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Inibidores de enzimas digestivas do feijão branco: isolamento, atividade biológica e perspectivas para o tratamento da obesidade e do diabetes mellitus
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Resumo
Os índices de obesidade e diabetes são preocupantes. No Brasil, estima-se que 40% da população adulta possuam excesso de peso. Daí a necessidade de adjuvantes que possam auxiliar na perda de peso e na diminuição da glicemia. O inibidor de α-amilase apresenta-se como uma alternativa promissora por interferir na digestão e consequentemente na absorção de carboidratos provenientes da dieta. Tal inibição resulta em diminuição da disponibilidade calórica e da glicemia pós prandial. O feijão branco é a principal fonte de inibidores protéicos de α-amilase (α-AI). Desta forma, objetivou-se neste trabalho padronizar a extração e avaliar os métodos de precipitação α-AI do feijão branco, além de testar vias alternativas de purificação. Adicionalmente, foram realizados ensaios para verificar a ação inibitória e estabilidade do extrato de farinha de feijão branco (FFB) sobre enzimas digestivas na presença de fluido gástrico simulado e a possível toxicidade pelo teste do Cometa. In vivo, foi realizado um ensaio biológico utilizando ratos Wistar diabéticos como modelo experimental para avaliação da eficácia e da segurança decorrentes da administração de FFB por 21 dias. Os resultados obtidos indicaram a água como extrator, na proporção de 1:5, seguida de 3 re-extrações sob agitação por 15 minutos e tratamento a 70°C por 5 minutos, como opção mais rápida e eficaz. Dentre as precipitações do inibidor os melhores resultados foram verificados com adição de sulfato de amônio e por alteração de pH. A utilização da precipitação do α-AI de FFB por pH configura-se como o melhor procedimento de pré purificação, possibilitando uma grande economia de reagentes e de tempo de análise. Na tentativa de purificação do α-AI por vias alternativas, nenhuma eliminou a inibição da tripsina. Verificando-se a estabilidade da molécula no processo de digestão, após a simulação do fluido gástrico, as enzimas α- amilase e α-glicosidase foram inibidas pela FFB. Adicionalmente, não foi verificada ação hemolítica nos ensaios preliminares de toxicidade. Utilizando o teste do Cometa foi possível observar que as doses de FFB testadas não foram genotóxicas considerando as 4 horas em que as células foram submetidas a presença dos tratamentos. Os resultados obtidos no ensaio realizado com os ratos mostraram uma tendência à diminuição da glicemia a partir de 20 dias de tratamento. No entanto, os níveis séricos de amilase mostraram-se diminuídos, o que pode estar relacionado à ocorrência de danos acinares não confirmados pela histologia em microscopia óptica.
Abstract
The rates of obesity and diabetes are worrying. In Brazil, it is estimated that 40% of adults have excess weight. Hence the need for adjuvants that can assist in weight loss and reduction in blood glucose. The α-amylase inhibitor is presented as a promising alternative because it interferes with digestion and thus absorption of carbohydrates from the diet. Such inhibition results in decreased availability of calories and postprandial blood glucose.The white bean is the main source of α-amylase inhibitors protein (α-AI). Thus, this study aimed to standardize the extraction and precipitation methods to evaluate the α-AI from white beans, and to test alternative ways of purification. Additionally, tests were conducted to verify the stability and inhibitory activity of the extract of white bean flour (WBF) on digestive enzymes in the presence of simulated gastric fluid and the possible toxicity of the Comet test. In vivo, an assay was performed using Wistar diabetic rats as an experimental model to evaluate the efficacy and safety from the administration of WBF for 21 days. The results showed that the water as extractor, the rate 1:5, followed by three re-extractions under stirring for 15 minutes and treatment at 70 ° C for 5 minutes, as faster and more effective option. Among the precipitation the best results were obtained with addition of ammonium sulfate and pH change. The use of the precipitation of α-AI of WBF for pH appears as the best pre-purification procedure, allowing a great economy of reagents and analysis time. In an attempt to purify the α-AI by alternative pathways, none eliminated the inhibition of trypsin. Verifying the stability of the molecule in the process of digestion, after simulation of gastric fluid, the enzymes α-amylase and α-glucosidase was inhibited by the WBF. Additionally, there was no hemolytic toxicity in preliminary tests. In preliminary tests of cytotoxicity for Comet, doses for WBF tested were not genotoxic considering the 4 hours when cells were subjected to the presence of treatments. The results obtained with the assay with rats showed that despite the trend to decrease blood glucose before 20 days of treatment, no significative decrease during the period evaluated in the treated group. However, serum levels of amylase were shown decreased. This may be related to the occurrence of cell damage in the pancreas, unconfirmed by histological analysis with optical microscopy.
Descrição
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Agroquímica
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Citação
PEREIRA, L. L. S. Inibidores de enzimas digestivas do feijão branco: isolamento, atividade biológica e perspectivas para o tratamento da obesidade e do diabetes mellitus. 2011. 164 p. Tese (Doutorado em Agroquímica)-Universidade Federal de Lavras, Lavras, 2011.