Compostos fenólicos biodisponíveis do bagaço de oliva apresentam efeito antioxidante em Caenorhabditis elegans e em células da microglia

Abstract

O bagaço de oliva é um subproduto da produção do óleo de oliva rico em compostos fenólicos que apresentam diferentes benefícios à saúde. Os compostos fenólicos mais representativos no bagaço de oliva são dos grupos secoiridoides, flavonols, ligninas, ácidos fenólicos e álcoois fenólicos. No entanto, os efeitos benéficos atribuídos ao consumo destes compostos fenólicos estão associados à sua biodisponibilidade, que normalmente é baixa (5-10%). Diante deste contexto, processos que melhoram a biodisponibilidade dos compostos fenólicos do bagaço de oliva, como técnicas de redução de tamanho, podem afetar diretamente as propriedades benéficas destes compostos. O objetido do presente trabalho foi avaliar a atividade antioxidante dos compostos fenólicos de bagaço de oliva obtidos após um processo de digestão gastrointestinal in vitro. O bagaço de oliva foi submetido a dois métodos de redução de tamanho: fracionamento (tamanho de partícula < 2 mm) e fracionamento seguido de micronização (tamanho de partícula < 20 μm) e as amostras foram submetidas a uma digestão gastrointestinal simulada. Os compostos fenólicos obtidos após o processo de digestão foram analisados quanto à sua composição fenólica, sua atividade antioxidante no modelo animal alternativo (Caenorhabditis elegans), bem como em células da microglia (BV2). O tipo de processamento afetou o perfil de compostos fenólicos biodisponíveis do bagaço de oliva, o que resultou em comportamentos diferenciados nos modelos experimentais analisados. Demonstramos pela primeira vez que os compostos fenólicos biodisponíveis do bagaço de oliva em concentrações elevadas (1,5-3 mg L-1) podem ser tóxicas para células microgliais e para o nematoide. Nas células microgliais os compostos biodisponíveis do bagaço de oliva apresentaram efeito antioxidante (0,03- 1,5 mg L-1), independente do tamanho de particula. Além disso, os compostos fenólicos biodisponíveis do bagaço de oliva apresentaram capacidade de prevenir o estresse oxidativo induzido por peróxido de hidrogênio no C. elegans. No entanto, este efeito foi dependente do tamanho de partícula. Menores tamanhos de partícula atenuaram o estresse oxidativo em concentrações de 0,03 e 0,15 mg L-1, enquanto que maiores tamanhos de partícula apresentaram este efeito no nematoide nas concentrações de 0,15 e 0,30 mg L-1. Os efeitos antineuroinflamatórios e antioxidantes observados nos ensaios in vivo e in vitro podem ser atribuídos aos diferentes compostos fenólicos presentes no bagaço de oliva. Além disso, diferentes tamanhos de partículas resultaram em perfis fenólicos diferentes, o que pode justificar os diferentes efeitos observados nos experimentos. Por fim, este estudo apresenta resultados extremamente relevantes para garantir a segurança e buscar uma possível aplicação alimentícia do bagaço de oliva, visando o aproveitamento de sua riqueza em termos de compostos fenólicos.

The olive pomace is a by-product of producing olive oil and is rich in phenolic compounds that present different health benefits. The most representative phenolic compounds in olive oil contain two secoiridoid groups, flavonols, lignins, phenolic acids and phenolic alcohols. However, the beneficial effects attributed to the consumption of these phenolic compounds are associated with their bioavailability, which is normally low (5-10%). Given this context, processes that enhance the bioavailability of phenolic compounds from olive pomace, such as size reduction techniques, can directly affect the beneficial properties of these compounds. The objective of this work was to evaluate the antioxidant and anti-neuroinflammatory activities of phenolic compounds from olive pomace obtained after an in vitro gastrointestinal digestion process. The olive pomace was subjected to two size reduction methods: fractionation (particle size < 2 mm) and fractionation followed by micronization (particle size < 20 μm), and the samples were subjected to a simulated gastrointestinal digest. The phenolic compounds obtained after the digestive process were analyzed regarding their phenolic composition, their antioxidant activity in the alternative animal model (Caenorhabditis elegans), as well as in microglial cells (BV2). The type of processing affected the profile of bioavailable phenolic compounds from olive pomace, which resulted in differentiated behaviors in the experimental models analyzed. We demonstrate for the first time that bioavailable phenolic compounds from olive pomace in high concentrations (1.5-3 mg L-1) can be toxic to microglial cells and nematoid. In the microglial cells, the bioavailable compounds from olive pomace have antioxidant (0.03-1.5 mg L-1) effect, regardless of particle size. Furthermore, bioavailable phenolic compounds from olive pomace have the capacity to prevent oxidative stress induced by hydrogen peroxide in C. elegans. However, this effect was dependent on particle size. Smaller particle sizes attenuate oxidative stress in concentrations of 0.03 and 0.15 mg L-1, while larger particle sizes present this nematoid effect in concentrations of 0.15 and 0.30 mg L-1. The anti-neuroinflammatory and antioxidant effects observed in in vivo and in vitro tests can be attributed to the different phenolic compounds present in the olive pomace. Furthermore, different particle sizes will result in different phenolic profiles, which may explain the different effects observed in the experiments. Finally, this study presents extremely relevant results to guarantee safety and search for a possible food application of olive pomace, aiming at the exploitation of its richness in terms of phenolic compounds.