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.

Elucidação molecular e micelar dos superagregados de anfotericina B

A Anfotericina B (AmB) é amplamente utilizada no tratamento de infecções fúngicas sistêmicas. No entanto, a sua utilização é limitada devido a sua elevada toxicidade aguda e crônica. Os superagregados de AmB (H-AmB) obtido pelo processo de aquecimento controlado apresentam um potencial reduzido de toxicidade quando comparados à Anfotericina B micelar não aquecida (M-AmB). Diante do exposto, o objetivo deste estudo foi avaliar as características físico-químicas do processo de formação dos superagregados após a liofilização do H-AmB, por meio de técnicas tais como a calorimetria de exploratória diferencial (DSC), termogravimetria (TG) e análise térmica diferencial (DTG), ressonância magnética nuclear (RMN), espalhamento dinâmico de luz (DLS) e difração de raios X (DRX). Os dados de DLS indicaram um tamanho de aproximadamente 260 nm deste novo sistema, sendo este tamanho compatível e viável para administração intravenosa. A análise de DRX demonstrou a formação de um novo estado cristalino do sistema micelar, podendo este estar relacionado a presença de grande proporção de desoxicolato de sódio (NaDC) na formulação. O aquecimento do NaDC resulta na formação de uma estrutura helicoidal intermolecular, promovendo desta forma o aumento da agregação micelar e consequentemente aumento de seu tamanho. Os estudos das análises térmicas demonstraram que o processo de aquecimento não influência no comportamento das amostras. Os dados de RMN da H-AmB demonstraram a presença de ácido desoxicólico além do NaDC. O ácido desoxicólico é formado após o processo de aquecimento e sugere-se que o equilíbrio entre ambas as moléculas seja responsável pela redução da toxicidade da AmB. Os resultados aqui apresentados sugerem que o processo de aquecimento controlado altera a organização estrutural das micelas, resultando na diminuição da toxicidade, na melhoria da estabilidade térmica e na manutenção da atividade.

Elucidação molecular e micelar dos superagregados de anfotericina B

A Anfotericina B (AmB) é amplamente utilizada no tratamento de infecções fúngicas sistêmicas. No entanto, a sua utilização é limitada devido a sua elevada toxicidade aguda e crônica. Os superagregados de AmB (H-AmB) obtido pelo processo de aquecimento controlado apresentam um potencial reduzido de toxicidade quando comparados à Anfotericina B micelar não aquecida (M-AmB). Diante do exposto, o objetivo deste estudo foi avaliar as características físico-químicas do processo de formação dos superagregados após a liofilização do H-AmB, por meio de técnicas tais como a calorimetria de exploratória diferencial (DSC), termogravimetria (TG) e análise térmica diferencial (DTG), ressonância magnética nuclear (RMN), espalhamento dinâmico de luz (DLS) e difração de raios X (DRX). Os dados de DLS indicaram um tamanho de aproximadamente 260 nm deste novo sistema, sendo este tamanho compatível e viável para administração intravenosa. A análise de DRX demonstrou a formação de um novo estado cristalino do sistema micelar, podendo este estar relacionado a presença de grande proporção de desoxicolato de sódio (NaDC) na formulação. O aquecimento do NaDC resulta na formação de uma estrutura helicoidal intermolecular, promovendo desta forma o aumento da agregação micelar e consequentemente aumento de seu tamanho. Os estudos das análises térmicas demonstraram que o processo de aquecimento não influência no comportamento das amostras. Os dados de RMN da H-AmB demonstraram a presença de ácido desoxicólico além do NaDC. O ácido desoxicólico é formado após o processo de aquecimento e sugere-se que o equilíbrio entre ambas as moléculas seja responsável pela redução da toxicidade da AmB. Os resultados aqui apresentados sugerem que o processo de aquecimento controlado altera a organização estrutural das micelas, resultando na diminuição da toxicidade, na melhoria da estabilidade térmica e na manutenção da atividade.