Desenvolvimento e aplicação de um novo ensaio para a determinação eletroquímica da capacidade antioxidante de compostos modelo e de matrizes complexas

• Ano de defesa: 2009
• Autor(a) principal: Ferreira, Rafael de Queiroz
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: antioxidant capacity; capacidade antioxidante; chronoamperometry; CRAC assay; cronoamperometria; ensaio CRAC
• Link de acesso: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/75/75132/tde-26082009-111616/

Este trabalho descreve o desenvolvimento e aplicações práticas de uma nova e simples metodologia eletroquímica para a determinação da capacidade antioxidante de moléculas modelo específicas e/ou algumas amostras complexas de alimentos normalmente consumidas no Brasil. Outros sistemas de interesse teórico ou tecnológico também foram investigados. O método se baseia no uso de uma quantidade conhecida de um íon inorgânico como oxidante e na determinação cronoamperométrica de sua concentração remanescente após reação com as espécies antioxidantes de interesse. Contudo, testes iniciais para diferentes marcas comerciais de sucos de laranjas usando Fe3+ como oxidante (ensaio FRAP modificado), só obtiveram êxito quando o antioxidante apresenta um comportamento eletroquímico totalmente irreversível como, por exemplo, o ácido ascórbico. Para superar esse problema, o ensaio foi então desenvolvido usando o Ce4+ como oxidante (ensaio CRAC) uma vez que sua redução após reação pode ser realizada em 0,8 V vs Ag/AgCl, uma região de potencial na qual não ocorre a redução das espécies formadas pela oxidação reversível ou quase reversível do antioxidante. Devido ao elevado potencial anódico requerido quando o Ce4+ é usado, foi necessário um filme de diamante dopado com boro como eletrodo de trabalho. Após uma rigorosa caracterização do sistema eletroquímico, foram realizadas determinações da capacidade antioxidante de oito compostos padrões (ácido ascórbico, ácido gálico, ácido tânico, BHA, catequina, quercetina, rutina e trolox), usando o ensaio CRAC. Os resultados mostraram uma correlação satisfatória com ensaios mais complexos reportados na literatura e foram aplicados em um conjunto de sucos de frutas industrializados, mostrando valores máximos com quase uma ordem de grandeza superior ao apresentado pelo composto de referência (trolox), com a seguinte seqüência de capacidade antioxidante: caju > goiaba > uva > manga > laranja > maracujá. Considerando a busca da indústria local de \"cachaça\" por madeiras alternativas em contrapartida aos tonéis de carvalho, o ensaio CRAC foi realizado usando quatro extratos etanólicos de madeiras brasileiras [Pequi (Caryocar brasiliense), Imbuia (Octea porosa), Cabreúva (Myrocarpus frondosus) e Cabreúva-vermelha (Myroxylon balsamum)] assim como um extrato de Carvalho (Quercus sp), para comparação. Os resultados indicaram um aumento na capacidade antioxidante na ordem apresentada acima e, apesar da melhor amostra (Cabreúva-vermelha) ter apenas 60% da capacidade antioxidante apresentada pelo carvalho, sua disponibilidade e preço despertam o interesse por pesquisas futuras. Uma avaliação comparativa dos resultados obtidos usando os ensaios CRAC e DPPH foi realizado para extratos metanólicos de cana-de-açúcar e polpa de maracujá. Essa comparação revelou uma diferença quantitativa entre os valores dos ensaios, porém, a hierarquia foi mantida para cada conjunto de resultado. Esse efeito foi atribuído às diferenças nos mecanismos dominantes para a desativação radicalar, bem como para as condições experimentais de cada ensaio. A correlação entre a estrutura e a atividade antioxidante de moléculas modelo de flavonóides sob investigação foi relatada devido à presença de certos grupos substituintes na estrutura de difenilpirano. A atividade hierárquica para tais grupos foi estabelecida como: OH(C2´C4´) > OH(C4´) ~ OH(C3´C4´) > C2=C3 + 4-oxo > OH(C3,C5) + 4-oxo > OH(C3) + 4-oxo > OH(C5) + 4-oxo > OH(C3,C5). A formação de complexos entre flavonóides e íons metálicos, tal como o Fe2+, tem um forte efeito sobre a capacidade antioxidante e o ensaio CRAC mostrou que para a morina, quercetina e fisetina, esse aumento foi de 15,3; 31,8 e 27,9%, respectivamente. Por outro lado, para a catequina e crisina, o aumento foi de apenas 1,8 e 7,8%, respectivamente. Esses aumentos foram relatados devido à presença de, pelo menos, um dos três tipos de sítios ativos na molécula polifenólica que interage com íons metálicos. Todos esses resultados confirmam que o ensaio CRAC é uma ferramenta simples e viável para a determinação da capacidade antioxidante de uma variedade de sistemas práticos e moléculas modelo.