Chemical characterization and evaluation of biological activity of Cynara cardunculus extractable compounds

The Mediterranean species Cynara cardunculus L. is recognized in the traditional medicine, for their hepatoprotective and choleretic effects. Biomass of C. cardunculus L. var. altilis (DC), or cultivated cardoon, may be explored not only for the production of energy and pulp fibers, but also for the extraction of bioactive compounds. The chemical characterization of extractable components, namely terpenic and phenolic compounds, may valorize the cultivated cardoon plantation, due to their antioxidant, antitumoral and antimicrobial activities. In this study, the chemical composition of lipophilic and phenolic fractions of C. cardunculus L. var. altilis (DC), cultivated in the south of Portugal (Baixo Alentejo region) was characterized in detail, intending the integral valorization of its biomass. The biological activity of cultivated cardoon extracts was evaluated in terms of antioxidant, human tumor cell antiproliferative and antibacterial effects. Gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS) was used for the chemical analysis of lipophilic compounds. Sixty-five lipophilic compounds were identified, from which 1 sesquiterpene lactone and 4 pentacyclic triterpenes were described, for the first time, as cultivated cardoon components, such as: deacylcynaropicrin, acetates of β- and α-amyrin, lupenyl acetate and ψ-taraxasteryl acetate. Sesquiterpene lactones were the major family of lipophilic components of leaves (≈94.5 g/kg), mostly represented by cynaropicrin (≈87.4 g/kg). Pentacyclic triterpenes were also detected, in considerably high contents, in the remaining parts of cultivated cardoon, especially in the florets (≈27.5 g/kg). Taraxasteryl acetate was the main pentacyclic triterpene (≈8.9 g/kg in florets). High pressure liquid chromatography-mass spectrometry (HPLC-MS) was utilized for the chemical analysis of phenolic compounds. Among the identified 28 phenolic compounds, eriodictyol hexoside was reported for the first time as C. cardunculus L. component, and 6 as cultivated cardoon components, namely 1,4-di-O-caffeoylquinic acid, naringenin 7-O-glucoside, naringenin rutinoside, naringenin, luteolin acetylhexoside and apigenin acetylhexoside. The highest content of the identified phenolic compounds was observed in the florets (≈12.6 g/kg). Stalks outer part contained the highest hydroxycinnamic acids abundance (≈10.3 g/kg), and florets presented the highest flavonoids content (≈10.3 g/kg). The antioxidant activity of phenolic fraction was examined through 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl (DPPH) free radical scavenging assay. Stalks outer part, and receptacles and bracts extracts demonstrated the highest antioxidant effect on DPPH (IC50 of 34.35 μg/mL and 35.25 μg/mL, respectively). (cont.) abstract (cont.) The DPPH scavenging effect was linearly correlated with the total contents of hydroxycinnamic acids (r = -0.990). The in vitro antiproliferative activity of cultivated cardoon lipophilic and phenolic extracts was evaluated on a human tumor cells line of triple-negative breast cancer (MDA-MB-231), one of the most refractory human cancers to conventional therapeutics. After 48 h of exposition, leaves lipophilic extract showed higher inhibitory effect (IC50 = 10.39 μg/mL) than florets lipophilic extract (IC50 = 315.22 μg/mL), upon MDA-MB-231 cellular viability. Pure compound of cynaropicrin, representative of the main compound identified in leaves lipophilic extract, also prevented the cell proliferation of MDA-MB-231 (IC50 = 17.86 μM). MDA-MB-231 cells were much more resistant to the 48 h- treatment with phenolic extracts of stalks outer part (IC50 = 3341.20 μg/mL) and florets (IC50 > 4500 μg/mL), and also with the pure compound of 1,5-di-O-caffeoylquinic acid (IC50 = 1741.69 μM). MDA-MB-231 cells were exposed, for 48 h, to the respective IC50 concentrations of leaves lipophilic extract and pure compound of cynaropicrin, in order to understand their ability in modelling cellular responses, and consequently important potentially signaling pathways for the cellular viability decrease. Leaves lipophilic extract increased the caspase-3 enzymatic activity, contrarily to pure compound of cynaropicrin. Additionally, leaves lipophilic extract and pure compound of cynaropicrin caused G2 cell cycle arrest, possibly by upregulating the p21Waf1/Cip1 and the accumulation of phospho-Tyr15-CDK1 and cyclin B1. The inhibitory effects of leaves lipophilic extract and cynaropicrin pure compound, against the MDA-MB-231 cell proliferation, may also be related to the downregulation of phospho-Ser473-Akt. The antibacterial activity of cultivated cardoon lipophilic and phenolic extracts was assessed, for the first time, on two multidrug-resistant bacteria, such as the Gram-negative Pseudomonas aeruginosa PAO1 and the Gram-positive methicillin-resistant Staphylococcus aureus (MRSA), two of the main bacteria responsible for health care-associated infections. Accordingly, the minimum inhibitory concentrations (MIC) were determined. Lipophilic and phenolic extracts of florets did not have antibacterial activity on P. aeruginosa PAO1 and MRSA (MIC > 2048 μg/mL). Leaves lipophilic extract did not prevent the P. aeruginosa PAO1 growth, but pure compound of cynaropicrin was slightly active (MIC = 2048 μg/mL). Leaves lipophilic extract and pure compound of cynaropicrin blocked MRSA growth (MIC of 1024 and 256 μg/mL, respectively). The scientific knowledge revealed in this thesis, either by the chemical viewpoint, or by the biological viewpoint, contributes for the valorization of C. cardunculus L. var. altilis (DC) biomass. Cultivated cardoon has potential to be exploited as source of bioactive compounds, in conciliation with other valorization pathways, and Portuguese traditional cheeses manufacturing.

The role of cellular prion protein in Alzheimer’s disease

Alzheimer’s disease (AD) is the most prevalent age-related neurodegenerative disease that leads to cognitive impairment and dementia. The major defined pathological hallmark of AD is the accumulation of amyloid beta (Aβ), a neurotoxic peptide, derived from beta and gamma-secretase cleavage of the amyloid precursor protein (APP). It has been described that cellular prion protein (PrPC) plays a role in the pathogenesis of Alzheimer disease. Although, the role of PrPC is still unclear, previous studies showed contradictious results. To elucidate this issue, the main objective of the present study is to investigate the influence of a knockout of the PRNP gene in 5XFAD mice, 5xFAD mice exhibited 5 mutations related to familial Alzheimer disease. These mice show an Aβ1-42 accumulation and an increased neuronal loss during aging. To create a bi-transgenic 5xFAD mice were crossed with Prnp0/0 Zurich 1 mice (prion protein knockout mice). We subjected two transgenic mice (5xFAD and Prnp0/05xFAD) at different ages (3, 9 and 12 months of age) to a battery of task to evaluate cognitive and motoric deficits and a biochemical analysis (ELISA, western blot and immunohistochemistry) to investigate the regulation and potential involvement of downstream signaling proteins in the Aβ induced toxicity process dependent of the PrPC concentration. The study revealed that the deficits induced by Aβ mediated toxicity appeared earlier in 5xFAD mice (9 months of age) than in Prnp0/05xFAD (12 months of age). Investigating the amount of amyloid beta in 5xFAD mice we observed a PrPC dependent regulation in 9 month-old animals of Aβ1−40 but not of the toxic form Aβ1−42. We did not found in Prnp0/05xFAD mice the up-regulation of P-Fyn, Fyn or Cav-1 as we found in 5xFAD mice. This suggests an important role of PrPC in Alzheimer’s disease as a promoter of toxic effect of Aβ oligomers. Our results may suggest the loss of PrPC delays the toxicity of amyloid beta. In conclusion, our data support a role of PrPC as a mediator of Aβ toxicity in AD by promoting early onset of disease.

Selenium in dysphagic patients who underwent endoscopic gastrostomy for long term enteral feeding

Background and aims - Endoscopic gastrostomy (PEG) patients usually present protein-energy malnutrition, but little is known about selenium deficiency. We aimed to assess serum selenium evolution when patients underwent PEG, after 4 and 12 weeks. We also evaluated the evolution of albumin, transferrin and Body Mass Index and the influence of the nature of the underlying disease. Methods - A blood sample was obtained before PEG (T0), after 4 (T1) and 12 (T3) weeks. Selenium was assayed using GFAAS (Furnace Atomic Absorption Spectroscopy). The PEG patients were fed through homemade meals. Patients were studied as a whole and divided into two groups: head and neck cancer (HNC) and neurological dysphagia (ND). Results - We assessed 146 patients (89 males), between 21-95 years old: HNC-56; ND-90. Normal values of selenium in 79% (n=115); low albumin in 77, low transferrin in 94, low values for both serum proteins in 66. Low BMI in 78. Selenium has slow evolution, with most patients still displaying normal Selenium at T3 (82%). Serum protein levels increase from T0 to T3, most patients reaching normal values. The nature of the underlying disease is associated with serum proteins but not with selenium. Conclusions - Low serum selenium is uncommon when PEG is performed, after 4 and 12 weeks of enteral feeding and cannot be related with serum proteins levels or dysphagia cause. Enteral nutrition using customized homemade kitchen meals is satisfactory to prevent or correct Selenium deficiency in the majority of PEG patients.

Uso de diferentes agentes ligantes no desenvolvimento de barra de cereal salgada adicionada de chia (Salvia hispânica L.)

The objective of this study was to evaluate different binders when preparing salt cereal bars and to characterize them as physical, physico-chemical and sensory parameters. Four formulations of different cereal bars using binders have been developed. The evaluated binders were collagen, guar gum, xanthan gum and psyllium. The developed cereal bars were evaluated according to their physical characteristics (color and texture), physicochemical (pH, moisture, ash, protein, lipids, Aw, crude fiber) beyond their calorie, fatty acid composition and concentration of the main minerals. Among the four binding agents evaluated, psyllium stood out due to its physicochemical characteristics. A cereal bar high in protein and fiber; low in carbohydrates and water activity. The binding agent guar gum and xanthan showed characteristics similar to psyllium, especially regarding to fiber content. Collagen as binder gave the final product a high level in protein and lipid. The color and texture analyzes showed that the salt cereal bars had the color and crispness characteristics for this type of product. Regarding to the composition in the fatty acid, the developed bars offer a good supply of essential fatty acids to the human body. The same was observed regarding to mineral contents. Sensory, salt cereal bars made with chia showed good acceptability, highlighting the elaborate bar with psyllium binder. Different binders demonstrated technological efficiency in the preparation of salt cereal bars. The binder psyllium agent over others showed better physical-chemical and sensory characteristics. However, in general the product has healthy and nutritional characteristics it may be indicated for a protein diet with high fiber content and free sugars.

The use of animal processed proteins and fat on the growth performance of rainbow trout (Onchorynchus mykiss)

Hoje em dia a industria da aquacultura enfrenta novos desafios para manter a sustentabilidade econômica de uma forma responsável para o meio ambiente e consumidores. Um dos maiores desafios que apresenta hoje em dia, é o aumento do preço da farinha e óleo de peixe que são os constituintes maioritários da alimentação para os peixes de aquacultura. As PAP’s e gorduras de animais terrestres parecem ser uma alternativa viável, sustentável e menos problemática do que as farinhas e óleos vegetais para substituir a farinha e óleo de peixe. Por esta razão neste trabalho nos procuramos substituir uma pequena parte da farinha e óleo de peixe por alguns produtos provenientes de animais terrestres. Este estudo foi um teste de crescimento para a truta arco-íris (Oncorhynchus mykiss). Inicialmente foram formuladas 4 dietas (CTRL, PAP2, PAP3 and PAP4). Exceptuando o dieta controlo (CTRL) que foi uma dieta comercial, os outros alimentos foram desenhados para substituir a farinha de peixe e outras farinhas vegetais por PAP’s (proteína animal processada) como hidrolisado de farinha de penas, farinha de sangue de suíno e gordura animal processadas como a gordura de aves. O teste foi feito ao longo de 112 dias com checkpoints no dia (30, 60 e 112), onde os peixes eram pesados com excepção do dia 112 onde foram também amostrados para composição corporal e índice hepatossomático. O peso inicial médio dos peixes dos grupos foi 219,7g e o peso médio final foi 488,7g. Não existiram alterações comportamentais nem preferência por nenhuma ração testada e não foram verificadas diferenças estatisticamente significativas (P>0,05) no consumo de ração, crescimento e outros parâmetros de crescimento com a exceção da taxa de eficiência proteica. Foram também verificadas diferenças estatísticas significativas para alguns aspectos da composição corporal, ganhos e retenções. Os resultados demonstram que as substituições feitas não tiveram impacto no crescimentos da truta arco íris mas sim na composição corporal. Apesar disso os resultados não sugerem nenhum problema importante relacionado com o uso de PAP’s na formulação de ração para peixes.

Produção de isolado proteico proveniente de subprodutos da indústria de aves em diferentes escalas

A indústria de aves brasileira destaca-se economicamente, onde um total de 12,3 milhões de toneladas foi produzido no país em 2013. Esta produção em larga escala gera considerável volume de subprodutos, chegando até 35% da ave viva. Tais resíduos são convertidos, por processos tradicionais, em produtos de baixo valor comercial, como por exemplo, farinhas. O processo de variação de pH constitui um importante processo alternativo de obtenção de proteínas com melhores características funcionais e nutricionais. Estudar as variáveis do processo, efetuando aumento dimensional, é fundamental para aplicação das tecnologias desenvolvidas no laboratório e posterior definição final de processos industriais. A produção de isolados proteicos seria uma tecnologia atraente no aproveitamento de subprodutos da indústria de frango, convertendo-os em uma ótima fonte proteica, agregando valor ao produto obtido. Este trabalho teve por objetivo produzir isolados proteicos em diferentes escalas, utilizando subprodutos não comestíveis da indústria de frango. Foi estudada a solubilização das proteínas da matéria-prima (MP) para definir pHs de solubilização e de precipitação isoelétrica. A curva apontou um pH alcalino de 11,0 para etapa de solubilização e de 5,25 para etapa de precipitação proteica. As proteínas obtidas foram caracterizadas quanto sua composição proximal, índice de acidez (IA), índice de peróxidos (IP) e substâncias reativas ao ácido tiobarbitúrico (TBARS) além de propriedades funcionais de solubilidade, capacidade de retenção de água (CRA) e capacidade de retenção de óleo (CRO); e nutricionais de digestibilidade proteica. Comparativamente foram analisadas farinhas de vísceras comerciais nos mesmos parâmetros. Um aumento de escala do processo foi realizado e avaliado pelas mesmas respostas do produto da escala laboratorial. Foi obtido um teor proteico de 82 e 85% em escala laboratorial e aumento de escala, respectivamente, e também uma redução lipídica de 75%, e de cinzas de 85%, em relação à MP. A composição proximal das farinhas analisadas ficou entre 67-72% para proteína bruta, 17-22% para lipídios e 9-15% para cinzas. O IA, apresentou valores de 2,2 e 3,1 meq/g de isolado e de 1,6 a 2,0 meq/g de farinha. Já para IP, obteve-se valores de 0,003 a 0,005 meq/g de isolado e de 0,002 a 0,049 meq/g de farinha. Os índices de TBARS apontaram valores de 0,081 e 0,214 mg MA/g de isolado e 0,041 a 0,128 mg MA/g de farinha. A solubilidade das proteínas do isolado apontou 84 e 81% em pH 3 e 11 respectivamente e de 5% em pH 5, já para farinhas variaram de 22 a 31% em pH de 3 a 11. A CRA obtida no isolado foi 3,1 a 16,5 g água/g de proteína e de 3,8 a 10,9 g água/g de proteína nas farinhas. A CRO ficou em 4,2 mL de óleo/g de proteína do isolados e 2,6 mL de óleo/g de proteína da farinhas. Os isolados proteicos apresentaram 92 e 95% de digestibilidade das proteínas, em comparação aos 84% das farinhas comerciais. Os índices acumulados e apresentados neste trabalho concluíram que foi possível aumentar a escala do processo de variação de pH, sem perder qualidade nos índices físico-químicos e de digestibilidade proteica.

Utilização de pescado na elaboração de produto destinado à merenda escolar

O pescado é considerado um alimento de grande valor nutricional presente na dieta, devido a sua elevada qualidade proteica. O consumo desta importante fonte proteica ainda não faz parte da rotina da população brasileira. Para tanto, o governo busca alternativas para mudança desta realidade. O desenvolvimento e introdução de produtos a base de pescado na merenda escolar vem sendo indicados como uma solução estratégica para inserir este alimento na dieta da população. Nesse sentido, este trabalho teve por objetivo elaborar produto a base de anchoita (Engraulis anchoita) e verificar sua aceitação junto à rede pública de ensino, visando um futuro aumento do consumo de pescado. A matériaprima utilizada foi à espécie anchoita (Engraulis anchoita), capturada através de cruzeiros realizados pelo navio oceanográfico Atlântico Sul, da Universidade Federal do Rio Grande (FURG). O desenvolvimento do trabalho gerou três artigos. O primeiro artigo intitulou-se “Elaboração de almôndegas utilizando como matéria-prima anchoita (Engraulis anchoita)”. O objetivo do trabalho foi formular almôndegas à base de carne de pescado (Engraulis anchoita) e caracteriza-las quanto à composição proximal e aminoacídica. Foi verificado que em torno de 160 gramas do produto elaborado atende às necessidades aminoacídicas estipuladas pela FAO, para um adulto. Os resultados indicaram que o produto elaborado está de acordo com padrão de identidade estabelecido pela legislação brasileira. No segundo artigo “Capacitação de merendeiras na elaboração de produtos de pescado” o objetivo foi promover a capacitação de merendeiras na elaboração de produtos de pescado. Uma análise sobre comportamento, intenção do comportamento e atitude frente ao consumo de pescado, foi realizada. Além disso, também foi realizada uma avaliação sobre a percepção cognitiva das merendeiras em relação a segurança alimentar, antes e após o treinamento. Com relação ao comportamento, os resultados demonstraram que a população estudada apresentou a intenção de comer pescado, no entanto, não apresentou o comportamento de consumo. Os resultados de avaliação cognitiva e segurança alimentar demonstraram que o desenvolvimento do curso foi satisfatório, uma vez que novas percepções e conhecimentos sobre segurança alimentar foram adquiridos pelas merendeiras. O terceiro artigo “Respostas hedônicas e associação de palavras para melhor compreensão da aceitação de produtos de pescado na merenda escolar” teve como objetivo avaliar a aceitação de almôndega de pescado (Engraulis anchoita) junto à merenda escolar de uma escola da rede pública de ensino. Os resultados demonstraram que a idade e aceitação obedecem a uma relação inversa na aceitação de produtos de pescado. A avaliação cognitiva possibilitou identificar que as percepções que melhor explicam a aceitação das almôndegas de pescado pelos escolares estão relacionadas com os atributos hedônicos e sensoriais do produto. Em suma, o desenvolvimento dessa dissertação demonstrou que a elaboração de almôndegas de pescado (Engraulis anchoita) destinadas à merenda escolar surge como uma importante ferramenta para impulsionar a inserção do pescado na merenda escolar e contribuir para uma educação alimentar quanto ao consumo de pescado.

Dinâmica de nitrogênio em cultivo heterotrófico a partir de cianobactéria sob o escopo de biorrefinarias agroindustriais

O trabalho teve por objetivo avaliar a dinâmica de nitrogênio, em cultivo heterotrófico, a partir da cianobactéria Aphanothece microscopica Nägeli, sob o escopo de uma biorrefinaria. Neste sentido, foi avaliada a contribuição dos compostos nitrogenados não proteicos, na dinâmica de distribuição do nitrogênio, na biomassa gerada pelo micro-organismo em estudo, quando cultivado em sistema autotrófico e heterotrófico. Para o cultivo em condições autotróficas, foi utilizado o meio padrão BG-11, enquanto que, para o cultivo em condições heterotróficas, foi empregado o efluente da indústria de laticínios. Inicialmente, foi avaliada a contribuição dos pigmentos na fração nitrogenada não proteica tendo como base dois experimentos. No primeiro experimento foi selecionada a melhor condição para a produção de pigmentos, expressos pela clorofila-a em sistema heterotrófico, tendo como base os parâmetros C/N (20, 40 e 60), N/P (5, 10 e 15) e concentração de inóculo (100, 200 e 300 mg.L-1), mediante um planejamento fatorial 23 . Os experimentos foram conduzidos em biorreator heterotrófico a 20°C, pH 7,6 e aeração contínua de 1VVM. A melhor condição de produção de pigmento foi indicada como sendo a 200 mg.L-1 de concentração celular, razões C/N 20 e N/P 10. Com base nestes resultados, um segundo experimento foi delineado, visando avaliar a contribuição de pigmentos na fração de nitrogênio não proteico, bem como avaliar a produção de clorofila-a e ficobiliproteínas (ficocianina, aloficocianina e ficoeritrina), sob influência da luz e do meio de cultivo. Foi possível destacar teores superiores de ficobiliproteínas na biomassa gerada no cultivo heterotrófico. No entanto, com notada diferença (p≤0,05) nos teores de clorofila-a, quando são comparadas as concentrações na biomassa de meios autotróficos (10,7 mg.g-1) e heterotróficos (1,0 mg.g-1). Fato este compensado pelo menor tempo de cultivo registrado para atingir o final do experimento, quando o micro-organismo é cultivado em condições heterotróficas. Fica demonstrado assim, ainda, a importante contribuição dos pigmentos na fração de nitrogênio não proteico. Na sequência, um terceiro e quarto experimentos foram delineados, visando avaliar a influência do nitrogênio inorgânico intracelular na fração não proteica e na produção de proteína, assim como a caracterização da fração proteica quanto ao seu perfil aminoacídico. O estudo da dinâmica do nitrogênio intracelular demonstrou que o N-NH4 + foi a forma nitrogenada predominante, perfazendo importante fração de N-NP, sendo, portanto, os teores de N-NP significativamente dependente dos teores de pigmentos e nitrogênio intracelular. Os aminogramas das biomassas geradas pelos cultivos autotróficos e heterotróficos indicaram como aminoácidos majoritários o ácido glutâmico e aspártico, seguidos por valina, leucina e isoleucina, e como minoritários, lisina, glicina e metionina. O perfil aminoacídico caracterizou-se por apresentar aminoácidos essenciais como isoleucina, metionina + cisteína, fenilalanina + tirosina, valina e treonina em concentrações superiores ao preconizado pela FAO/WHO. A caracterização da fração proteica quanto ao perfil aminoacídico qualificou esta biomassa como fonte potencial de proteína. Os resultados obtidos neste trabalho demonstram a influência e dinâmica de distribuição dos compostos nitrogenados em Aphanothece microscopica Nägeli. Fica demonstrado, ainda, que a implementação do conceito de biorrefino, no tipo de agroindústria estudado, poderá representar importantes possibilidades de aproveitamento sustentável do efluente gerado.

Desenvolvimento de produtos à base de anchoíta e comportamento do mercado consumidor

Anchoíta (Engraulis anchoita) é uma espécie pelágica encontrada no Sudoeste do Oceano Atlântico. Estima-se que 135000 toneladas/ano desse peixe possam ser exploradas ao longo do litoral sul do Brasil. Entretanto, os recursos pesqueiros do país são ainda inexplorados, o que torna esta matéria prima candidata em potencial para a fabricação de novos produtos a base desse pescado. Com o apoio de programas governamentais sociais, a tendência para o Brasil é para o desenvolvimento de produtos de anchoíta alternativos e que sejam capazes de suprir as necessidades específicas de cada grupo de consumo alvo. Dentro desse cenário, um estudo de novos produtos de pescado frente ao mercado se faz necessário, na tentativa de compreender as variáveis influentes do setor. Para tanto, na presente tese teve objetivou-se desenvolver produtos à base de anchoíta e estudar o comportamento do mercado consumidor frente a esses novos produtos de pescado. Um total de seis artigos foi gerado. O primeiro artigo intitulou-se: “Potencial de inserção de empanados de pescado na merenda escolar mediante determinantes individuais”. Neste objetivou-se detectar os determinantes individuais do consumo de pescado com adolescentes em idade de 12 a 17 anos, visando à inserção de empanados de pescado na merenda escolar. Foi verificado que as variáveis que melhor discriminaram a frequência de consumo foram “gosta de pescado” e “grau de escolaridade dos pais”. Os resultados indicaram um potencial de consumo de empanados de pescado por adolescentes, associado à necessidade de educação alimentar. O segundo artigo “Elaboração de hambúrguer a partir de base proteica de anchoíta (Engraulis anchoita)” no qual se objetivou avaliar o efeito de diferentes combinações de solventes para a obtenção de base proteica de anchoíta visando à elaboração de hambúrguer de pescado. As lavagens com ácido fosfórico e mais dois ciclos de água foram as que apresentaram os melhores valores para a obtenção da base proteica, baseando-se na remoção de nitrogenados e respostas sensoriais. No terceiro artigo “Aceitação de empanados de pescado (Engraulis anchoita) na merenda escolar no extremo sul do Brasil” o objetivo foi avaliar a aceitação de empanados de pescado (Engraulis anchoita) com alunos (n = 830) da rede pública de ensino, em idades entre 5 e 18 anos, de duas cidades do estado do Rio Grande do Sul, Brasil. Os resultados indicaram relação inversa entre a aceitação de empanados de pescado e o aumento da idade das crianças. O quarto artigo estudou “Razões subjacentes ao baixo consumo de pescado pelo consumidor brasileiro.” Neste objetivou-se investigar o comportamento referente ao consumo de pescado de uma população com baixo consumo de pescado (Brasil), aplicando a Teoria do Comportamento Planejado (TCP). Os resultados indicaram que tanto a intenção como a atitude provou serem determinantes significativos na frequência de comer pescado, sendo a atitude inversamente correlacionada com o consumo de pescado. Hábito apareceu como uma importante variável discriminante para o consumo de pescado. O quinto artigo intitula-se “Modelagem de equações estruturais e associação de palavras como ferramentas para melhor compreensão do baixo consumo de pescado”. O objetivo foi desenvolver um modelo e explicar o conjunto das relações entre os construtos do consumo de pescado em uma população com baixo consumo de pescado (Brasil) através da aplicação da TCP e pelo Questionário das Escolhas dos Alimentos. Além disso, a percepção cognitiva de produtos de pescado (Engraulis anchoíta) foi avaliada pela mesma população. Os resultados indicaram um bom ajuste para o modelo proposto e mostraram que os construtos “saúde” e “controle de peso” são bons preditores da intenção. A técnica associação de palavras provou ser um método útil para a análise de percepção de um novo produto de pescado, além de ajudar a explicar os resultados obtidos pelas equações estruturais. O sexto e último artigo “Percepção de saudável em produtos de pescado em uma população com alto consumo de pescado. Uma investigação por eye tracking” em que se objetivou explorar o uso do método eye tracking para estudar a percepção de saudável em diferentes produtos de pescado. Dois pontos importantes podem ser salientados como influentes na percepção de saudável: produtos de pescado processados e alimentos fritos.

Características tecnológicas de espécies de pescado com potencial de criação na região sudoeste do Paraná

The fish meat has a particular chemical composition which gives its high nutritional value. However, this food is identified for being highly perishable and this aspect is often named as a barrier to fish consumption. The southwestern Paraná region, parallel to the country's reality, it is characterized by low fish consumption; and one of the strategies aimed at increasing the consumption of this important protein source is encouraging the production of other species besides tilapia. Within this context, it is necessary to know about the meat characteristics. In this sense, the objective of this study was to evaluate the technological potential of pacu, grass carp and catfish species. To do so, at first, it was discussed the chemical and biometric assessment under two distinct descriptive statistical methods, of the three species; and it was also evaluated the discriminating capacity of the study. In a second moment, an evaluation of effects done by two different processes of washing (acid and alkaline) regarding the removal of nitrogen compounds, pigments and the emulsifying ability of the proteins contained in the protein base obtained. Finally, in the third phase, it was aimed to realize the methodology optimization in GC-MS for the analysis geosmin and MIB (2-metilisoborneol) compounds that are responsible for taste/smell of soil and mold in freshwater fish. The results showed a high protein and low lipid content for the three species. The comparison between means and medians revealed symmetry only for protein values and biometric measurements. Lipids, when evaluated only by the means, overestimate the levels for all species. Correlations between body measurements and fillet yield had low correlation, regardless of the species analyzed, and the best prediction equation relates the total weight and fillet weight. The biometric variables were the best discriminating among the species. The evaluation of the washings, it was found that the acidic and basic processes were equally (p ≥ 0.05) efficient (p ≤ 0.05) for the removal of nitrogen compounds on the fish pulps. Regarding the extraction of pigments, a removal efficiency was recorded only for the pacu species, the data were assessed by the parameters L *, a *, b *. When evaluated by the total color difference (ΔE) before and after washing for both processes (acid/alkaline) the ΔE proved feasible perceived by naked eye for all species. The catfish was characterized as the fish that presents the clearest meat with the basic washing considered the most effective in removing pigments for this species. Protein bases obtained by alkaline washes have higher emulsifying capacity (p ≤ 0.05) when compared to unwashed and washed in acid process pulps. The methodology applied for the quantification of MIB and geosmin, allowed to establish that the method of extraction and purification of analytes had low recovery and future studies should be developed for identification and quantification of MIB and geosmin on fish samples.

Pesquisa de proteínas citotóxicas e nematicidas em isolados Bacillus thuringiensis dos Açores

Dissertação de Mestrado, Ciências Biomédicas, 25 de Maio de 2016, Universidade dos Açores.

Mapeamento projetivo, associação de palavras e escala hedônica como instrumentos de avaliação da percepção de produtos de pescado por crianças da rede pública de ensino

Brazil is a country that is characterized by its low consumption of fish. With consumption records of 10.6 kg/ inhabitant/ year, it is lower than the recommended by the UN, that is 12 kg/ inhabitant/ year. The regular consumption of fish provides health gain for people and their introduction into the school feeding is an important strategy for the insertion of this food consumption habits in a population. In this context, the objective of this study was to understand the perception of fish with children from the public school system through the technical Projective Mapping (MP) and Association of Words (AP); and evaluate the acceptability of fish derivative in school meals. In the first instance with the intention to better understand the perception of children from different ages about the fish-based products, Projective Mapping techniques were applied through the use of food figures and word association. A total of 149 children from three public schools from Pato Branco, Paraná State, Brazil, took part in this study. Three groups of children aged 5-6, 7-8 and 9-10 years old were interviewed individually by six monitors experienced in applied sensory methods. Ten figures with healthy foods drawings (sushi, salad, fruit, fish, chicken), and less healthy foods (pizza, pudding, cake, hamburger, fries) were distributed to the children, who were asked to paste the figures in A3 sheet, so that the products they considered similar stayed near each other, and the ones considered very different stayed apart. After this, the children described the images and the image groups (Ultra Flash Profile). The results revealed that the MP technique was easily operated and understood by all the children and the use of images made its implementation easier. The results analysis also revealed different perceptions came from children from different ages and hedonic perceptions regarding the fish-based products had a greater weight in the percentage from older children. AP technique proved to be an important tool to understand the perception of fish by children, and strengthened the results previously obtained by the MP. In a second step it was evaluated the acceptance of fish burger (tilapia) in school meals. For this task, the school cooks were trained to prepare the hamburgers. For the evaluation of acceptance, the hedonic scale was used with 5 facial ratings (1 = disliked very much to 5 = liked a lot). Students from both genders, between 5 to 10 years old (n = 142) proved the burgers at lunchtime, representing the protein portion of the meal. The tilapia derivative products shown to be foods with important nutritional value and low calorie value. For the application of the multinomial logistic regression analysis there was no significant effect from the age and gender variation in the acceptance by children. However, statistical significance was determined in the interaction between these two variables. With 87 % acceptance rate there was potential for consumption of fish burgers in school meals.

Determinación de análisis bromatológico proximal y calidad culinaria de Phaseolus vulgaris L. (frijol común) grano negro criollo cultivado en la zona occidental de El Salvador

Esta investigación apuesta a la utilización del Phaseolus vulgaris L. (frijol común) grano negro criollo como un recurso que aumente el acceso alimenticio de las familias salvadoreñas. Para ello se estudió la calidad culinaria y bromatológica de tres variedades de Phaseolus vulgaris L. (frijol común) grano negro criollo que respalde el fomento del consumo de esta leguminosa. Los análisis realizados comprende la calidad culinaria que consiste en la determinación del coeficiente de hidratación, tiempo de cocción, densidad del caldo y las dimensiones del grano; y el análisis bromatológico proximal que consiste en la determinación de cenizas, humedad, proteína cruda, fibra cruda, extracto étereo, extracto libre de nitrógeno y minerales de importancia tales como: hierro, calcio, magnesio y zinc. Las muestras son variedades de Phaseolus vulgaris L. (frijol común) grano negro criollo (Cuarentín, Tamazulapa y El Porvenir) cultivadas en la zona occidental de El Salvador. Los resultados se compararon con los valores de referencia de frijol grano negro seco presentados en las tablas de composición de alimentos del Instituto de Nutrición de Centroamérica y Panamá (INCAP), y se evaluaron estadísticamente a través del análisis de varianza de un factor, análisis de diferencia significativa honesta de Tukey y representación gráfica Biplot. La variedad de frijol común grano negro criollo con mejores resultados en cuanto a calidad culinaria fue la variedad Cuarentín, en cambio en calidad bromatológica y cuantificación de micronutrientes los mejores resultados fueron para las variedades Cuarentín y Tamazulapa; sin embargo, la variedad con mayor cantidad proteica fue la variedad El Porvenir.

Ação Sacietogênica de um inibidor de tripsina da semente de tamarindo (Tamarindus indica L.)

The seeds are excellent sources of proteinase inhibitors and have been highlighted owing to various applications. Among these applications are those in effect on food intake and weight gain that stand out because of the increasing number of obese individuals. This study evaluated the effects of trypsin inhibitor present in the seed of tamarind (Tamarindus indica L.) reduction in weight gain, biochemical and morphological alterations in Wistar rats. For this, we partially purified a trypsin inhibitor tamarind seed. This inhibitor, ITT2 at a concentration of 25 mg / kg body weight, over a period of 14 days was able to reduce food intake in rats (n = 6) by approximately 47%, causing a reduction in weight gain approximately 70% when compared with the control group. With the evaluation of the in vivo digestibility was demonstrated that the animals lost weight due to satiety, presented by the reduction of food intake, since there were significant differences between true digestibility for the control group (90.7%) and the group treated with inhibitor (89.88%). Additionally, we checked the deeds of ITT2 on biochemical parameters (glucose, triglycerides, total cholesterol, high-density lipoprotein, low-density lipoprotein, glutamic-pyruvic transaminase, glutamic oxaloacetic transaminase, gamma glutamyl transferase albumin, globulin, total protein and C-reactive protein) and these, when assessed in the study groups showed no statistically significant variations. We also evaluate the histology of some organs, liver, stomach, intestine, and pancreas, and showed no changes. And to evaluate the effect of trypsin inhibitor on food intake due to the satiety is regulated by cholecystokinin (CCK) were measured plasma levels, and it was observed that the levels of CCK in animals receiving ITT2 were significantly higher ( 20 + 1.22) than in animals receiving only solution with casein (10.14 + 2.9) or water (5.92 + 1.15). Thus, the results indicate that the effect caused ITT2 satiety, reducing food intake, which in turn caused a reduction in weight gain in animals without causing morphological and biochemical changes, this effect caused by the elevation of plasma levels CCK

Vicilina de sementes da leguminosa selvagem Anadenanthera macrocarpa: purificação, caracterização, efeito deletério e mecanismo de ação para Callosobruchus maculatus

Grains and legume seeds are foods that form the basis of the diets of many cultures around the world, winch contritbute to the daily nutrient requirements of humans. Vicilins (7S globulin) are storage proteins found in legume seeds, and may have an additional function constitutive defense of the embryo against pests and pathogens. In this work the vicilin from Anadenanthera macrocarpa - AmV (red-angico), was purified and partially characterized, its effect on development and larval survival and adult emergence of Callosobruchus maculatus was evaluated by determination of LD50, WD50 and ED50 in system bioassay. Purification of vicilin was initiated by the chitin affinity chromatography and then gel filtration (Superdex 75 Tricorn 10x300 mm) FPLC system followed by reverse phase chromatography (C8 phenomenex) on HPLC system. Bioassays WD50 and LD50 for larvae were 0.32% and 0.33% (w:w) respectively, since the ED50 for adults was 0.096%. The probable mechanism of action was evaluated by testing digestibility of AmV in vitro, and observed for the involvement of two fragments vicilins immunoreactive against polyclonal Anti-vicilin from Erythrina velutina (Anti-EvV) about of 22 and 13 kDa chitin binding. The AmV in its native form has been recognized by the anti-EvV, indicating that there is a conserved region in the vicilin and is probably corresponding to the chitin binding domains. These results point to a new vicilin chitin binding that can subsequently be used as a possible biopesticide protein source, in order to control insect pest C. maculatus and confirm literature findings that demonstrate vicilin in the presence of different kinds of ligands to conserved regions chitin not yet characterized