Role of phenolic compounds from brazilian native fruits on obesity-induced insulin resistance in skeletal muscle / Papel dos compostos fenólicos de frutos nativos brasileiros sobre a resistência à insulina do músculo esquelético induzida por obesidade

Skeletal muscle is an important metabolic tissue in glucose uptake and thus in glycemic homeostasis. Evidence suggests that phenolic compounds may exert beneficial health effects against metabolic disorders associated to obesity including its state of peripheral insulin resistance. The objective of this work was to investigate the role of phenolic compounds present in two Brazilian native fruits, cambuci (Campomanesia phaea Berg.) and jaboticaba (Plinia jaboticaba (Vell.) Berg), on the insulin resistance in the skeletal muscle of obese mice fed a high-fat-sucrose diet (HFS). For this, two independent experimental protocols were used for each fruit, where male C57BL/6J mice fed the HFS diet for the induction to obesity were used. Once the condition of obesity was established, animals started to receive daily oral administration (by gavage) of extracts enriched in phenolic compounds obtained from each fruit, in doses reachable through the diet. At the end of the experiments, the animals were euthanized and their tissue and organs collected. The animals receiving extracts of jaboticaba and cambuci, regardless of the dose, presented lower body weight gain in relation to the HFS group. The results for weekly fasting glycemia and glucose tolerance of the animals that received the phenolic extracts of both fruits showed an improvement in glycemic homeostasis even when fed with the deleterious diet. In the gastrocnemius muscle of the animals was demonstrated that cambuci and jaboticaba extracts significantly increased the content of glucose transporter protein 4 (GLUT-4) and AMPactivated protein kinase (AMPK-Thr172), which has a broad role in metabolic regulation. Regarding inflammation, the administration of extracts from both fruits favored the reduction of phosphorylation and activation of the nuclear factor-κe (NF-κB) and the expression of some genes such as IL-6, TNF-α, IL-1ß, and JNK, whose increase has been associated with insulin resistance. In conclusion, this study suggests that the phenolics present in both native fruits may be important therapeutic agents in the reduction of muscle insulin resistance and inflammation associated with obesity

O músculo esquelético é um tecido metabólico importante na captação de glicose e, portanto, na homeostasia glicêmica. Evidências sugerem que compostos fenólicos podem exercer efeitos benéficos à saúde contra distúrbios metabólicos associados à obesidade incluindo o seu quadro de resistência à insulina. O objetivo deste trabalho foi investigar o papel dos compostos fenólicos presentes em dois frutos nativos brasileiros, cambuci (Campomanesia phaea Berg.) e jaboticaba (Plinia jaboticaba (Vell.) Berg), na resistência à insulina no músculo esquelético de camundongos obesos alimentados com dieta rica em gorduras e sacarose (HFS, high-fat highsucrose diet). Para tal, foram utilizados dois protocolos experimentais independentes para cada fruto, onde foram usados camundongos machos C57BL/6J alimentados com dieta HFS para indução à obesidade. Uma vez instaurado o quadro de obesidade, os animais passaram a receber a administração diária, por gavagem, de extratos enriquecidos em compostos fenólicos obtidos a partir dos frutos, em doses atingíveis através da dieta. Ao final do período experimental os animais foram eutanasiados e seus tecidos e órgãos coletados. Os animais tratados com os extratos de jaboticaba e cambuci, independente da dose, apresentaram menor ganho de massa corporal em relação ao grupo HFS. Os resultados para glicemia de jejum semanal e a tolerância à glicose dos animais que receberam os extratos fenólicos de ambos os frutos demonstraram melhora na homeostase glicêmica, mesmo alimentados com a dieta deletéria HFS. No músculo gastrocnemius dos animais foi demonstrado que os extratos de cambuci e jaboticaba aumentaram significativamente o conteúdo da proteína transportadora de glicose 4 (GLUT-4) e da proteína quinase ativada por AMP (AMPK-Thr172), que possui um papel amplo na regulação metabólica. No que tange à inflamação, a administração dos extratos de ambos os frutos favoreceu a diminuição da fosforilação e ativação do fator nuclear-κB (NF-κB) e a expressão de alguns genes como IL-6, TNF-α, IL-1ß, e JNK cujo aumento tem sido associado com a resistência à insulina. Deste modo, este estudo sugere que os fenólicos presentes em ambos os frutos nativos podem ser agentes terapêuticos importantes na atenuação da resistência à insulina muscular e da inflamação associada à obesidade

The role of jaboticaba (Plinia jaboticaba (VELL. ) Berg) phenolic compounds in obesity-associated intestinal inflammation / O papel dos compostos fenólicos da jabuticaba (Plinia jaboticaba (VELL. ) Berg) na inflamação intestinal associada à obesidade

Jaboticaba (Plinia jaboticaba (Vell.) Berg) is a Brazilian native fruit belonging to the Myrtaceae family. Previously it was demonstrated that phenolicrich extracts from jaboticaba (PEJ) possess health-beneficial properties in dietinduced obesity; however, whether PEJ modulates the obesity-associated intestinal inflammatory status remains unclear. The objective of the present study was to evaluate the effect of PEJ on intestinal inflammation associated with obesity induced by a high-fat-sucrose (HFS) diet. Thus, forty male C57BL/6J mice were distributed into two groups: negative control (CH, 10 animals), fed standard diet AIN96M and water ad libitum; and positive control (HFS, 30 animals), fed HFS diet and water ad libitum induced to obesity for an initial period of 14 weeks. After this period, the HFS group was redistributed in three groups of 10 animals each, and continuously fed HFS diet for another 14 weeks: HFS group received daily gavages of water, PEJ1 group received PEJ at the dose of 50 mg of gallic acid equivalent (GAE)/kg body weight (BW and PEJ2 group received PEJ at the dose of 100 mg GAE/kg BW. Feed intake and body mass were monitored weekly, and fasting glucose biweekly. The initial period of obesity-induction demonstrated that the HFS diet was efficient to promote a significant body weight gain and fasting hyperglycemia when compared to the negative control group (CH). At the end of the experiment the animals were euthanized under anesthesia and their organs and tissues were collected. The major classes of phenolic compounds found in PEJ were ellagitannins, anthocyanins including cyanidin and delphinidin glycosides, proanthocyanidins, and free ellagic acid. PEJ-treated animals presented a reduced body weight gain, adiposity and demonstrated significant reversion of insulin resistance and dyslipidemia. In addition, the inflammatory profile of colon demonstrated that PEJ prevented metabolic endotoxemia linked to an attenuation of the HFS diet-induced intestinal inflammation via downregulation of pro-inflammatory mediators such as tumor necrosis factor (TNF-ß), membrane transporter toll-like receptor-4 (TLR-4) and nuclear factor-κB (NF-κB) in the colon. These anti-inflammatory effects appear to be involved, at least in part, with an inhibition of the colonic inflammasome pathway of obese mice. Collectively, our data reveals that PEJ exerts a direct anti-inflammatory effect in obesity-associated intestinal inflammation and this outcome is linked to an amelioration of metabolic endotoxemia in obese mice

A jabuticaba (Plinia jaboticaba (Vell.) Berg) é uma fruta nativa brasileira pertencente à família Myrtaceae. Anteriormente, foi demonstrado que extratos ricos em fenólicos de jabuticaba (PEJ) possuem propriedades benéficas à saúde na obesidade induzida por dieta; no entanto, se o PEJ modula o estado inflamatório intestinal associado à obesidade ainda não está claro. O objetivo do presente estudo foi avaliar o efeito do PEJ na inflamação intestinal associada à obesidade induzida por uma dieta rica em sacarose (HFS). Assim, quarenta camundongos C57BL / 6J machos foram distribuídos em dois grupos: controle negativo (CH, 10 animais), alimentados com dieta padrão AIN96M e água ad libitum; e controle positivo (HFS, 30 animais), alimentado com dieta HFS e água ad libitum induzida à obesidade por um período inicial de 14 semanas. Após este período, o grupo HFS foi redistribuído em três grupos de 10 animais cada, e continuamente alimentado com dieta HFS por mais 14 semanas: o grupo HFS recebeu gavagens diárias de água, o grupo PEJ1 recebeu PEJ na dose de 50 mg de ácido gálico equivalente (GAE) / kg de peso corporal (pc) e o grupo PEJ2 recebeu PEJ na dose de 100 mg GAE / kg pc. O consumo de ração e a massa corporal foram monitorados semanalmente e a glicemia de jejum quinzenal. O período inicial de indução da obesidade demonstrou que a dieta HFS foi eficiente em promover significativo ganho de peso corporal e hiperglicemia de jejum quando comparada ao grupo controle negativo (HC). Ao final do experimento os animais foram submetidos à eutanásia sob anestesia e seus órgãos e tecidos coletados. As principais classes de compostos fenólicos encontrados em PEJ foram elagitaninos, antocianinas incluindo cianidina e delfinidina glicosiladas, proantocianidinas e ácido elágico livre. Os animais tratados com PEJ apresentaram redução do ganho de peso corporal, adiposidade e reversão significativa da resistência à insulina e dislipidemia. Além disso, o perfil inflamatório do cólon demonstrou que o PEJ evitou a endotoxemia metabólica ligada a uma atenuação da inflamação intestinal induzida pela dieta de HFS por meio da regulação negativa de mediadores pró-inflamatórios, como o fator de necrose tumoral (TNF-), transportador de membrana toll- como o receptor 4 (TLR-4) e o fator nuclear B (NF-B) no cólon. Esses efeitos anti-inflamatórios parecem estar envolvidos, pelo menos em parte, com uma inibição da via do inflamassoma colônico de camundongos obesos. Coletivamente, nossos dados revelam que o PEJ exerce um efeito anti-inflamatório direto na inflamação intestinal associada à obesidade e esse resultado está relacionado com uma melhora da endotoxemia metabólica em camundongos obesos

Whole-grain pan bread with the addition of jabuticaba peel flour / Pães de forma integrais com adição de farinha de casca de jabuticaba

ABSTRACT: The objective of this study was to analyze the potential of the jabuticaba peel flour (JPF) as an ingredient in whole-grain bread. Pan bread formulations with different concentrations of jabuticaba peel flour were made: 0% (T0), 5% (T1), 10% (T2), and 15% (T3). Proximate composition, pH, water activity, color, phenolic compounds and antioxidant activity of bread were determined. The addition of JPF to the bread formulations led to a reduction of carbohydrate levels (51.14 to 46.55 g 100 g-1), lipids (4.79 to 3.35 g 100 g-1) and an increase in moisture (31.06 to 37.31 g 100 g-1) and ash (0.22 to 0.35 g 100 g-1). The fiber content increased up to three times, and the phenolic compounds up to seven times, thus increasing the antioxidant activity of the JPF-based bread when compared to the control. Bread made with the addition of JPF presented lower L* values (46.72 to 36.07) and higher a* values (3.10 to 9.07) compared to the control. Therefore, jabuticaba peel flour can be considered a potential ingredient for addition to whole-grain pan bread with desirable nutritional and functional characteristics.

RESUMO: Este trabalho teve como objetivo analisar o potencial da farinha de casca de jabuticaba (FCJ) como ingrediente em pães de forma integrais. Foram elaboradas formulações de pães com diferentes concentrações de farinha de casca de jabuticaba: 0% (T0), 5% (T1), 10% (T2) e 15% (T3). Foram realizadas análises de composição centesimal, pH, atividade de água, cor, compostos fenólicos e atividade antioxidante dos pães. A adição de FCJ às formulações de pão levou a uma redução dos níveis de carboidratos (51,14 a 46,55 g 100 g-1), lipídios (4,79 a 3,35 g 100 g-1) e aumento da umidade (31,06 a 37,31 g 100 g-1) e minerais (0.22 a 0.35 g 100 g-1). O teor de fibras aumentou até três vezes e os compostos fenólicos até sete vezes, aumentando a atividade antioxidante do pão à base de FCJ quando comparado ao controle. O pão elaborado com a adição de FCJ apresentou menores valores de L* (46,72 a 36,07) e maiores valores de a* (3,10 a 9,07) em relação ao controle. Portanto, a farinha de casca de jabuticaba pode ser considerada um ingrediente potencial para a adição ao pão de forma integral com características nutricionais e funcionais desejáveis.

Compostos bioativos fenólicos de frutos nativos da famí­lia Myrtaceae: Avaliação da bioacessibilidade e do potencial funcional relacionado às doenças cardiovasculares / Bioactive phenolic compounds of native fruits from Myrtaceae family: Evaluation of bioaccessibility and functional potential related to cardiovascular diseases

As doenças cardiovasculares (DCV) são responsáveis pela maioria das mortes ocorridas em todo o mundo. Os riscos para o desenvolvimento destas patologias podem ser amenizados, em parte, por meio de uma dieta rica em alimentos de origem vegetal. Neste sentido, os frutos nativos brasileiros, como os pertencentes à família Myrtaceae, podem contribuir para melhorar a qualidade da alimentação, pois apresentam altos teores de compostos bioativos, entre eles, os fenólicos (CBF). Pouco se sabe sobre os efeitos dos polifenóis destes frutos para redução do risco de desenvolvimento das DCV. Sendo assim, este trabalho buscou avaliar a bioacessibilidade dos CBF presentes em polpas de cambuci e jabuticaba e seus efeitos in vitro sobre mecanismos de ação relacionados às DCV. Para tanto, extratos ricos em polifenóis foram obtidos a partir de extrações em fase sólida (C18 e PA) das polpas de ambos os frutos, submetidas ou não à simulação da digestão gastrointestinal. Estes extratos tiveram seus efeitos inibitórios sobre a atividade da Enzima Conversora de Angiotensina I (ECA) e a agregação plaquetária induzida por adenosina difosfato avaliados in vitro. De acordo com os resultados obtidos, a digestão in vitro foi capaz de liberar os CBF da matriz alimentar. Tal bioacessibilidade parece ter sido importante apenas para a inibição da agregação plaquetária, uma vez que a capacidade inibitória destes compostos sobre a atividade da ECA não melhorou depois da digestão in vitro. Quanto aos resultados obtidos pelos extratos provenientes das colunas PA e C18, observa-se que as maiores concentrações de taninos nestes últimos não foram suficientes para melhorar a capacidade antiagregante, mas foram importantes para aumentar a inibição da atividade da ECA. Comparando-se as respostas apresentadas pelos dois frutos, os CBF presentes no cambuci exibiram, predominantemente, potenciais anti-hipertensivo e antiagregantedo maiores do que os da jabuticaba. Neste contexto, o consumo de cambuci e jabuticaba, bem como a utilização de seus polifenóis purificados, podem ser adjuvantes para a redução dos riscos relacionados ao desenvolvimento das DCV

The cardiovascular diseases (CVD) are the leading cause of death worldwide. The risk of development of these disorders can be reduced, partially, by a vegetal-based diet. In this way, the Brazilian native fruits from Myrtaceae family may contribute to improve the diet quality, once they have high quantity of bioactive compounds, such as the phenolic (PC). The knowledge about the cardioprotective effects of consuming these fruit polyphenols is limited, so this study aimed to evaluate the bioaccessibility of the cambuci and jaboticaba PC and their in vitro potential on CVD-related mechanisms. First, gastrointestinal digestion simulation of each fruit pulp was done, and then the polyphenols rich extracts were obtained by solid phase extractions, before and after the pulps digestion. The polyphenols rich extracts had their phenolic concentrations determined and were used to evaluate the capacity of PC in inhibit the Angiotensin Converting Enzyme (ACE) activity and the platelet aggregation induced by ADP. The results were expressed as IC50, considering the total phenolic content per milliliter of reaction. According to the results, the in vitro digestion process was able to release the polyphenols from the food matrix. Therefore, the bioaccessibility had no significant effect on ACE activity, but decreased the IC50 values of platelet aggregation. In relation to the extracts from PA and C18 columns, the higher tannin concentration In comparison to the IC50 values presented by PA extracts, the higher concentrations of tannins in the last one were not enough to improve the antiaggregant effect, but were important to increase the inhibition of ACE activity. Cambuci polyphenols presented higher antihypertensive and antiaggregant potentials than the jaboticaba compounds. In this respect, the ingestion of cambuci and jaboticaba and the use of their purified polyphenols can be of particular importance in reducing the risk for the CVD development

Complete sequence and comparative analysis of the chloroplast genome of Plinia trunciflora

Abstract Plinia trunciflora is a Brazilian native fruit tree from the Myrtaceae family, also known as jaboticaba. This species has great potential by its fruit production. Due to the high content of essential oils in their leaves and of anthocyanins in the fruits, there is also an increasing interest by the pharmaceutical industry. Nevertheless, there are few studies focusing on its molecular biology and genetic characterization. We herein report the complete chloroplast (cp) genome of P. trunciflora using high-throughput sequencing and compare it to other previously sequenced Myrtaceae genomes. The cp genome of P. trunciflora is 159,512 bp in size, comprising inverted repeats of 26,414 bp and single-copy regions of 88,097 bp (LSC) and 18,587 bp (SSC). The genome contains 111 single-copy genes (77 protein-coding, 30 tRNA and four rRNA genes). Phylogenetic analysis using 57 cp protein-coding genes demonstrated that P. trunciflora, Eugenia uniflora and Acca sellowiana form a cluster with closer relationship to Syzygium cumini than with Eucalyptus. The complete cp sequence reported here can be used in evolutionary and population genetics studies, contributing to resolve the complex taxonomy of this species and fill the gap in genetic characterization.

Jaboticaba (Myrciaria jaboticaba (Vell) Berg) peel increased triglycerides excretion and hepatic lipid peroxidation in high-fat-fed rats / Consumo de casca de jabuticaba (Myrciaria jaboticaba (Vell) Berg) melhorou a excreção de triglicerídeos e a peroxidação lipídica hepática de ratos alimentados com dieta hiperlipídica

OBJECTIVE: The aim of this study was to evaluate the influence of high-fat diets with 1%, 2%, and 4% freeze-dried jaboticaba peel on the serum, liver, and fecal lipid profile of obese rats. METHODS: Thirty male Sprague-Dawley rats were divided into 5 groups. Obesity was induced in four groups using a high-fat diet (35% lipids). One group was used as a high-fat diet control (High-fat group - HF). The other three high-fat-diet groups were given 1%, 2%, and 4% freeze-dried jaboticaba peel (High-Fat Jaboticaba - HFJ1, HFJ2, and HFJ4, respectively) in the last 40 experimental days. Blood and the liver were collected after 70 days of treatment and feces were collected in the last experimental week. Total cholesterol, triglycerides, and lipids were measured in the serum, liver, and dried feces. ffer in the experimental groups. HFJ2 group had the highest hepatic and fecal lipid contents compared with the group fed a diet with normal fat content (N), but low hepatic lipid peroxidation. HFJ4 group had the highest mean hepatic and fecal cholesterol levels. Hepatic triglyceride levels did not differ among the groups, and groups HFJ1 and HFJ4 presented the highest fecal triglyceride content. CONCLUSION: The amounts of jaboticaba peel used by this study did not protect against hepatic steatosis or undesired levels of other studied lipids, but it did increase fecal triglycerides. Lipid peroxidation in the liver decreased in the HFJ2 group...

OBJETIVO: O objetivo deste estudo foi avaliar o efeito de dietas hiperlipídicas adicionadas de 1%, 2% e 4% de casca de jabuticaba liofilizada sobre os perfis lipídicos do fígado, soro e fezes de ratos. MÉTODOS: Trinta ratos, machos, Sprague-Dawley, foram divididos em cinco grupos. A obesidade foi induzida em quatro grupos, com dieta hiperlipídica ou High-Fat - HF (35% de lipídeos). Três desses grupos receberam a dieta hiperlipídica adicionada de 1%, 2% e 4% de casca de jabuticaba liofilizada (Jabuticaba - HFJ1, HFJ2 e HFJ4, respectivamente) nos últimos 40 dias de experimento. Sangue e fígado foram coletados após 70 dias de tratamento e as fezes na última semana experimental. Colesterol e triglicerídeos totais foram avaliados no soro, fígado e fezes secas, bem como lipídeos totais. RESULTADOS: No segundo período do experimento, a ingestão dietética e energética dos animais HFJ4 foi maior em relação ao grupo High-Fat. Não houve diferença significativa entre os grupos experimentais para colesterol total e triglicerídeos séricos. O grupo HFJ2 demonstrou maiores níveis de lipídeos hepáticos e fecais em relação a N, apesar de a peroxidação lipídica ter diminuído nesse grupo. O HFJ4 mostrou a maior média de colesterol hepático e fecal. Não houve diferenças significativas para triglicerídeos hepáticos, e os grupos HFJ1 e HFJ4 excretaram mais triglicerídeos pelas fezes. CONCLUSÃO: As doses utilizadas de casca de jabuticaba não mostraram efeitos benéficos contra a esteatose hepática ou outro parâmetro lipídico avaliado, com exceção para a excreção de triglicerídeos. O índice de peroxidação lipídica hepática diminuiu nos ratos alimentados com 2% de casca de jabuticaba liofilizada...

Freeze-dried jaboticaba peel powder rich in anthocyanins did not reduce weight gain and lipid content in mice and rats

Jaboticaba, a native fruit from Brazilian Atlantic Forest, is an important source of anthocyanins. Anthocyanins have been recently identified as modulators of lipid metabolism and energy expenditure ‘in vivo’. The purpose of this study was to evaluate the effect of the freeze-dried jaboticaba peel powder on obesity treatment in different experimental models. Obese Swiss mice and obese Sprague- Dawley rats were fed a high-fat diet supplemented with 1, 2 and 4% freeze-dried jaboticaba peel powder for 6 weeks. Energy intake, weight gain and body composition were determined, and the results were analyzed using variance and Tukey's tests (p <0.05). The energy intake was higher in mice groups supplemented with 2% and 4% of jaboticaba peel. In relation to weight gain, the mice supplemented with 2% of jaboticaba peel had higher total weight gain than the other experimental groups, while no significant difference in the fat mass accumulation was observed among the groups. The rats did not show significant differences in the evaluated parameters. These results suggest that the supplementation with freeze-dried jaboticaba peel powder, at concentrations of 1, 2 and 4%, was not effective in the reduction of energy intake, weight gain and body fat both in mice and in rats.

La cáscara de jaboticaba liofilizada, una rica fuente de antocianinas, no influyó en la ganancia de peso ni en el contenido de lípidos en roedores La jaboticaba, una fruta nativa de la Selva Atlántica de Brasil, es una fuente importante de antocianinas. Las antocianinas han sido recientemente identificadas como moduladoras del metabolismo de lípidos y del gasto energético en vivo. Este estudio tuvo como objetivo evaluar el uso de la cáscara de jaboticaba liofilizada en polvo en el tratamiento de la obesidad, en distintos modelos experimentales. Ratones Swiss y ratas Sprague-Dawley obesos, recibieron dietas con alto contenido de grasas, a las que se añadió 1, 2 y 4% de cáscara de jaboticaba en polvo, durante 6 semanas. Se determinó el consumo de energía, el aumento de peso y la composición corporal de los animales, y los resultados fueron sometidos a análisis de varianza y prueba de Tukey, con p <0,05. El consumo de energía fue superior en los grupos de ratones Swiss de los grupos con 2% y 4% de cáscara de jaboticaba. En el aumento del peso, los ratones Swiss del grupo con 2% de piel de jaboticaba aumentaron más en peso total comparados a los otros grupos experimentales; mientras que no se observaron diferencias significativas entre los grupos respecto a la composición de la masa grasa. Entre los grupos de ratas Sprague-Dawley no se dieron diferencias significativas en ninguno de los parámetros evaluados. Por lo tanto, se concluye que la adición de 1, 2 y 4% de cáscara de jaboticaba liofilizada, a la dieta, no fue eficaz para el tratamiento de la obesidad, tanto en ratones Swiss como en ratas Sprague-Dawley.