Efeito anti-inflamatório e antioxidante de feijões caupi (Vigna unguiculata(L.)Walp.) biofortificados em ratos depletados em ferro alimentados com dieta rica em gordura e açúcar

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dc.contributor.advisor-co1Sant'Ana, Cíntia Tomaz
dc.contributor.advisor-co1IDhttps://orcid.org/0000-0002-1385-9274
dc.contributor.advisor-co1Latteshttp://lattes.cnpq.br/5267705234203118
dc.contributor.advisor-co2Grancieri, Mariana
dc.contributor.advisor-co2IDhttps://orcid.org/0000-0001-8888-5496
dc.contributor.advisor-co2Latteshttp://lattes.cnpq.br/6646062052507980
dc.contributor.advisor1Costa, Neuza Maria Brunoro
dc.contributor.advisor1IDhttps://orcid.org/0000-0002-4967-9937
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/9592871700382838
dc.contributor.authorCorrêa, Marisa da Silva
dc.contributor.authorIDhttps://orcid.org/0000-0003-4629-6751
dc.contributor.authorLatteshttp://lattes.cnpq.br/1668867629331329
dc.contributor.referee1Martino, Hércia Stampini Duarte
dc.contributor.referee1IDhttps://orcid.org/0000-0002-8565-8439
dc.contributor.referee1Latteshttp://lattes.cnpq.br/6883650112121864
dc.contributor.referee2Boeloni, Jankerle Neves
dc.contributor.referee2IDhttps://orcid.org/0000-0003-0049-6854
dc.contributor.referee2Latteshttp://lattes.cnpq.br/7669632202047727
dc.date.accessioned2025-11-18T14:02:11Z
dc.date.available2025-11-18T14:02:11Z
dc.date.issued2025-08-21
dc.description.abstractThe Western diet is characterized by high levels of saturated fat and sugar, which promote metabolic alterations such as oxidative and inflammatory stress; both decrease iron absorption and favor the development of non-communicable chronic diseases. Iron-biofortified cowpea has shown promising effects, as it contains bioactive compounds with antioxidant and anti-inflammatory actions and is also rich in iron, proteins, vitamins, and fibers. Therefore, the present study evaluated the anti inflammatory and antioxidant effects of iron-biofortified cowpea (Vigna unguiculata (L.) Walp.) compared with conventional cowpea in anemic rats fed a high-fat and high-sugar diet. Three cowpea cultivars were used: one conventional (Pajeú) and two biofortified (Aracê and Tumucumaque). The physicochemical composition and antioxidant capacity of the cowpea flours were analyzed. The experiment was divided into two phases. In Phase 1 (depletion), the animals received an iron-free AIN-93G diet and were distributed into two groups: a control group with a normocaloric diet (NS) (n=12) and a group fed a high-fat (30%) and high-sugar (30%) diet (HFHS) (n=48) for 21 days. In Phase 2 (repletion), the diets contained 12 ppm of iron derived from ferrous sulfate or cowpeas. The NS group continued receiving ferrous sulfate, and the HFHS group was redistributed into four groups: HFHS + ferrous sulfate (HS), and HFHS containing cowpea flours from Pajeú (HP), Aracê (HA), and Tumucumaque (HT) for 35 days. At the end of Phase 2, the animals were euthanized, and blood, liver, and adipose tissue were collected. Body weight, food intake, hemoglobin, serum ferritin, hepatic hepcidin, cytokines (TNF-α and IL-10), oxidative stress enzymes (SOD, catalase, nitric oxide), and total antioxidant capacity (CAT) in the liver and adipose tissue were evaluated. The morphology and inflammatory infiltrate of the adipose tissue were analyzed by histology. Data were analyzed by ANOVA followed by Tukey’s test (p<0.05) using GraphPad Prism. Pajeú showed higher antioxidant capacity by ABTS, while the biofortified cultivars Aracê and Tumucumaque showed greater antioxidant capacity by FRAP method. In the biological assay, HT showed lower serum ferritin levels (p<0.05) compared with HS. In the liver, HA reduced the inflammatory process compared with HS, showing antiinflammatory activity, while the HP conventional cultivar showed higher levels of the anti-inflammatory cytokine IL-10. The cowpea cultivars did not change hepatic hepcidin concentrations (p<0.05), whereas HS increased hepcidin (p<0.05). Regarding hepatic oxidative stress, Aracê and Pajeú increased NO and SOD levels, and the biofortified cultivars elevated CAT levels compared with HS. Catalase did not differ among groups. In adipose tissue, SOD and catalase showed no differences among groups; however, HS reduced CAT (p<0.05), and HP increased NO levels. Histological analysis showed no predominant inflammatory infiltrate in adipose tissue. However, the HS group increased (p<0.05) adipocyte area, whereas HT and HP reduced it (p<0.05), resulting in smaller adipocytes. Therefore, the biofortified cowpea cultivars reduced oxidative stress and inflammation in the liver, with Aracê showing the most prominent effect. The cowpea cultivars did not influence oxidative stress or inflammation in adipose tissue and did not alter hepcidin levels. However, they reduced fat accumulation in adipocytes, mitigating the complications of a Western diet and representing an alternative to modulate metabolic alterations
dc.description.resumoA dieta ocidental é caracterizada por serrica em gordura saturada e açúcar, que favorecem alterações metabólicas: estresse oxidativo e inflamatório, ambas diminuem a absorção do ferro efavorecemo desenvolvimento de doenças crônicas não transmissíveis. Por outro lado, o feijão-caupibiofortificado surge com efeito promissor: contém compostos bioativos com ação antioxidante e anti-inflamatória, além disso é rico em ferro, proteínas, vitaminas e fibras. Deste modo, o presente estudo avaliou o efeito anti-inflamatório e antioxidante de feijões-caupi (Vigna unguiculata (L.) Walp.)biofortificados com ferro comparado com o convencional em ratos anêmicos alimentados com dieta rica em gordura e açúcar. Foram utilizados três feijões-caupi: um convencional Pajeú e dois biofortificados Aracê e Tumucumaque. Foi realizada a análise da composição físico-química da farinha dos feijões e a capacidade antioxidante. O experimento foi dividido em duas fases: Na fase 1 (depleção)os animais receberam dieta AIN-93G sem ferro sendo distribuídos em dois grupos: controle com dieta normocalórica (NS) (n=12) e o (HFHS) contendo uma dieta rica em gordura (30%) e açúcar (30%) (n=48) por 21 dias. Na fase 2 (repleção), as dietas passaram a conter 12 ppm de ferro provenientes do sulfato ferroso ou dos feijões-caupi. O grupo (NS) manteve o sulfato ferroso, e o (HFHS)foi redistribuído em quatro grupos:(HFHS)+sulfato ferroso (HS) e (HFHS) contendo os feijões-caupi, Pajeú (HP), Aracê (HA) e Tumucumaque (HT)por 35 dias. Ao final da fase 2, os animais foram eutanasiados e coletado, sangue, fígado e tecido adiposo.Foram avaliados peso, consumo alimentar, hemoglobina, ferritina sérica, hepcidina hepática, citocinas (TNF-α e IL-10), enzimas do estresse oxidativo(SOD, catalase, óxido nítrico) e a atividade antioxidante total (CAT) do fígado e tecido adiposo.Além disso, a morfologia e infiltrado inflamatório do tecido adiposo também foram avaliados por histologia. Os dados foram analisados por ANOVA seguido de Tukey (p<0,05) no programa Graphpad Prism. Entre os dados, o Pajeú apresentou maior capacidade antioxidante por ABTS e os biofortificados Aracê e Tumucumaque maior capacidade antioxidante por FRAP. No ensaio biológico, o HT apresentou menor nível (p<0,05) de ferritina sérica comparada ao HS. No fígado, HA reduziu o processo inflamatório comparado ao HS, exercendo atividade anti-inflamatória, e HP convencional apresentou maior concentração da citocina anti-inflamatória IL-10. Os feijões não alteraram as concentrações de hepcidina hepática (p<0,05), mas a HS aumentou a hepdicina (p<0,05). Em relação ao estresse oxidativo do fígado, Aracê e Pajeú aumentaram o nível de NO e SOD. Os biofortificados elevaram os níveis de CAT comparado ao HS. Catalase não diferiu entre os grupos. No tecido adiposo, SOD e catalase não diferiram entre os grupos, no entanto, o HS reduziu CAT (p<0,05). Ainda, HP aumentou os níveis de NO. Na histologia, não foi predominante o infiltrado inflamatório no tecido adiposo. Entretanto, a dieta HS aumentou (p<0,05) a área das células adiposas. Ainda, HT e HP proporcionaram menor área (p<0,05) e adipócitos menores. Portanto, os feijões-caupi biofortificados reduziram o estresse oxidativo e a inflamação no fígado com destaque para o Aracê. Os feijões não influenciaram no estresse oxidativo/inflamação no tecido adiposo e não alteraram a hepcidina. No entanto, reduziram a retenção de gordura na célula atenuando as complicações de uma dieta ocidental sendo uma alternativa para modular alterações metabólicas
dc.description.sponsorshipFundação de Amparo à Pesquisa e Inovação do Espírito Santo (Fapes)
dc.identifier.urihttp://repositorio.ufes.br/handle/10/20630
dc.languageText
dc.language.isopt
dc.publisherUniversidade Federal do Espírito Santo
dc.publisher.countryBR
dc.publisher.courseMestrado em Ciência e Tecnologia de Alimentos
dc.publisher.departmentCentro de Ciências Agrárias e Engenharias
dc.publisher.initialsUFES
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia de Alimentos
dc.rightsopen access
dc.rights.urihttps://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
dc.subjectAntioxidante natural
dc.subjectComposto bioativo
dc.subjectAnemia
dc.subjectEstresse oxidativo
dc.subjectLeguminosas
dc.subjectFeijão-caupi
dc.subjectNatural antioxidant
dc.subjectBioactive compound
dc.subjectAnemia
dc.subjectOxidative stress
dc.subjectLegumes
dc.subject.cnpqCiência e Tecnologia de Alimentos
dc.titleEfeito anti-inflamatório e antioxidante de feijões caupi (Vigna unguiculata(L.)Walp.) biofortificados em ratos depletados em ferro alimentados com dieta rica em gordura e açúcar
dc.title.alternativeAnti-inflammatory and antioxidant effect of biofortified cowpea beans (Vigna unguiculata (L.)Walp.) in iron-depleted rats fed a high-fat and sugar-rich diet
dc.typemasterThesis
foaf.mboxmarisa.correanutri@gmail.com
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