Suleiman L¹, Barbisan F³, Ribeiro E²², Moresco RN³, Bochi G³, Marta Duarte IMF³, Antunes KT¹, Mânica-Cattani MF¹, Unfer TC¹, Azzolin VF³, Griner J¹ și Da Cruz IBM¹ *

PProgram De Pós-Graduação Em Bioquímica Toxicológica, Universidade Federal De Santa Maria, Brazilia

BerUniversidade Aberta Da Terceira Idade, Universidade Do Estado Do Amazonas, Brazilia

PProgram De Pós-Graduação Em Farmacologia, Universidade Federal De Santa Maria, Brazilia

* Autorul corespunzator: Da Cruz IBM, Programul de absolvire a biochimiei toxicologice, Centrul de Științe Naturale și Exotice, Universitatea Federală din Santa Maria, Av. Roraima 1000, Prédio 19, Santa Maria- RS, Brazilia

Primit: 05 aprilie 2016; Admis: 26 aprilie 2016; Publicat: 03 mai 2016

Abstract

Fundal: Guarana (Paullinia cupana) utilizată în mod obișnuit în băuturile energetice prezintă unele proprietăți funcționale, inclusiv efecte antiobesogene. Cu toate acestea, este o întrebare deschisă dacă guarana prezintă un efect asupra biomarkerilor din sânge cu risc de ateroscleroză (glicemie, lipide, nutriționale, oxidativ-inflamatorii), similar cu alte alimente bogate în catehine și cofeină, cum ar fi ceaiul verde și cafeaua.

Material si metode: Am efectuat un studiu clinic randomizat, controlat, unic orb, pentru a testa dacă o suplimentare zilnică minimă de gurana (90 mg) ar putea afecta lipidele, glucoza și alți biomarkeri metabolici din sânge. Efectele Guaranas asupra markerilor oxidativi au fost, de asemenea, evaluate. Un total de 14 voluntari sănătoși supraponderali au fost selectați având în vedere stilul de viață și aspectele clinice similare. Recoltarea de sânge în repaus alimentar a fost colectată înainte de intervenție și voluntarii au fost orientați către aportul de capsule de putere guarana (90 mg/zi) timp de 14 zile. Recoltarea sângelui după 7 și 14 zile a fost efectuată pentru a evalua efectul guaranei asupra variabilelor sanguine. În această perioadă, voluntarilor li s-a recomandat să se abțină de la orice program de slăbire și să nu bea băuturi cu cofeină. Aceiași subiecți au consumat, de asemenea, o capsulă placebo în decurs de 14 zile după 45 de zile de spălare.

Rezultate: Suplimentarea cu guarana a redus semnificativ efectul asupra nivelurilor trigliceridelor, acidului uric și biomarkerilor oxidativi din sânge. Dimpotrivă, a fost observată și o creștere a albuminei din sânge și a nivelurilor totale de proteine.

Concluzie: Prezentul studiu sugerează ce utilizare pe termen scurt a suplimentelor cu gurana ar putea provoca efecte pozitive asupra unor biomarkeri cu risc cardiovascular din sânge uman, în principal trigliceride din sânge și acest efect pare a fi independent de pierderea în greutate.

Cuvinte cheie: Guarana; Cardiovascular; Ischemic; Trigliceride; Inflamaţie; Metabolism oxidativ

Introducere

Obezitatea a devenit o sănătate majoră la nivel mondial, în principal deoarece crește riscul cardiovascular prin factori de risc, cum ar fi creșterea trigliceridelor plasmatice în post, colesterol LDL ridicat, colesterol HDL scăzut, niveluri ridicate de glucoză și insulină din sânge și tensiune arterială crescută [1]. Dovezile sugerează că alimentele bogate în compuși polifenolici și alcaloizi, cum ar fi cofeina, catechinele și Epigallocatechin-3-Gallatul (EGCG), ca cafea, ceai verde și yerba mate, prezintă efect antiobesogen, precum și acțiune asupra metabolismului lipidic și inflamator [1] - 4].

Guaraná, un fruct originar din Amazon, a câștigat popularitate în țările dezvoltate, precum SUA, deoarece este folosit pentru a furniza cafeină sau stimulente energetice, cum ar fi băuturi energizante și sportive [5-7]. Această plantă conține aproximativ dublul cofeinei găsite în boabele de cafea (aproximativ 2-4,5% cofeină în semințele de guarana, comparativ cu 1-2% pentru boabele de cafea). Guaraná are, de asemenea, saponine, catechine, epicatechine și proantocianidoli, împreună cu alți compuși, în urme de concentrație în această matrice nutrițională [8,9].

În ciuda utilizării ca sursă de cofeină, unele investigații anterioare au sugerat, de asemenea, că guarana este utilizată în unele preparate pe bază de plante, prezintă efecte pozitive asupra pierderii în greutate, crescând cheltuielile energetice bazale [10-13]. Mai mult, investigațiile anterioare au sugerat că guarana ar putea afecta și pozitiv metabolismul lipidelor [14,15].

Pentru a testa această ipoteză, am efectuat un studiu controlat pentru a testa dacă suplimentarea dozei minime zilnice de gurana (100 mg/zi) ar putea modula biomarkerii din sânge asociați cu lipidele, glucoza și biomarkerii din sânge oxidativ ai unui adult sănătos supraponderal.

Subiecte și metode

Studiul a fost realizat la 14 voluntari (șase bărbați și opt femei) cu o vârstă medie de 37,1 ani. Toți au participat voluntar la studiu după ce și-au dat acordul. Studiul a fost aprobat de Comitetul de Etică al Universității Federale Santa Maria (UFSM, nr. 23081.015838/2011-10). Au fost recrutați în orașul Rosário do Sul, localizat în sudul statului brazilian (Rio Grande do Sul). Nu au fost nefumători, activi din punct de vedere recreativ, cu indicele de masă corporală (IMC)> 23 și Close

Pentru efectuarea studiului, s-au colectat un istoric de sănătate, un examen fizic și indici de bază de laborator pe toți subiecții înainte de includerea lor în protocolul de studiu. Pudra de guarana a fost ambalată în capsule de 90 mg pentru a facilita administrarea și a asigura biodisponibilitatea corectă. Subiecții au luat o capsulă (90 mg) în fiecare zi între orele 8:00 și 9:00 în timpul perioadei de intervenție (Figura 1).

Pudra de guarana a fost furnizată de EMBRAPA, sectorul guvernamental Amazonia de Est (Agropecuary Research Brazilian Enterprise) care controlează producția de guarana în statul Amazonas. Compușii bioactivi prezenți în pulberea de guarana au fost folosiți ca supliment în acest studiu, determinat anterior de Bittencourt și colab. [16] și caracteristicile bromatologice au fost informate de EMBRAPA. Am ales doza minimă de supliment de 90 mg pe zi. Determinarea anterioară a cofeinei (12,24%), a teobrominei (6,7%) și a catechinei (4,3%) au fost efectuate în pulberea de guarana utilizată în acest studiu [17].

Din această analiză, s-a estimat că o ingestie zilnică de 22 mg de metilxantine (compuse în principal de cofeină) din suplimentarea cu gurana. Această doză zilnică de metilxantine din suplimentarea cu gurana se încadrează în intervalul recomandat de ANVISA (15 până la 70 mg), o agenție braziliană de reglementare care are o acțiune similară cu cea a Administrației SUA pentru Alimente și Medicamente (FDA). Această doză a scăzut, de asemenea, probabilitatea apariției simptomelor cafeinismului (Higgins și colab., 2010) la voluntari care ar putea duce la o discontinuitate a subiecților în timpul perioadei de tratament.

Probele de sânge au fost colectate după 12 ore peste noapte prin puncție venoasă în tuburile Vacutainers® (BD Diagnostics, Plymouth, Marea Britanie). Glucoza de post, colesterolul total, colesterolul HDL, trigliceridele, acidul uric, creatinina, proteinele totale și albumina au fost evaluate folosind metode standard pe analizorul automat Cobas MIRA® (Roche Diagnostics, Basel, Elveția). Colesterolul lipoproteic cu densitate scăzută a fost estimat cu ecuația Friedewald. Proteina reactivă C de înaltă sensibilitate (hs-CRP) a fost măsurată prin nefelometrie (Dade Behring, Newark, DE, EUA). Albumina modificată ischemică serică (IMA) utilizată ca marker ischemic a fost măsurată printr-un test colorimetric raportat în unitățile de absorbție (ABSU).

Biomarkerii metabolismului oxidativ spectrofotometric analizați aici au fost: conținutul total de polifenoli, peroxidarea lipidelor cuantificată prin măsurarea formării substanțelor reactive ale acidului tiobarbituric (TBARS) utilizând metoda descrisă de Jentzsch și colab. [18,19]. Carbonilii proteinelor au fost măsurați conform metodei descrise de Morabito și colab. [20]. Rezultatele au fost exprimate ca nanomoli ai grupărilor carbonil per mg de proteină. Enzima Catalazei (CAT) a fost determinată în sânge integral folosind metoda descrisă de Aebi [21] prin măsurarea ratei de descompunere a H2O2 la 240 nm și a activității enzimelor Superoxide Dismutază (SOD) utilizând metoda descrisă de McCord și Fridovich [22] . Grupurile tiol au fost determinate, așa cum a fost descris de Ellman [23]. Polifenolii totali au fost determinați spectrofotometric în plasmă citind absorbanța la 750 nm (metoda Folin-Ciocalteau) și folosind acidul galic ca standard, așa cum este descris de Chandra și de Mejia [24]; Produsele cu proteine ​​oxidative avansate (AOPP) au fost măsurate spectrofotometric conform Selmeci și colab. [25] și oxid nitric (NO) conform Tatsch și colab. [26,27].

Analizele statistice au fost efectuate utilizând software-ul SPSS (versiunea 19.0). Inițial, s-au efectuat teste Kolmogorov-Smirnov și Shapiro-Wilk pentru a determina normalitatea variabilelor. Valorile din datele care nu prezentau distribuție normală au fost transformate în log înainte de analiza statistică. Compararea datelor de bază 1, 7 după 14 zile de supliment de gurana, de bază 1, 7 și după 14 zile de supliment de placebo a fost comparată printr-o analiză unidirecțională a varianței, urmată de testul Bonferroni post hoc. O analiză multivariată suplimentară a varianței a fost efectuată pentru a evalua influența potențială a sexului și a vârstei în rezultate. Valorile p au fost cu două cozi și diferențele au fost considerate semnificative statistic la p≤ 0,05.

Rezultate

Caracteristicile de bază ale tuturor parametrilor evaluați la voluntarii care au participat la studiu sunt prezentate în (Tabelul 1). Sexul și vârsta nu au avut o influență semnificativă asupra variabilelor biochimice analizate aici.

În perioada de intervenție, nu s-au observat modificări semnificative ale IMC, circumferința taliei și tensiunii arteriale la voluntari. Cu toate acestea, unii parametri biochimici au fost afectați de suplimentarea zilnică cu guarana. Suplimentarea cu gurana a scăzut nivelul trigliceridelor (102,7 ± 38,5 mg/dL, p = 0,015) și acid uric (4,3 ± 1,2 mg/dL, p = 0,042) în comparație cu valorile inițiale (Figura 2). Pe de altă parte, aportul zilnic a crescut nivelurile de albumină (4,8 ± 0,23 mg/dL, p Închide

Unii markeri ai metabolismului oxidativ au fost, de asemenea, afectați semnificativ de suplimentarea guranei (Figura 3). O scădere a tiolilor proteici, non proteici (p = 0,048) și SOD a fost observată după suplimentarea cu gurana (p = 0,0009). Dimpotrivă, s-a observat o creștere a activității catalazei (p = 0,001) când voluntarii consumă supliment de gurana (Figura 3).

suplimentarea

Următorii markeri de sânge asociați cu stresul oxidativ și-au redus nivelurile în suplimentarea cu guarana: lipoperoxidarea măsurată prin TBARS (p = 0,0015), carbonilarea proteinelor (p

Analiza multivariată a arătat că aceste rezultate au fost independente de sexul și vârsta voluntarilor.

Discuţie

Prezenta investigație a descris efectele guaranei asupra anumitor molecule metabolice, în ciuda unui timp scurt de ingestie de supliment. Voluntarii supraponderali au prezentat o scădere cu 20% a nivelului trigliceridelor în comparație cu valorile bazale. Acest efect este conform investigațiilor anterioare care au descris efectele guranei asupra metabolismului lipidelor. Un protocoale in vitro și in vivo efectuate de Portella și colab. [15] a arătat că gurana a avut un anumit efect asupra oxidării LDL care ar putea explica parțial efectele protectoare ale acestui aliment în bolile cardiometabolice.

O investigație recentă efectuată în șobolanii hipercolesterolemici a evaluat tratamentul cu gurana timp de 30 de zile pe molecule purinergice și inflamatorii: ecto-nucleozid trifosfat difoshidrolază și activitate ecto-adenozin deaminază în limfocite. Au fost testate trei concentrații de gurane (12,5, 25 și 50 mg/kg/zi), iar rezultatele au arătat că, în cea mai mare concentrație de gurane, a fost capabil să scadă activitatea ecto-adenonosin deaminazei, colesterolului total, colesterolului LDL și procesului inflamator [17].

Rezultatele descrise aici confirmă, de asemenea, un studiu randomizat precedent de opt săptămâni efectuat de Boozer și colab. [11] care a examinat eficacitatea pentru pierderea în greutate a unui supliment pe bază de plante care conține Ma Huang, guarana și alte ingrediente. Autorii au raportat scăderea trigliceridelor la subiecții suplimentați cu amestec de plante care conțin guarana.

Efectele guranei asupra trigliceridelor sunt probabil legate de o compoziție chimică care prezintă concentrații ridicate de cofeină și alte metilxantine precum teobromina, teofilina. Această plantă conține aproximativ dublul cofeinei găsite în boabele de cafea (aproximativ 2-4,5% cofeină în semințele de gurana, comparativ cu 1-2% pentru boabele de cafea) [18]. Guaraná are, de asemenea, saponine, catechine, epicatechine și proantocianidoli, împreună cu alți compuși, în concentrații urme în această matrice nutrițională [19]. Probabil, scăderea efectelor guaranei asupra trigliceridelor este asociată cu catechinele detectate în pulberea de guarana. Studiile experimentale in vitro și in vivo au sugerat că catechinele sunt capabile să inhibe absorbția intestinală a lipidelor dietetice. Aceste molecule inhibă, de asemenea, glicerol-3-fosfatul dehidrogenază care catalizează reducerea dependentă de β-Nicotinamidă adenină dinucleotidă (NADH) a fosfatului de dihidroxiacetonă (DHAP) pentru a produce glicerol-3-fosfat, care servește ca unul dintre principalii precursori ai triacilglicului 28.29 ].

Alte rezultate descrise aici au arătat influența guaranei asupra albuminei și a proteinelor totale. Albumina serică, cea mai abundentă proteină din sânge, joacă un rol important în legarea reversibilă a multor compuși, fiind cel mai important purtător de flavonoide dietetice [30]. Cu toate acestea, nu suntem în măsură să identificăm studii care să demonstreze potențiala stimulare a alimentelor bogate în catehină și/sau cofeină la nivelurile de albumină. Prin urmare, trebuie efectuate investigații complementare pentru a înțelege natura asocierii dintre ingestia de gurana și nivelurile de albumină din sânge.

Am constatat, de asemenea, o scădere a nivelurilor de acid uric plasmatic după 14 zile de supliment de pudră de guarana. Hiperuricemia poate rezulta dintr-o producție crescută de acid uric, scăderea excreției renale sau ambele. S-a constatat că acidul uric seric nu este legat doar de riscul de gută clinică, ci și de hipertensiune, diabet zaharat și boli cardiovasculare. Studii anterioare realizate de Kiyohara și colab. [31] avea 2240 de bărbați japonezi, oficiali de autoapărare, descriu că consumul unei băuturi bogate în cofeină, cum ar fi cafeaua și ceaiul verde, au fost legate de concentrațiile serice mai scăzute de acid uric. Autorii au emis ipoteza că, deoarece cofeina are o acțiune diuretică, probabil asociată cu o creștere a fluxului sanguin renal, băuturile bogate în cofeină ar putea crește excreția renală a acidului uric, scăzând astfel concentrațiile serice de acid uric. Sămânța de guarana este o sursă foarte bogată de cofeină, prin urmare, putem emite ipoteza că un efect similar descris în băuturile de cafea și ceai verde ar putea fi găsit într-o supliment de pudră de guarana. În plus, creșterea concentrației totale de proteine ​​și albumină ar putea fi, de asemenea, legată de efectul diuretic legat de cofeina prezentă în pulberea de guarana.

Suplimentarea cu Guaraná a prezentat un efect important asupra concentrației din sânge a celor mai oxidanți biomarkeri de metabolism studiați aici. Biomarkerii oxidativi, cum ar fi lipoperoxidarea, carbonilarea proteinelor și AOPP, au scăzut nivelurile după 14 zile de suplimente cu gurana. Cu toate acestea, am observat, de asemenea, o scădere a markerilor enzimatici antioxidanți (SOD și catalază), precum și a nivelurilor totale de tiois. Aceste rezultate sunt opuse de Bittencourt și colab. [17] care au constatat o creștere a nivelurilor de SOD atunci când cultura de fibroblaste embrionare (celule NIH-3T3) au fost expuse la Nitroprusidă de sodiu (SNP), care generează niveluri ridicate de oxid nitric intracelular (NO), cu și fără supliment de gurana.

Pe de altă parte, investigațiile in vitro efectuate de Zeidán-Chuliá [32] au arătat că celulele SH-SY5Y neuronale umane tratate cu cofeină, taurină și guarana, au constatat că acești compuși reduc activitățile SOD și catalază. Aceste date contradictorii ar putea indica faptul că gurana afectează activitatea SOD, dar acest efect este dependent de condițiile experimentale și de concentrația guranei. Autorii au descoperit, de asemenea, că îndepărtarea excesivă a ROS intracelular, la niveluri nefiziologice, ar putea provoca o toxicitate importantă in vitro indusă de aceste medicamente.

Prezentul studiu are unele preocupări metodologice care includ un număr redus de subiecți și un timp scurt de tratament cu guarana. Cu toate acestea, căutăm voluntari care să participe la studiul care a prezentat o oarecare uniformitate în stilul de viață și din punct de vedere clinic. Deoarece dieta obișnuită a populațiilor occidentale este bogată în băuturi cu cofeină, am ales să efectuăm o investigație de scurtă durată pentru a garanta că voluntarii nu au consumat concomitent alte produse cu cofeină care ar putea prezenta o anumită influență în rezultatele acestei investigații. În ciuda limitărilor metodologice, studiul este în concordanță cu investigațiile anterioare care au sugerat efecte pozitive ale alimentelor funcționale bogate în polifenoli și cofeină asupra factorilor de risc cardiometabolici asociați cu aterogeneza [33].

Concluzie

În concluzie, aceste rezultate sugerează că doza zilnică mică de gurana (90 mg) poate exercita efecte benefice și de scurtă durată asupra unor variabile precum trigliceridele, acidul uric și parametrii oxidativi legați de fiziologia cardiometabolică fără pierderea în greutate. În plus, nu putem arunca efectul guaranei asupra altor variabile metabolice ale sângelui după mai mult timp de suplimentare.

Confirmare

Autorii îi mulțumesc dlui. Sérgio Mesquita Dantas de la Laboratório Proanálise (Rosário do Sul, Brazilia) și Centro Vérdi-Fizioterapie, Hidroterapie și Nutriție pentru ajutor în colectarea datelor de sânge și antropometrice. Sprijin financiar: această cercetare a fost susținută de agențiile de cercetare ale guvernului brazilian: FAPERGS, FAPEAM și CNPq. Autorii nu declară niciun conflict de interese.

Referințe

Citare: Suleiman L, Barbisan F, Ribeiro EE, Moresco RN, Bochi G, Marta Duarte FMI, și colab. Suplimentarea Guaraná modulează trygliceridele și unii biomarkeri metabolici ai sângelui la subiecții supraponderali. Tulburarea Ann Obes. 2016; 1 (1): 1004.