Dramatic solvent effects on ring-opening metathesis polymerization of cycloalkenes

A series of metathesis polymers and copolymers have been formed and their structures were analysed by C-13 NMR spectroscopy. Noble metal and non-noble metal salt catalysts are distinguished by their behaviour in various solvents. Thus, in phenolic solvents, the former class produce alternating copolymers from cyclopentene and norbornene, while the latter are unaffected and produce random copolymers. In contrast, ether solvents have the effect of markedly increasing the cis content of polymers from the latter catalysts while the former are unaffected.

Effect of activated carbon xerogel pore size on the capacitance performance of ionic liquid electrolytes

The use of ionic liquid (IL) electrolytes promises to improve the energy density of electrochemical capacitors (ECs) by allowing for operation at higher voltages. Several studies have also shown that the pore size distribution of materials used to produce electrodes is an important factor in determining EC performance. In this research the capacitative, energy and power performance of ILs 1-ethyl-3- methylimidazolium tetrafluoroborate (EMImBF4), 1-ethyl-3-methylimidazolium dicyanamide (EMImN(CN)2), 1,2-dimethyl-3-propylimidazolium bis(trifluoromethylsulfonyl)imide (DMPImTFSI), and 1-butyl-3-methylpyrrolidinium tris(pentafluoroethyl)trifluorophosphate (BMPyT(F5Et)PF3) were studied and compared with the commercially utilised organic electrolyte 1M tetraethylammonium tetrafluoroborate solution in anhydrous propylene carbonate (Et4NBF4–PC 1 M). To assess the effect of pore size on IL performance, controlled porosity carbons were produced from phenolic resins activated in CO2. The carbon samples were characterised by nitrogen adsorption– desorption at 77 K and the relevant electrochemical behaviour was characterised by cyclic voltammetry, galvanostatic charge–discharge and electrochemical impedance spectroscopy. The best capacitance performance was obtained for the activated carbon xerogel with average pore diameter 3.5 nm, whereas the optimum rate performance was obtained for the activated carbon xerogel with average pore diameter 6 nm. When combined in an EC with IL electrolyte EMImBF4 a specific capacitance of 210 F g1 was obtained for activated carbon sample with average pore diameter 3.5 nm at an operating voltage of 3 V. The activated carbon sample with average pore diameter 6 nm allowed for maximum capacitance retention of approximately 70% at 64 mA cm2.

Micro-organic compounds in the Humber rivers

The concentrations of a range of micro-organic compounds in the Humber rivers have been measured at weekly intervals over a period of 1 year. The compounds include the triazine herbicides (simazine, atrazine, propazine, desmetryn and prometryn), selected organophosphorus insecticides (fenitrothion, malathion and parathion), phenylurea (chlorotoluron, diuron, isoproturon and linuron) and phenoxyacid herbicides (2,4-D, MCPA, MCPB and mecoprop), phenol derivatives (phenol, 2-ethylphenol, 2-chlorophenol, 4-nitrophenol, 2-methylphenol, 4-ethylphenol and 2,4-dichlorophenol), organochlorine insecticides (HEOD, DDT, TDE, DDE, HCB, alpha-BHC and lindane), PCB's and some synthetic pyrethroid insecticides (cis/trans-permethrin, fenvalerate and cypermethrin). The results indicate the high frequency of occurrence of many compounds in the southern Humber rivers Aire, Calder, Trent and Don compared with the more occasional concentrations found in the upland rivers with catchments dominated by low intensity agriculture. The more water soluble herbicides, atrazine, simazine, isoproturon and diuron are detected frequently in the southern rivers with the highest concentrations and abundance in the rivers Aire, Calder and Trent. The most abundant phenolic compound is 2,4-dichlorophenol usually occurring at concentrations <1 mu g/l. The organochlorine insecticides and PCB's are generally at concentrations <0.01 mu g/l, cis/trans-permethrin are the only synthetic pyrethroids detected and these are found in the rivers Aire and Calder at about equal concentrations of between 0.01 and 0.11 mu g/l. The results of the occurrence of simazine and atrazine in the rivers Trent, Don and Aire illustrate peaks in concentration in the spring and then later in the year during the early autumn coinciding with the first major storm after the summer. In the rivers Trent and Don, the annual exports (March 1994-95) of atrazine are lower than for simazine whereas in the R. Calder the yield of atrazine is higher than for simazine suggesting differences in use in these catchments. The maximum triazine concentration observed, i.e. 8 mu g/l of atrazine in the R. Calder, could have inhibiting effects on the phytoplankton and algal growth, although because of the transient nature of the peaks, recovery is expected to be rapid. The only other compounds measured at concentrations likely to produce detrimental ecotoxicological effects are cis/trans permethrin in the rivers Aire and Calder. (C) 1997 Elsevier Science B.V.

Berries:emerging impact on cardiovascular health

Berries are a good source of polyphenols, especially anthocyanins, micronutrients, and fiber. In epidemiological and clinical studies, these constituents have been associated with improved cardiovascular risk profiles. Human intervention studies using chokeberries, cranberries, blueberries, and strawberries (either fresh, or as juice, or freeze-dried), or purified anthocyanin extracts have demonstrated significant improvements in LDL oxidation, lipid peroxidation, total plasma antioxidant capacity, dyslipidemia, and glucose metabolism. Benefits were seen in healthy subjects and in those with existing metabolic risk factors. Underlying mechanisms for these beneficial effects are believed to include upregulation of endothelial nitric oxide synthase, decreased activities of carbohydrate digestive enzymes, decreased oxidative stress, and inhibition of inflammatory gene expression and foam cell formation. Though limited, these data support the recommendation of berries as an essential fruit group in a heart-healthy diet.

Freeze-dried strawberry powder improves lipid profile and lipid peroxidation in women with metabolic syndrome:baseline and post intervention effects

Strawberry flavonoids are potent antioxidants and anti-inflammatory agents that have been shown to reduce cardiovascular disease risk factors in prospective cohort studies. Effects of strawberry supplementation on metabolic risk factors have not been studied in obese populations. We tested the hypothesis that freeze-dried strawberry powder (FSP) will lower fasting lipids and biomarkers of oxidative stress and inflammation at four weeks compared to baseline. We also tested the tolerability and safety of FSP in subjects with metabolic syndrome. FSP is a concentrated source of polyphenolic flavonoids, fiber and phytosterols.

Carbon nanotube modified carbon composite monoliths as superior adsorbents for carbon dioxide capture

Carbon composite monoliths were prepared from a commercial phenolic resin mixed with just 1 wt% of carbon nanotubes (CNTs) followed by carbonization and physical activation with CO. The products possess a hierarchical macroporous-microporous structure and superior CO adsorption properties. In particular, they show the top-ranked CO capacity (52 mg CO per g adsorbent at 25 °C and 114 mmHg) under low CO partial pressures, which is of more relevance for flue gas applications. This matches or exceeds those of carbons produced by complex chemical activation and functionalization. Our study demonstrates an effective way to create narrow micropores through structural modification of carbon composites by CNTs. © 2013 The Royal Society of Chemistry.

Freeze-Dried Strawberries Lower Serum Cholesterol and Lipid Peroxidation in Adults with Abdominal Adiposity and Elevated Serum Lipids

Dietary flavonoid intake, especially berry flavonoids, has been associated with reduced risks of cardiovascular disease (CVD) in large prospective cohorts. Few clinical studies have examined the effects of dietary berries on CVD risk factors. We examined the hypothesis that freeze-dried strawberries (FDS) improve lipid and lipoprotein profiles and lower biomarkers of inflammation and lipid oxidation in adults with abdominal adiposity and elevated serum lipids. In a randomized dose-response controlled trial, 60 volunteers [5 men and 55 women; aged 49 ± 10 y; BMI: 36 ± 5 kg/m2 (means ± SDs)] were assigned to consume 1 of the following 4 beverages for 12 wk: 1) low-dose FDS (LD-FDS; 25 g/d); 2) low-dose control (LD-C); 3) high-dose FDS (HD-FDS; 50 g/d); and 4) high-dose control (HD-C). Control beverages were matched for calories and total fiber. Blood draws, anthropometrics, blood pressure, and dietary data were collected at screening (0 wk) and after 12-wk intervention. Dose-response analyses revealed significantly greater decreases in serum total and LDL cholesterol and nuclear magnetic resonance (NMR)–derived small LDL particle concentration in HD-FDS [33 ± 6 mg/dL, 28 ± 7 mg/dL, and 301 ± 78 nmol/L, respectively (means ± SEMs)] vs. LD-FDS (−3 ± 11 mg/dL, −3 ± 9 mg/dL, and −28 ± 124 nmol/L, respectively) over 12 wk (0–12 wk; all P < 0.05). Compared with controls, only the decreases in total and LDL cholesterol in HD-FDS remained significant vs. HD-C (0.7 ± 12 and 1.4 ± 9 mg/dL, respectively) over 12 wk (0–12 wk; all P < 0.05). Both doses of strawberries showed a similar decrease in serum malondialdehyde at 12 wk (LD-FDS: 1.3 ± 0.2 μmol/L; HD-FDS: 1.2 ± 0.1 μmol/L) vs. controls (LD-C: 2.1 ± 0.2 μmol/L; HD-C: 2.3 ± 0.2 μmol/L) (P < 0.05). In general, strawberry intervention did not affect any measures of adiposity, blood pressure, glycemia, and serum concentrations of HDL cholesterol and triglycerides, C-reactive protein, and adhesion molecules. Thus, HD-FDS exerted greater effects in lowering serum total and LDL cholesterol and NMR-derived small LDL particles vs. LD-FDS in the 12-wk study. These findings warrant additional investigation in larger trials. This trial was registered at clinicaltrials.gov as NCT01883401.

Antioxidant Activity of Sesame (Seasamum indicum L.) Cake Extract for the Stabilization of Olein Based Butter

This study investigated the effect of ethanolic sesame cake extract on oxidative stabilization of olein based butter. Fractionation of cream was performed by the dry fractionation technique at 10 °C, ethanolic sesame cake extract (SCE) was incorporated into olein butter at three different concentrations; 50, 100, 150 ppm (T1, T2, T3) and compared with a control. The total phenolic content of SCE was 1.72 (mg gallic acid equivalent g−1 dry weight). The HPLC characterization of ethanolic sesame cake revealed the presence of antioxidant substances viz. sesamol, sesamin and sesamolin in higher extents. The DPPH free radical scavenging activity of SCE was 83 % as compared to 64 and 75 % in BHA and BHT. Fractionation of milk fat at 10 °C significantly (p < 0.05) influenced the fatty acid profile of olein and stearin fractions from the parent milk fat. Concentration of oleic acid and linoleic acid in olein fraction was 29.62 and 33.46 % greater than the parent milk fat. The loss of C18:1 in 90 days stored control and T3 was 24.37 and 3.58 %, respectively, 58 % C18:2 was broken down into oxidation products over 8.55 % loss in T3. The peroxide value of control, T1, T2, BHT and T3 in the Schaal oven test was 8.59, 8.12, 5.34, 4.52 and 2.49 (mequiv O2/kg). The peroxide value and anisidine value of 3 months stored control and T3 were 1.21, 0.42 (mequiv O2/kg) and 27.25, 13.25, respectively. The concentration of conjugated dienes in T3 was substantially less than the control. The induction period of T3 was considerably higher than BHT with no difference in sensory characteristics (p > 0.05). Ethanolic SCE can be used for the long-term preservation of olein butter, with acceptable sensory characteristics.

Sequential treatment with flavopiridol synergistically enhances pyrrolo-1,5-benzoxazepine-induced apoptosis in human chronic myeloid leukaemia cells including those resistant to imatinib treatment

The Bcr-Abl kinase inhibitor, imatinib mesylate, is the front line treatment for chronic myeloid leukaemia (CML), but the emergence of imatinib resistance has led to the search for alternative drug treatments and the examination of combination therapies to overcome imatinib resistance. The pro-apoptotic PBOX compounds are a recently developed novel series of microtubule targeting agents (MTAs) that depolymerise tubulin. Recent data demonstrating enhanced MTA-induced tumour cell apoptosis upon combination with the cyclin dependent kinase (CDK)-1 inhibitor flavopiridol prompted us to examine whether this compound could similarly enhance the effect of the PBOX compounds. We thus characterised the apoptotic and cell cycle events associated with combination therapy of the PBOX compounds and flavopiridol and results showed a sequence dependent, synergistic enhancement of apoptosis in CML cells including those expressing the imatinib-resistant T315I mutant. Flavopiridol reduced the number of polyploid cells formed in response to PBOX treatment but only to a small extent, suggesting that inhibition of endoreplication was unlikely to play a major role in the mechanism by which flavopiridol synergistically enhanced PBOX-induced apoptosis. The addition of flavopiridol following PBOX-6 treatment did however result in an accelerated exit from the G2/M transition accompanied by an enhanced downregulation and deactivation of the CDK1/cyclin B1 complex and an enhanced degradation of the inhibitor of apoptosis protein (IAP) survivin. In conclusion, results from this study highlight the potential of these novel series of PBOX compounds, alone or in sequential combination with flavopiridol, as an effective therapy against CML.

Acute Cocoa Supplementation Increases Postprandial HDL Cholesterol and Insulin in Obese Adults with Type 2 Diabetes after Consumption of a High-Fat Breakfast

BACKGROUND: Dietary cocoa is an important source of flavonoids and is associated with favorable cardiovascular disease effects, such as improvements in vascular function and lipid profiles, in nondiabetic adults. Type 2 diabetes (T2D) is associated with adverse effects on postprandial serum glucose, lipids, inflammation, and vascular function.

OBJECTIVE: We examined the hypothesis that cocoa reduces metabolic stress in obese T2D adults after a high-fat fast-food-style meal.

METHODS: Adults with T2D [n = 18; age (means ± SEs): 56 ± 3 y; BMI (in kg/m(2)): 35.3 ± 2.0; 14 women; 4 men) were randomly assigned to receive cocoa beverage (960 mg total polyphenols; 480 mg flavanols) or flavanol-free placebo (110 mg total polyphenols; <0.1 mg flavanols) with a high-fat fast-food-style breakfast [766 kcal, 50 g fat (59% energy)] in a crossover trial. After an overnight fast (10-12 h), participants consumed the breakfast with cocoa or placebo, and blood sample collection [glucose, insulin, lipids, and high-sensitivity C-reactive protein (hsCRP)] and vascular measurements were conducted at 0.5, 1, 2, 4, and 6 h postprandially on each study day. Insulin resistance was evaluated by homeostasis model assessment.

RESULTS: Over the 6-h study, and specifically at 1 and 4 h, cocoa increased HDL cholesterol vs. placebo (overall Δ: 1.5 ± 0.8 mg/dL; P ≤ 0.01) but had no effect on total and LDL cholesterol, triglycerides, glucose, and hsCRP. Cocoa increased serum insulin concentrations overall (Δ: 5.2 ± 3.2 mU/L; P < 0.05) and specifically at 4 h but had no overall effects on insulin resistance (except at 4 h, P < 0.05), systolic or diastolic blood pressure, or small artery elasticity. However, large artery elasticity was overall lower after cocoa vs. placebo (Δ: -1.6 ± 0.7 mL/mm Hg; P < 0.05), with the difference significant only at 2 h.

CONCLUSION: Acute cocoa supplementation showed no clear overall benefit in T2D patients after a high-fat fast-food-style meal challenge. Although HDL cholesterol and insulin remained higher throughout the 6-h postprandial period, an overall decrease in large artery elasticity was found after cocoa consumption. This trial was registered at clinicaltrials.gov as NCT01886989.

EFFECT OF DIFFERENT STORAGE CONDITIONS ON NUTRITIONAL AND QUALITY PARAMETERS OF 'SWEETHEART' CHERRY.

Abstract The sweet cherry ‘Sweetheart’, although having a short shelf life, is highly appreciated by consumers due to its organoleptic characteristics. Different storage methods were tested to study the maintenance of quality during a period of 27 days: 1) cold (air at 1°C and 95% relative humidity) (CC), 2) cold and polypropylene film bags (1°C and 95% relative humidity) (MA) and 3) cold and controlled atmosphere (1°C, 95% RH, 10% CO2 and 8% O2) (CA). Quality parameters tested included external colour (L*, a*, b*), total soluble solids (TSS), and titratable acidity (TA). To evaluate nutritional quality anthocyanins, total antioxidant activity, and total phenolics were measured. Results allow us to say that phenolic compounds were relatively stable and similar during storage in CC and MA. Cherries stored under CA conditions presented lowest concentrations of phenolic compounds. Phenolic compounds, total anthocyanins and antioxidant activity were inversely correlated with values of colour coordinates. Considering all the evaluations done during this work it is unquestionable that fruits stored in controlled atmosphere conditions had significantly different quality.

Effect of storage on physical-chemical properties and phenolics of sweet cherry from São Julião region.

Effect of storage on physical-chemical properties and phenolics of sweet cherry from São Julião region. A.C. Agulheiro-Santos1, F. Vieira1, D. Gonzalez2, M. Lozano2, V. Palma1, A.E. Rato1 1Universidade de Évora. Instituto de Ciências Agrárias e Ambientais Mediterrânica (ICAAM). 7000 Évora, Portugal. 2Centro de Investigaciones Científicas y Tecnológicas de Extremadura (CICYTEX). Ctra. San Vicente. Finca Santa Engracia. 06071 Badajoz, Spain. Worldwide the consumption of fruit and vegetables is increasing due to the dietary guidelines recommended by nutritionist. Because of their high content on phenols, vitamins, mineral and antioxidants, berry fruits are consumed not only in fresh forms but also as processed and derivative products such as juices, yogurts, jellies and dried fruits. As a high consumed red fruit, sweet cherry has been the focus on some studies, mainly regarding bioactive compounds content. “Sweetheart” cherries from São Julião region (Alentejo, Portugal) from two different production campaigns were kept in different storage conditions in order to evaluate both the environmental and storage effect on some physical-chemical properties and phenolics. Cold conditions - Cold (1 ºC, 95% RH) and modified atmosphere - MA (1 ºC, 95% RH with micro-perforated bags of Pplus®, Sidlaw Packaging, Bristol, UK) were tested. In order to establish the appropriate storage conditions, individual phenolic acids and physical-chemical properties were analysed during two consecutive years. Results show a general decrease on phenolic compounds content between cherries from both years. It is also observed that MA conditions do not affect significantly both phenolics and physical-chemical parameters when compared with Cold conditions. Additionally, it is observed similar behaviour on Cold and MA sweet cherries regarding its pH, total soluble solids content (TSS), titratable acidity (TA) and colour and individual phenols during storage time. Concluding, these results show, as expected, changes between cultivars which may be correlated with the environmental conditions on different years. Keywords: sweet cherry, postharvest, phenols, physical-chemical, storage conditions.

Relação do aroma e da espuma dos vinhos espumantes com o potencial enológico das uvas e dos vinhos

Os espumantes produzidos segundo o método Champanhês são obtidos após uma segunda fermentação em garrafa. Quando o vinho é vertido no copo, o CO2 produzido é libertado, sendo a espuma formada o resultado da sua interacção com os constituintes do vinho. A quantidade e a estabilidade da espuma do vinho espumante estão relacionadas com a sua composição química. Para além da espuma, o aroma é também um parâmetro importante de qualidade na apreciação geral de um vinho espumante. O aroma de um vinho espumante provém do contributo das uvas assim como do processo fermentativo. Dependendo do estado de maturação da uva, o contributo dos compostos voláteis para o aroma é diferente. Em virtude da vindima para os vinhos espumantes ser realizada antes da vindima para os vinhos maduros, dependendo da variedade, as uvas poderão não ser colhidas na expressão máxima do seu aroma, podendo verificar-se uma perda significativa do seu potencial varietal volátil. O objectivo desta dissertação é relacionar o aroma e a espuma dos vinhos espumantes com o potencial enológico das uvas e dos vinhos. Para isso, foi estudada a composição volátil das duas castas principais da Bairrada, a casta branca Fernão-Pires (FP) e a casta tinta Baga (BG), sendo estas duas das castas usadas para a produção de espumante. Para estudar a composição volátil das uvas durante a maturação, com vista a avaliar este efeito na expressão máxima de compostos voláteis, foi optimizada para este propósito a metodologia de microextracção em fase sólida em espaço de cabeça (HS-SPME). As uvas foram colhidas semanalmente, em duas vinhas, do pintor à pós-maturidade sendo posteriormente analisadas pela metodologia de HS-SPME seguida de cromatografia de gás acoplada à espectrometria de massa com quadrupolo (GC–qMS). No caso das uvas BG, observou-se um aumento acentuado na expressão máxima de compostos voláteis próximo da maturidade da uva determinada pelo teor em açúcar e acidez titulável, mantendo-se constante durante a pós-maturidade. Na determinação do perfil volátil das uvas ao longo da maturação foram identificados 66 compostos varietais nas uvas provenientes de uma vinha (Pedralvites) e 45 da outra vinha (Colégio). Em ambas as vinhas foram identificados 23 sesquiterpenóides, 13 monoterpenóides, 6 norisoprenóides, 2 álcoois aromáticos e 1 diterpenóide. Os sesquiterpenóides, devido à sua abundância em número e em área cromatográfica, podem ser considerados marcadores da casta BG. As uvas FP apresentaram um comportamento diferente do das uvas BG, sendo a expressão máxima de compostos voláteis expressa durante um curto período de tempo (1 semana), que coincide com a maturidade da uva. Depois de atingido este pico, observa-se uma diminuição drástica logo na semana seguinte. Este comportamento foi observado em ambas as vinhas, onde foram identificados 20 compostos voláteis varietais e 5 pré-fermentativos (álcoois e aldeídos em C6). Estes resultados mostram que quando estas castas são colhidas precocemente (1 semana antes da maturidade) para a produção de espumante, é observada uma redução significativa do potencial volátil que é expresso na maturidade. Para a análise da composição volátil dos vinhos espumantes foi optimizada uma metodologia de microextracção que permite usar uma maior quantidade de fase estacionária, a extracção sorptiva em barra de agitação (SBSE). O método foi optimizado usando 10 padrões de compostos voláteis representativos das principais famílias químicas presentes no vinho, nomeadamente, ésteres, monoterpenóides, sesquiterpenóides, norisoprenóides em C13 e álcoois. O método proposto apresenta uma boa linearidade (r2 > 0,982) e a reprodutibilidade varia entre 8,9 e 17,8%. Os limites de detecção para a maioria dos compostos é bastante baixo, entre 0,05 e 9,09 μg L-1. O método foi aplicado para a análise da composição volátil dos vinhos espumantes. Dentro dos vinhos espumantes analisados, foi estudada a influência da casta, do tipo de solo e do estado de maturação das uvas na sua composição volátil. A casta FP pode dar origem a vinhos com maior potencial de aroma do que a casta BG. Relativamente à avaliação dos diferentes estados de maturação, verificou-se que as uvas da maturidade e as da colheita tardia (uma semana depois da maturidade) deram origem aos vinhos com maior quantidade de compostos voláteis. Para os três tipos de solo estudados (arenoso, argiloso e argilo-calcário), o vinho obtido a partir de uvas colhidas no solo argilo-calcário foi o que mostrou a maior concentração de compostos voláteis varietais. A espuma destes vinhos espumantes foi também avaliada quanto à sua quantidade máxima (HM) e tempo de estabilidade (TS). O vinho espumante que apresentou um maior TS foi o vinho produzido a partir da casta FP proveniente de uma colheita tardia e solo argiloso. Os vinhos provenientes dos solos arenosos e argilo-calcários são os que apresentaram valores mais baixos de TS. Com vista a avaliar quais os conjuntos de moléculas do vinho que estão relacionados com as propriedades da espuma e possíveis sinergismos entre eles, para cada vinho espumante foi separada a fracção hidrofóbica de baixo peso molecular (MeLMW), a fracção de elevado peso molecular (HMW) e duas fracções de peso molecular intermédio (AqIMW e MeIMW). As propriedades da espuma dos vinhos modelo, reconstituídos com estas fracções e suas misturas, foram avaliadas. A combinação da fracção HMW com a MeLMW aumentou o TS 2,7 vezes quando comparado com o observado para a fracção HMW isoladamente, produzindo um efeito sinergético. Este aumento do TS ainda foi maior quando se combinou a fracção HMW com as subfracções obtidas a partir da fracção MeLMW, principalmente para as fracções menos apolares. A subfracção hidrofóbica menos apolar foi caracterizada por espectrometria de massa de ionização por electrospray (ESI-MS/MS) tendo sido identificada uma série de oligómeros de polietileno glicol e um potencial composto tensioactivo, o 8-hidroxi-tridecanoato de dietilenoglicolglicerilacetato. A fracção MeLMW foi também isolada da espuma do vinho espumante e caracterizada por ESI-MS/MS, permitindo identificar vários compostos potenciais tensioactivos, nomeadamente, dois monoacilgliceróis e quatro derivados de ácidos gordos com gliceriletilenoglicol. Estes resultados confirmam que estes compostos relacionados com a estabilidade da espuma existem em maior número na espuma do que no vinho. O vinho foi ainda fraccionado em 12 grupos de moléculas: 3 fracções de manoproteínas, 3 de arabinogalactanas, 3 de misturas de polissacarídeos, proteínas e compostos fenólicos e 3 fracções de peso molecular intermédio e baixo, compostas por uma mistura de hidratos de carbono, peptídeos e compostos fenólicos. Foram usados vinhos modelo reconstituídos com cada uma das fracções isoladas na concentração em que estas se encontraram no vinho. Foram também efectuados ensaios com soluções modelo dez vezes mais concentradas e com misturas de algumas das fracções. Todas as soluções formadas foram avaliadas quanto às propriedades da espuma. O aumento da concentração para dez vezes faz com que a solução contendo a fracção rica em manoproteínas (MP1) aumente para mais do dobro a HM e 7,4 vezes mais o TS. A combinação entre a fracção MP1 e a MeLMW produziu um aumento significativo nos parâmetros de HM e TS. A combinação da fracção HMW (manoproteínas com baixo teor em proteína) com a MeLMW (tensioactivos derivados de ácidos gordos com gliceriletilenoglicol) contém os compostos chave de um vinho espumante para se obter uma maior quantidade e estabilidade da espuma.

Matéria húmica de sapal: variações estruturais e complexação com o cobre

No presente trabalho foram estudadas as variações na composição, estrutura e comportamento das substâncias húmicas sedimentares (SHS), promovidas pela presença de duas espécies de plantas da família Chenopodiacea, presentes nos sapais da Ria de Aveiro: a Halimione portulacoides e a Arthrocnemum fruticosum. Para além das variações espaciais horizontais, foram investigadas as variações ao longo de um perfil de profundidades. Desta forma, para além da camada superficial (0-10 cm) de sedimentos com diferentes espécies de plantas e sem plantas, também foram investigadas camadas de sedimentos intermédia (20-25 cm) e profunda (45-50 cm). Para a extracção das SHS recorreu-se a uma pequena modificação do método proposto pela International Humic Substances Society (IHSS) para extracção e purificação de substâncias húmicas de solos. As SH extraídas foram caracterizadas através dos métodos espectroscópicos de absorção no ultravioleta visível, de fluorescência molecular síncrona, de absorção no infravermelho com transformadas de Fourier (FTIR) e de RMN 13C em estado sólido. Estas técnicas de caracterização foram complementadas pela análise elementar e termogravimetria. Em algumas amostras, foram ainda determinados o conteúdo em alguns metais por ICP-AES e o conteúdo funcional ácido por titulações potenciométricas. Após exaustiva caracterização das amostras de AH, procedeu-se ao estudo da sua capacidade de complexação com o cobre, recorrendo a titulações monitorizadas por fluorescência molecular síncrona. Os resultados revelaram que a colonização de sedimentos por plantas vasculares superiores conduz a uma alteração profunda no ambiente sedimentar e que esta é reflectida na diagénese das substâncias húmicas sedimentares, tendo-se observado variações a uma pequena escala espacial. O estudo deste tipo de variações nunca tinha sido efectuado em trabalhos anteriores. Nos ácidos fúlvicos detectaram-se diferenças na composição e estrutura das amostras correspondentes às camadas superiores de sedimentos, reflectindo a presença de diferentes colonizações vegetais. Relativamente aos ácidos húmicos, foi possível classificá-los em dois tipos distintos. Os AH do tipo I correspondem aos sedimentos superficiais e intermédios dos locais com plantas. Neste tipo de AH verificou-se uma incorporação de polissacarídeos e estruturas peptídicas, em estados de humificação pouco desenvolvidos. Os AH do tipo II correspondem aos sedimentos mais profundos de todos os locais e aos intermédios do local sem plantas e caracterizam-se por um maior grau de humificação e polimerização, um maior conteúdo aromático e de estruturas conjugadas e um maior conteúdo de grupos carboxílicos. Essas diferenças estruturais conduzem a diferentes comportamentos ácido/base e de complexação com o cobre. Assim, os AH do tipo I, que apresentam sinais espectroscópicos mais baixos associados a grupos carboxílicos e fenólicos, têm menor conteúdo de grupos funcionais ácidos e menor capacidade de complexação com o cobre quando se consideram ligandos característicos de unidades aromáticas conjugadas. Relativamente aos valores de log K dos complexos de AHS com o cobre, as amostras representativas da camada superficial dos sedimentos com plantas apresentaram valores superiores aos das restantes amostras de AH estudadas, cujos valores de log K são similares entre si. Atendendo aos resultados de análise elementar e espectroscópica, este facto pode estar associado à presença de compostos de azoto não peptídicos. Quanto a outros ligandos para o cobre, nomeadamente os representativos de estruturas peptídicas contendo o aminoácido triptofano e estruturas aromáticas simples, não foi possível obter resultados conclusivos. Dado que os ácidos húmicos do tipo I demonstraram um maior conteúdo peptídico e menor conteúdo aromático, o estudo destes ligandos torna-se importante para compreender melhor o efeito da presença de plantas nos sedimentos de sapal sobre o comportamento dos ácidos húmicos sedimentares como ligandos para o cobre. Refere-se ainda que foram detectadas certas especificidades na variação das características do sedimento e das substâncias húmicas com a profundidade nos diferentes locais estudados que não podem ser explicadas meramente com a presença de material vegetal oriundo de diferentes espécies de plantas, requerendo um conhecimento mais aprofundado das comunidades bentónicas e do ambiente físico-químico do sedimento.

Characterization of bioactive compounds of dealcoholized wine: valuation of distillation process

O vinho tinto é uma importante fonte de compostos fenólicos com atividade antioxidante e que estão relacionados com a prevenção de doenças cardiovasculares e cancro. Estes compostos são um sub-produto do processo de destilação vínica utilizado para produzir aguardente necessária para a produção de Vinho do Porto. Esta tese tem como objetivo valorizar os compostos fenólicos resultantes das destilarias de vinho, através do estudo da sua composição, das interações com o material polimérico do vinho, da sua estabilidade durante o armazenamento e avaliação dos seus potenciais efeitos biológicos in vitro. Isto irá permitir definir aplicações para estes compostos como ingredientes alimentares com propriedades funcionais. Dois vinhos tintos (RW1 e RW2) foram utilizados como fonte de compostos fenólicos. A fim de estudar estes compostos, cada vinho foi evaporado à pressão atmosférica, permitindo obter o respetivo vinho desalcolizado (DW1 e DW2). Os polissacarídeos e compostos fenólicos presentes nos vinhos desalcolizados foram fracionados por extração em fase sólida utilizando cartuchos C18 sep-pak. A fração hidrofóbica, rica em compostos fenólicos, foi separada em frações ricas em ácidos fenólicos, em procianidinas e em antocianinas, as quais foram usadas para avaliar a sua contribuição para a atividade antioxidante total e caracterização fenólica detalhada dos DW. Foram obtidas quantidades comparáveis de compostos fenólicos totais (1.3 g/L para RW1 e DW1, e 3.1 para RW2 e DW2), de taninos (1.2 g/L para RW1 e DW1 e 1.6 para RW2 e DW2) e de antocianinas (0.24 g/L para RW1 e DW1 e 0.41 para RW2 e DW2) para os vinhos e para os respetivos vinhos desalcolizados. A determinação da atividade antioxidante de RW e DW pelos métodos do DPPH e ABTS também originou valores semelhantes, permitindo inferir que o processo de destilação realizado não promoveu uma perda relevante de compostos fenólicos. A atividade antioxidante total de vinho deveu-se essencialmente à fração rica em antocianinas. Os dois DW foram dialisados para se obter o material polimérico dos vinhos (WPM1 e WPM2). O WPM1 e WPM2 apresentavam 1.1 e 1.3 g/L de material sólido, respetivamente. O WPM (WPM1 e WPM2) era composto por polissacarídeos (31 e 36%), proteínas (10 e 12%) e também por compostos fenólicos (32 e 43%). A análise de açúcares mostrou que as manoproteínas e as arabinogalactanas eram os principais polissacarídeos presentes. A extração do WPM com metanol deu origem a um material insolúvel em metanol (PMi) e a uma fração solúvel em metanol, que continuava a conter hidratos de carbono e compostos fenólicos, mostrando uma forte interação entre estes compostos. Para determinar a energia de ativação (Ea) da libertação dos compostos fenólicos de fracções de material polimérico do vinho, foram realizadas diálises do DW, WPM e PMi, utilizando-se quatro concentrações diferentes, a cinco temperaturas (5-40 °C). O valor da Ea foi 25 para o WPM e 61 kJ/mol para o PMi, mostrando que os compostos fenólicos do vinho podem estar associados de forma diferente à matriz polimérica e que uma fração pode estar, ainda, fortemente associada a esta matriz. A fim de avaliar a possível existência de interações seletivas com os compostos fenólicos, o WPM foi fracionado, permitindo a obtenção de uma fração rica em manoproteínas (MP), através de uma cromatografia de afinidade com concanavalina A e 3 frações ricas em arabinogalactanas (AG0, AG1 e AG2) obtidas por cromatografia de troca aniónica. Foi avaliada a difusão de nove antocianinas monoméricas através de uma membrana de diálise, em presença do WPM, e das frações ricas em MP e em AG. A diálise dos compostos fenólicos livres do vinho foi realizada como ensaio em branco. Todas as frações poliméricas mostraram capacidade para reter as antocianinas, embora em diferente extensão. Foi observada uma capacidade de retenção maior para as antocianinas acilglucosiladas do que para as antocianinas glucosiladas. A fração rica em AG teve uma maior contribuição para a capacidade de retenção das antocianinas pelo material polimérico vinho do que a fração rica em MP, principalmente quando as antocianinas estavam acetiladas. Com o objetivo de estudar formas para preservar, a longo prazo, as propriedades antioxidantes dos compostos fenólicos, o extrato de compostos fenólicos (PCE), em pó, foi armazenado em diferentes condições de luz e atmosfera, à temperatura ambiente durante 1 ano. Observou-se que o PCE armazenado no escuro, dentro de um exsicador sob atmosfera de azoto, preservou 95% da atividade antioxidante inicial. Também foram avaliadas as melhores condições para preservar as antocianinas quando em solução, armazenadas a duas temperaturas (5 e 30 ºC) durante 3 meses. A adição de 0.5 g/L de uma fração rica em polissacarídeos a um vinho armazenado a 30 ºC promoveu a proteção das antocianinas, especialmente das antocianinas cumaroiladas. Os potenciais efeitos biológicos dos compostos fenólicos foram avaliados em diferentes sistemas celulares in vitro utilizando as seguintes frações: WPM, WPS (polissacarídeos do vinho), WPC (compostos fenólicos do vinho), PA-E (fração rica em ácidos fenólicos), PR-E (fração rica em procianidinas) e APP-E (fração rica em antocianinas e procianidinas poliméricas). Foi observada uma maior viabilidade celular quando as células do carcinoma do cólon HT-29 foram expostas a dois agentes oxidantes (radiação UV e H2O2) em presença das frações PR-E e APP-E. Além disso, os extratos WPS, WPC, PR-E e APP-E mostraram propriedades anti-inflamatórias, avaliadas pela inibição da produção de NO por células de macrófagos RAW264.7, sendo o extrato APP-E (0.19 mg/mL) o que exibiu a maior capacidade anti-inflamatória. A fim de elucidar as propriedades antioxidantes dos extratos do vinho em células humanas, os glóbulos vermelhos (RBC) foram selecionados como um modelo metabolicamente simples. Os extratos WPM, WPS, WPC, PR-E, e APP-E mostraram efeito anti-hemolítico para a hemólise dos RBC provocada pelo peróxido de hidrogénio (H2O2) e pelo di-hidrocloreto de 2,2'-azo-bis(2-diaminopropano) (AAPH). Os resultados obtidos permitem concluir que o processo de desalcoolização dos vinhos à pressão atmosférica, preservou as principais características antioxidantes dos compostos fenólicos. Estes compostos podem contribuir para a defesa das células contra agentes oxidantes, nomeadamente por terem um potencial de atividades anti-inflamatória e anti-hemolítica, promovendo a viabilidade celular. A interação dos compostos fenólicos do vinho com o material polimérico permite inferir uma dosagem contínua e gradual das antocianinas vinho tinto após a sua ingestão, contribuindo para um período mais longo da sua exposição e, como consequência, dos seus potenciais benefícios para a saúde.