Comportamento agronômico e caracterização bioquímica de linhagens de Ganoderma lucidum cultivadas em serragem

Pós-graduação em Agronomia (Energia na Agricultura) - FCA

Caracterização de extratos de cajá-manga (Spondias dulcis Parkinson) potencialmente ativos e seguros para obtenção de fitocosmético antioxidante

Pós-graduação em Ciências Farmacêuticas - FCFAR

Efeito da adubação orgânica na produção de fitomassa e nos compostos bioativos de Passiflora incarnata L

Pós-graduação em Agronomia (Horticultura) - FCA

Relação entre a concentração dos compostos fenólicos do mosto e a eficiência da fermentação alcoólica por subprodutos em processo contínuo

The objective of this work was to evaluate the relationship between phenolic compounds and alcoholic fermentation efficiency. The yield of sugarcanebyproducts (glycerol, acidity, and biomass) was determined in a continuous process at SaoManoel Sugarcane Mill, (Sao Paulo, Brazil) during the 2011/2012 harvest period. The Saccharomyces cerevisiae strain used as inoculum was the CAT-1. During the harvest, the endogenous yeast outcompeted the selected strain, hence eliminating it from the process. This research consists of a case of study on the ethanol production facility. FolinCiocauteau and methylene blue method was used to assess phenolic compounds. The efficiencyof the byproducts generated during the fermentation processwas calculated. Statistics analyses were carried out using Pearson correlation and its significance, by thet-test. We concluded that the phenolic compounds within the must could not be correlated to the byproducts’fermentation efficiency calculated during a continuous fermentation process.

In vivo and in vitro antioxidant activity and hepatoprotective properties of polyphenols from Halimeda opuntia (Linnaeus) Lamouroux

Antioxidant activity and hepatoprotective properties of the aqueous extract and tetrahydrofuran-extracted phenolic fractions of Halimeda opuntia (Linnaeus) Lamouroux were investigated in rats with chemically induced liver injury. Total polyphenols were determined by using the Folin-Ciocalteau reagent. Liver damage was induced by CCl4 and assessed by a histological technique. Reverse transcription/polymerase chain reaction (RT/PCR) analysis showed increased superoxide dismutase (SOD) and catalase (CAT) gene expression and activities in the group treated with free phenolic acid (FPA) fractions of H. opuntia, suggesting inducing effects on both enzymes. In addition, rats treated with FPA fractions displayed lower liver thiobarbituric acid reactive substance (TBARS) levels than those observed for rats in the CCl4-treated group. These data suggest that the phenolic fractions from H. opuntia may protect the liver against oxidative stress-inducing effects of chemicals by modulating its antioxidant enzymes and oxidative status.

Determinazione del contenuto polifenolico e dell'attivita antiossidante in estratti dell'alga bruna Fucus vesiculosus

Da alcuni decenni l’interesse verso i prodotti naturali di origine marina ha portato ad un’intensa ricerca di composti antiossidanti nelle alghe, prodotti per tollerare lo stress ossidativo frequente nelle condizioni ambientali a cui sono soggette. Tra le varie macroalghe le Phaeophyceae, come rivelano numerosi studi, hanno un elevato potenziale antiossidante, spesso associato alla ricchezza in polifenoli. Tuttavia la natura dei composti responsabili di questa attività è ancora oggetto di discussione. Questo lavoro di tesi si è focalizzato sulla determinazione del contenuto polifenolico totale in estratti dell’alga bruna Fucus vesiculosus ottenuti con solvente acetone:acqua in diverse condizioni di tempo e temperatura, tramite il metodo di Folin-Ciocalteau. e sulla valutazione dell’attività antiradicalica degli estratti, con il test del DPPH (2,2-difenil-1-picrilidrazile). Secondariamente è stata effettuata la ricerca di 14 composti fenolici tramite RS-HPLC ed è stata valutata la correlazione tra attività antiossidante e il contenuto di polifenoli totali e individuali. Temperature più alte hanno favorito una maggiore concentrazione di composti fenolici nei campioni, mentre estratti ricavati in tempi brevi a temperature più basse manifestano un’attività antiossidante significativamente più alta. Inoltre il contenuto dei polifenoli totali non è risultato correlato all’attività antiossidante riscontrata. Tra i composti individuali analizzati: miricetina, acido ferulico e catechina, sono stati identificati in tutti gli estratti. La concentrazione di acido ferulico non ha mostrato variazioni significative tra i campioni, mentre la miricetina è risultata più concentrata in estratti ottenuti a temperature maggiori, e la catechina in quelli a temperature minori. Quest’ultima, a differenza dei primi due, mostra una correlazione con l’attività antiossidante, tuttavia molto debole. Sulla base dei risultati ottenuti si può affermare che l’alga Fucus vesiculosus presenta un’importante attività antiossidante ma, in accordo con diversi autori, altri metaboliti devono essere i principali responsabili di questa attività, dal momento che non risulta correlata con il contenuto fenolico.

Impacts of groundwater discharge at Myora Springs (North Stradbroke Island, Australia) on the phenolic metabolism of eelgrass, Zostera muelleri, and grazing by the juvenile rabbitfish, Siganus fuscescens

Myora Springs is one of many groundwater discharge sites on North Stradbroke Island (Queensland, Australia). Here spring waters emerge from wetland forests to join Moreton Bay, mixing with seawater over seagrass meadows dominated by eelgrass, Zostera muelleri. We sought to determine how low pH / high CO2 conditions near the spring affect these plants and their interactions with the black rabbitfish (Siganus fuscescens), a co-occurring grazer. In paired-choice feeding trials S. fuscescens preferentially consumed Z. muelleri shoots collected nearest to Myora Springs. Proximity to the spring did not significantly alter the carbon and nitrogen contents of seagrass tissues but did result in the extraordinary loss of soluble phenolics, including Folin-reactive phenolics, condensed tannins, and phenolic acids by ?87%. Conversely, seagrass lignin contents were, in this and related experiments, unaffected or increased, suggesting a shift in secondary metabolism away from the production of soluble, but not insoluble, (poly)phenolics. We suggest that groundwater discharge sites such as Myora Springs, and other sites characterized by low pH, are likely to be popular feeding grounds for seagrass grazers seeking to reduce their exposure to soluble phenolics.

Atividade antioxidante in vitro de extrato de folhas de oliveira (Olea europaea L.) e seu efeito protetor sobre danos oxidativos em eritrócitos humanos

O objetivo do presente estudo foi avaliar a atividade antioxidante de extrato de folhas de oliveira (EFO) (Olea europaea L.) por diferentes metodologias analíticas in vitro e in situ, para verificação de efeito em sistemas biológicos. O extrato foi obtido a partir de folhas secas de oliveira, previamente micronizadas, em metanol/água (80/20%) na proporção 1:20 (m/v), após remoção de compostos solúveis em n-hexano. Após liofilização, no EFO foi avaliado o poder redutor por Folin-Ciocalteau, conteúdo de flavonoides totais, teor de oleuropeina, poder de redução do íon férrico (FRAP) e atividade antioxidante sobre DPPHo, ABTSo+, ânion superóxido (O2o-), ácido hipocloroso (HOCl) e óxido nítrico (NOo). O extrato foi também avaliado quanto ao efeito protetor sobre danos oxidativos em eritrócitos humanos. O ácido ascórbico foi utilizado como referência. O experimento foi repetido seis vezes (n = 6) e os ensaios realizados em duplicata. O poder redutor do extrato e o conteúdo de flavonoides totais e oleuropeína foram 131,7 ± 9,4 mg equivalente de ácido gálico/g extrato seco (ms), 19,4 ± 1,3 mg equivalente de quercetina/g ms e 25,5 ± 5,2 mg oleuropeína/g ms, respectivamente. O ensaio de FRAP apresentou 281,8 ± 22,8 mg equivalente de trolox/g ms. O EFO foi efetivo na inibição dos radicais DPPHo e ABTSo+, dependente da concentração de extrato, com valores de IC50 de 13,8 ± 0,8 e 16,1 ± 1,2 µg/mL, respectivamente. Com relação à atividade antioxidante sobre espécies reativas de importância biológica, o EFO apresentou forte capacidade de inibição de O2o- (IC50 = 52,6 ± 2,1 µg/mL) e NOo (IC50 = 48,4 ± 6,8 µg/mL), quando comparado ao ácido ascórbico. Porém, a inibição de HOCl não foi tão eficiente (IC50 = 714,1 ± 31,4 µg/mL). O EFO inibiu a hemólise induzida em eritrócitos de maneira dependente da concentração (IC50 = 7,8 ± 1,1 µg/mL), assim como a peroxidação lipídica e a formação de meta-hemoglobina, com valores de IC50 de 38,0 ± 11,7 e 186,3 ± 29,7 µg/mL, respectivamente. Os resultados obtidos neste estudo sugerem que extrato de folhas de oliveira possui efetiva atividade antioxidante em sistemas biológicos, pelo efeito sequestrador de determinadas espécies reativas que participam dos processos bioquímicos, e pela prevenção de danos oxidativos em eritrócitos humanos. Portanto, sua ingestão pode estar relacionada com a prevenção de estresse oxidativo in vivo, com consequentes benefícios à saúde.

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.

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.

Recent biochemical investigations on blood and urine; their bearing on clinical and experimental medicine,

"Reprinted from the Journal of the American Medical Association, v. 69, Oct. 13, 1917."

Laboratory manuals of biological chemistry, with supplement,

Mode of access: Internet.

Preservatives and other chemicals in foods: their use and abuse,

Mode of access: Internet.

Características bioativas, funcionais e efeito protetor do resíduo desidratado de camu-camu (Myrciaria dubia H.B.K. (McVaugh)) sobre doenças degenerativas utilizando modelos in vivo C. elegans

Camu-camu (Myrciaria dubia H.B.K. (McVaugh)) is a native Amazon fruit, recognized worldwide as one of the main natural sources of ascorbic acid. Due to its great acidity, this fruit is generally consumed after processing into juice or as ingredient in food preparations. As a co-product of the camu-camu processing, a significant amount of agroindustrial residue is generated. Despite the studies showing the bioactive value and biological potential of the fruit, few studies have approached the possible processing techniques, transformation and preservation of camu-camu fruits and its agroindustrial pomace. Therefore, the present work has the objective of evaluating two different drying processes applied to camu-camu pomace (peel and seeds with residual pulp), freeze drying and hot air drying, in order to obtain a functional fruit product. This thesis was divided into three stages: the first one shows the studies related to the freeze drying and hot air drying, where we demonstrated the impact of the selected drying techniques on the bioactive components of camu-camu, taking the fresh pomace as the control group. Among the investigated conditions, the groups obtained at 50ºC and 4 m/s (SC50) and 80ºC and 6 m/s (SC80) were selected as for further studies, based on their ascorbic acid final content and Folin-Ciocalteau reducing capacity. In addition to SC50 and SC80, the fresh pomace (RF) and freeze dried (RL) samples were also evaluated in these further stages of the research. Overall, the results show higher bioactive concentration in the RF samples, followed by RL, SC50 and SC80. On the second step of the research, the antioxidant, antimicrobial and antienzymatic activities were evaluated and the same tendency was observed. It was also reported, for the first time in the literature, the presence of syringic acid in dried camu-camu pomace. In the third and final stage of the research, it was investigated the effect of dried camu-camu on aging and neuroprotective disorders, using the in vivo model C.elegans. It was observed that camu-camu extracts were able to modulate important signaling genes relevant to thermal and oxidative stresses (p < 0.05). The polar acid, polar basic and polar neutral fractions obtained from the low molecular extracts of SC50 were able to extend the lifespan of wild type N2 C. elegans in 20% and 13% (p < 0.001). Results also showed that the paralysis induced by the β1-42 amyloid was significantly (p < 0.0001) retarded in CL4176 worms. Similarly, the camu-camu extracts attenuated the dopaminergic induction associated to Parkinson’s disease. Finally, a global analysis of the data presented here reveal that the camu-camu pomace, a co-product obtained from the industrial processing of a native Brazilian fruit, is a relevant natural source of health relevant compounds. This thesis, shows for the first time, the multifunctionality of camu-camu pomace, a natural resource still underexploited for scientific, commercial and technological purposes.

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.