Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Type 2 diabetes mellitus (DM2) is a multifactorial disease mainly characterized by metabolic disorders related to insulin. Hyperglycemia is one of the causes of excessive generation of reactive oxygen species (ROS) leading to oxidative stress. In addition, DM2 is associated with increased inflammatory response. There is an intensive search for novel therapeutic drugs because the synthetic drugs currently used have side-effects and have their effectiveness reduced along the time of use. The jaboticaba (Myrciaria jaboticaba Vell Berg) peel powder (JAB) exhibit high antioxidant capacity and anti-inflammatory action due to the presence of polyphenols. The aim of this study was to evaluate the potential of JAB to prevent biochemical changes, oxidative stress, inflammatory response and pancreatic damage in a DM2 model induced by high-fat diet and a singular injection of streptozotocin (STZ; 35 mg/kg) in Wistar rats. After DM2 induction, instead of drinking water, the animals received vehicle (water containing 0.5% carboxymethyl cellulose) or JAB at 2.7 (JAB-I), 5.4 (JAB-II) or 10.8 (JAB-III) g/L of drinking water (equivalent to 0.07, 0.14 and 0.28 g anthocyanins/L, respectively). After 8 weeks of treatment animals were killed to evaluate the glycemia, insulinemia, oxidative stress and inflammatory markers were evaluated in the serum, besides antioxidant enzymes activities were evaluated in the blood and the histological changes in pancreatic tissue. Increased glycemia and fructosamine levels, insulin resistance and epididymal fat were observerd in the DM2 rats beyond decreased number and area of pancreatic islets. All JAB doses prevented the increase in glycemia over time, whereas JAB-III also reduced the end glycemia, fructosamine levels and the insulin resistance. JAB-I and JAB-II prevented body weight gain over the experiment, whereas JAB-I also decreased the amount of epididymal fat. Furthermore, JAB-I and JAB-III increased the area of pancreatic islets of diabetic rats. In addition, JAB-II and JAB-III treatment reduced the levels of oxidized LDL, whereas JAB-II treatment also reduced protein oxidation in diabetic rats. JAB treatment also prevented the decrease in the activities of glutathione peroxidase, catalase and thioredoxin reductase in the diabetic rats but did not change the decrease in the activity of superoxide dismutase. Only JAB-III treatment prevented the diabetes-induced increase in the inflammatory markers (IL-6, IL-1 and TNF-α). These findings suggest that JAB could have a beneficial effect against diabetes, reducing the hyperglycemia, the insulin resistance, oxidative stress and inflammatory response, besides decreasing pancreatic damage. / O diabetes mellitus tipo 2 (DM2) é uma doença multifatorial caracterizada principalmente por desordens metabólicas relacionadas à insulina. A hiperglicemia é uma das causas da geração excessiva de espécies reativas de oxigênio (EROs) que leva ao estresse oxidativo. Além disso, o DM2 está associado a aumento da resposta inflamatória. Há uma intensa busca por novos medicamentos terapêuticos, pois os medicamentos sintéticos utilizados atualmente apresentam efeitos adversos e tem sua eficácia reduzida ao longo do tempo de uso. O pó de casca de jabuticaba (JAB) (Myrciaria jaboticaba (Vell.) Berg.) apresenta alta capacidade antioxidante e ação anti-inflamatória devido à presença de polifenóis. O objetivo deste trabalho foi avaliar o potencial do JAB em prevenir alterações bioquímicas, estresse oxidativo resposta inflamatória e dano pancreático em modelo de DM2 induzido por dieta hipercalórica e administração única de estreptozotocina (STZ, 35 mg/kg) em ratos Wistar. Após indução do DM2, em vez de água potável, os animais receberam veículo (água acrescida de 0,5% de carboximetilcelulose) ou JAB em 2,7 (JAB-I), 5,4 (JAB-II) e 10,8 (JAB-III) g/L (equivalente a 0,07, 0,14 and 0,28 g antocianinas/L, respectivamente). Após 8 semanas de tratamento os animais foram mortos para avaliar a glicemia, insulinemia, estresse oxidativo e marcadores inflamatórios avaliados no soro, além da atividade das enzimas antioxidantes avaliadas no sangue total e as alterações histológicas no tecido pancreático. O aumento da glicemia e dos níveis de frutosamina, resistência à insulina e gordura epididimal foram observados em ratos com DM2, além da redução do número e área das ilhotas pancreáticas. Todas as doses do JAB preveniram o aumento da glicemia ao longo do tempo, enquanto que JAB-III também reduziu os níveis de glicemia final, frutosamina e a resistência a insulina. JAB-I e JAB-II preveniram o ganho de peso corporal ao longo do experimento, enquanto que JAB-I também reduziu a quantidade de gordura epididimal. Além disso, JAB-I e JAB-III aumentaram a área das ilhotas pancreáticas dos ratos diabéticos. Adicionalmente, os tratamentos JAB-II e JAB-III reduziram os níveis de LDL oxidada, enquanto que o tratamento JAB-II também reduziu a oxidação proteica em ratos diabéticos. O tratamento com JAB também preveniu a redução nas atividades das enzimas glutationa peroxidase, catalase e tiorredoxina redutase nos ratos diabéticos, mas não alterou a redução na atividade da superóxido dismutase. Apenas o tratamento JAB-III preveniu o aumento dos marcadores inflamatórios (IL-6, IL-1 e TNF-α) induzidos no diabetes. Estes resultados sugerem que JAB poderia ter um efeito benéfico contra o diabetes, reduzindo a hiperglicemia, a resistência à insulina, estresse oxidativo e resposta inflamatória, além de diminuir o dano pancreático.

O ácido elágico é um composto fenólico presente em algumas frutas e sementes. As maiores fontes da dieta humana são as frutas conhecidas como berries, a romã e as nozes. Dentre as frutas nativas brasileira, a jabuticaba apresenta teores de ácido elágico comparáveis aos das berries. Além disso, a jabuticaba representa uma boa fonte de flavonoides e destaca-se pelo sabor apreciado e pelo grande número de frutos que oferece a cada floração. Dessa forma, os objetivos deste trabalho foram: caracterizar duas espécies de jabuticaba, Sabará e Paulista (Myrciaria jaboticaba (Vell.) Berg and Myrciaria cauliflora (Mart.) O. Berg), em diferentes estádios de maturação, assim como as frações polpa, casca e semente, quanto ao teor e perfil de flavonoides, ácido elágico livre e total, elagitaninos, proantocianidinas e capacidade antioxidante in vitro. Ainda, avaliar o efeito da administração de extrato bruto e/ou frações fenólicas da jabuticaba Sabará sobre o status antioxidante e perfil bioquímico de ratos Wistar diabéticos induzidos por estreptozotocina. As frações fenólicas de jabuticaba também foram testados em modelo de prevenção de obesidade e diabetes tipo 2 induzidas por dieta hiperlipídica em camundongos C57 Black 6. Também foi avaliado o efeito de extrato bruto e frações fenólicas da jabuticaba em culturas celulares de hepatócitos FAO, macrófagos J774.1 e músculo L6. A biodisponibilidade de derivados do ácido elágico também foi estudada, tanto em modelo in vitro de fermentação quanto in vivo em ratos Wistar. Os resultados demonstraram que existem diferenças nos teores de compostos bioativos entre as espécies, e entre os estádios de maturação. A variedade Sabará destacou-se em relação à capacidade antioxidante, teor de proantocianidinas e ácido elágico total, e por ser mais cultivada e consumida pela população, foi escolhida para continuar os estudos in vivo. Em culturas celulares, o tratamento com os extratos de jabuticaba foi capaz de inibir a produção de óxido nítrico em macrófagos e hepatócitos, e aumentou a captação de glicose em células musculares. Os animais diabéticos tratados com a jabuticaba apresentaram alterações do perfil lipídico plasmático, com reversão dos altos teores de colesterol total e triacilglicerídeos. Outros efeitos como a redução da peroxidação lipídica e aumento da capacidade antioxidante plasmática também foram observados. No modelo de prevenção de obesidade e diabetes tipo 2, o tratamento com os extratos fenólicos da jabuticaba melhorou a sensibilidade à insulina e a tolerância à glicose, mesmo diante do consumo de dieta hiperlipídica e incremento ponderal dos animais. O estudo da biodisponibilidade mostrou que os derivados do ácido elágico são metabolizados especialmente pela microbiota intestinal e seus derivados foram detectados no plasma, cólon, fígado, rins, músculo e cérebro dos animais. Estes resultados demonstraram que a jabuticaba pode ser considerada uma excelente fonte de compostos bioativos e o seu consumo pode ser associado à prevenção de alterações metabólicas causadas pelo diabetes e obesidade, como a dislipidemia e a resistência à insulina. / Ellagic acid is a phenolic compound present in several fruits and nuts. Walnuts and berries are some known sources. Among the Brazilian native fruits, jaboticaba shows ellagic acid content comparable to that of berries. In addition, jaboticaba is a good source of flavonoids and stands out due to its appreciated flavor and the large number of fruits produced in each flowering. In this way, this work aimed to characterize two species of jaboticaba, Sabará and Paulista (Myrciaria jaboticaba (Vell.) Berg and Myrciaria cauliflora (Mart.) O. Berg), in different ripening stages, as well as pulp, skin and seeds, in relation to the content and composition of flavonoids, free and total ellagic acid, ellagitannins, proanthocyanidins and in vitro antioxidant capacity. Besides, evaluate the effect of raw extract and solid-phase purified phenolic fractions from Sabará jaboticaba administration on antioxidante status and biochemical profile in streptozotocin-induced diabetic Wistar rats. The jaboticaba phenolic fractions were also tested on high-fat-diet-induced obesity and type 2 diabetes in C57BL/6 mice. The effect of phenolic fractions on glucose transport in L6 muscle cells and nitric oxide production in FAO hepatocytes and J774 macrophages were also assessed. The bioavailability of polyphenols from jaboticaba were studied using in vitro and in vivo methods. The results indicated that the phenolic compounds contents are different between the two species, and among the different ripening stages. Sabará species presented the highest amounts of proanthocyanidins and total ellagic acid, and the highest antioxidant capacity. For being the most cultivated and consumed, this species was chosen for the in vivo studies. In cell cultures, the jaboticaba extracts inhibited the nitric oxide production in macrophages and hepatocytes, and increased glucose uptake in L6 muscle cells. In streptozotocin induced diabetic animals, treatment with jaboticaba led to improvement in lipid profile, reducing the levels of total cholesterol and triacylglycerol. Reduction in lipid peroxidation and increase in antioxidant capacity were also observed. In high-fat-diet induced diabetic mice, the phenolic fractions improved insulin sensitivity and glucose tolerance, even when mice become obese. The bioavailability study revealed that the ellagic acid derivatives and other jaboticaba polyphenols were metabolized, especially by the colonic microbiota, and their metabolites were detected in plasma, colon, kidneys, liver, brain, muscle, and stomach. These results demonstrated that jaboticaba may be considered an excellent source of bioactive compounds, and its consumption can be related to reduced risk of metabolic disorders caused by diabetes and obesity, such as dyslipidemia and insulin resistance.

O ácido elágico é um composto fenólico presente em algumas frutas e sementes. As maiores fontes da dieta humana são as frutas conhecidas como berries, a romã e as nozes. Dentre as frutas nativas brasileira, a jabuticaba apresenta teores de ácido elágico comparáveis aos das berries. Além disso, a jabuticaba representa uma boa fonte de flavonoides e destaca-se pelo sabor apreciado e pelo grande número de frutos que oferece a cada floração. Dessa forma, os objetivos deste trabalho foram: caracterizar duas espécies de jabuticaba, Sabará e Paulista (Myrciaria jaboticaba (Vell.) Berg and Myrciaria cauliflora (Mart.) O. Berg), em diferentes estádios de maturação, assim como as frações polpa, casca e semente, quanto ao teor e perfil de flavonoides, ácido elágico livre e total, elagitaninos, proantocianidinas e capacidade antioxidante in vitro. Ainda, avaliar o efeito da administração de extrato bruto e/ou frações fenólicas da jabuticaba Sabará sobre o status antioxidante e perfil bioquímico de ratos Wistar diabéticos induzidos por estreptozotocina. As frações fenólicas de jabuticaba também foram testados em modelo de prevenção de obesidade e diabetes tipo 2 induzidas por dieta hiperlipídica em camundongos C57 Black 6. Também foi avaliado o efeito de extrato bruto e frações fenólicas da jabuticaba em culturas celulares de hepatócitos FAO, macrófagos J774.1 e músculo L6. A biodisponibilidade de derivados do ácido elágico também foi estudada, tanto em modelo in vitro de fermentação quanto in vivo em ratos Wistar. Os resultados demonstraram que existem diferenças nos teores de compostos bioativos entre as espécies, e entre os estádios de maturação. A variedade Sabará destacou-se em relação à capacidade antioxidante, teor de proantocianidinas e ácido elágico total, e por ser mais cultivada e consumida pela população, foi escolhida para continuar os estudos in vivo. Em culturas celulares, o tratamento com os extratos de jabuticaba foi capaz de inibir a produção de óxido nítrico em macrófagos e hepatócitos, e aumentou a captação de glicose em células musculares. Os animais diabéticos tratados com a jabuticaba apresentaram alterações do perfil lipídico plasmático, com reversão dos altos teores de colesterol total e triacilglicerídeos. Outros efeitos como a redução da peroxidação lipídica e aumento da capacidade antioxidante plasmática também foram observados. No modelo de prevenção de obesidade e diabetes tipo 2, o tratamento com os extratos fenólicos da jabuticaba melhorou a sensibilidade à insulina e a tolerância à glicose, mesmo diante do consumo de dieta hiperlipídica e incremento ponderal dos animais. O estudo da biodisponibilidade mostrou que os derivados do ácido elágico são metabolizados especialmente pela microbiota intestinal e seus derivados foram detectados no plasma, cólon, fígado, rins, músculo e cérebro dos animais. Estes resultados demonstraram que a jabuticaba pode ser considerada uma excelente fonte de compostos bioativos e o seu consumo pode ser associado à prevenção de alterações metabólicas causadas pelo diabetes e obesidade, como a dislipidemia e a resistência à insulina. / Ellagic acid is a phenolic compound present in several fruits and nuts. Walnuts and berries are some known sources. Among the Brazilian native fruits, jaboticaba shows ellagic acid content comparable to that of berries. In addition, jaboticaba is a good source of flavonoids and stands out due to its appreciated flavor and the large number of fruits produced in each flowering. In this way, this work aimed to characterize two species of jaboticaba, Sabará and Paulista (Myrciaria jaboticaba (Vell.) Berg and Myrciaria cauliflora (Mart.) O. Berg), in different ripening stages, as well as pulp, skin and seeds, in relation to the content and composition of flavonoids, free and total ellagic acid, ellagitannins, proanthocyanidins and in vitro antioxidant capacity. Besides, evaluate the effect of raw extract and solid-phase purified phenolic fractions from Sabará jaboticaba administration on antioxidante status and biochemical profile in streptozotocin-induced diabetic Wistar rats. The jaboticaba phenolic fractions were also tested on high-fat-diet-induced obesity and type 2 diabetes in C57BL/6 mice. The effect of phenolic fractions on glucose transport in L6 muscle cells and nitric oxide production in FAO hepatocytes and J774 macrophages were also assessed. The bioavailability of polyphenols from jaboticaba were studied using in vitro and in vivo methods. The results indicated that the phenolic compounds contents are different between the two species, and among the different ripening stages. Sabará species presented the highest amounts of proanthocyanidins and total ellagic acid, and the highest antioxidant capacity. For being the most cultivated and consumed, this species was chosen for the in vivo studies. In cell cultures, the jaboticaba extracts inhibited the nitric oxide production in macrophages and hepatocytes, and increased glucose uptake in L6 muscle cells. In streptozotocin induced diabetic animals, treatment with jaboticaba led to improvement in lipid profile, reducing the levels of total cholesterol and triacylglycerol. Reduction in lipid peroxidation and increase in antioxidant capacity were also observed. In high-fat-diet induced diabetic mice, the phenolic fractions improved insulin sensitivity and glucose tolerance, even when mice become obese. The bioavailability study revealed that the ellagic acid derivatives and other jaboticaba polyphenols were metabolized, especially by the colonic microbiota, and their metabolites were detected in plasma, colon, kidneys, liver, brain, muscle, and stomach. These results demonstrated that jaboticaba may be considered an excellent source of bioactive compounds, and its consumption can be related to reduced risk of metabolic disorders caused by diabetes and obesity, such as dyslipidemia and insulin resistance.