Variações diurnas da atividade in vivo da redutase do nitrato em abacaxizeiro (Ananas comosus (L.) Merr. - Bromeliaceae)

A análise da atividade enzimática da redutase do nitrato baseou-se no método do ensaio in vivo, que foi padronizado para os tecidos foliares e radiculares do abacaxizeiro cultivado in vitro. As maiores atividades enzimáticas foram obtidas quando se empregou como meio de reação uma solução tampão fosfato 0,1 M, contendo KNO3 100 mM e 3% de n-propanol, a faixa de pH ótimo foi de 6,5 a 7,5. O tempo de incubação foi de 60 min a 30 °C. Essa padronização mostrou-se muito importante para a análise do ritmo diurno da redutase do nitrato em abacaxizeiro, visto que as condições de ensaio in vivo dessa enzima variam muito entre diferentes espécies vegetais. As folhas apresentaram as maiores atividades na presença de luz. As raízes mostraram atividade da redutase do nitrato também na ausência de luminosidade em níveis semelhantes aos observados na presença de luz. A atividade observada nas raízes foi sempre superior à das folhas, sugerindo que as raízes têm um importante papel na redução do nitrato nas condições de cultivo in vitro. O acúmulo de nitrato observado durante o ciclo diurno, nas folhas, evidenciou que a presença desse íon ocorreu em maiores níveis durante o período luminoso, estabelecendo uma correlação positiva com a atividade da redutase do nitrato. Entretanto, nas raízes, as maiores concentrações foram observadas na ausência de luz. Nesse caso, discute-se a possibilidade de outros fatores, além do nitrato, estarem contribuindo positivamente, induzindo uma elevada atividade enzimática na presença de luz.

Determinação de proteína total e escore de aminoácidos de bromelinas extraídas dos resíduos do abacaxizeiro (Ananas comosus, (L.) Merril )

O abacaxi por longo tempo tem sido a fruta não cítrica mais popular nos países tropicais e sub-tropicais, principalmente pelo seu atrativo sabor e aroma, além do refrescante balanço açúcar-ácido que possui, o que certamente, determinou sua importância sócio-econômica. Além dessas características, é fonte da enzima proteolítica bromelina, um produto de alto valor comercial, que não é fabricado no Brasil. O presente trabalho objetivou a determinação do escore de aminoácidos de bromelinas extraídas das várias partes do abacaxizeiro (casca, folha, caule, coroa e polpa), com duas precipitações subseqüentes, utilizando-se como agente precipitante, o etanol p.a. Análises mostraram maior teor de proteínas na bromelina extraída da coroa. Nas duas precipitações a composição de aminoácidos das enzimas obtidas, apresentaram resultados inferiores aos da comercial.

Influence of depectinization in the ultrafiltration of West Indian cherry (Malpighia glabra L.) and pineapple (Ananas comosus (L.) Meer) juices

West Indian cherry (Malpighia glabra L.) and pineapple (Ananas comosus (L.) Meer)juice clarification by cross-flow UF, using polysulphone hollow fiber and ceramic tubular membranes with, respectively, nominal molecular weight cut off values of 100kDaltons and average pore diameters of 0.01mm, were studied. The influence of enzymatic treatment using enzyme concentrations of 20, 100 and 300mg/L, a time of 90min and a temperature of 40ºC for depectinization was verified. The juices were then clarified in a laboratory scale filtration unit, with an effective filtration area of 0.12m² for the polysulphone hollow fiber membrane and of 0.005m² for the ceramic tubular membranes. The influence of enzymatic treatment on viscosity, turbidity and total pectin of the juice, before ultrafiltration, is reported. Membrane performance was evaluated in terms of flow rate and clarity of the permeate. The permeate flow rate of depectinized pineapple juice was higher (30 - 60%) for both membranes. Depectinized West Indian cherry juice presented a lower permeate flow rate for the polysulphone hollow fiber membrane. The increase in permeate flow rate, with the use of the 300mg/L and 100mg/L enzyme concentration was not significant, so it is economically advantageous to ultrafilter depectinized juice, treated with an enzyme concentration of 20mg/L.

Características da atividade da peroxidase de abacaxis (Ananas comosus (L.) Merrill) da cultivar IAC Gomo-de-mel e do clone IAC-1

No presente trabalho foram estudadas as características bioquímicas das peroxidases de novos abacaxis, cultivar IAC Gomo-demel e clone IAC-1. As peroxidases dos sucos destes abacaxis apresentaram atividade ótima entre 45ºC e 50°C e entre 50°C e 55°C, respectivamente. Estas peroxidases apresentaram atividade ótima em pH 4,5 e mostraram-se estáveis na faixa de pH 4,0 a 9,0, retendo, após 24 horas de incubação a 50ºC, mais de 80% da atividade inicial. Foi observada regeneração parcial da atividade da peroxidase, após tratamento a 75ºC por 10 minutos. As peroxidases dos sucos dos abacaxis estudados foram inativadas, após tratamento a 90ºC por 2 minutos.

Utilização de abacaxi (Ananas comosus L.) cv. Pérola e Smooth cayenne para a produção de vinhos: estudo da composição química e aceitabilidade

Foram estudadas as características químicas de vinhos produzidos com as cultivares de abacaxi Pérola e Smooth cayenne, com vistas a predizer a qualidade das bebidas, tomando-se como base a sua composição e aceitabilidade. Os mostos de abacaxi foram analisados quanto ao pH, acidez total, ácidos orgânicos fixos, açúcar total, pectina total, compostos fenólicos, K, Ca, Fe, Cu, N e P, enquanto nos vinhos analisou-se também a acidez volátil, teor alcoólico, alcoóis superiores, acetaldeído, acetato de etila, glicerol, metanol e cor. Os resultados indicaram que existem semelhanças em relação à composição química de mostos e vinhos de abacaxis e uvas. A análise dos compostos voláteis formados durante a fermentação alcoólica indicou que a composição do mosto de abacaxi interferiu nas quantidades de alguns voláteis produzidos pela levedura Saccharomyces cerevisiae. O teste de aceitabilidade com escala hedônica de nove pontos indicou que os vinhos elaborados com as duas cultivares de abacaxi foram igualmente aceitos.

Characterization and extraction of volatile compounds from pineapple (Ananas comosus L. Merril) processing residues

The aim of this study was to extract and identify volatile compounds from pineapple residues generated during concentrated juice processing. Distillates of pineapple residues were obtained using the following techniques: simple hydrodistillation and hydrodistillation by passing nitrogen gas. The volatile compounds present in the distillates were captured by the solid-phase microextraction technique. The volatile compounds were identified in a system of high resolution gas chromatography system coupled with mass spectrometry using a polyethylene glycol polar capillary column as stationary phase. The pineapple residues constituted mostly of esters (35%), followed by ketones (26%), alcohols (18%), aldehydes (9%), acids (3%) and other compounds (9%). Odor-active volatile compounds were mainly identified in the distillate obtained using hydrodistillation by passing nitrogen gas, namely decanal, ethyl octanoate, acetic acid, 1-hexanol, and ketones such as γ-hexalactone, γ-octalactone, δ-octalactone, γ-decalactone, and γ-dodecalactone. This suggests that the use of an inert gas and lower temperatures helped maintain higher amounts of flavor compounds. These data indicate that pineapple processing residue contained important volatile compounds which can be extracted and used as aroma enhancing products and have high potential for the production of value-added natural essences.

Funcionalidade dos extratos fenólicos obtidos pelo cultivo semi-sólido de resíduos de abacaxi (Ananas comusus L.) e goiaba (Psidium guajava L.)

Solid substrate cultivation (SSC) has become an efficient alternative towards rational use of agro industrial wastes and production of value-added products, mainly in developing countries. This work presents the production and functional application results of phenolic extracts obtained by solid substrate cultivation of pineapple (Ananas comosus L.) and guava (Psidium guajava L.) residues associated to soy flour and bioprocessed by Rhizopus oligosporus fungus. Two experimental groups were tested: (1) 9g of fruit residue and 1g of soy flour (A9 or G9); (2) 5g of fruit residue and 5g of soy flour (A5 or G5). After SSC, 100ml of distilled water was added to each Erlenmeyer flask containing 10g of bioprocessed material in order to obtain the phenolic extracts. Samples were taken every two days for total phenolic concentration (TPC) and antioxidant capacity evaluation by DPPH test during 12-day cultivation. The 2-day and 10-d ay extracts were selected and concentrated by ebullition until 1/10 of original volume was reached. After that, both non-concentrated and concentrated extracts were evaluated for their antimicrobial activity against Staphylococcus aureus and Salmonella enterica and a-amylase inhibitory capacity. It was observed an inverse relationship between total phenolic concentration (TPC) and antioxidant capacity during the cultivation. Besides that, the concentrated pineapple samples after two days were able to inhibit both pathogens tested, especially S. aureus. Guava concentrated extracts after 2 days showed expressive inhibition against S. enterica, but negative results against S. aureus growth. When it comes to a-amylase inhibition, A9 extracts after 2 days, both concentrated or not, completely inhibited enzyme activity. Similar behavior was observed for G9 samples, but only for concentrated samples. It was shown that concentration by ebullition positively affected the enzymatic inhibition of G9 and A9 samples, but on the other side, decreased antiamylase activity of A5 and G5 samples

Functional aspects of floral nectar secretion of Ananas ananassoides, an ornithophilous bromeliad from the Brazilian savanna

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

Differences in gastroprotective and mutagenic actions between polar and apolar extracts of Ananas ananassoides

Several plants are used in folk medicine to treat gastrointestinal disorders. Ananas ananassoides (Baker) L. B. Smith (Family Bromeliaceae) is a medicinal plant commonly used in the central region of Brazil against gastric pain. We evaluated two extracts (methanol [MeOH] and dichloromethane [DCM]) obtained from the leaves of A. ananassoides for their ability to protect the gastric mucosa against injuries caused by necrotizing agents (0.3 M HCl/60% ethanol, absolute ethanol, non-steroidal anti-inflammatory drugs, and pylorus ligation) in mice and rats. The best results were obtained after pretreatment with the DCM extract, whereas the MeOH extract did not show any significant anti-ulcerogenic activity but presented mutagenic action. The mechanism of action of the DCM extract suggested the effective participation of endogenous sulfhydryl group in the gastroprotective action. The data, taken together with the absence of acute toxicity and mutagenicity, indicate the apolar extract, instead of the polar, extract of A. ananassoides as a safe and potential new anti-ulcerogenic drug.

Atividade da enzima bromelina emplantas de abacaxi (Ananas comosus L. Merril), sob condições de salinidade in vitro

The objectives of this work were to characterize pineapple plants (Ananas comosus L. Merril) cv. Smooth Cayenne, cultured in vitro, in saline medium, in relation to bromelian activity, identifying the parts of the plant with the highest bromelian activity. Also under aim was the study of the influence of saline stress on the enzyme activity. Axillary buds of pineapple were cultivated in vitro in MS medium, supplemented with 2 mg.L-1 BAP and 1 mg.L-1 NAA. The levels of salinity tested were: 0.57 g.L-1 NaCl, 1.15 g.L-1 NaCl, and 2.30 g.L-1 NaCl. Bromelian activity was evaluated in the development of buds, shoots, and roots. The results showed that bromelian activity was higher in buds at the highest salt concentration at 15 days. Cultured shoots showed bromelian activity decreasing in the saline treatments in all the collection, up to 60 days in culture. The roots showed higher bromelian activity in the roots in saline medium.

In vitro activity of pineapple extracts (Ananas comosus, Bromeliaceae) on Rhipicephalus (Boophilus) microplus (Acari: Ixodidae)

Measures to control the cattle tick, Rhipicephalus (Boophilus) microplus, based only on chemical products are becoming unsustainable, mainly because of the development of resistance. The objective of this study was to test the effect of the aqueous extract of pineapple skin (AEPS) and bromelain extracted from the stem (Sigma-Aldrich®, B4882) on engorged females and larvae of R. (B.) microplus in vitro. These substances were diluted in water and evaluated at eight concentrations. Engorged females were collected and distributed in groups of 10, with three repetitions for each treatment. After immersion in the solutions, the females were placed in an incubator for observation of survival, oviposition and larval hatching. The larval packet method was used, also with three repetitions with about 100 larvae each. The packets were incubated and the readings were performed after 24h. The estimated reproduction and efficacy of the solutions were calculated. The LC50 and LC90 were estimated using the Probit procedure of the SAS program. The eight concentrations were compared within each treatment by the Tukey test. For the experiment with engorged females, the most effective concentrations were 125, 250 and 500mg/mL: 33%, 48% and 59% for the AEPS and 27%, 51% and 55% for the bromelain. The LC50 and LC90 values were, respectively, 276 and 8691mg/mL for AEPS and 373 and 5172mg/mL for bromelain. None of the dilutions tested was effective against the larvae of R. (B.) microplus. This is the first report of the action of pineapple extracts or their constituents on cattle ticks. The results demonstrate that further studies regarding composition of tick cuticle, with evaluation of other solvents and formulations, should be conducted seeking to enhance the effect of pineapple extracts and compounds against this ectoparasite. © 2013 Elsevier Inc.

In vitro and in vivo evaluation of the activity of pineapple (Ananas comosus) on Haemonchus contortus in Santa Inês sheep

The development of resistance to anthelmintics has prompted research into alternative methods of controlling intestinal nematodes in ruminants. This study aimed to assess the activity of Ananas comosus on Haemonchus contortus in Santa Inês sheep. The aqueous extract of pineapple skin (AEPS), bromelain from pineapple stems (B4882) and residue from pineapple processing was evaluated in in vitro and in vivo tests. The enzymatic activity of substances was analyzed by the azocasein method. The egg hatch test (EHT) and larval development test (LDT) were performed using the Embrapa2010 isolate of H. contortus. In the in vivo test, 36 sheep artificially infected with H. contortus were divided into six groups: G1: 2g/kg BW of the aqueous extract administered for three days; G2: 2g/kg BW of the industrial pineapple residue for 60 days; G3: 180mg/animal of bromelain in a single dose; G4: negative control I; G5: positive control (levamisole phosphate); and G6: negative control II. The eggs per gram (EPG) in the feces were counted till 28 days after treatment. LC50 and LC90 were obtained by the probit procedure, while the in vivo test results were analyzed by GLM. The aqueous extract in the in vitro and in vivo test, the bromelain and industrial residue presented 0.102, 0.157, 1.864 and 0.048 enzyme units/mL, respectively. In the egg hatch test, the LC50 and LC90 were respectively 31 and 81mg/mL for the aqueous extract and 0.50 and 2mg/mL for bromelain. In the larval development test, the LC50 and LC90 were respectively 1.7 and 7.3mg/mL for the aqueous extract and 0.019 and 0.086mg/mL for bromelain. In the in vivo test, the general efficacies of the treatments in relation to the negative control were 22.6%, 42.2%, 3.65% and 89% for the aqueous extract, industrial pineapple residue, bromelain and positive control respectively. The transformed EPG values were 3.19±0.59, 3.32±0.25, 2.85±0.66, 3.44±0.50, 2.28±0.93 and 2.75±0.94 for the aqueous extract, industrial residue, bromelain, negative control I, positive control and negative control II respectively. The results for all the treated groups differed significantly (p<0.05) from the positive control, and although the residue presented efficacy of 42.2%, there was no statistical difference (p>0.05) in relation to the negative control. Therefore, both the aqueous extract and bromelain were effective in vitro, but showed reduced anthelmintic efficacy in vivo. For the pineapple residue, the 42.2% in vivo efficacy in reducing the EPG and the possibility of reducing environmental contamination through reuse of industrial residue indicate it can also be useful for control of this parasite. © 2013 Elsevier B.V.

Efeito da adição de lama vermelha como carga nas propriedades mecânicas de compósitos de poliéster insaturado reforçado com fibra natural de curauá (Ananas erectifolius)

Atualmente, devido à necessidade crescente de materiais de bom desempenho mecânico e devido questões ambientais, busca-se cada vez mais a substituição de fibras sintéticas usadas em compósitos (como a fibra de vidro) por fibras naturais. Uma fibra natural que já vem sendo utilizada pela indústria automobilística é a fibra de Curauá (Ananas erectifolius) e apresenta excelente resistência à tração. Na expectativa de melhorar certas propriedades dos compósitos e de reduzir a quantidade de resina, e desse modo o custo, busca-se também o uso de cargas incorporadas à matriz dos compósitos. Em trabalhos recentes têm-se estudado a lama vermelha (resíduo da indústria da bauxita) como carga devido sua alta disponibilidade e baixo custo, além de ser uma resíduo potencialmente perigoso para o ambiente. O objetivo desse trabalho foi analisar os efeitos da adição de lama vermelha em compósitos de poliéster reforçados com fibras naturais de Curauá (Ananas erectifolius). Os resultados mostraram que a utilização da lama vermelha como carga em proporções volumétricas maiores ou iguais a 20% e fibra de curauá em fração volumétrica de 5% provocou um efeito de reforço significativo.

Avaliação da atividade carrapaticida e anti-helmíntica do abacaxi (Ananas comosus L.) em ruminantes

Pós-graduação em Medicina Veterinária - FCAV

Avaliação da influência da temperatura e do tratamento enzimático no comportamento reológico do suco de abacaxi pérola (Ananas Comosus L. merr.)

O objetivo deste trabalho foi determinar o comportamento reológico do suco de abacaxi- pérola natural e tratado com enzimas pectinolíticas. As condições de tratamento enzimático foram otimizadas através de um planejamento experimental do tipo fatorial completo 2^k, com três repetições do ponto central. Na avaliação do comportamento reológico foram utilizadas duas amostras submetidas a peneiramento (N e D), analisadas em quatro diferentes temperaturas (10; 25; 50 e 65 °C). As análises reológicas foram realizadas utilizando um viscosímetro de cilindros concêntricos Brookfield e os dados experimentais foram ajustados ao modelo de Mizrahi-Berk. A relação entre temperatura e viscosidade aparente foi descrita por uma equação tipo Arrhenius. A otimização da atividade enzimática indicou, através da análise de variância e da metodologia de superfície de resposta, que as variáveis temperatura e tempo de tratamento exerceram efeito estatisticamente significativo (p<0,05) sobre a concentração de pectina presente na amostra. O modelo utilizado mostrou-se adequado para descrever o comportamento reológico dos sucos de acordo com os parâmetros R², χ² e B_f. Os baixos valores obtidos para o índice de comportamento indicaram um comportamento pseudoplástico (n<1). A temperatura exerceu influência sobre a tensão de cisalhamento e a viscosidade aparente dos sucos analisados, sendo os menores valores observados nas amostras analisadas a 65 °C. A equação tipo Arrhenius descreveu de modo satisfatório o efeito da temperatura sobre a viscosidade aparente. Os valores da energia de ativação (E_at) foram de 4,54 Kcal.g.mol^-1 e 4,89 Kcal.g.mol^-1, respectivamente, para as amostras do suco de abacaxi natural e despectinizado, aumentando com o tratamento enzimático. A atividade enzimática proporcionou uma redução nos valores dos parâmetros de comportamento reológico das amostras, bem como na viscosidade aparente, em todas as temperaturas utilizadas, sendo o maior percentual de redução observado a 65 °C (41,66%).