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.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq

O camu-camu (Myrciaria dubia H.B.K. (McVaugh)) é um fruto nativo da Região Amazônica, que se tornou mundialmente conhecido por seu alto teor de ácido ascórbico. Devido a seu elevado grau de acidez, o fruto é consumido principalmente como suco ou utilizado como ingrediente na preparação de alimentos. Dessa maneira, durante seu processamento são geradas quantidades consideráveis de resíduo agroindustrial. Apesar de estudos que apontam sua riqueza em compostos bioativos e efeitos biológicos, poucas são as informações sobre técnicas de transformação, aproveitamento e preservação dos frutos e de seu resíduo industrial, as quais poderiam ser empregadas em prol de sua utilização funcional. Sendo assim, o presente trabalho teve como objetivo avaliar a aplicação de dois processos de secagem, por convecção em secador de bandejas e por liofilização sobre o resíduo de camu-camu (constituído por casca e sementes com polpa aderida), visando obter um produto com qualidades funcionais. A presente tese foi dividida em três etapas: a primeira etapa mostra os estudos relacionados à secagem convectiva e liofilização, na qual foi avaliado o impacto de ambos os processos sobre compostos bioativos selecionados, tomando o resíduo fresco como amostra controle. Dentre as condições estudadas, os grupos obtidos por convecção a 50ºC e 4 m/ s (SC50) e 80ºC e 6 m/ s (SC80) apresentaram melhor combinação de concentração de ácido ascórbico, capacidade redutora do Folin-Ciocalteau e carotenóides totais, e foram selecionados para estudos complementares. Além disso, o resíduo liofilizado (RL) e o resíduo fresco (RF) foram investigados nas etapas posteriores da pesquisa. De maneira geral, foi observada maior concentração dos constituintes bioativos no grupo RF, seguido do RL e, por fim, os resíduos desidratados por convecção, SC50 e SC80, respectivamente. Na segunda etapa, foram avaliadas atividades antioxidante, microbiológica e antienzimática, onde também foi observada a mesma tendência nos resultados. Nessa etapa, foi identificada, pela primeira vez na literatura, a presença do ácido siríngico no resíduo do camu-camu. A terceira parte desta tese abordou a investigação dos efeitos do resíduo de camu-camu desidratado sobre o envelhecimento e doenças neurodegenerativas, utilizando o modelo in vivo C. elegans. Os extratos de camu-camu foram capazes de favorecer genes importantes das vias de ativação/inibição do estresse oxidativo e térmico (p < 0,05). Para o verme do tipo selvagem N2, as frações do extrato de baixo peso molecular PA (fase aquosa e polar ácida), PB (fase aquosa e polar básica) e PN (fase orgânica e polar neutra) do grupo SC50 estenderam o tempo de vida em 20% e 13% (p < 0,001). Os resultados obtidos revelaram que a paralisia induzida pelo peptídeo Amilóide β1-42 associada a doença de Alzheimer, foi retardada significativamente (p < 0,0001) na linhagem CL4176. Da mesma forma, os extratos de camu-camu foram capazes de atenuar a indução dopaminérgica associada ao mal de Parkinson. Finalmente, a análise global dos dados mostra que o resíduo de camucamu, co-produto obtido a partir de uma fruta nativa Brasileira, constitui uma fonte natural de compostos relevantes para a saúde humana. Dessa forma, a presente tese mostra de maneira inédita a multifuncionalidade desse produto ainda subaproveitado do ponto de vista científico, comercial e tecnológico.