Caracterização do perfil químico e avaliação de segurança e eficácia in vitro do óleo de café (Coffea arábica L.) visando aplicação cosmética

Abstract

O café, tradicionalmente explorado como bebida, tem despertado interesse em tempos recentes sendo comercialmente explorado em relação à sua fração óleo. O óleo extraído a partir dos grãos da espécie Coffea arabica L. (Rubiaceae) é composto principalmente de triacilgliceróis, destacando-se como compostos majoritários os ácidos palmítico e linoleico. Produtos cosméticos contendo o óleo de café verde (OCV) têm sido usados para melhorar as condições da pele, devido as suas propriedades emolientes, hidratantes e de proteção contra radiação solar. Por outro lado, o óleo de café torrado (OCT) é usado principalmente na indústria de alimentos, dado ao seu sabor e aroma pronunciado, não tendo sido encontrados relatos de atividades biológicas do OCT em modelos de estudo in vitro. Neste contexto, amostras de OCV, OCT e suas respectivas frações polares (FPs) foram quimicamente caracterizadas, quanto aos teores de ácidos graxos, alcaloides, fenólicos e atividade antioxidante. Adicionalmente, buscando um melhor entendimento da segurança e eficácia de uso destes óleos em aplicações cosméticas, foram determinados potenciais efeitos citotóxicos, proliferativos, migratórios, estimulatórios de síntese de colágeno e citoprotetores in vitro, utilizando fibroblastos murinos (BALB/c 3T3, clone a31) como modelo de estudo. Similaridade de perfis de cromatográficos do OCV e OCT foram detectadas aos ácidos graxos, sendo componentes majoritários os ácidos palmítico e linoleico. Em relação aos compostos fenólicos, amostras de OCT e FP OCT apresentaram conteúdo significativamente superior (2,24 ± 0,12 ? 2,30 ± 0,06 mg.g- óleo), comparativamente ao OCV e FP OCV (0,73 ± 0,09 ? 0,78 ± 0,05 mg.g- óleo). O ensaio com DPPH demonstrou a atividade antioxidante dose-dependente dos OCV e OCT, com maior efeito para este último em todas as concentrações testadas. Conteúdos relevantes de cafeína foram detectados nas amostras, com valores superiores na FP OCV (209,63 ± 1,13 mg.g- extrato seco) em relação à FP OCT (171,35 ± 1,13 mg.g- extrato seco). Em ensaios in vitro, o OCV não apresentou potencial citotóxico, entretanto, concentrações mais elevadas do OCT devem ser cuidadosamente consideradas, tendo em vista o potencial citotóxico observado em tratamentos com 1 mg.mL-. As FPs dos óleos de café mostraram-se citotóxicas, numa relação dose-dependente. Incrementos na proliferação celular e síntese de colágeno foram evidentes nos tratamentos com OCV e OCT, porém nas maiores doses de OCT este resultado não foi observado, enquanto todas as doses de OCV estimularam a produção desta proteína da matriz extracelular. Os óleos de café não foram eficazes na proteção celular contra o dano oxidativo induzido por H2O2, a despeito do incremento na atividade da catalase. Com base no exposto, os óleos de café, em especial o OCV, destacam-se como potenciais ativos (dermo)cosméticos, dadas as suas propriedades estimulante da proliferação de fibroblastos e da síntese colágeno, além da atividade como antioxidantes tópicos.

Abstract : Coffee, traditionally exploited as a beverage, has attracted attention in recent times being commercially exploited in relation to its oil fraction. The oil extracted from Coffea arabica L. beans (Rubiaceae) is mainly composed of triacylglycerols, with palmitic and linoleic acids as the major fatty acids. Green coffee oil (GCO)-containing cosmetic products have been used to improve skin conditions due to their emollient, moisturizing, and sun protection properties. On the other hand, roasted coffee oil (RCO) is mainly used for imparting aroma in the food industry and data have not been found regarding biological effects thereof in cell-based model systems. In this context, GCO, RCO and their respective polar fractions (PFs) were chemically characterized regarding their fatty acids, alkaloids, phenolics profiles and antioxidant activity. Additionally, in order to better understand the safety and efficacy of use of these oils for cosmetic applications, potential cytotoxic, proliferative, migratory, collagen synthesis and cytoprotective effects were also investigated in vitro using murine fibroblasts (BALB / c 3T3, clone a31) as a model system. A high similarity was observed between the gas chromatographic profiles of the GCO and RCO, and no differences were found in fatty acids composition and contents, with palmitic and linoleic acids as the major components. RCO and RCO PF presented significantly higher amounts of phenolics (2.24 ± 0.12 ? 2.30 ± 0.06 mg.g- oil), when compared to both GCO and GCO PF (0.73 ± 0.09 ? 0.78 ± 0.05 mg.g- oil). In the DPPH assay, both GCO and RCO were able to scavenge radicals in a dose-dependent response. It should be noted that RCO showed higher antioxidant activity at all tested concentrations. Important contents of caffeine were found in both samples, with higher amounts in GCO PF (209.63 ± 1.13 mg.g- dry extract) compared to RCO PF (171.35 ± 1.13 mg.g- dry extract). In vitro assays revealed no cytotoxic effect of GCO, as higher concentrations of RCO should be carefully considered since cytotoxic effects were observed. Increases in the concentration of coffee oil PFs were associated with correspondent relevant increased cytotoxicity. Increments in cell proliferation and collagen synthesis were evident in GCO and RCO treatments. It should be noted that this increase was not found with higher concentrations of RCO, as all GCO treatments stimulated the production of that extracellular matrix protein. Upon hydrogen peroxide-induced oxidative stress, neither GCO nor RCO treatment was effective in protecting cells, despite the increased activity of catalase. Thus, it has been concluded that coffee oils, especially GCO, stand out as potential (dermo)cosmetic actives, with desirable properties such as stimulatory action on fibroblasts proliferation and collagen synthesis, as well as a topical antioxidant.