IN VITRO BIOACESSIBILITY AND BIOACTIVITY OF PHENOLIC COMPOUNDS FROM HALOPHYTE PLANTS

Abstract

Halophyte plants have a high content of minerals (e.g. sodium, potassium and manganese) and phytochemicals with antioxidant properties (e.g. phenolic compounds). For this reason, there is a growing interest in the use of these plants as food. However, the bioactivity of these plants is dependent on the bioaccessibility of their bioactive compounds, namely phenolic compounds. The main objective of this thesis is to evaluate the impact of the in vitro gastrointestinal digestion process on the phenolic composition and bioactivity of halophyte plants. To achieve this objective, two halophyte plants were selected and submitted to an in vitro digestion process, in order to assess the bioaccessibility and antioxidant activity of phenolic compounds throughout the phases of the digestive process. In the first part, the phenolic composition of seven halophyte plants were determined by HPLCDAD-ESI-MS/MS, and further quantified by HPLC-DAD and the colorimetric method - Folin-Ciocalteu method. Two plants (Salicornia ramosissima and Sarcocornia fruticosa) were selected for the in vitro digestion studies due to their high content and variety of phenolic compounds. The analysis of digestive fractions revealed that there was an increase in total phenolic compounds from oral to gastric phase and a consequent decrease in intestinal phase. The % of bioaccessible phenolics of S. ramosissima were 6.8%,18.4% and 7.4% and for S. fruticosa were 32.3%, 67.5% and 51.5%, for oral, gastric and intestinal fractions, respectively. The same trend was observed in the antioxidant activity assays (ORAC and HOSC values). HPLC-DAD analysis demonstrated that gallocatechin, caffeoylquinic acids and caffeoylquinic acid derivatives were identified as the major phenolics found in both plants. Most of these compounds proved to be poorly bioaccessible as they were not detected in the intestinal fraction.

As plantas halófitas apresentam alto teor de minerais (e. g. sódio, potássio e manganês) e fitoquímicos com propriedades antioxidantes (e. g. compostos fenólicos). Por esse motivo, há um interesse crescente na utilização dessas plantas como alimento. No entanto, a bioatividade destas plantas está dependente da bioacessibilidade dos seus compostos bioativos, nomeadamente compostos fenólicos. O principal objetivo desta dissertação é avaliar o impacto do processo de digestão gastrointestinal in vitro na composição fenólica e bioatividade de plantas halófitas. Para atingir este objetivo, duas plantas halófitas foram selecionadas e submetidas a um processo de digestão in vitro, a fim de avaliar a bioacessibilidade e atividade antioxidante dos compostos fenólicos ao longo das fases do processo digestivo. Na primeira parte, a composição fenólica de sete plantas halófitas foi caracterizada por HPLCDAD-ESI-MS/MS, e quantificada por HPLC-DAD e pelo método colorimétrico - método de Folin-Ciocalteu. Duas plantas (Salicornia ramosissima e Sarcocornia fruticosa) foram selecionadas para os estudos de digestão in vitro devido ao seu alto teor e variedade de compostos fenólicos . A análise das frações digestivas revelou que houve aumento dos compostos fenólicos totais da fase oral para a gástrica e consequente diminuição na fase intestinal. As % de fenólicos bioacessíveis presentes na S. ramosissima foram 6.8 %,18.4% e 7.4% e para S. fruticosa foram 32.3%, 67.5% e 51.5%, respetivamente para as fases oral, gástrica e intestinal, para a digestão de ambas as plantas. A mesma tendência foi observada nos ensaios de atividade antioxidante (ORAC e HOSC). A análise de HPLCDAD demonstrou que galocatequina, ácidos cafeoilquínicos e derivados de ácidos cafeoilquínicos foram identificados como sendo os principais fenólicos encontrados em ambas as plantas. A maioria destes compostos mostrou-se pouco bioacessível, não sendo detetado na fração intestinal.