Propriedades de soluções filmogênicas e de filmes de gelatina ou colágeno com extrato de boldo-do-Chile

Filmes à base de biopolímeros podem ser utilizados para produção de embalagens ativas, que além de proteger os alimentos, podem interagir com o produto. No caso de embalagens ativas com atividade antioxidante, tem-se privilegiado o uso de agentes antioxidantes naturais, considerando-se que o uso de antioxidantes sintéticos tem sido questionado, sobretudo em relação à sua inocuidade. Existem muitos extratos de plantas já conhecidos por sua atividade antioxidante, que têm sido utilizados com frequência em estudos de filmes à base de biopolímeros, não somente por serem ricos em polifenóis, mas principalmente por sua boa interação com a matriz polimérica. O extrato de boldo-do-Chile (Peumus boldus) possui atividade antioxidante comprovada, entretanto, não existem relatos sobre sua adição em filmes. Dessa forma, o objetivo geral desta tese foi o desenvolvimento de filmes à base de colágeno ou gelatina adicionados de extrato de boldo-do-Chile, com propriedades físicas e funcionais para seu emprego como embalagens bioativas. Foram realizadas as caracterizações (fenólicos totais, ABTS, DPPH, cor, °Brix e pH) do extrato aquoso de boldo-do-Chile, preparado em quatro diferentes temperaturas. Além disso, foram avaliadas as propriedades reológicas e térmicas da solução de gelatina, e também foram elaborados filmes com as soluções de gelatina e colágeno a partir de soluções filmogênicas com diferentes concentrações de macromoléculas e extrato de boldo. Esses filmes foram caracterizados para conhecimento de suas propriedades mecânicas (tração e perfuração), propriedades óticas (cor e opacidade), espessura, umidade e solubilidade em água. Uma concentração de macromoléculas foi escolhida para a realização de análises complementares, a saber: análises térmicas (DSC), cristalinidade por difração de raio X (DRX), permeabilidade ao vapor de água (PVA), microscopia eletrônica de varredura (MEV), brilho, espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier (FTIR), ângulo de contato, propriedades de barreira UV/Visível e atividade antioxidante. A adição do extrato de boldo-do-Chile nos filmes de gelatina e colágeno produziu filmes com atividade antioxidante, sem prejuízo às demais propriedades estudadas. Observou-se que o extrato aquoso de boldo-do-Chile apresentou propriedades antioxidantes, mas que foram dependentes da temperatura de extração. O extrato de boldo-do-Chile foi capaz de modificar as propriedades térmicas das soluções filmogênicas de gelatina, não sendo observado efeito nas análises reológicas. Por outro lado, o extrato aquoso de boldo-do-Chile não influenciou as propriedades mecânicas, solubilidade, umidade, cristalinidade e a permeabilidade ao vapor de água dos filmes de gelatina ou colágeno. Algumas propriedades térmicas sofreram efeito dos extratos, mas as análises de FTIR não mostraram a formação de novas interações. As propriedades óticas e de barreira UV/Visível foram influenciadas pelo extrato de boldo-do-Chile, sendo que os filmes se apresentaram mais amarelados com o aumento da concentração do extrato de boldo-do-Chile. As micrografias mostraram filmes de gelatina bastante homogêneos e filmes de colágeno com superfícies mais rugosas. Os resultados de brilho e ângulo de contato corroboraram com estas respostas. Em conclusão, os filmes de ambas macromoléculas apresentaram atividade antioxidante, podendo dessa forma, serem considerados como filmes ativos.

Applications of EPR with an Emphasis on Tau Fibril Structure

Substances containing unpaired electrons have been studied by electron paramagnetic resonance (EPR) for nearly 70 years. With continual development and enhancement of EPR techniques, questions have arisen regarding optimum method selection for a given sample based on its properties. In this work, radiation defects, natural lattice defects, solid organic radicals, radicals in solution, and spin-labeled proteins were analyzed using CW, pulse, and rapid scan EPR to compare methods. Studies of solid BDPA, EOe in quartz, Ns0 in diamond, and a-Si:H, showed that rapid scan could overcome many obstacles presented by other techniques, cementing rapid scan as an effective alternative to CW and pulse methods. Relaxation times of six nitroxide radicals were characterized from 0.25-34 GHz, guiding synthesis of improved nitroxides for in vivo imaging experiments. Processes contributing to T1 of DPPH in polystyrene were found through variable temperature measurements at X- and Q-band, resolving previously-reported discrepancies in relaxation properties and providing new insight into this commonly-used standard. In the history of EPR, the study of proteins is relatively new. Double electron-electron resonance (DEER) has emerged as a powerful technique for the study of amyloid fibrils, a class of protein aggregates implicated in a number of neurodegenerative disorders. Microtubule-associated protein tau forms fibrils linked to Alzheimerfs disease through seeded conversion of monomer. Self-assembly is mediated by the microtubule binding repeats in tau, and there are either three or four repeats present depending on the isoform. DEER was used to show that filaments of 3R and 4R tau are conformationally distinct and that 4R fibrils adopt a heterogeneous mixture of conformations. Populations of 4R fibril conformations, which were independently validated using a model system, can be modulated by introduction of mutations to the primary sequence or by varying fibril growth conditions. These findings provided unprecedented insights into the seed selection of tau monomers and established conformational compatibility as an important driving force in tau fibril propagation. Lastly, DEER acquisition was improved through addition of paramagnetic metal to spin-labeled protein, decreasing collection time, and through use of a novel spin label with increased T2, thereby lengthening the available acquisition window.

Extração, determinação da composição fenólica e avaliação do potencial de desativação de espécies reativas de oxigênio e da atividade anti-inflamatória de resíduos de amendoim, pimenta-rosa e pimenta-do-reino

O setor agroindustrial tem se expandido muito nos últimos anos, levando o país a um aumento na geração de resíduos agroindustriais, sendo que a maior parte deles ainda é descartada no meio ambiente, sem tratamento adequado, ou utilizada na alimentação animal, destinos que a priori, não geram ganhos econômicos para a agroindústria além de representarem gargalos logísticos e ambientais na sua disposição. Nesse sentido, o presente trabalho teve como objetivos otimizar o processo de extração de compostos bioativos, avaliar in vitro as atividades antioxidante, por meio da desativação de espécies reativas de oxigênio, e anti-inflamatória, bem como determinar a composição fenólica dos resíduos agroindustriais a saber: película de amendoim (Arachis hypogaea) (cultivares IAC886 e IAC505), pimenta-rosa (Schinus terebinthifolius Raddi) e pimenta-do-reino (Piper Nigrum L). O processo de otimização da extração de compostos antioxidantes foi realizado utilizando dois processos de extração, extração convencional e subcrítica, em delineamento composto central rotacional, utilizando como variáveis a temperatura e tempo e a pressão e temperatura, respectivamente, com os solventes etanol 80%, água e propilenoglicol 80%. Durante o processo de otimização a atividade antioxidante foi avaliada pelo método de sequestro do radical ABTS. Os melhores resultados foram obtidos para a extração convencional com os solventes etanol 80%, água e propilenoglicol 80%. A película de amendoim (IAC505) apresentou as maiores atividades antioxidantes (1.396,67, 580,44 e 859,89 μmol.g-1 em equivalentes de trolox, para os solventes etanol 80%, água e propilenoglicol 80%, respectivamente). A partir dos resultados obtidos para os solventes testados, utilizando a extração convencional, foram feitas outras análises de atividade antioxidante considerando o tempo e temperatura ideal de extração. Foram realizadas análises de avaliação da capacidade de redução de Folin-Ciocalteau e potencial de desativação dos radicais livres sintéticos (DPPH e ABTS) e espécies reativas de oxigênio (radicais peroxila, superóxido e ácido hipocloroso). O solvente de extração que apresentou melhores resultados em todos os ensaios foi o etanol 80%, sendo, portanto o solvente utilizado nas análises subsequentes. A partir da definição do melhor sistema extrator foram realizadas análises da composição fenólica, por meio das técnicas de cromatografia líquida de alta eficiência em modo analítico (HPLC-RP), cromatografia gasosa acoplada com espectrometria de massas (GC-MS), e avaliação in vitro da atividade anti-inflamatória. Foram identificados nos resíduos estudados procianidinas B1 e B2, ácido p-cumárico, miricetina, ácido ferúlico, ácido siríngico, ácido sinápico, epicatequina e catequina. A pimenta-do-reino diminui significativamente os níveis de TNF-α e nitritos, reduzindo assim o processo inflamatório gerado. Os resultados obtidos neste trabalho demonstram que estes resíduos agroindústrias possuem grande potencial biológico, podendo assim ser melhores aproveitados tanto pela indústria de alimentos quanto pela indústria farmacêutica.

Development of novel nano-biocomposite antioxidant films based on poly (lactic acid) and thymol for active packaging

Novel nano-biocomposite films based on poly (lactic acid) (PLA) were prepared by incorporating thymol, as the active additive, and modified montmorillonite (D43B) at two different concentrations. A complete thermal, structural, mechanical and functional characterization of all nano-biocomposites was carried out. Thermal stability was not significantly affected by the addition of thymol, but the incorporation of D43B improved mechanical properties and reduced the oxygen transmission rate by the formation of intercalated structures, as suggested by wide angle X-ray scattering patterns and transmission electron microscopy images. The addition of thymol decreased the PLA glass transition temperature, as the result of the polymer plasticization, and led to modification of the elastic modulus and elongation at break. Finally, the amount of thymol remaining in these formulations was determined by liquid chromatography (HPLC-UV) and the antioxidant activity by the DPPH spectroscopic method, suggesting that the formulated nano-biocomposites could be considered a promising antioxidant active packaging material.

Microwave-Assisted Extraction of Phenolic Compounds from Almond Skin Byproducts (Prunus amygdalus): A Multivariate Analysis Approach

A microwave-assisted extraction (MAE) procedure to isolate phenolic compounds from almond skin byproducts was optimized. A three-level, three-factor Box–Behnken design was used to evaluate the effect of almond skin weight, microwave power, and irradiation time on total phenolic content (TPC) and antioxidant activity (DPPH). Almond skin weight was the most important parameter in the studied responses. The best extraction was achieved using 4 g, 60 s, 100 W, and 60 mL of 70% (v/v) ethanol. TPC, antioxidant activity (DPPH, FRAP), and chemical composition (HPLC-DAD-ESI-MS/MS) were determined by using the optimized method from seven different almond cultivars. Successful discrimination was obtained for all cultivars by using multivariate linear discriminant analysis (LDA), suggesting the influence of cultivar type on polyphenol content and antioxidant activity. The results show the potential of almond skin as a natural source of phenolics and the effectiveness of MAE for the reutilization of these byproducts.

Aproveitamento de subproduto de maçã da indústria agroalimentar

Neste trabalho foi estudado um subproduto derivado da indústria agroalimentar produtora de sumo concentrado de maçã, conhecido por bagaço de maçã, com o objetivo de avaliar condições de extração de compostos fenólicos, o teor de compostos fenólicos totais, flavonóides e proantocianidinas e ainda a atividade antioxidante. Foram efetuadas extrações a partir do bagaço de maçã variando as condições de tempo, temperatura, razão massa:volume e solvente e os extratos obtidos avaliados quanto ao seu teor em compostos fenólicos totais pelo método FolinCiocalteu. O extrato aquoso do bagaço de maçã para uma temperatura de 100 ºC a um tempo de 2x4h e concentração de 50 mg/mL, apresentou o teor de compostos fenólicos mais elevado (9,37 mgEAG/g de bagaço de maçã, na base seca) em relação a todas as outras temperaturas, tempos de extração e solventes utilizados, como etanol (50% e 70%) e metanol. O doseamento de flavonóides totais baseou-se no método espetrofotométrico, usando o reagente cloreto de alumínio e a rutina como padrão. Os melhores resultados foram obtidos usando etanol (70%) como solvente à temperatura ambiente, cerca de 4,35 mgER/g. A amostra extraída com água apresentou valores bastante similares ao etanol, cerca de 4,27 mgER/g, usando uma temperatura de 100 ºC durante 2x4h. O conteúdo em proantocianidinas foi determinado pelo método 4-dimetilamino cinamaldeído (DMAC). O bagaço de maçã estudado demonstrou ser pobre no seu conteúdo de proantocianidinas, obtendo valores de 0,77 mgEEC/g. A atividade antioxidante do bagaço de maçã foi avaliada através de dois métodos distintos: 2,2-difenil-1-picril-hidrazilo (DPPH∙) e método do poder redutor (FRAP). O extrato aquoso obtido a 100 ºC a um tempo de 2x4h, demonstrou ser aquele com maior potencial, com uma capacidade antioxidante mais elevada que os restantes extratos, com valores de IC50 de 0,48 mg/mL e 0,65 mg/mL, para os métodos de DPPH∙ e FRAP, respetivamente.

Poder antioxidante de cogumelos comestíveis

Os cogumelos comestíveis são apreciados em todo o mundo não só pela sua textura e sabor, também pelas suas propriedades nutricionais e funcionais. Estas propriedades devem-se ao facto dos cogumelos possuírem na sua constituição compostos bioativos, nomeadamente, compostos fenólicos, tocoferóis, ácido ascórbico e carotenoides, que pelos seus efeitos no organismo estão associados à prevenção de doenças e promoção da saúde. O presente trabalho pretendeu comparar três espécies de cogumelos silvestres (Boletus edulis, Lactarius deliciosus e Macrleptiota procera) com cogumelos de cultura (Agaricus bisporus e Pleurotus ostreatus) relativamente à sua composição em macronutrientes, à sua capacidade antioxidante e ao seu teor em fenóis totais. A escolha destas espécies fundamentou-se no seu elevado consumo pela população.As amostras foram analisadas, quanto à composição de macronutrientes (humidade, proteínas, lípidos, cinzas e hidratos de carbono). Constatou-se que os cogumelos, independentemente da sua origem (selvagens ou de cultura), são maioritariamente constituídos por água com valores que oscilam entre os 76,6% -93,4% e hidratos de carbono (82 g% - 92 g% de matéria seca). Possuem ainda, quantidades baixas de gordura (0,8 g% - 1,5 g% de matéria seca). Já os valores de proteína, obtidos oscilaram entre 1,4 g% - 4,9 g% de matéria seca, apresentando os cogumelos silvestres valores mais elevados deste macronutriente. O teor de minerais totais foi variável dependendo do local onde as amostras se colheram. A avaliação da composição fenólica e da capacidade antioxidante foi feita em extratos de metanol: ácido acético (98:2) e de acetona: água (60:40). Para determinação dos compostos fenólicos recorreu-se ao método de Folin Cioacalteau, tendo-se utilizado os métodos do DPPH (radical 2,2-defenil -1- picrilhidrazilo) e do ABTS [ácido 2,2`-azino-bis (3-etilbenzotiazolina-6-sulfónico)] para análise da atividade antioxidante.Para todas as espécies analisadas o conteúdo em compostos fenólicos totais foi mais elevado para o extrato metanólico. Os cogumelos de cultura apresentavam teores de compostos fenólicos mais elevados do que os silvestres, mostrando o Pleurotus ostreatus os valores mais elevados (1,5 mg EAG/g).Em ambas as metodologias utilizadas para avaliação da capacidade antioxidante o extrato metanólico apresentou valores mais elevados tendo as espécies silvestres exibido valores superiores aos de cultura, com particular destaque para o Boletus edulis e para o Macroleptiota procera. Em conclusão, os resultados obtidos demonstram que os cogumelos são uma boa fonte de proteína e de compostos com capacidade antioxidante, apresentando variações entre espécies com destaque para os cogumelos silvestres.

Avaliação de parâmetros de qualidade em três variedades de mirtilo em modo de produção biológico e convencional

Nos últimos anos tem havido um aumento significativo da procura de frutos vermelhos. Os mirtilos são considerados frutos de boa qualidade, dado o seu elevado teor em compostos fitoquímicos biologicamente ativos, associados a efeitos benéficos para a saúde e bem-estar do Homem. A produção em modo biológico é reconhecida pelo consumidor como um processo que melhora a qualidade do produto. No presente trabalho pretendeu-se avaliar o efeito do modo de produção (biológico versus convencional) de três cultivares de mirtilo (Duke, Bluecrop, Ozarkblue) nas suas propriedades físico-químicas, e em particular na sua composição fenólica e atividade antioxidante. Foi ainda estudado o efeito da temperatura de armazenamento (± 5ºC e ± 15-25ºC) sobre essas propriedades. Para tal, as amostras foram analisadas à colheita e após 7 e 14 dias de armazenamento. A atividade antioxidante medida pelos métodos ABTS e DPPH mostrou que não há diferenças significativas entre as cultivares estudadas, sendo elevada em todos os casos. Os resultados obtidos confirmam, por isso, que o mirtilo é uma importante fonte de compostos fenólicos com elevada atividade antioxidante. Foi ainda verificado existirem algumas diferenças significativas em algumas propriedades em função da variedade (nomeadamente teor em matéria seca, cor ou textura). Também se verificara diferenças significativas em função do modo de produção, o qual influencia em particular a acidez e a doçura, o teor em taninos, a cor e a elasticidade dos frutos. Por fim, a temperatura de armazenamento mostrou ter uma influência significativa apenas no que respeita às propriedades físicas, nomeadamente cor e textura.

Influência da localização geográfica de produção nas propriedades de mirtilos 'Vaccinium Corymbosum L.' cv Bluecrop

Os antioxidantes na dieta podem ter um papel importante na prevenção de algumas doenças crónicas em seres humanos resultantes da oxidação de lípidos e outros componentes celulares por radicais livres. Os mirtilos (Vaccinium sp.) são considerados, de entre os frutos frescos, uma das melhores fontes de antioxidantes. Neste trabalho foram estudados mirtilos Nothern Highbush, da cultivar Bluecrop colhidos no estado de maturação comercial em 5 localizações diferentes: Bouças -Sever do Vouga, Estarreja, Queirã – Vouzela, Oliveira do Hospital e Vila Verde. Foram avaliadas as características físico-químicas (ºbrix, acidez, humidade, calibre, firmeza, elasticidade e parâmetros colorimétricos) dos frutos. Para a determinação da composição fenólica e a atividade antioxidante os mirtilos foram submetidos a extrações sucessivas, com metanol (2x) e depois 2 vezes com uma solução aquosa de acetona (40% v/v), durante 1 h, com o auxílio de um banho de ultrassons. Os extratos obtidos foram utilizados para a determinação da composição fenólica (compostos fenólicos totais, antocianinas e taninos) e da capacidade antioxidante (utilizando os métodos ABTS, DPPH e FRAP). Foi ainda avaliada a influência da conservação durante 6 meses a -20ºC no teor de compostos fenólicos e capacidade antioxidante dos frutos. Pelos resultados obtidos, nos parâmetros de textura avaliados a amostra BBO revelou maior firmeza e elasticidade, e na avaliação da cor a amostra BES apresentou uma tonalidade azul mais acentuada. Os mirtilos provenientes de Estarreja eram os mais ricos em compostos fenólicos totais, em antocianinas e taninos, e que também apresentavam maior atividade antioxidante. O armazenamento durante 6 meses a -20ºC, originou diferenças significativas nas antocianinas e na atividade antioxidante. Em geral as amostras apresentavam diferenças significativas tanto nas suas propriedades físico-químicas, como na composição fenólica e na atividade antioxidante.

Antioxidant Properties of Bee Products of Plant- Origin Part 2. Propolis and Pollen

Over the last years, the hive products such as propolis and pollen have been highlighted due to their potential health benefits, including antioxidant abilities that have been correlated with their content in phenolic compounds. Regardless of the several factors that may affect propolis and pollen antioxidant activity, these products have been shown to possess, either through the use of in vitro or in vivo models, important features concerning the modulation of cellular oxidative stress caused by environmental factors (e.g. UV-light), metals, pesticides and other xenobiotics. This modulatory effect focus not only on the capture of radicals that these elements might eventually generate, but also by the activation of cellular antioxidant mechanisms such as enzymatic antioxidants or by modifying gene expression patterns. Although the mechanisms behind these responses are not fully known, it has been showed that caffeic acid phenethyl ester, pinocembrin and chrisin are some of the compounds responsible for some of these responses. Taking into account the gathered results, propolis and pollen can be viewed as potential agents in the re-stabilization of cellular oxidative imbalance and in the prevention of oxidative stress related diseases.

Free radicals as potential antitumour agents

The aim of this work was to use extremely low concentrations of free radical generating compounds as a 'catalyst' to trigger endogenous free radical chain reactions in the host and to selectively eliminate neoplastic cells in the host. To test the hypothesis, a number of free radical generating compounds were screened on several malignant cell lines in vitro to select model compounds that were used against tumour models in vivo. 2,2-Diphenyl-1-picrylhydrazyl (DPPH) and its derivatives were selected at the model compounds for in vivo experiments in view of their high cytotoxic potency against several malignant cell lines in vitro. The water soluble derivative, 2,2-diphenyl-1-(2', 4'-dinitro-6'-sulphophenyl) hydrazyl (DDSH) given by subcutaneous injections demonstrated significant antitumour activities against the MAC 16 murine colon adenocarcinoma implanted subcutaneously in male NMRI mice at nanomolar concentration range. 40-60% of long term survival of over 60 days was achieved (compared with control survival of 20 days) with total tumour elimination. This compound was also active against both P388 leukaemia in male BDF1 mice and TLX5 lymphoid tumour in male CBA/CA mice at a similar concentration range. However, some of these animals died suddenly after treatment with no evidence of disease present at post mortem. The cause of death was unknown but thought to be related to the treatment. There was significant increase in serum level of malondialdehyde (MDA) following treatment, but did not correlate to the antitumour activities of these compounds. Induction of supcroxide dismutase (SOD), and glutathione peroxidase (GPx) occurred around day 8 after the administration of DDSH. Histological sections of MAC16 tumours showed areas of extensive massive haemorrhagic necrosis and vascular collapse associated with perivascular cell death following the administration of nanomolar concentration of DDSH which was probably compatible with the effects of free radicals. It was concluded that the antitumour activities of these compounds may be related to free radical and cytokine production.

Antipyretic, analgesic and anti-oxidative activities of Aquilaria crassna leaves extract in rodents

In Thailand, the leaves of Aquilaria crassna have been used traditionally for the treatments of various disorders, but without any scientific analysis. In this study, the antipyretic, analgesic, anti-inflammatory and anti-oxidative properties of A. crassna leaves extract were investigated at a wide dose range in rodents. Experimental animals were treated orally with an aqueous extract of Aquilaria crassna leaves (ACE). They were tested for antipyretic (Baker′s yeast-induced fever in rats), analgesic (hot plate test in mice) and anti-inflammatory (carrageenan-induced paw edema in rats) activities. An anti-oxidative effect of ACE was evaluated by using the DPPH anti-oxidant assay. The results showed that, after 5 hours of yeast injection, 400 and 800 mg/kg ACE significantly reduced the rectal temperature of rats. Mice were found significantly less sensitive to heat at an oral dose of 800 mg/kg ACE, after 60 and 90 min. No anti-inflammatory activity of ACE at an 800 mg/kg dose could be observed in the rat paw assay. An anti-oxidative activity of ACE was observed with an IC 50 value of 47.18 g/ ml. No behavioral or movement change could be observed in mice after oral administration of ACE (800 or 8,000 mg/kg) for seven consecutive days. Interestingly, from the second day of treatment, animals had a significant lower body weight at the 8,000 mg/kg dose of ACE compared to the control. No toxicity was identified and the results of this study state clearly that Aquilaria crassna leaves extracts possess antipyretic, analgesic and anti-oxidative properties without anti-inflammatory activity.

New genre of antioxidants from renewable natural resources:synthesis and characterisation of rosemary plant-derived antioxidants and their performance in polyolefins

Several ester derivatives of rosmarinic acid (rosmarinates) were synthesised, characterised (1D and 2D NMR, UV and FTIR spectroscopy) and tested for their potential use as antioxidants derived from a renewable natural resource. The intrinsic free radical scavenging activity of the rosmarinates was assessed, initially using a modified DPPH (2, 2-diphenyl-1-picrylhydrazyl radical) method, and found to be higher than that of commercial synthetic hindered phenol antioxidants Irganox 1076 and Irganox 1010. The thermal stabilising performance of the rosmarinates in polyethylene (PE) and polypropylene (PP) was subsequently examined and compared to that of samples prepared similarly but in the presence of Irganox 1076 (in PE) and Irganox 1010 (in PP) which are typically used for polyolefin stabilisation in industrial practice. The melt stability and the long-term thermo-oxidative stability (LTTS) of processed polymers containing the antioxidants were assessed by measuring the melt flow index (MFI), melt viscosity, oxidation induction time (OIT) and long-term (accelerated) thermal ageing performance. The results show that both the melt and the thermo-oxidative stabilisation afforded by the rosmarinates, and in particular the stearyl derivative, in both PE and PP, are superior to those of Irganox 1076 and Irganox 1010, hence their potential as effective sustainable bio-based antioxidants for polymers. The rosmarinic acid used for the synthesis of the rosmarinates esters in this study was obtained from commercial rosemary extracts (AquaROX80). Furthermore, a large number of different strains of UK-grown rosemary plants (Rosmarinum officinalis) were also extracted and analysed in order to examine their antioxidant content. It was found that the carnosic and the rosmarinic acids, and to a much lesser extent the carnosol, constituted the main antioxidant components of the UK-plants, with the two acids being present at a ratio of 3:1, respectively.

Extração, caracterização e avaliação bioativa do extrato de Arrabidaea chica

The use of plants for medicinal purposes is ancient, with widespread application in medicinal drugs. Although plants are promising sources for the discovery of new molecules of pharmacological interest, estimates show that only 17% of them have been studied for their possible use in medicine. Thus, biodiversity of Brazilian flora represents an immense potential for economic use by the pharmaceutical industry. The plant Arrabidaea chica, popularly known as “pariri”, is common in the Amazon region, and it is assigned several medicinal properties. The leaves of this plant are rich in anthocyanins, which are phenolic compounds with high antioxidant power. Antioxidant compounds play a vital role in the prevention of neurological and cardiovascular diseases, cancer and diabetes, among others. Within the anthocyanins found in Arrabidaea chica, stands out Carajurin (6,7-dihydroxy-5,4’- dimethoxy-flavilium), which is the major pigment encountered in this plant. The present work aimed to study on supercritical extraction and conventional extraction (solid-liquid extraction) in leaves of Arrabidaea chica, evaluating the efficiency of the extractive processes, antioxidant activity and quantification of Carajurin contained in the extracts. Supercritical extraction used CO2 as solvent with addition of co-solvent (ethanol/water mixture) and were conducted by the dynamic method in a fixed bed extractor. The trials followed a 24-1 fractional factorial design, the dependent variables were: process yield, concentration of Carajurin and antioxidant activity; and independent variables were: pressure, temperature, concentration of co-solvent (v/v) and concentration of water in the co-solvent mixture (v/v). Yields (mass of dry extract/mass of raw material used) obtained from supercritical extraction ranged from 15.1% to 32%, and the best result was obtained at 250 bar and 40 °C, co-solvent concentration equal to 30% and concentration of water in the co-solvent mixture equal to 50%. Through statistical analysis, it was found that the concentration of co-solvent revealed significant effect on the yield. Yields obtained from conventional extractions were of 8.1% (water) and 5.5% (ethanol). Through HPLC (High-performance liquid chromatography) analysis, Carajurin was quantified in all the extracts and concentration values (Carajurin mass/mass of dry extract) ranged between 1% and 2.21% for supercritical extraction. For conventional extraction, Carajurin was not detected in the aqueous extract, while the ethanol extract showed Carajurin content of 7.04%, and therefore, more selective in Carajurin than the supercritical extraction. Evaluation of antioxidant power (radical 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl – DPPH – sequestration method) of the supercritical extracts resulted in EC50 values (effective concentration which neutralizes 50% of free radicals) ranged from 38.34 to 86.13 μg/mL, while conventional extraction resulted in EC50 values of 167.34 (water) and 42.58 (ethanol) μg/mL. As for the quantification of total phenolic content (Folin-Ciocalteau analysis) of the supercritical extracts resulted in values ranged from 48.93 and 88.62 mg GAE/g extract (GAE = Gallic Acid Equivalents), while solid-liquid extraction resulted in values of 37.63 (water) and 80.54 (ethanol) mg GAE/g extract. The good antioxidant activity cannot be attributed solely to the presence of Carajurin, but also the existence of other compounds and antioxidants in Arrabidaea chica. By optimizing the experimental design, it was possible to identify the experiment that presented the best result considering the four dependent variables together. This experiment was performed under the following conditions: pressure of 200 bar, temperature of 40 °C, co-solvent concentration equal to 30% and concentration of water in the co-solvent mixture equal to 30%. It is concluded that, within the studied range, it is possible to purchase the optimum result using milder operating conditions, which implies lower costs and greater ease of operation.

Caracterização estrutural e atividades farmacológicas do alginato obtido da alga Dictyopteris delicatula (J.V. Lamouroux., 1809) e seu derivado sulfatado

Marine algae are rich sources of various structural compounds which recently has been increasingly studied as a new source of bioactive substances. The alginate, as come as fucans, are considered the main acidic polysaccharides found in brown seaweed. This molecule consists a linear natural polysaccharide, non-sulfated, and presents monosaccharides: acid β-D-mannuronic (M) and α-L-guluronic acid (G); in a vast amount compositions and threads. Alginate has been widely applied in food and pharmaceutical industries because of its ability to retain water, forming films and gels as well as thickening, stabilizing and form emulsions. In this work we aimed to extract, structurally characterize, compare and analyze the possible pharmacological activities of native alginate molecule obtained from brown seaweed Dyctiopteris delicatula (DYN), and its chemically sulfated derivative (DYS). The alginate structure and composition molecule can be proven through chemical dosing, that showed low protein contamination and high sugar level, existence and separation of M and G blocks in the descending paper chromatography, infrared spectroscopy and nuclear magnetic resonance. Molecule sulfation was proven with sulphate dosage, resulting in 28.56% sulphate in molecule; electrophoresis, verify metachromasia with toluidine blue; and infrared spectroscopy, that showed a characteristic band at 1221cm-1 corresponding a sulfate group vibration. For the pharmacological activities the tests was: antioxidant activity, changes in cell function (MTT test) and anticoagulant test. In the antioxidant activity we observed that DYN showed better results in the kidnapping of hydroxyl radicals and ferric chelation compared to DYS, this had the best result in the total antioxidant capacity. Both showed similar activity in reducing power and the kidnapping radicals DPPH. In MTT test DYN and DYS had not proliferative and cytotoxic activity in fibroblast cells (3T3) and showed antiproliferative and cytotoxic activity in cancer cell lines HeLa and B16 melanoma. In anticoagulant assay DYN showed good activity in the intrinsic pathway of blood coagulation, and a small activity in the extrinsic pathway, in the other hand DYS showed only a very small activity in the extrinsic pathway, but cannot come to be regarded as an anticoagulant agent. From these results it can be concluded that the alginate was extracted and sulfated, revealing a potential compound to be used in the pharmaceutical industry as an anticoagulant agent, antioxidant and antitumor and the sulfation has not been conclusively important to performance in the tested pharmacological activities