxia (ratos Wistar) 43 Câmara de altitude 10.000 m por 4 h EGCG (25–50 mg/kg ip) ↑ Sobrevivência celular 
   ↓ NADPH-d/nNOS 
doença neurodegenerativa    
doença de Alzheimer    
 Tipo de modelo Indução de dano Tratamento com flavonoides Resultado principal 
 Células PC12 de rato 58 Aβ 25–35 (25 µM, 24 h) Extrato de cacau (um ou ambos: 7–45 µg/mL ou 10–100 µM epicatequina e catequina) 10 min antes do dano celular ↓ preservação da citotoxicidade Aβ da integridade da membrana e função mitocondrial 
 Neuroblastoma humano SHSY5Y 59  EGCG (1–10 µM) por 2 h ↑ sAAPα mediado por meio de um aumento da atividade da α-secretase 
 Células PC12 de rato 59 Aβ 25–38 , Aβ 1–42 , Aβ 1–40 (10 µM 48 h) EGCG (1 µM) 30 min antes do dano celular ↓ citotoxicidade Aβ ↑ função mitocondrial 
   ↓ Apoptose 
 Células PC12 de rato 59 Aβ 25-35 (10 µM 48 h) EGCG (0,1–1 µM) 2 h após Neuroresgate 
 Camundongos C57/Bl 59 NÃO EGCG (2 mg/kg/dia VO) por 7 e 14 dias ↓ Níveis de Holo-APP no hipocampo 
   ↑ sAPP; ativação PKC 
 Neuroblastoma humano SHSY5Y 60 Retirada de soro EGCG (1–10 µM) por 48 h ↑ Receptor de transferência 
   ↓Holo-APP suprimindo a tradução do APP 
   ↑ sAPPα/holo-APP 
 CHO/ΔNL (sweAPP) 60 NÃO EGCG (1–10 µM) por 48 h ↓ secreção de Aβ 
   ↓ Holo-APP 
Mal de Parkinson    
 Ratos Sprague-Dawley 62 Neurotoxina 6-OHDA 12 µg Cacau rico em procianidinas (100 mg/kg/d) 4 dias antes ↑ Sobrevivência de neurônios dopaminérgicos 
Doença neurodegenerativa e envelhecimento    
 Células PC12 de rato 64 Retirada de soro EGCG (0,1–10 µM) por até 3 dias após a retirada do soro ↑ Sobrevivência celular 
   ↑ Crescimento de neuritos 
   ↑ Ativação do PKC 
 Neuroblastoma humano SHSY5Y 64 Retirada de soro (5 dias) EGCG (0,1–1 µM) por 48 h 3 dias após a retirada do soro ↑ Citoesqueleto e proteínas estruturais 
   ↓ Enzimas metabólicas 
   ↓ Proteínas de choque térmico 
 Células PC12 de rato 72 Nitroprussiato de sódio (doador de NO) EGCG (100–300 µM) 30 min antes do dano celular ↓ Citotoxicidade 
   ↓ Citocromo C liberado 
   ↓ ROS 
   ↓ Alterações apoptóticas 
   ↓Bax/Bcl2, caspase 9, –8 e –3 
 Neurônios estriados primários de camundongos 63 LDL oxidado (12,5 µg de proteína/mL) por até 24 h Epicatequina e 3′-O-metilepicatequina (30 µM) até 18 h antes ↓ Citotoxicidade 
   ↓ Ativação JNK e c-Jun 
   ↓ Ativação da caspase-3 

Conclusão

Claramente, a tendência nos dados clínicos e científicos sugere que o consumo de flavonóis na dieta pode produzir benefícios clínicos positivos. O benefício para o sistema vascular parece claro e vários estudos sugerem que também pode haver benefício significativo para o sistema cerebrovascular e elementos da função cerebral em doenças neurodegenerativas.

Fontes:

https://academic.oup.com/nutritionreviews/article/66/11/630/1868627?searchresult=1

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