Análise química e atividades biológicas de Guatteria elliptica R. E. Fries (Annonaceae)

A espécie endêmica G. elliptica R. E. Fries não apresentava estudos fitoquímicos e biológicos detalhados na literatura. Assim, o objetivo desse trabalho foi avaliar a composição química e as propriedades biológicas dos óleos essenciais, extratos brutos, alcaloides totais, tortas, frações das tortas, amostras isoladas dessa espécie. O material vegetal foi coletado em Paranapiacaba (Santo André, SP, Brasil). O óleo essencial extraído das folhas por destilação à vapor apresentou um rendimento de 0,2%. A análise histológica das folhas encontrou óleo em células oleíferas localizadas no parênquima esponjoso. A composição do óleo (CG-EM) indicou espatulenol e óxido de cariofileno como compostos majoritários. Os alcaloides totais foram obtidos dos extratos brutos das folhas e dos galhos e analisados por CG-EM, identificando quatro aporfinas (nornuciferina, estefarina, corituberina e asimilobina) e duas protoberberinas (discretamina e caseadina). Os alcaloides totais foram fracionados em coluna cromatográfica ou por Extração em Fase Sólida e purificados por cromatografia em camada preparativa, originando duas amostras (Amostra 9 e 10). Na Amostra 9, foram identificados dois alcaloides aporfinicos nornuciferina e asimilobina (CG-EM e RMN-1H). Na Amostra 10, foram identificados (LC-EM/EM) cinco alcaloides aporfínicos (desidronantenina, glaunidina, liriodenina, N-óxido de oliverina e telikovina) e um alcaloide protoberberínico (caseadina). Caseadina, glaunidina, N-óxido de oliverina e telikovina não foram previamente identificados em Guatteria. Os resíduos dos extratos brutos livres de alcaloides foram fracionados pelo método de partição com solventes de polaridade crescente. Os extratos brutos e as frações acetato de etila e butanólicas de folhas e galhos apresentaram flavonoides (NP-PEG). Nos ensaios biológicos, a melhor atividade antioxidante (sequestro do radical DPPH) foi encontrada para a fração clorofórmica dos galhos (EC50=24,25±1,14 µg/mL) e a torta dos galhos (EC50=26,23±4,20 µg/mL). No ensaio antimicrobiano pelo método turbidimétrico a atividade mais importante foi obtida contra Staphylococcus aureus (ATCC 6538) para os alcaloides totais dos galhos (CIM/CBM=0,12±0,01/0,26 mg/mL) e das folhas (CIM/CBM=0,21±0,01/0,28 mg/mL), e fração hexânica das folhas (CIM/CBM=0,24±0,02/>1 mg/mL). Uma alta atividade antitumoral foi observada frente a células humanas de mama (MCF-7) para Amostra 10 (IC50=2,28±0,18 µg/mL), fração de acetato de etila das folhas (IC50=4,47±0,40 µg/mL), óleo essencial (IC50=7,01±0,23 µg/mL) e os alcaloides totais das folhas (IC50=9,32±0,36 µg/mL). Para as células de próstata (PC-3), foi encontrada atividade para a Amostra 10 (IC50=1,37±0,36 µg/mL) e o óleo essencial (IC50=5,32±0,35 µg/mL). A futura aplicação dos extratos e frações de G. elliptica como um agente antitumoral parece ser segura, pois mantiveram uma viabilidade celular maior do que 90% no ensaio de citotoxicidade com culturas de fibroblasto murino (BALB/c 3T3, ATCC CCL-163) nas concentrações onde a atividade antitumoral foi promissora (<30 µg/mL) contra MCF-7 e/ou PC-3.

Extração, determinação da composição fenólica e avaliação do potencial de desativação de espécies reativas de oxigênio e da atividade anti-inflamatória de resíduos de amendoim, pimenta-rosa e pimenta-do-reino

O setor agroindustrial tem se expandido muito nos últimos anos, levando o país a um aumento na geração de resíduos agroindustriais, sendo que a maior parte deles ainda é descartada no meio ambiente, sem tratamento adequado, ou utilizada na alimentação animal, destinos que a priori, não geram ganhos econômicos para a agroindústria além de representarem gargalos logísticos e ambientais na sua disposição. Nesse sentido, o presente trabalho teve como objetivos otimizar o processo de extração de compostos bioativos, avaliar in vitro as atividades antioxidante, por meio da desativação de espécies reativas de oxigênio, e anti-inflamatória, bem como determinar a composição fenólica dos resíduos agroindustriais a saber: película de amendoim (Arachis hypogaea) (cultivares IAC886 e IAC505), pimenta-rosa (Schinus terebinthifolius Raddi) e pimenta-do-reino (Piper Nigrum L). O processo de otimização da extração de compostos antioxidantes foi realizado utilizando dois processos de extração, extração convencional e subcrítica, em delineamento composto central rotacional, utilizando como variáveis a temperatura e tempo e a pressão e temperatura, respectivamente, com os solventes etanol 80%, água e propilenoglicol 80%. Durante o processo de otimização a atividade antioxidante foi avaliada pelo método de sequestro do radical ABTS. Os melhores resultados foram obtidos para a extração convencional com os solventes etanol 80%, água e propilenoglicol 80%. A película de amendoim (IAC505) apresentou as maiores atividades antioxidantes (1.396,67, 580,44 e 859,89 μmol.g-1 em equivalentes de trolox, para os solventes etanol 80%, água e propilenoglicol 80%, respectivamente). A partir dos resultados obtidos para os solventes testados, utilizando a extração convencional, foram feitas outras análises de atividade antioxidante considerando o tempo e temperatura ideal de extração. Foram realizadas análises de avaliação da capacidade de redução de Folin-Ciocalteau e potencial de desativação dos radicais livres sintéticos (DPPH e ABTS) e espécies reativas de oxigênio (radicais peroxila, superóxido e ácido hipocloroso). O solvente de extração que apresentou melhores resultados em todos os ensaios foi o etanol 80%, sendo, portanto o solvente utilizado nas análises subsequentes. A partir da definição do melhor sistema extrator foram realizadas análises da composição fenólica, por meio das técnicas de cromatografia líquida de alta eficiência em modo analítico (HPLC-RP), cromatografia gasosa acoplada com espectrometria de massas (GC-MS), e avaliação in vitro da atividade anti-inflamatória. Foram identificados nos resíduos estudados procianidinas B1 e B2, ácido p-cumárico, miricetina, ácido ferúlico, ácido siríngico, ácido sinápico, epicatequina e catequina. A pimenta-do-reino diminui significativamente os níveis de TNF-α e nitritos, reduzindo assim o processo inflamatório gerado. Os resultados obtidos neste trabalho demonstram que estes resíduos agroindústrias possuem grande potencial biológico, podendo assim ser melhores aproveitados tanto pela indústria de alimentos quanto pela indústria farmacêutica.

Química da matéria orgânica e pedogênese em Latossolos húmicos sob vegetação de cerrado

A matéria orgânica do solo (MOS) representa um importante reservatório de carbono (C) nos ecossistemas terrestres. O conteúdo de C estocado no solo pode ser liberado para a atmosfera na forma de CO2, com a decomposição da MOS, ou pode ser aumentado com a entrada de resíduos e retenção da MOS. Nesse sentido, é importante entender os mecanismos de estabilidade e retenção da MOS para predizer como os solos respondem a mudanças, quer sejam elas induzidas por alterações climáticas ou por práticas de manejo. Dentro dos Latossolos, classe que ocupa cerca de 32 % do território brasileiro, há aqueles que possuem horizonte A húmico hiper espesso e, portanto, com maior estoque de C. Aspectos sobre a origem, formação e preservação do horizonte A húmico destes solos em suas ocorrências em diferentes biomas ainda não foram completamente elucidados e estão estritamente ligados à fonte, dinâmica e mecanismos de preservação e distribuição da MOS no solo. O objetivo deste trabalho é entender a gênese da MO dos Latossolos húmicos que ocorrem no Bioma Cerrado, por meio da caracterização molecular pela técnica da pirólise acoplada à cromatografia gasosa e espectroscopia de massas (pirólise - CG/EM). Para isso, foram coletadas amostras dos horizontes A em dois perfis de Latossolos com horizonte A húmico (LH1, LH2) e um perfil de Latossolo com horizonte A moderado (solo de referência; LNH) situados em superfície de aplanamento adjacente à Serra do Espinhaço, no município de Grão Mogol - MG, sob clima tropical semi-úmido e vegetação de cerrado sensu strictu. Por meio da descrição morfológica dos solos em diferentes níveis de observação (campo, lupa e microscópio) procurou-se entender melhor os mecanismos de espessamento do horizonte A e a distribuição de partículas de carvão ao longo do perfil. As amostras dos horizontes foram submetidas ao fracionamento físico e extração da MOS, gerando as seguintes frações: fração leve livre (FLL); fração leve oclusa (FLO), fração extraível com NaOH (EXT) e resíduo (RES). A morfologia dos perfis evidencia a intensa e longa atividade biológica (fauna e raízes) a que esses solos foram e estão submetidos. Isso explica a abundância de microagregados e a consequente macropososidade elevada, assim como a ampla distribuição de fragmentos de carvão em todo o horizonte A, e parte do B, com dimensões milimétricas a submilimétricas, sugerindo a fragmentação destes ao longo do tempo. Foi evidenciado o maior conteúdo de carvões nos dois LHs em comparação ao LNH. A distribuição da MOS nas frações estudadas foi a mesma para os três perfis estudados: RES>EXT>FLL>FLO, que mostra a importância da fração RES para estes solos. Produtos da carbonização (Black carbon; BC: hidrocarbonetos poliaromáticos) foram mais abundantes na fração RES e FLO, no entanto, a maior diferença qualitativa entre a MOS de LHs e LNH diz respeito à abundância de BC na fração RES, que é maior em LHs do que LNH; confirmando a maior quantidade de carvões em LHs verificada na morfologia. Um índice de degradação do BC foi estabelecido com base em análise fatorial com os todas as frações estudadas e produtos poliaromáticos. Este índice, aplicado às frações EXT e RES, mostrou que a degradação do BC aumenta com a profundidade/idade, e não houve diferenças significativas entre os perfis estudados. Portanto, LHs provavelmente tem maior entrada de carvões, o que deve estar ligado a um histórico de maior incidência de incêndios ou maior abundância local de espécies arbóreas.

Active packaging for fresh food based on the release of carvacrol and thymol

Active packaging is becoming an emerging food technology to improve quality and safety of food products. One of the most common approaches is based on the release of antioxidant/antimicrobial compounds from the packaging material. In this work an antifungal active packaging system based on the release of carvacrol and thymol was optimized to increase the post-harvest shelf life of fresh strawberries and bread during storage. Thermal properties of the developed packaging material were determined by differential scanning calorimetry (DSC) and thermogravimetric analysis (TGA). Volatile compounds in food samples contained in active packaging systems were monitored by using headspace solid phase microextraction followed by gas chromatography analysis (HS-SPME-GC-MS) at controlled conditions. The obtained results provided evidences that exposure to carvacrol and thymol is an effective way to enlarge the quality of strawberries and bread samples during distribution and sale.

Ethnobotanical study of the sages used in traditional Valencian medicine and as essential oil: characterization of an endemic Salvia and its contribution to local development

Seven wild and cultivated Salvia species and two Phlomis species, used traditionally in Valencian medicine to treat a variety of external and internal ailments, were studied. New ethnobotanical data are provided, obtained from semistructured interviews with 34 people in the Valencian area. A seasonal characterization of the essential oil of a wild sage, Salvia blancoana Webb & Heldr. subsp. mariolensis Figuerola, by GC-FID and GC-MS was carried out as a means to ensure quality control of endemic traditional species such as this one, which has been commercialized by local industries. A comparison with the essential oil of Salvia lavandulifolia Vahl subsp.lavandulifolia allowed inclusion of the wild sage within the commercial 'Spanish sage' oil.

Determination of cyclic and linear siloxanes in wastewater samples by ultrasound-assisted dispersive liquid-liquid microextraction followed by gas chromatography-mass spectrometry

A fast, simple and environmentally friendly ultrasound-assisted dispersive liquid-liquid microextraction (USA-DLLME) procedure has been developed to preconcentrate eight cyclic and linear siloxanes from wastewater samples prior to quantification by gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS). A two-stage multivariate optimization approach has been developed employing a Plackett-Burman design for screening and selecting the significant factors involved in the USA-DLLME procedure, which was later optimized by means of a circumscribed central composite design. The optimum conditions were: extractant solvent volume, 13 µL; solvent type, chlorobenzene; sample volume, 13 mL; centrifugation speed, 2300 rpm; centrifugation time, 5 min; and sonication time, 2 min. Under the optimized experimental conditions the method gave levels of repeatability with coefficients of variation between 10 and 24% (n=7). Limits of detection were between 0.002 and 1.4 µg L−1. Calculated calibration curves gave high levels of linearity with correlation coefficient values between 0.991 and 0.9997. Finally, the proposed method was applied for the analysis of wastewater samples. Relative recovery values ranged between 71–116% showing that the matrix had a negligible effect upon extraction. To our knowledge, this is the first time that combines LLME and GC-MS for the analysis of methylsiloxanes in wastewater samples.

Formation of brominated pollutants during the pyrolysis and combustion of tetrabromobisphenol A at different temperatures

Tetrabromobisphenol A (TBBPA) is the most widely used brominated flame retardant worldwide. A detailed examination of the degradation products emitted during thermal decomposition of TBBPA is presented in the study. Runs were performed in a laboratory furnace at different temperatures (650 and 800 °C) and in different atmospheres (nitrogen and air). More than one hundred semivolatile compounds have been identified by GC/MS, with special interest in brominated ones. Presence of HBr and brominated light hydrocarbons increased with temperature and in the presence of oxygen. Maximum formation of PAHs is observed at pyrolytic condition at the higher temperature. High levels of 2,4-, 2,6- and 2,4,6- bromophenols were found. The levels of polybrominated dibenzo-p-dioxins and furans have been detected in the ppm range. The most abundant isomers are 2,4,6,8-TeBDF in pyrolysis and 1,2,3,7,8-PeBDF in combustion. These results should be considered in the assessment of thermal treatment of materials containing brominated flame retardants.

Biogas from MSW landfill: Composition and determination of chlorine content with the AOX (adsorbable organically bound halogens) technique

An exhaustive characterization of the biogas from some waste disposal facilities has been carried out. The analysis includes the main components (methane, carbon dioxide, nitrogen and oxygen) as well as trace components such as hydrogen sulphide, ammonia and VOCs (volatile organic compounds) including siloxanes and halogenated compounds. VOCs were measured by GC/MS (Gas Chromatography/Mass Spectrometry) using two different procedures: thermal desorption of the Tenax TA and Carbotrap 349 tubes and SPME (Solid Phase Micro-Extraction). A method has been established to measure the total halogen content of the biogas with the AOX (adsorbable organically bound halogens) technique. The equipment used to analyze the samples was a Total Organic Halogen Analyzer (TOX-100). Similar results were obtained when comparing the TOX (Total Organic Halogen) values with those obtained by GC/MS. The halogen content in all the samples was under 22 mg Cl/Nm3 which is below the limit of 150 mg/Nm3 proposed in the Spanish Regulations for any use of the biogas. The low chlorine content in the biogas studied, as well as the low content of other trace compounds, makes it suitable for use as a fuel for electricity generating engines.

Estudio de la descomposición térmica de tetrabromobisfenol A

Resumen de la comunicación presentada en el XIII Congreso Nacional de Ingeniería Química, Madrid, 18-20 noviembre 2010.

Desenvolvimento de um sistema de qualificação de TCA em solução aquosa por voltametria

A garantia da qualidade de produtos alimentares constitui um requisito fundamental no setor alimentar pelo que, na última década se tem assistido à intensificação do desenvolvimento e otimização de processos de controlo. O setor vinícola, em particular, tem essa permanente preocupação em relação à presença de contaminantes que possam conferir ao vinho outras características organoléticas consideradas como defeitos, nomeadamente, o 2,4,6-tricloroanisol (TCA). A presença de TCA no vinho, atribuída à migração a partir de rolhas de cortiça contaminadas com TCA, tem sido apontada como responsável pela ocorrência do referido defeito organolético do vinho, conhecido como “cheiro/gosto a mofo” ou “gosto a rolha”, o qual tem levado a perdas económicas bastante elevadas no setor vinícola mundial. O limite humano para a sua deteção sensorial é inferior a 5 ng/L, pelo que uma concentração reduzida de TCA no vinho é facilmente detetada pelo consumidor. Por este motivo, é de grande relevância para a indústria corticeira, nomeadamente para a indústria de produção de rolhas de cortiça para o engarrafamento de vinho, conseguir identificar a presença deste composto na rolha antes da sua utilização ou ainda nas pranchas de cortiça usadas na produção de rolhas, de modo a poderem ser implementadas medidas corretivas que permitam eliminar ou reduzir o teor de TCA nas mesmas, evitando assim a contaminação futura do vinho engarrafado. Diversas técnicas são utilizadas para detetar a presença do TCA no vinho ou em rolhas, sendo de especial relevância as baseadas em cromatografia gasosa com deteção por espectrometria de massa. Contudo, estas técnicas analíticas capazes de detetar e quantificar níveis de TCA da ordem dos ng/L, são em geral dispendiosas, requerendo equipamentos analíticos caros e pessoal técnico altamente qualificado, não sendo portáteis e por isso dificilmente aplicáveis in-situ, necessitando de um pré-tratamento das amostras complexo com a finalidade de extrair o TCA e concentrá-lo para posterior quantificação. Assim, este procedimento de deteção de TCA, tido como método de referência, não é uma solução economicamente viável para grande parte das pequenas e médias empresas corticeiras, sendo apenas aplicável a um reduzido número de amostras, o que limita a real deteção de contaminações de TCA na cortiça e nas rolhas fabricadas. Neste trabalho, utilizou-se a técnica de voltametria cíclica para detetar TCA na água de cozedura de pranchas de cortiça utilizadas para a produção de rolhas para engarrafamento de vinho. As análises foram realizadas à temperatura ambiente, em menos de 15 minutos, com reduzido uso de solventes orgânicos e sem qualquer pré-tratamento da amostra. A técnica proposta apresenta limites de deteção de 0,31 0,01 ng/L e de quantificação de 0,95 0,05 ng/L inferiores ao limiar de deteção humano. Ensaios realizados em soluções não contaminadas com TCA permitiram quantificar uma concentração de TCA da ordem do referido limite de quantificação (1,0 0,2 ng/L), o que confirma o desempenho satisfatório da metodologia proposta. Por outro lado, o método apresentou uma repetibilidade satisfatória (valores inferiores a 3%) quando aplicado a amostras reais de água de cozedura das pranchas de cortiça obtidas no processo industrial de produção de rolhas. Verificou-se ainda que os teores de TCA nas amostras aquosas determinados pela técnica proposta são concordantes com os obtidos por GC-MS (coeficiente de correlação igual a 0,98), o que confirma a precisão satisfatória da metodologia proposta. Assim, uma vez que esta nova abordagem é um método rápido, de baixo custo, portátil e de fácil utilização, pode ser visto como uma ferramenta alternativa e útil para aplicações industriais in-situ, permitindo a deteção de TCA numa fase inicial da produção de rolhas de cortiça. Esta técnica pode contribuir para a implementação mais eficaz de procedimentos de segregação da cortiça contaminada com o intuito de reduzir ou evitar futuras contaminações de vinho engarrafado com TCA.

(Table 1) Concentration and geological parameters of n-alkanes and n-alkenes in surface sediments from the Gulf of Gabes, Tunisia

Abstract Hydrocarbons in surface sediments were studied quantitatively and qualitatively in 18 stations along the coastline of Gabes Gulf in Tunisia. The results show that the total hydrocarbon levels vary along a wide range from 90 to 1,800 ppm. The GC-MS profiles of aliphatic hydrocarbons vary according to the stations and show that the hydrocarbons were derived from various sources. A special feature prevalent in several stations was identified: aliphatic hydrocarbons with distinctive chemical features. This includes a high abundance of even-numbered n-alkanes (n-C14 - n-C26, maximizing at n-C18, n-C20 and n-C22) and n-alk-1-enes (n-C14:1 - n-C24:1, maximizing at n-C16:1, n-C18:1, n-C20:1 and n-C22:1). This unusual predominance of even-numbered n-alkanes/alkenes is reported for the first time in the Gulf of Gabes and it thus contributes to the information on the rare occurrence of such distributions in the geosphere.

Sedimentology, organic geochemistry, and stable isotopes of core PS2138-1

We studied variations in terrigenous (TOM) and marine organic matter (MOM) input in a sediment core on the northern Barents Sea margin over the last 30 ka. Using a multiproxy approach, we reconstructed processes controlling organic carbon deposition and investigated their paleoceanographic significance in the North Atlantic-Arctic Gateways. Variations in paleo-surface-water productivity are not documented in amount and composition of organic carbon. The highest level of MOM was deposited during 25-23 ka as a result of scavenging on fine-grained, reworked, and TOM-rich material released by the retreating Svalbard/Barents Sea ice sheet during the late Weichselian. A second peak of MOM is preserved because of sorptive protection by detrital and terrigenous organic matter, higher surface-water productivity due to permanent intrusion of Atlantic water, and high suspension load release by melting sea ice during 15.9-11.2 ka.

Lithogenic and biogenic daily and annual particle fluxes on the Lomonosov Ridge of trap LOMO-2

Investigations of lithogenic and biogenic particle fluxes using long-term sediment traps are still very rare in the northern high latitudes and restricted to the arctic marginal seas and sub-arctic regions. Here, for the first time, data on the variability of fluxes of lithogenic matter, carbonate, opal, and organic carbon as well as biomarker composition from the central Arctic Ocean are presented for a one-year period. The study has been carried out on material obtained from a long-term mooring system equipped with two multi-sampling-traps (150 and 1550 m water depth) and deployed on the southern Lomonosov Ridge close to the Laptev Sea continental margin from September 1995 to August 1996. In addition, data from surface-sediments were included in the study to get more information about the flux and sedimentation of organic carbon in this area. Annual fluxes of lithogenic matter, carbonate, opal, and particulate organic carbon are 3.9 g/m**2/y, 0.8 g/m**2/y, 2.6 g/m**2/y, 1.5 g/m**2/y, respectively, at the shallow trap and 11.3 g/m**2/y, 0.5 g/m**2/y, 2.9 g/m**2/y, 1.05 g/m**2/y, respectively, at the deep trap. Both the shallow as well as the deep trap show significant differences in vertical flux values over the year. Higher values were found from mid-July to end of October (total flux of 75-130 mg/m**2/d in the shallow trap and 40-225 mg/m**2/d in the deep trap, respectively). During all other months, fluxes were fairly low in both traps (most total flux values <10 mg/m**2/d1). The interval of increased fluxes can be separated into (1) a mid-July/August maximum caused by increased primary production as documented in high abundances of marine biomarkers and diatoms, and (2) a September/October (absolute) maximum caused by increased influence of Lena river discharge indicated by maximum lithogenic flux and high portions of terrigenous/fluvial biomarkers in both traps. Here, total fluxes in the deep trap were significantly higher than in the shallow trap, suggesting a lateral sediment flux at greater depth. The lithogenic flux data also support the importance of sediment input from the Laptev Sea for the sediment accumulation on the Lomonosov Ridge on geological time scales, as indicated in sedimentary records from this region.