Efecto de los carotenoides sobre la pigmentación de la yema del huevo y la productividad de las aves

El presente ensayo tuvo por objeto determinar el efecto producido por un colorante natural y otro artificial, sobre la coloración de las yemas del huevo y la productividad de las aves. El experimento se realizó, en la Estación Experimental Agropecuaria "La Calera" (Managua) durante los meses de octubre y Noviembre de 1965. Para realizar el trabajo se utilizaron 60 gallinas Leghorn, divididas en cuatro grupos de 15 aves cada uno. Estos grupos fueron alimentados durante 2 periodos de 21 días, con raciones que contenían 2 dosis de achiote (Bixa orellana L.) y 1 dosis de "Carophyll 10" (Etil ester del ácido Beta-apo8-carotenoico). Los resultados indicaron que el "Carophyll 10" en dosis de 2 gramos por quintal confirió a las yemas una tonalidad amarillo - intenso (6 y 7) de la escala y no tuvo ningún efecto negativo sobre la postura. El achiote en dosis de 3 y 6 onzas por quintal confirió a las yemas un color amarillo mas claro, inferior al proporcionado por "Carophyll 10" y disminuyo considerablemente la postura a medida que aumentaba la dosis. El grupo alimentado con ración testigo produjo huevos con yemas amarillo muy claro (2 y 3 de la escala) inferior a las coloraciones obtenidas con los demás tratamientos.

Produção de carotenoides em culturas in vitro de Cleome rosea Vahl ex DC (Capparaceae) e avaliação de sua toxicidade e potencial antioxidante

A produção e a otimização de substâncias de valor medicinal têm sido alcançadas pelo uso das técnicas de cultura de tecidos vegetais, que têm apresentado grande relevância quando se considera o status de conservação de uma espécie ou sua ocorrência em ambientes ameaçados. No presente trabalho foi avaliada a produção de carotenoides em culturas de calos e células em suspensão de Cleome rosea Vahl ex DC, espécie nativa encontrada em áreas de restinga nos estados do Rio de Janeiro e de São Paulo. Plantas micropropagadas obtidas a partir de raízes produzidas in vitro foram usadas como fonte de explantes para o início das culturas de calos. A produção de massa calogênica foi avaliada em meio MS suplementado com diferentes concentrações das auxinas ácido 2,4-diclorofenoxiacético e ácido 4-amino- 3,5,6-tricloropicolínico, na presença de luz ou no escuro. O uso de diferentes meios básicos de cultura (B5, Nitsch, White) também foi avaliado. A calogênese foi induzida em todos os tratamentos, entretanto a maior produção de biomassa foi alcançada pelas culturas mantidas na presença de luz. A maior produção de massa calogênica foi obtida em culturas iniciadas no meio MS suplementado com 0,2 mg.L-1 de 2,4-D. A exposição das culturas à luz foi um fator essencial para a produção de carotenoides, que só ocorreu nas culturas mantidas nessa condição. Culturas de calos foram submetidas a tratamentos com substâncias elicitoras (extrato de levedura, metil jasmonato, quitosana) em diferentes concentrações e por um período de exposição de sete ou 14 dias visando otimizar a produção do pigmento. A maior produção de carotenoides nas culturas elicitadas foi alcançada com o tratamento com metil jasmonato (MJ) na concentração de 300 μM, independentemente do tempo de exposição ao elicitor. Análises cromatográficas mostraram que o processo de elicitação com MJ induziu ao aumento na produção de β-caroteno. Calos elicitados nessa condição foram usados para iniciar culturas de células em suspensão (CCS). Estas culturas foram acompanhadas por três subculturas realizadas a cada 20 dias, durante a fase exponencial de crescimento. Embora as CCS tenham mantido uma produção de biomassa constante ao longo das subculturas, os valores de produção de carotenoides foram inferiores àqueles alcançados pelas culturas de calos e não houve diferenças estatísticas significativas quando comparadas às CCS iniciadas a partir de calos não elicitados. Extratos de calos produzidos em meio MS suplementado com 0,2 mg.L-1 de 2,4-D foram avaliados quanto à sua capacidade antioxidante por meio da incubação dos extratos com DNA plasmidial em presença de cloreto estanoso (SnCl2), um potente agente redutor capaz de produzir quebras na molécula de DNA. Os extratos foram avaliados em concentrações crescentes (25 - 500 μg.mL-1) e apresentaram uma proteção dose dependente à ação do SnCl2. Estudos de toxicidade com o modelo de Artemia salina demonstraram que os extratos não apresentaram toxicidade nas concentrações avaliadas. Os resultados alcançados mostram que a elicitação foi eficiente para a otimização da produção de β-caroteno nas culturas in vitro e que os extratos obtidos a partir desses materiais apresentaram atividade antioxidante, indicando o êxito das técnicas de cultura de tecidos para a produção deste metabólito sob condição in vitro.

Contributo para a determinação simultânea, por cromatografia líquida de alta resolução, de carotenoides, vitamina A e vitamina E em amostras compostas por diferentes matrizes alimentares

Trabalho Final de Mestrado para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Química e Biológica

Determinación cuantitativa de carotenoides en hojas de cinco especies del genero leucaena

Tesis (Maestria en Ciencias con Especialidad en Alimentos) UANL

Estudi dels carotenoides en espècies marrons de bacteris verds del sofre: diversitat, eco-fisiologia i regulació

El present treball es centra en l'estudi a diferents nivells dels carotenoides de les espècies marrons de Bacteris Verds del Sofre (GSB, de l'anglès Green Sulfur Bacteria). L'objectiu global ha estat el d'esbrinar quina és la funció d'aquests pigments dins l'aparell fotosintètic d'aquests microorganismes i aprofundir en el coneixement de la seva estructura i interaccions amb els altres pigments de l'aparell fotosintètic. En primer lloc es va dissenyar un nou mètode de cromatografia líquida d'alta resolució (HPLC) per analitzar de manera més ràpida i precisa els carotenoides de diferents soques de GSB (Capítol 3). Aquest mètode es basa en una purificació prèvia dels extractes pigmentaris amb columnes d'alúmina per eliminar les bacterioclorofil·les (BCls). Això va permetre analitzar amb una elevada resolució i en tan sols 45 min de carrera cromatogràfica els diferents carotenoides i els seus precursors, així com les configuracions trans i cis dels seus isòmers. El segon mètode utilitzat va consistir en una modificació del mètode de Borrego i Garcia-Gil (1994) i va permetre la separació precisa de tot tipus de pigments, procedents tant de cultius purs com de mostres de caràcter complex. Un exemple concret foren uns paleosediments de la zona lacustre de Banyoles. En aquests sediments (0,7-1,5 milions d'anys d'antiguitat) es van detectar, entre d'altres pigments, carotenoides específics de les espècies marrons de GSB, la qual cosa va permetre confirmar la presència d'aquests bacteris a la zona lacustre de Banyoles ja des del Pleistocè inferior. En aquest primer capítol també es van analitzar els carotenoides de Chlorobium (Chl.) phaeobacteroides CL1401 mitjançant cromatografia líquida acoblada a espectrometria de masses (LC-MS/MS), amb l'objectiu de confirmar la seva identificació i el seu pes molecular. A més, també es va avaluar l'efecte de la temperatura, la llum i diferents agents oxidants i reductors en la composició quantitativa i qualitativa dels carotenoides i les BCls d'aquesta espècie. Això va permetre confirmar el caràcter fotosensible de les BCls i que els isòmers trans/cis dels diferents carotenoides no són artefactes produïts durant la manipulació de les mostres, sinó que són constitutius de l'aparell fotosintètic d'aquests microorganismes. El Capítol 4 inclou els experiments de fisiologia duts a terme amb algunes espècies de GSB, a partir dels quals es va intentar esbrinar la dinàmica de síntesi dels diferents pigments de l'aparell fotosintètic (BCl antena, BCl a i carotenoides) durant el creixement d'aquestes espècies. Aquestes investigacions van permetre monitoritzar també els canvis en el nombre de centres de reacció (CR) durant el procés d'adaptació lumínica. La determinació experimental del nombre de CR es va realitzar a partir de la quantificació de la BCl663, l'acceptor primari en la cadena de transport d'electrons dels GSB. L'estimació del nombre de CR/clorosoma es va realitzar tant a partir de dades estequiomètriques i biomètriques presents a la bibliografia, com a partir de les dades experimentals obtingudes en el present treball. El bon ajust obtingut entre les diferents estimacions va donar solidesa al valor estequiomètric calculat, que fou, com a promig, d'uns 70 CR per clorosoma. En aquest capítol de fisiologia també es van estudiar les variacions en les relacions trans/cis pels principals carotenoides de les espècies marrons de GSB. Aquestes es van determinar a partir de cultius purs de laboratori i de poblacions naturals de GSB. Pel que fa als valors trobats en cultius de laboratori no es van observar diferències destacades entre el valor calculat a alta intensitat de llum i el calculat a baixa intensitat, essent en ambdós casos proper a 2. En els clorosomes aïllats de diferents soques marrons aquest quocient prengué un valor similar tant pels isòmers de l'isorenieratè (Isr) com pels del -isorenieratè (-Isr). En poblacions naturals de Chl. phaeobacteroides aquesta relació va ser també de 2 isòmers trans per cada isòmer cis, mantenint-se constant tant en fondària com al llarg del temps. Finalment, en el Capítol 5 es presenta un marcador molecular que permet la identificació específica d'espècies marrons de GSB. Malgrat que inicialment aquest marcador fou dissenyat a partir d'un gen implicat en la síntesi de carotenoides (crtY, el qual codifica per a una licopè ciclasa) la seqüència final a partir de la qual s'han aconseguit els encebadors selectius està relacionada amb la família de proteïnes de les Policètid-ceto-sintases (PKT). Tot i així, l'eina dissenyada pot ser de gran utilitat per a la discriminació d'espècies marrons de GSB respecte les verdes en poblacions mixtes com les que es troben en ambients naturals i obre la porta a futurs experiments d'ecologia microbiana utilitzant tècniques com la PCR en temps real, que permetria la monitorització selectiva de les poblacions d'espècies marrons de GSB en ecosistemes naturals.

Avaliação da influência de substâncias fenólicas e carotenoides na anomalia do epicarpo da goiaba, anelamento

A anomalia do epicarpo da goiaba, comumente relatada por agricultores e técnicos como o anelamento juvenil da goiaba, tem causado preocupação devido à desinformação sobre o assunto. O objetivo deste estudo foi analisar quimicamente as concentrações de substâncias fenólicas e carotenoides na região do epicarpo de goiabas afetadas pelo anelamento, visando a caracterizar essa anomalia previamente relatada. Foram analisadas substâncias fenólicas (taninos, flavonas/flavonóis, antocianinas e fenóis totais) e carotenoides em epicarpos de frutos verdes e maduros de goiabeiras cv. Paluma, com e sem anomalia. O delineamento experimental adotado foi o inteiramente casualizado, sendo estabelecidos seis tratamentos com o epicarpo dos frutos maduro sem anomalia na região inferior (FMSI); frutos maduros sem injuria na região superior (FMSS); frutos verdes sem anomalia na região inferior (FVSI); frutos verdes sem anomalia na região superior (FVSS); frutos verdes com anomalia na região inferior (FVCI); frutos verdes com anomalia na região superior (FVCS). Dentre as substâncias analisadas, os carotenoides, os taninos e os fenóis totais mostram indicativos para a caracterização do anelamento. Tanto substâncias fenólicas quanto carotenoides apresentam propriedades antioxidantes e, dessa forma, poderiam estar relacionadas à defesa antioxidante causada por um fator de estresse ainda desconhecido, que promove o anelamento característico apresentado pelas goiabas.

Carotenoides em abóboras

The present literature review highlights the importance of carotenoids as bioactive compound, and its potential application in functional foods. It were detailed the origin, chemical characteristics and sources of the carotenoids. It were also studied the most used methods to quantify and qualify the carotenoids, including spectrophotometry, mass spectrometry, high-performance liquid chromatography, gas chromatography and colorimetry. The pumpkin intake is recommended because they represent important source of carotenoids such as α-carotene, β-carotene and lutein.

Estudo do transporte eletrônico em nanoestruturas baseadas em carotenoides e tétrades com fulereno C60

Neste Trabalho é apresentado um estudo teórico da estrutura eletrônica de uma molécula de fulereno C60 com junções em quatro terminais baseados em grupos doadores de elétron – etratiofulvaleno (TTF) – e grupos aceitadores de elétrons – fenilpropanodinila (FPP) e dispositivos moleculares baseados em derivados dos Carotenoides. O mecanismo de transporte investigado para os derivados dos Carotenoides foram utilizados para o melhor entendimento das curvas de Fowler- Nordheim (FN) e Millikan-Lauritsen (ML) para os sistemas baseados em fulereno C60. Em todos os casos foi possível confirmar que a análise empírica de Millikan-Lauritsen (ML) também é suficiente para descrever em todos os aspectos a espectroscopia de voltagem de transição (TVS). Para estudar os sistemas, foram feitas otimizações de geometria sistematicamente e observado uma transferência eletrônica calculada por métodos derivados de Hartree-Fock e Teoria do Funcional Densidade (DFT). Os resultados apresentados mostram um estudo detalhado do rearranjo de carga molecular para a estrutura, que sob a ação de um campo elétrico externo apontou que o transporte de carga está diretamente ligado ao tipo de junção que esse sistema é submetido de forma que a voltagem aplicada é intensa o bastante para criar um potencial de saturação nos sistemas em estudo: fulereno C60 com três terminais de tetratiofulvaleno e um terminal de fenil-propanodinila (C60-(TTF)₃-FPP); fulereno C60 com quatros terminais de fenil-propanodinila (C60-(FPP)₄). Os resultados mostram que se tem um retificador molecular que pode trabalhar corretamente como um retificador macroscópico.

Atividade antioxidante e determinação de fenóis totais, carotenoides, betacarotenos, licopeno e zinco em variedades branca, amarela e rosada de Manihot Esculenta Crantz

There are cassava varieties that present compounds as carotenoids, beta-carotene, lycopene and minerals important for human and animal health. The present study evaluated the antioxidant activity of the white, yellow and pinkish varieties of Manihot esculenta, by mean of the DPPH test and by the ferrous ion-chelating activity. Furthermore, the total phenols, carotenoids, beta-carotene, lycopene and zinc contents were also determined. Utilizing the DPPH test it was possible to find that extracts of boiled samples presented higher antioxidant activity (89.53% - pinkish) in comparison to the fresh samples (1.97% - white). For the ferrous ion-chelating test, the highest activity was found for the boiled pinkish variety extract (63.43%) and the lowest was for fresh yellow extract (17.34%) the white sample did not present activity. The highest concentration of total phenols and zinc content was obtained for the boiled pinkish variety extract 136.12 mg EAG/g of extract and 0,811ppm, respectively, in the concentration of 1000 µg/mL. The pinkish variety presented also higher quantity of pigments, including carotenoid (29.40 µg/g), beta-carotene (9.14 µg/100g) and lycopene (68.92%). According to the results obtained in this study it was possible to conclude that the yellow and pinkish varieties of M. esculenta present quantity of phenolic compounds and minerals sufficient to attribute the antioxidant activity and may thus contribute to reduce oxidative damage and be used as nutraceuticals or directly ingested in the diet to maintain good health.

Uso de carotenoides en dietas para reproductores de dorada (Sparus aurata): relaciones con otros nutrientes y su efecto en la calidad de la puesta

Las necesidades nutricionales de los reproductores de dorada han sido poco estudiadas, esto unido al comportamiento reproductor imprevisible y variable de las especies en cautividad, constituyen un importante factor limitante para la producción masiva de semilla. La adecuada alimentación de los reproductores no solo puede mejorar la calidad de huevos y espermatozoides sino también aumentar la producción de semilla. El objetivo general de este trabajo fue el de realizar una aproximación al efecto de la inclusión de sustancias bioactivas como los carotenoides, en la dieta de los reproductores de dorada (Sparus aurata),y su relación con otros micronutrientes (n-3 HUFA y vitamina E) sobre la calidad de la puesta de esta especie bajo condiciones de cultivo. Se evaluaron los efectos de dietas experimentales, sobre el número de huevos producidos, morfometría de los mismos, viabilidad, número de larvas eclosionadas y supervivencia larvaria, entre otros. En forma paralela se estudió, la composición bioquímica de los huevos y su relación con la dieta suministrada, y con la calidad de la puesta. Se realizaron una serie de experimentos, todos ellos con un diseño experimental muy similar entre sí, los objetivos específicos de los experimentos realizados fueron: evaluar el efecto de la utilización de carotenoides de distinto origen; determinar el requerimiento de carotenoides en dietas isoprotéicas e isolipídicas; evaluar el efecto de la inclusión de carotenoides y distintos niveles de n-3 HUFA y evaluar el efecto de la inclusión de Vitamina E y carotenoides en la dieta. Los resultados de este trabajo sugieren que la calidad de la puesta de la dorada puede mejorarse por la inclusión de carotenoides dietéticos. La inclusión de carotenoides, como el pimentón en polvo, de origen vegetal, produjo mejores resultados en la calidad de la puesta que la harina de langostino, de origen animal. Esto se podría deber al tipo de carotenoides que determinan también la calidad nutricional. La calidad de la puesta de la dorada puede mejorarse con la inclusión de entre un 1 y un 2 % de carotenoides, provenientes de pimentón comercial, en la dieta de los reproductores. Los niveles de n-3 HUFA en dietas para reproductores de esta especie podrían elevarse hasta un 3,5% cuando se complementan conjuntamente con carotenoides provenientes de oleorresina del pimentón y con vitamina E, mejorando así la calidad de la puesta.

Aproximación a la ecofisiología del milano negro ("Milvus Migrans"): efectos intrínsecos y socio-ambientales en la regulación de glucocorticoides y carotenoides

La última década ha sido testigo de un auge en el número de estudios buscando esclarecer el modo en que los mecanismos fisiológicos facilitan las respuestas fenotípicas y conductuales a las condiciones ambientales bajo entornos naturales. Este reciente interés nació de la necesidad de trasladar las hipótesis y conclusiones generadas en el laboratorio a contextos más realistas, en donde los animales se ven expuestos a la influencia simultánea de múltiples factores y presiones selectivas. En este sentido, tanto los glucocorticoides como los carotenoides han venido recibiendo considerable interés, a razón de sus respectivos papeles como importantes mediadores fisiológicos de la homeostasis y procesos relacionados con la salud de los animales. No obstante, hasta la fecha, gran parte de las publicaciones relacionadas con el estudio de estos dos sistemas fisiológicos en aves silvestres han usado especies modelo de pequeño tamaño y corta vida (principalmente paseriformes), cuya ecología y vulnerabilidad ante los retos medioambientales difiere considerablemente de la de las aves de larga vida. En consecuencia, el objetivo de la presente tesis ha consistido en tratar de reducir esta brecha en el conocimiento mediante la aproximación a distintos aspectos de la ecofisiología de una rapaz salvaje, territorial, y extremadamente longeva (el milano negro, Milvus migrans)...

Biomarcadores de luteína, zeaxantina y otros carotenoides en la relación dieta y salud ocular humana

El estudio de la relación entre componentes de la dieta y la salud/enfermedad utiliza métodos de valoración de la ingesta dietética, del estatus nutricional y de marcadores de función o de efecto. En concreto, en el estudio de los carotenoides y la salud ocular, interesa el estudio de dos carotenoides sin actividad provitamina A, la luteína y la zeaxantina, por su posible papel en la optimización de la función visual y en la prevención de enfermedades crónicas asociadas a la edad, y de tres carotenoides con actividad provitamina A: -caroteno, -caroteno y -criptoxantina, por ser precursores de retinol, nutriente del que depende el ciclo visual para una visión normal. En el presente trabajo se ha llevado a cabo el estudio de los carotenoides de la dieta más relevantes para la salud ocular humana considerando de forma simultánea parámetros relacionados con la ingesta, el estatus y la función visual, así como diversas variables que pueden modificar el estatus nutricional, como son la concentración de lípidos en sangre, y la bioaccesibilidad de los carotenoides a partir de alimentos de amplio consumo...

Nueva especie de microalga y su aplicación para consumo animal, humano y en la obtención de carotenoides

Una nueva cepa de Scenedesmus ha sido aislada en la estación experimental "Las Palmerillas-CAJAMAR", siendo identificada como "microorganismo no previamente registrado" por la Universidad de Gottinghem, y depositada en la Culture Collection of Alagae and Protozoa (CCAP) como Scenedesmus almeriensis. La nueva cepa puede ser utilizada para consumo animal y/o humano, y produce elevadas cantidades de carotenoides, especialmente luteína y betacaroteno. Scenedesmus almeriensis crece adecuadamente en un amplio rango de temperaturas de 10°C a 40°C, a un pH de 7.0 a 9.5, y es tolerante a elevadas concentraciones de cobre, de hasta 1 mg/L. La cepa microalgal, cultivada en un fotobiorreactor de 4000 L en el que el cultivo se impulsa mecánicamente, produce luteína en una cantidad de al menos 4 mg por gramo de materia seca. Esta cepa es muy adecuada para la producción de carotenoides de aplicación en el tratamiento de desordenes de la macular ocular.