Potențialul antidiabetic și antioxidant al cojilor de mere: sursă naturală de compuși fenolici

Diabetul zaharat este o afecțiune metabolică cronică caracterizată prin incapacitatea celulelor β-pancreatice de a produce insulină sau prin rezistența organismului la insulină. Aceasta conduce la hiperglicemie, stres oxidativ și inflamație, deteriorând în timp celulele sensibile la niveluri ridicate de glucoză. Organizația Mondială a Sănătății clasifică diabetul în trei tipuri principale: tip 1, tip 2 și diabet gestațional, diabetul de tip 2 reprezentând aproximativ 90% din cazuri, fiind corelat cu excesul ponderal, sedentarismul și alimentația dezechilibrată.
Estimările indică faptul că, până în 2045, numărul persoanelor cu diabet va ajunge la 783,2 milioane, din cauza urbanizării, îmbătrânirii populației și îmbunătățirii tratamentelor. Pentru a limita progresia diabetului și a complicațiilor asociate, sunt necesare modificări ale stilului de viață și intervenții dietetice. Dietele bazate pe plante și suplimentele pe bază de extracte vegetale au demonstrat efecte benefice în prevenția bolilor cronice, datorită prezenței compușilor fenolici. Acești metaboliți secundari ai plantelor exercită efecte antioxidante, antiinflamatorii și antidiabetice, prin inhibarea unor enzime-cheie implicate în metabolismul carbohidraților și protejarea celulelor β-pancreatice.

Cojile de mere reprezintă o sursă importantă de compuși fenolici, cu activitate biologică superioară față de pulpa fructului. În contextul industrializării, cantități mari de coji de mere sunt eliminate ca deșeuri, deși acestea ar putea fi valorificate pentru dezvoltarea produselor nutraceutice, suplimentelor alimentare și medicamentelor fitoterapeutice.

Metodologia studiului

Recoltarea și prepararea probelor

Au fost analizate șase soiuri de mere: două comerciale (Pinova și Verde Doncella) și patru autohtone (Esperiega de Ademuz, Manzana Helada, Amarilla de Octubre și Borau 01), recoltate în 2022 din Spania. După separarea de pulpă, cojile au fost congelate la -80°C și liofilizate.

Extragerea compușilor fenolici

S-a utilizat extracția asistată de ultrasunete (UAE), cu un amestec metanol-apă, raport 1:33. Extractele obținute au fost centrifugate, filtrate și evaporate, obținându-se un concentrat semi-solid. Conținutul total de fenoli (TPC) a fost determinat prin metoda Folin-Ciocalteu, exprimându-se în echivalenți de acid galic (GAE) per gram de extract.

Analiza compușilor fenolici

A fost utilizată cromatografia lichidă de înaltă performanță cu spectrometrie de masă (HPLC-MS/MS), identificându-se 37 de compuși fenolici din categoriile flavonoli, flavan-3-oli, antocianine, dihidrocalcone și acizi cinamici.

Evaluarea citotoxicității

Viabilitatea celulară a fost testată pe linii celulare Caco-2, pentru a determina potențialele efecte toxice ale extractelor.

Teste de inhibiție enzimatică

Extractele au fost evaluate pentru inhibarea activității α-glucozidazei, α-amilazei și lipazei, enzime implicate în metabolismul carbohidraților și lipidelor.

Activitate antiglicație și antioxidantă

S-a analizat capacitatea extractelor de a inhiba formarea produselor avansate de glicație (AGEs), precum și activitatea antioxidantă prin testul DPPH.

Rezultate

Conținutul total de fenoli și analiza HPLC-MS/MS

Dintre probele analizate, Amarilla de Octubre a prezentat cel mai ridicat conținut de fenoli (142,80 mg GAE/g extract), urmat de Esperiega de Ademuz și Verde Doncella. Cele mai reduse cantități au fost detectate în Borau 01 și Pinova. Analiza HPLC-MS/MS a confirmat prezența unor cantități ridicate de hiperosid, delphinidin-3,5-diglucozidă, epicatechină, procyanidin B2 și acid clorogenic, cu variații în funcție de soiul analizat.

Viabilitatea celulară

Extractele de coji de mere nu au indus toxicitate semnificativă asupra celulelor Caco-2, chiar și la concentrații ridicate (1000 μg/mL).

Activitatea antidiabetică

Testele de inhibiție a α-glucozidazei au indicat că Amarilla de Octubre a avut cea mai puternică activitate, urmată de Manzana Helada și Verde Doncella. În cazul α-amilazei, doar Amarilla de Octubre a prezentat efect inhibitor semnificativ. Niciunul dintre extracte nu a inhibat lipaza pancreatică.

Activitatea antiglicație și antioxidantă

Toate probele au inhibat formarea produselor avansate de glicație, Amarilla de Octubre având cea mai puternică activitate. Testul DPPH a arătat că extractele de Esperiega de Ademuz, Manzana Helada și Verde Doncella au avut activitate antioxidantă ridicată.

Corelația dintre conținutul de fenoli și activitatea biologică

Analiza corelației a evidențiat o asociere între conținutul total de fenoli și activitatea antioxidantă, însă nu a fost identificată o corelație directă între TPC și inhibiția α-glucozidazei sau a AGEs, sugerând că și alți compuși pot contribui la efectele biologice observate.

Concluzii

Studiul a demonstrat că cojile de mere sunt o sursă valoroasă de compuși fenolici cu potențial antidiabetic și antioxidant, fără efecte citotoxice semnificative. Soiul autohton Amarilla de Octubre a prezentat cea mai mare activitate biologică, fiind o candidat promițător pentru utilizare în nutraceutice și produse farmaceutice destinate prevenirii și tratamentului complicațiilor diabetului de tip 2. Aceste rezultate sugerează că valorificarea cojilor de mere poate contribui la reducerea risipei alimentare și la dezvoltarea unor ingrediente funcționale cu beneficii pentru sănătate.