997 resultados para quenching


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We tested the hypothesis that light activation of ribulose-1,5-bisphosphate carboxylase/oxygenase (Rubisco) is inhibited by moderately elevated temperature through an effect on Rubisco activase. When cotton (Gossypium hirsutum L.) or wheat (Triticum aestivum L.) leaf tissue was exposed to increasing temperatures in the light, activation of Rubisco was inhibited above 35 and 30°C, respectively, and the relative inhibition was greater for wheat than for cotton. The temperature-induced inhibition of Rubisco activation was fully reversible at temperatures below 40°C. In contrast to activation state, total Rubisco activity was not affected by temperatures as high as 45°C. Nonphotochemical fluorescence quenching increased at temperatures that inhibited Rubisco activation, consistent with inhibition of Calvin cycle activity. Initial and maximal chlorophyll fluorescence were not significantly altered until temperatures exceeded 40°C. Thus, electron transport, as measured by Chl fluorescence, appeared to be more stable to moderately elevated temperatures than Rubisco activation. Western-blot analysis revealed the formation of high-molecular-weight aggregates of activase at temperatures above 40°C for both wheat and cotton when inhibition of Rubisco activation was irreversible. Physical perturbation of other soluble stromal enzymes, including Rubisco, phosphoribulokinase, and glutamine synthetase, was not detected at the elevated temperatures. Our evidence indicates that moderately elevated temperatures inhibit light activation of Rubisco via a direct effect on Rubisco activase.

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Al toxicity is a major problem that limits crop productivity on acid soils. It has been suggested that Al toxicity is linked to changes in cellular Ca homeostasis and the blockage of plasma membrane Ca2+-permeable channels. BY-2 suspension-cultured cells of tobacco (Nicotiana tabacum L.) exhibit rapid cell expansion that is sensitive to Al. Therefore, the effect of Al on changes in cytoplasmic free Ca concentration ([Ca2+]cyt) was followed in BY-2 cells to assess whether Al perturbed cellular Ca homeostasis. Al exposure resulted in a prolonged reduction in [Ca2+]cyt and inhibition of growth that was similar to the effect of the Ca2+ channel blocker La3+ and the Ca2+ chelator ethyleneglycol-bis(β-aminoethyl ether)-N,N′-tetraacetic acid. The Ca2+ channel blockers verapamil and nifedipine did not induce a decrease in [Ca2+]cyt in these cells and also failed to inhibit growth. Al and La3+, but not verapamil or nifedipine, reduced the rate of Mn2+ quenching of Indo-1 fluorescence, which is consistent with the blockage of Ca2+- and Mn2+-permeable channels. These results suggest that Al may act to block Ca2+ channels at the plasma membrane of plant cells and this action may play a crucial role in the phytotoxic activity of the Al ion.

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Single-molecule studies of the conformations of the intact β2 adrenergic receptor were performed in solution. Photon bursts from the fluorescently tagged adrenergic receptor in a micelle were recorded. A photon-burst algorithm and a Poisson time filter were implemented to characterize single molecules diffusing across the probe volume of a confocal microscope. The effects of molecular diffusion and photon number fluctuations were deconvoluted by assuming that Poisson distributions characterize the molecular occupation and photon numbers. Photon-burst size histograms were constructed, from which the source intensity distributions were extracted. Different conformations of the β2 adrenergic receptor cause quenching of the bound fluorophore to different extents and hence produce different photon-burst sizes. An analysis of the photon-burst histograms shows that there are at least two distinct substates for the native adrenergic membrane receptor. This behavior is in contrast to one peak observed for the dye molecule, rhodamine 6G. We test the reliability and robustness of the substate number determination by investigating the application of different binning criteria. Conformational changes associated with agonist binding result in a marked change in the distribution of photon-burst sizes. These studies provide insight into the conformational heterogeneity of G protein-coupled receptors in the presence and absence of a bound agonist.

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Xanthene dyes are known to form dimers with spectral characteristics that have been interpreted in terms of exciton theory. A unique aspect of H-type dimers is the fluorescence quenching that accompanies their formation. Using the principles of exciton theory as a guide, a series of protease substrates was synthesized with a xanthene dye on each side of the cleavage site. To bring the attached dyes into spatial proximity to form a dimer, the molecular design included structure determinant regions in the amino acid sequence. In addition, chromophores were chosen such that changes in absorption spectra indicative of exciton splitting were anticipated. Cleavage of the peptides by a protease resulted in disruption of the dimers and indeed significant absorption spectral changes were observed. Furthermore, substrate cleavage was accompanied by at least an order of magnitude increase in fluorescence intensity. This has allowed determination of intracellular elastase activity using a fluorescence microscope equipped with standard optics.

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The adsorption of cationic organic dyes (methylene blue, thionine, and thiopyronine) on Qbeta bacteriophage was studied by UV-visible and fluorescence spectroscopy. The dyes have shown a strong affinity to the virus and some have been used as sensitizers for photo-induced inactivation of virus. In the methylene blue concentration range of 0.1-5 microM and at high ratios of dye to virus (greater than 1000 dye molecules per virion), the dyes bind as aggregates on the virus. Aggregation lowers the efficiency of photoinactivation because of self-quenching of the dye. At lower ratios of dye to virus (lower than 500 dye molecules per virion), the dye binds to the virus as a monomer. Fluorescence polarization and time-resolved studies of the fluorescence support the conclusions based on fluorescence quenching. Increasing the ionic strength (adding NaCl) dissociates bound dye aggregates on the virus and releases monomeric dye into the bulk solution.

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Phenomena that can be observed for a large number of molecules may not be understood if it is not possible to observe the events on the single-molecule level. We measured the fluorescence lifetimes of individual tetramethylrhodamine molecules, linked to an 18-mer deoxyribonucleotide sequence specific for M13 DNA, by time-resolved, single-photon counting in a confocal fluorescence microscope during Brownian motion in solution. When many molecules were observed, a biexponential fluorescence decay was observed with equal amplitudes. However, on the single-molecule level, the fraction of one of the amplitudes spanned from 0 to unity for a collection of single-molecule detections. Further analysis by fluorescence correlation spectroscopy made on many molecules revealed a process that obeys a stretched exponential relaxation law. These facts, combined with previous evidence of the quenching effect of guanosine on rhodamines, indicate that the tetramethylrhodamine molecule senses conformational transitions as it associates and dissociates to a guanosine-rich area. Thus, our results reveal conformational transitions in a single molecule in solution under conditions that are relevant for biological processes.

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Isolated guanine quadruplex structures have been described at high resolution both in solution and in the solid state. The existence of this unusual DNA structure in vivo and its biological significance remain to be determined. We describe the binding of 3,3'-diethyloxadicarbocyanine to dimeric hairpin guanine quadruplexes. This interaction results in a set of unique spectrophotometric signatures, none of which arises from binding to single strands or Watson-Crick duplexes. These unique signatures include a new absorbance peak (lambda max = 534 nm), an induced circular dichroism (lambda = 534-626 nm), a quenching of the dye fluorescence upon excitation with visible light, and strong energy transfer from DNA. This last effect provides the basis for detecting hairpin quadruplex structures in the presence of excess amounts of nonquadruplex DNA structures, such as single strands and Watson-Crick duplexes. The mechanism of quadruplex recognition by this dye is discussed, along with the possibility of using this dye as a probe for hairpin quadruplex structures in vitro and in vivo.

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Fluorescence spectroscopy was used to characterize blue light responses from chloroplasts of adaxial guard cells from Pima cotton (Gossypium barbadense) and coleoptile tips from corn (Zea mays). The chloroplast response to blue light was quantified by measurements of the blue light-induced enhancement of a red light-stimulated quenching of chlorophyll a fluorescence. In adaxial (upper) guard cells, low fluence rates of blue light applied under saturating fluence rates of red light enhanced the red light-stimulated fluorescence quenching by up to 50%. In contrast, added blue light did not alter the red light-stimulated quenching from abaxial (lower) guard cells. This response pattern paralleled the blue light sensitivity of stomatal opening in the two leaf surfaces. An action spectrum for the blue light-induced enhancement of the red light-stimulated quenching showed a major peak at 450 nm and two minor peaks at 420 and 470 nm. This spectrum matched closely an action spectrum for blue light-stimulated stomatal opening. Coleoptile chloroplasts also showed an enhancement by blue light of red light-stimulated quenching. The action spectrum of this response, showing a major peak at 450 nm, a minor peak at 470 nm, and a shoulder at 430 nm, closely matched an action spectrum for blue light-stimulated coleoptile phototropism. Both action spectra match the absorption spectrum of zeaxanthin, a chloroplastic carotenoid recently implicated in blue light photoreception of both guard cells and coleoptiles. The remarkable similarity between the action spectra for the blue light responses of guard cells and coleoptile chloroplasts and the spectra for blue light-stimulated stomatal opening and phototropism, coupled to the recently reported evidence on a role of zeaxanthin in blue light photoreception, indicates that the guard cell and coleoptile chloroplasts specialize in sensory transduction.

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Under conditions (0.2% CO2; 1% O2) that allow high rates of photosynthesis, chlorophyll fluorescence was measured simultaneously with carbon assimilation at various light intensities in spinach (Spinacia oleracea) leaves. Using a stoichiometry of 3 ATP/CO2 and the known relationship between ATP synthesis rate and driving force (Delta pH), we calculated the light-dependent pH gradient (Delta pH) across the thylakoid membrane in intact leaves. These Delta pH values were correlated with the photochemical (qP) and nonphotochemical (qN) quenching of chlorophyll fluorescence and with the quantum yield of photosystem II (phiPSII). At Delta pH > 2.1 all three parameters (qP, qN, and phiPSII) changed very steeply with increasing DeltapH (decreasing pH in the thylakoid). The observed pH dependences followed hexacooperative titration curves with slightly different pKa values. The significance of the steep pH dependences with slightly different pKa values is discussed in relation to the regulation of photosynthetic electron transport in intact leaves.

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In this paper I review the ways in which the glassy state is obtained both in nature and in materials science and highlight a "new twist"--the recent recognition of polymorphism within the glassy state. The formation of glass by continuous cooling (viscous slowdown) is then examined, the strong/fragile liquids classification is reviewed, and a new twist-the possibility that the slowdown is a result of an avoided critical point-is noted. The three canonical characteristics of relaxing liquids are correlated through the fragility. As a further new twist, the conversion of strong liquids to fragile liquids by pressure-induced coordination number increases is demonstrated. It is then shown that, for comparable systems, it is possible to have the same conversion accomplished via a first-order transition within the liquid state during quenching. This occurs in the systems in which "polyamorphism" (polymorphism in the glassy state) is observed, and the whole phenomenology is accounted for by Poole's bond-modified van der Waals model. The sudden loss of some liquid degrees of freedom through such weak first-order transitions is then related to the polyamorphic transition between native and denatured hydrated proteins, since the latter are also glass-forming systems--water-plasticized, hydrogen bond-cross-linked chain polymers (and single molecule glass formers). The circle is closed with a final new twist by noting that a short time scale phenomenon much studied by protein physicists-namely, the onset of a sharp change in d/dT ( is the Debye-Waller factor)--is general for glass-forming liquids, including computer-simulated strong and fragile ionic liquids, and is closely correlated with the experimental glass transition temperature. The latter thus originates in strong anharmonicity in certain components of the vibrational density of states, which permits the system to access the multiple minima of its configuration space. The connection between the anharmonicity in these modes, vibrational localization, the Kauzmann temperature, and the fragility of the liquid is proposed as the key problem in glass science.

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A correspondência AdS/CFT é uma notável ferramenta no estudo de teorias de gauge fortemente acopladas que podem ser mapeadas em uma descrição gravitacional dual fracamente acoplada. A correspondência é melhor entendida no limite em que ambos $N$ e $\\lambda$, o rank do grupo de gauge e o acoplamento de \'t Hooft da teoria de gauge, respectivamente, são infinitos. Levar em consideração interações com termos de curvatura de ordem superior nos permite considerar correções de $\\lambda$ finito. Por exemplo, a primeira correção de acoplamento finito para supergravidade tipo IIB surge como um termo de curvatura com forma esquemática $\\alpha\'^3 R^4$. Neste trabalho investigamos correções de curvatura no contexto da gravidade de Lovelock, que é um cenário simples para investigar tais correções pois as suas equações de movimento ainda são de segunda ordem em derivadas. Esse cenário também é particularmente interessante do ponto de vista da correspondência AdS/CFT devido a sua grande classe de soluções de buracos negros assintoticamente AdS. Consideramos um sistema de gravidade AdS-axion-dilaton em cinco dimensões com um termo de Gauss-Bonnet e encontramos uma solução das equações de movimento, o que corresponde a uma black brane exibindo uma anisotropia espacial, onde a fonte da anisotropia é um campo escalar linear em uma das coordenadas espaciais. Estudamos suas propriedades termodinâmicas e realizamos a renormalização holográfica usando o método de Hamilton-Jacobi. Finalmente, usamos a solução obtida como dual gravitacional de um plasma anisotrópico fortemente acoplado com duas cargas centrais independentes, $a eq c$. Calculamos vários observáveis relevantes para o estudo do plasma, a saber, a viscosidade de cisalhamento sobre densidade de entropia, a força de arrasto, o parâmetro de jet quenching, o potencial entre um par quark-antiquark e a taxa de produção de fótons.

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Foi realizado estudo sobre a influência da variação de alguns parâmetros do tratamento térmico de têmpera e revenimento, bem como aplicação de criogenia, na tenacidade a fratura do aço aeronáutico 300M, com a utilização da técnica de corpo cilíndrico com entalhe. Primeiramente, realizou-se a construção da curva de transição dúctil frágil, através de ensaio Charpy, para amostras submetidas a três tratamentos térmicos, 1 - Têmpera seguida de Revenimento, 2 - Têmpera seguida de criogenia e revenimento. Não foi observada influência significativa da aplicação da criogenia (tratamento de numero 2) na curva de transição dúctil-frágil em comparação com o tratamento térmico número 1. Em um segundo momento, com o auxílio da técnica de ensaio de corpo cilíndrico com entalhe, realizou-se a medição da tenacidade à fratura das amostras do aço 300M submetido a quatro diferentes tratamento térmicos, Q, V, C e D. Os tratamentos variavam entre si principalmente pela temperatura de austenitização. Os valores de dureza para as amostras submetidas a criogenia (V e D) foram maiores que as dos tratamentos sem criogenia (Q e C), e também apresentaram tenacidade à fratura menor. Com relação à temperatura de austenitização, observou-se que os tratamentos C e D, austenitizados a 980°C, propiciaram a completa dissolução de precipitados primários da matriz, elevando a tenacidade à fratura com relação aos tratamentos realizados na faixa de 870°C, Q e V, superando também os efeitos negativos para a tenacidade à fratura devido ao aumento no tamanho de grão.

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Ftalocianina de alumínio-cloro (AlClPc) é um fotossensibilizador de segunda geração em terapia fotodinâmica (TFD) caracterizado por seu caráter anfifílico e tendência de auto-agregação em meio aquoso, o que prejudica seu potencial de aplicação. O aCHC é um substrato de transportadores de monocarboxilato (MCT) superexpresso em células de MCF-7. Objetivando a solubilização da AlClPc e aumento de internalização em tecidos neoplásicos nos propomos aqui o uso de DSPC e DOPC em diferentes proporções para formar vesículas lipidicas mistas (LV) na presença de aCHC como sistemas veiculadores de fármaco. Lv foi preparado pelo método de injeção etanólica e formou vesículas de dimensões nanométricas (aproximadamente 100 nm) com bom índice de polidispersão, valores negativos de potencial zeta e estáveis em meio aquoso por mais de 50 dias. AlClPc se complexou com o fosfato das LV o que conferiu uma localização interfacial às moléculas de AlClPc como demonstrado pelos resultados de supressão de fluorescência. Medidas de anisotropia, fluorescência estática e resolvida no tempo corroboram com estes resultados e demonstram que a auto-agregação da AlClPc ocorre mesmo em lipossomas. Entretanto, a veiculação da AlClPc por LV em carcinoma de células escamosas oral (OSCC) levou a um processo de desagregação demonstrado por (FLIM). Este incrível comportamento é novo e aumenta o conhecimento científico sobre o mecanismo intracelular de ação de fotossensibilizadores em TFD. Em TFD, ambos os sistemas LVIII+AlClPc e LVIII+AlClPc+aCHC não apresentaram toxicidade no escuro no período de incubação de 3 h com as concentrações de lipídios, AlClPc e aCHC iguais a 0,15 mmol/L, 0,5 umol/L e 10,0 umol/L, respectivamente. De maneira inesperada, o sistema LVIII+AlClPc foi mais eficiente em TFD que o sistema LVIII+AlClPc+aCHC, devido ao caráter antioxidante do aCHC. Estes resultados abrem uma nova perspectiva do potencial uso de LV-AlClPc para o tratamento fotodinâmico.

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O desenvolvimento dos aços inoxidáveis Super-Martensíticos (SM) nasce da necessidade de implementar novas tecnologias, mais econômicas e amigáveis ao meio ambiente. Os aços inoxidáveis SM são uma derivação dos aços inoxidáveis martensíticos convencionais, diferenciando-se basicamente no menor teor de carbono, na adição de Ni e Mo. Foram desenvolvidos como uma alternativa para aços inoxidáveis duplex no uso de dutos para a extração de petróleo offshore em meados dos anos 90. Para que esses aços apresentem as propriedades mecânicas de resistência à tração e tenacidade é necessário que sejam realizados tratamentos de austenitização, seguido de têmpera, e de revenimento, onde, particularmente para este último, há várias opções de tempos e temperaturas. Como os tratamentos térmicos geram as propriedades mecânicas através de transformações de fase (precipitação) podem ocorrer alterações da resistência à corrosão. São conhecidos os efeitos benéficos da adição de Nb em aços inoxidáveis tradicionais. Por isso, o objetivo desta pesquisa foi estudar aços inoxidáveis SM contendo Nb. Foi pesquisada a influência da temperatura de revenimento sobre a resistência à corrosão de três aços inoxidáveis SM, os quais contêm 13% Cr, 5% Ni, 1% a 2% Mo, com e sem adições de Nb. No presente trabalho, foram denominados de SM2MoNb, SM2Mo e SM1MoNb, que representam aços com 2% Mo, 1% Mo e 0,11% Nb. Dado que os principais tipos de corrosão para aços inoxidáveis são a corrosão por pite (por cloreto) e a corrosão intergranular (sensitização), optou-se por determinar os Potenciais de Pite (Ep) e os Graus de Sensitização (GS) em função da temperatura de revenimento. Os aços passaram por recozimento a 1050°C por 48 horas, para eliminação de fase ferrita delta. Em seguida foram tratados a 1050 °C por 30 minutos, com resfriamento ao ar, para uniformização do tamanho de grão. A estrutura martensítica obtida recebeu tratamentos de revenimento em temperaturas de: 550 °C, 575 °C, 600 °C, 625 °C, 650 °C e 700 °C, por 2 horas. O GS foi medido através da técnica de reativação eletroquímica potenciodinâmica na versão ciclo duplo (DL-EPR), utilizando-se eletrólito de 1M H2SO4 + 0,01M KSCN. Para determinar o Ep foram realizados ensaios de polarização potenciodinâmica em 0,6M NaCl. Os resultados obtidos foram discutidos através das variações microestruturais encontradas. Foram empregadas técnicas de microscopia ótica (MO), microscopia eletrônica de varredura (MEV), simulação termodinâmica de fases através do programa Thermo-Calc e determinação de austenita revertida mediante difração de raios X (DRX) e ferritoscópio. A quantificação da austenita por DRX identificou que a partir de 600 °C há formação desta fase, apresentando máximo em 650 °C, e novamente diminuindo para zero a 700 °C. Por sua vez, o método do ferritoscópio detectou austenita nas condições em que a analise de DRX indicou valor nulo, sendo as mais críticas a do material temperado (sem revenimento) e do aço revenido a 700 °C. Propõe-se que tais diferenças entre os dois métodos se deve à morfologia fina da austenia retida, a qual deve estar localizada entre as agulhas de martensita. Os resultados foram discutidos em termos da precipitação de Cr23C6, Mo6C, NbC, fase Chi, austenita e ferrita, bem como das consequências do empobrecimento em Cr e Mo, gerados por tais microconstituintes. São propostos três mecanismos para explicar a sensitização: o primeiro é devido a precipitação de Cr23C6, o segundo a precipitação de fase Chi (rica em Cr e Mo) e o terceiro é devido a formação de ferrita durante o revenimento. O melhor desempenho quanto ao GS foi obtido para os revenimentos a 575 °C e 600°C, por 2 horas. Os resultados de Ep indicaram que o aço SM2MoNb, revenido a 575°C, tem o melhor desempenho quanto à resistência à corrosão por cloreto. Isso associado ao baixo GS coloca este aço, com este tratamento térmico, numa posição de destaque para aplicações onde a resistência à corrosão é um critério de seleção de material, uma vez que, segundo a literatura a temperatura de 575 °C está no intervalo de temperaturas de revenimento onde são obtidas as melhores propriedades mecânicas.

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A Araucaria angustifolia é uma conífera endêmica das regiões sul e sudeste do Brasil sendo considerada uma espécie em extinção devido ao extenso extrativismo madeireiro. Atualmente, existem inúmeros projetos visando o reflorestamento e o uso sustentável deste pinheiro. Em vista destes pontos, o estudo das propriedades dos componentes das folhas com o intuito da utilização destes com fins comerciais tornou-se de extrema importância. As suas folhas foram submetidas à extração com solventes e foram identificados seis biflavonóides majoritários, dentre estes a amentoflavona e a ginkgetina, que são apontados como agentes contra inflamações e artrites. A fração rica de biflavonóides (BFF) extraída da araucaria foi testada frente a sua atividade em proteger contra danos em biomoléculas provocadas por espécies reativas de oxigênio, capacidade em quelar metais e proteção contra raios UV. A capacidade do BFF em proteger contra danos provocados por espécies reativas de oxigênio foi comparado com compostos conhecidamente antioxidantes, como o α-tocoferol, Trolox®, quercetina, rutina e com padrões de biflavonóides, a amentoflavona e ginkgetina. O BFF demonstrou que possui uma constante de supressão do 1O2 (50 x 106 M-1s-1), superior ao da quercetina (9 x 106 M-1s-1) e foi o mais eficiente na proteção contra quebras de simples fita em DNA plasmidial, provocado por esta espécie reativa. Ainda em relação à proteção de DNA plasmidial o BFF foi capaz de proteger também contra estes danos provocados através da reação de Fenton, apesar de não demonstrar a mesma eficiência da quercetina que mostrou ser um potente protetor destes danos. O BFF protegeu contra lipoperoxidação em lipossomos de fosfatidilcolina induzida por raios UV e reação de Fenton. Em análises realizadas com espectrometria de massas foi observada a formação de complexos destes biflavonóides com íons metálicos como ferro, cobre e alumínio que possuem um papel importante na formação de radicais livres. Em relação à capacidade fotoprotetora do BFF, este inibiu a formação de dímeros de pirimidina que são apontados como causadores de câncer de pele induzidos, principalmente por radiação UV-B. Esta ação protetora foi superior àquela conferida ao p-metoxicinamato de octila, um conhecido fotoprotetor. Com o intuito de permitir a solubilização do BFF em soluções aquosas e assim, avaliar a ação do BFF em células, incorporou-se o BFF em ciclodextrina. Essa inclusão favoreceu a incorporação de BFF em células CV1-P na concentração aproximada de 0,4 µg/ml após 24 horas de incubação. Essa concentração incorporada não demonstrou ser tóxica para as células no teste com MTT. Assim, o BFF tem despertado grande interesse em relação ao seu potencial na utilização nas mais variadas áreas como cosmética, alimentos e fitoterápicos.