Applying design of experiments (DOE) to flavonoid extraction from Passiflora alata and P. edulis

The Passifloraceae family is extensively used in native Brazilian folk medicine to treat a wide variety of diseases. The problem of flavonoid extraction from Passiflora was treated by application of design of experiments (DOE), as an experiment with mixture including one categorical process variable. The components of the binary mixture were: ethanol (component A) and water (component B); the categorical process variable: extraction method (factor C) was varied at two levels: (+1) maceration and (-1) percolation. ANOVA suggested a cubic model for P. edulis extraction and a quadratic model for P. alata.These results indicate that the proportion of components A and B in the mixture is the main factor involved in significantly increasing flavonoid extraction. In regard to the extraction methods, no important differences were observed, which indicates that these two traditional extraction methods could be effectively used to extract flavonoids from both medicinal plants. The evaluation of antioxidant activity of the extract by ORAC method showed that P. edulis displays twice as much antioxidant activity as P. alata. Considering that maceration is a simple, rapid and environmentally friendly extraction method, in this study, the optimized conditions for flavonoid extraction from these Passiflora species is maceration with 75% ethanol for P. edulis and 50% ethanol for P. alata.

Quantification of isoorientin and total flavonoids in Passiflora edulis fruit pulp by HPLC-UV/DAD

A method is reported for the quantification of isoorientin (using a standard addition method) and total flavonoids (expressed as rutin, using the external standard method) in passion fruit pulp (Passiflora edulis Sims f. flavicarpa Degener, Passifloraceae). Extraction of flavonoids was optimized by experimental design methodology, and quantitative analysis was performed by high-performance liquid chromatography with photo-diode array detection (HPLC-UV/DAD). The method was developed and validated according to ICH requirements for specificity, linearity, accuracy, precision (repeatability and intermediate precision). LOD and LOQ. Rutin was chosen as standard for the quantification of total flavonoids in order to propose a HPLC method feasible for routine analysis of the flavonoids in the passion fruit pulp. The passion fruit pulp contained 16.226 +/- 0.050 mg L(-1) of isoorientin and 158.037 +/- 0.602 mg L(-1) of total flavonoid, suggesting that P. edulis fruits may be comparable with other flavonoid food sources such as orange juice or sugarcane juice. (C) 2010 Elsevier B.V. All rights reserved.

Evaluation of the antioxidant activity of passion fruit (Passiflora edulis and Passiflora alata) extracts on stimulated neutrophils and myeloperoxidase activity assays

The antioxidant activity of methanol extracts from Passiflora edulis and Passiflora alata pulp, and P. edulis rinds, healthy or infected with the passion fruit woodiness virus (PWV), was investigated using the oxidant activities of the neutrophil and the neutrophil granule enzyme myeloperoxidase (MPO), both playing key roles in inflammation. The reactive oxygen species produced by stimulated neutrophils were evaluated by lucigenin-enhanced chemiluminescence (CL) and the activity of purified MPO was measured by SIEFED (Specific Immunological Extraction Followed by Enzymatic Detection), a technique for studying the direct interaction of a compound with the enzyme. The rind extracts of P. edulis possessed higher and dose-dependent inhibitory effects on CL response and on the peroxidase activity of MPO than total pulp extracts from both passion fruit species. The quantification of isoorientin in the extracts showed a correlation with their antioxidant activity, suggesting the potential of P. edulis rinds as functional food or as a possible source of natural flavonoids. (C) 2011 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Propriedades antioxidantes de extratos de Passiflora alata Dryander e de Passiflora edulis Sims

O presente estudo investigou as atividades antioxidantes in vitro, ex vivo e in vivo dos extratos de folhas Passiflora alata e Passiflora edulis, plantas usadas na medicina popular e ricas em polifenóis, compostos com reconhecida atividade antioxidante. No modelo experimental in vitro, ambos os extratos demonstraram atividade antioxidante e proteção contra dano protéico induzido por glicose. Fatias de fígado de ratos foram utilizadas como modelo ex vivo. Tanto o extrato de P. alata quanto o extrato de P. edulis protegeram de forma significativa o dano protéico e a morte celular induzidos por FeSO4. Como a P. alata é uma droga oficial da Farmacopéia Brasileira, os efeitos antioxidantes deste extrato foram investigados in vivo. Ratos machos Wistar receberam tratamento intragástrico de extrato de folhas de P. alata (1 e 5 mg/kg), trolox (0,18 mg/kg) ou água (controle) durante 30 dias, seguido de uma dose de CCl4 (3 ml/kg, i.p.) no 30º dia. O dano hepático e os efeitos antioxidantes do pré-tratamento com extrato de P. alata foram avaliados em vários órgãos. Quando comparados ao grupo controle, os ratos pré-tratados com o extrato demonstraram dano hepático menor, evidenciado por um grau menor de necrose, níveis menores de lipoperoxidação e maior atividade das enzimas superóxido dismutase e catalase. Adicionalmente, níveis menores de lipoperoxidação cardíaca foram observados com o pré-tratamento de P. alata (5mg/kg). Os resultados obtidos neste estudo indicam que os extratos de Passiflora são fontes potenciais de antioxidantes naturais. Estudos adicionais investigando o papel de compostos isolados destes extratos em patologias humanas onde o estresse oxidativo está envolvido são necessários.

Enxertia de mesa de Passiflora edulis Sims f. flavicarpa Deg. sobre Passiflora alata Curtis, em ambiente de nebulização intermitente

O maracujazeiro é uma cultura típica de países tropicais, sendo estes responsáveis por cerca de 90% da produção mundial. A propagação vegetativa do maracujazeiro permite a obtenção de pomares uniformes, bem como de porta-enxertos altamente produtivos ou resistentes a doenças. O experimento teve como objetivo verificar a viabilidade da enxertia de mesa do maracujazeiro-amarelo (Passiflora edulis Sims f. flavicarpa Deg.) sobre o maracujazeiro-doce (Passiflora alata Curtis), conduzido em telado com 50% de sombreamento, dotado de sistema de nebulização intermitente. Foi conduzido de agosto de 2001 a maio de 2002, na Fazenda de Ensino e Pesquisa da UNESP - Câmpus de Ilha Solteira, localizada no município de Selvíria - MS. O delineamento experimental utilizado foi blocos ao acaso, esquema de parcelas subdivididas no tempo, totalizando quatro tratamentos (T1 - enxertia tipo fenda cheia, com o garfo do ponteiro dos ramos; T2 - enxertia tipo inglês simples, com o garfo do ponteiro dos ramos; T3 - enxertia tipo fenda cheia, com o garfo da parte mediana dos ramos; T4 - enxertia tipo inglês simples, com o garfo da parte mediana dos ramos), cinco repetições e 25 estacas enxertadas por parcela. Foram avaliados: a) porcentagem de sobrevivência das estacas enxertadas; b) porcentagem de estacas enxertadas enraizadas; c) número de brotos emitidos por estaca enxertada; d) número de folhas emitidas por estaca enxertada; e) massa da matéria seca da raiz, caule, folha e planta. Com base nos resultados, pode-se concluir que: a técnica de enxertia de mesa, quando aplicada ao maracujazeiro, mostrou-se viável, com excelente porcentagem de sobrevivência e enraizamento.

A statistical evaluation of the effects of process variables during catalytic hydrogenation of passion fruit (passiflora edulis) seed oil

ABSTRACT: Hydrogenation of passion fruit (passiflora edulis) seed oil was carried out with a commercial nickel/silica catalyst under different experimental conditions. The influence of reaction parameters (reaction temperature, hydrogen pressure, amount of catalyst, agitation rate and reaction time) on the response variable (iodine value) was studied using a central composite rotatable design and six center points for replication. Under the experimental conditions used, the model response equations for the iodine value showed good agreement with the experimental results.

Desenvolvimento inicial de maracujazeiros (Passiflora edulis f. flavicarpa, P. edulis f. edulis e P. alata) enxertados sobre Passiflora cincinnata

The present work aimed to evaluate the initial growth and leaf mineral levels in passion fruit trees (Passiflora edulis f. flavicarpa Deg., P. edulis f. edulis Sims. and P. alata Dryander) grafted onto Passiflora cincinnata. To obtain seedlings, seeds were sown in plastic bags (500 mL) and hypocotyl grafting was performed when seedlings reached the stage of two fully expanded leaves. Fifteen days after grafting, plants were transplanted to 10L pots filled with previously limed and fertilized soil. Each pot contained two plants and corresponded to one plot. For each commercial species studied as rootstock, experimental design was completely randomized, in 3x5 (plant type x time of harvest) factorial arrangement, with four replicates of two plants per plot and five destructive harvests. Plant types were ungrafted P. cincinnata, ungrafted commercial passion fruit tree and commercial passion fruit tree grafted onto P. cincinnata. The first harvest was performed at 15 days after transplanting and the remaining ones at 14-day intervals (60, 74, 88, 102 and 116 DAS). At each harvest, the number of leaves per plant was counted, and leaf area, stem length, and stem, root, leaf and total dry matter were estimated. At the last harvest, the mineral composition (macro and micronutrients) of plants was analyzed. In general, it was observed that grafting onto P. cincinnata did not interfere negatively with the initial development and mineral levels of commercial passion fruit trees, and this interference varied according to the used canopy.

Effects of Compounds from Passiflora edulis Sims f. flavicarpa Juice on Blood Coagulation and on Proteolytic Enzymes

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Yellow passion fruit seed oil (Passiflora edulis f. flavicarpa): physical and chemical characteristics

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Caracterização da mobilização das reservas das sementes do maracujá-amarelo (Passiflora edulis Sims f. flavicarpa O. Deg) durante a germinação

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Contribuição ao estudo de polifenoloxidase e ascorbato oxidase de polpa de Passiflora edulis (maracujá-amarelo) visando o processamento industrial de suco

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Influência do estádio de maturação e do cultivo na composição de voláteis do maracujá (Passiflora edulis Sims f. flavicarpa Deg)

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Manutenção de dois sistemas radiculares em aspectos bioquímicos e fisiológicos durante o desenvolvimento de plantas e desempenho agronômico de Passiflora edulis Sims enxertadas

Pós-graduação em Agronomia (Horticultura) - FCA

Anatomical and ultrastructural analyses of in vitro organogenesis from root explants of commercial passion fruit (Passiflora edulis Sims)

This study aimed to characterize the anatomical events and ultrastructural aspects of direct and indirect in vitro organogenesis in Passiflora edulis. Root explants were cultured on induction medium, supplemented with 4.44 mu M 6-benzyladenine. Roots at different stages of development were collected and processed for observation by light microscopy and scanning and transmission electron microscopy. Patterns of direct and indirect regeneration were observed in the explants. During direct organogenesis, the organogenic buds and nodules, formed from meristemoids, originated from the pericycle regions distant from the cut surface. Completely differentiated buds were observed after 20 days of culture. During indirect organogenesis, bud formation occurred via meristemoids at the periphery of the calli, which differentiated from the cortical region of the initial explant. Regardless of the regeneration pattern, the meristemoids had similar ultrastructural characteristics; however, differences were reported in the nuclear shape of the cells of the meristemoids formed directly and indirectly. This study provides important information for enhancing the understanding and characterization of the organogenic process in non-meristematic explants and provides information on the use of roots as explants in genetic transformation protocols for this important tropical species.

Composição química e atividade antioxidante de maracujá-roxo (Passiflora edulis Sims edulis)em diferentes graus de maturação

O maracujá-roxo é um fruto tropical que tem ganho destaque devido ao seu valor nutricional, organolético e às emergentes descobertas acerca das suas propriedades farmacêuticas e antioxidantes. Durante o processo de maturação decorrem várias reações de ordem física e química, e no intuito de enriquecer o conhecimento acerca de como a composição química e as propriedades do maracujá-roxo evoluem ao longo da maturação, este trabalho consistiu na caracterização física do fruto inteiro e na caracterização química geral das sementes, casca e polpa em frutos separados em cinco graus de maturação diferentes (G1 a G5). Foi também avaliada a atividade antioxidante (atividade antiradicalar e poder redutor), e o teor em compostos fenólicos (fenóis totais, derivados do ácido hidroxicinâmico e flavonóis) das diferentes matrizes que compõem o fruto ao longo da maturação. A partir dos resultados obtidos verificou-se na casca que o teor em cinza bruta aumenta essencialmente entre G1 e G2 enquanto se verificou uma diminuição da proteína. Em relação à semente, o teor em cinza bruta aumenta gradualmente, e o teor em proteína aumenta de G1 para G2, estabilizando posteriormente nos 8% (base seca). O teor em gordura aumenta gradualmente ao longo da maturação, verificando-se um maior acumulo entre G1 e G2 (9,9 e 19,1% respetivamente). No que respeita à polpa, há uma diminuição nos teores de cinza e proteína e aumento dos sólidos solúveis totais.Verificou-se um aumento ligeiro do pH ao longo da maturação (entre 2,8 a 3,1) e uma diminuição da acidez (entre 12,1 e 6,7 g de ácido cítrico 100 mL-1). Constatou-se que os açúcares predominantes na polpa foram a sacarose, frutose e glucose. Quanto aos ácidos orgánicos, o ácido cítrico foi o maioritário em todos os graus de maturação e teores mais baixos foram quantificados para os ácidos málico e ascórbico. Entre as diferentes partes do fruto estudadas, as cascas foram a matriz mais antioxidante, aumentando o seu potencial bioativo durante a maturação. As sementes apresentaram valores mais elevados de fenóis totais, derivados do ácido hidroxicinâmico e flavonóis. Foi verificado que a atividade antioxidante esteve correlacionada com os valores de fenóis totais presentes nas diferentes partes do fruto ao longo da maturação. De acordo com o conhecimento dos autores, este é o primeiro estudo que toma em consideração as alterações sofridas pelas diferentes partes do maracujá-roxo produzido em Portugal, ao longo da maturação.