Estudo electroquímico de compostos naturais e semicondutores com possível utilização em células foto voltaicas

As células foto voltaicas orgânicas ou células de Gräetzel (depois do seu descobridor) são aparelhos para a colecta de energia solar que utilizam um semicondutor inorgânico e uma molécula orgânica. Dita molécula orgânica é capaz de excitar-se na presença de radiação electromagnética e ceder esta energia através da doação de electrões a este semicondutor. Embora estas estruturas e o seu processo de fabrico sejam relativamente pouco onerosas, o aproveitamento da energia solar é ainda muito baixo. Para além desta deficiência, os corantes sintéticos sofrem de “bleaching” ou então são reduzidos ou oxidados facilmente quando não conseguem transferir a energia que foi absorvida ou quando é difícil voltar ao estado original por dificuldades no completamento de circulação de electrões. Neste trabalho pretende-se então estudar o comportamento de moléculas e misturas complexas de moléculas com capacidade para serem excitadas pela luz solar. Como a dita xcitação promove a transferência de um electrão, este processo será seguido pela técnica de Voltametria cíclica. Como substâncias absorventes de luz utilizaremos compostos naturais (principalmente flavonóides) puros, ou então na forma de complexos naturais extraídos de algumas plantas. Estas misturas de corantes serão extractos aquosos (infusões) de casca de laranja e limão assim como extractos de folhas de cerejeira, com o objectivo de proporcionar lternativas aos flavonóides utilizados neste estudo. A caracterização voltamétrica desta célula é feita em diferentes formas de iluminação. Sobre a célula assim formada faz-se incidir rimeiro luz de lâmpadas fluorescentes, depois luz ultra violeta e por fim sem qualquer tipo de luz incidente. Na base do fabrico da variante mais clássica destas células está o semicondutor óxido de itânio (TiO2), por ser uma substância muito comum e barata e com propriedades semicondutoras notáveis. Uma forma comum de melhorar a eficiência deste material é introduzir dopantes com o intuito de melhorar a eficiência do processo de transferência electrónica. Um segundo objectivo deste trabalho é o estudo de sistemas semicondutor/molécula foto activa. Semicondutores como ZnO, TiO2 e TiO2 dopado serão então estudados. O gels de TiO2 ou o TiO2 dopado serão depositados sobre lâminas de vidro comum, nas quais foi anteriormente depositado uma película de alumínio que serve de condutor (eléctrodo egativo). Uma outra variante será a utilização de óxido de zinco, um semicondutor de baixo custo que por sua vez vai ser depositado em lâminas de alumínio comercial. A nossa célula foto electroquímica será então formada por moléculas de corante, uma lâmina e um semicondutor (que funcionará como eléctrodo de trabalho), com ou sem electrólito/catalizador (solução de iodo/iodeto), e eléctrodos de referência de Ag/AgCl, e outro auxiliar de grafite. Um outro objectivo é fazer um pequeno estudo sobre influencia do catalisador I2/etilenodiamina no comportamento electroquímico da célula, de forma a poder utilizar o solvente (etilenodiamina) com menor volatilidade do que a água, que é empregada no par I2/I3.m A importância deste facto prende-se com a limitada vida destas células quando o electrólito/solvente é evaporado pelas altas temperaturas da radiação incidente.

Avaliação do potencial de compostos naturais (argila, turfa e carvão) na remoção do Chumbo (Pb) e da toxicidade de um efluente industrial

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Atividade antiviral de compostos naturais no ciclo replicativo do HCV

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Inibição de linhagens do complexo Fusarium Graminearum por compostos naturais e sintéticos

Quando produtos alimentícios e especiarias são contaminados por micotoxinas é quase impossível detoxificar utilizando processos usuais da indústria de alimentos ou durante o preparo doméstico. Por isso, controlar o crescimento do fungo e a produção de toxinas é uma demanda para garantir a segurança alimentar. Os agrotóxicos são rotineiramente utilizados como estratégia para proteger as plantas de doenças provocadas pela contaminação fúngica. No entanto, eles estão associados a efeitos adversos ao sistema nervoso central e periférico, têm ação imunodepressora e são cancerígenos. Em virtude disso, o objetivo deste trabalho foi estudar a inibição do desenvolvimento, do potencial toxigênico e da expressão gênica de linhagens do Complexo Fusarium graminearum por compostos naturais comparativamente aos fungicidas azoxistrobina e trifloxistrobina. Do farelo de arroz, foram extraídos o γ-orizanol e os ácidos fenólicos (EFF). Das sementes de nim foram extraídos os ácidos fenólicos (EFN), totalizando três extratos naturais. A capacidade antioxidante dos extratos foi verificada pelo consumo do radical livre DPPH• , capacidade de captura do radical ABTS●+, redução do ferro e inibição da oxidação enzimática. Os mecanismos de inibição de três linhagens de F. graminearum foram avaliados através da determinação de compostos estruturais (glicosamina e ergosterol) e da atividade de enzimas do metabolismo primário (α- amilase e proteases). Foram determinadas as micotoxinas de Fusarium: deoxinivalenol (DON), 15 acetildeoxinivalenol (15AcDON), 3 acetildeoxinivalenol (3AcDON), nivalenol (NIV) e zearalenona (ZEA). A expressão dos genes Tri1 e Tri5 foi determinada a fim de verificar se ocorria modificação da expressão gênica nas linhagens do Complexo F. graminearum ocasionada pela presença dos antifúngicos. O EFF apresenta atividade antioxidante destacada em relação aos demais extratos naturais para inibir a iniciação do processo, a propagação do radical livre e a catálise enzimática. A presença dos compostos naturais mostrou efeito promissor como antifúngico para as linhagens, sendo que a concentração necessária para inibir 50% do crescimento radial das colônias (MIC50) foi 0,9 g/kg para γ-orizanol; 0,032 g/kg para EFF e 0,037 g/kg para EFN, portanto, os extratos fenólicos são mais eficazes para inibição de F. graminearum do que o γ-orizanol. Os extratos naturais afetaram as atividades das enzimas α-amilase e proteases. Também ocorreu a redução da formação de componentes estruturais (glicosamina e ergosterol). Os extratos naturais se destacaram pela capacidade de inibição de micotoxinas produzidas pela biomassa fúngica, com destaque para o EFN sobre a produção de DON, 15AcDON, 3AcDON e ZEA. Sendo assim, é possível dizer que há uma relação direta entre a atividade antioxidante na inibição do fungo e na manifestação do seu potencial toxigênico. Além disso, esse estudo contribuiu com a elucidação do mecanismo de ação dos antifúngicos naturais estudados. Ocorre modificação na expressão gênica quando a linhagem é submetida ao tratamento com antifúngico, havendo uma relação direta entre a expressão do gene Tri5 e a produção de DON.

Determinação da pressão de vapor de compostos orgânicos por cromatografia gasosa

O conhecimento das pressões de vapor dos compostos naturais e suas propriedades críticas, de grande interesse para a extração supercrítica e impregnação de polímeros pelo processo supercrítico, é imprescindível para se fazer a modelagem termodinâmica do equilíbrio de fases. No entanto, a escassez de dados experimentais desses compostos, devida à alta volatilidade, ou facilidade à degradação em temperaturas baixas, requer a utilização de métodos especiais. Neste trabalho, determinaram-se as pressões de vapor da curcumina, nicotina, d-limoneno, beta-mirceno, citronelal e linalol, através de um método que utiliza medidas de tempo de retenção por cromatografia gasosa. Utilizou-se detector de ionização de chama e coluna em fase estacionária não polar, em condições isotérmicas. O método apresenta vantagens em relação a outros métodos, quanto à rapidez de análise, quantidade e repetibilidade das amostras. Para as determinações das pressões de vapor destes compostos naturais requer-se o conhecimento da temperatura normal de ebulição, ou temperatura de fusão e das pressões de vapor dos homólogos dos compostos analisados.

Benefícios à saúde dos compostos Eriodictiol, Hesperidina e suas formas derivadas

Os flavonoides são compostos naturais presentes em diversos tipos de plantas e vegetais, quimicamente classificados como polifenóis e geralmente encontrados em sua forma livre ou glicosilada. Os compostos eriodictiol e hesperidina são flavonoides derivados de frutas cítricas, sendo o primeiro predominantemente presente no limão e o segundo em laranja. Seus principais efeitos quando consumidos por humanos incluem melhorias do sistema cardiovascular, efeitos anti-inflamatórios, antimicrobianos, anticâncer, antifertilidade, antinociceptivo, antioxidante entre outros. Os mecanismos principais envolvidos correspondem desde interações com enzimas regulatórias, à capacidade quelante de alguns flavonoides em sequestrar radicais livres.O uso de alternativas terapêuticas com o eriodictiol e a hesperidina já vem sido utilizada há anos e os mecanismos propostos para a explicação de seus efeitos elucidados.

Valorização de subprodutos da vinha e do vinho: impacto do tempo e métodos de preservação nas suas características

Os polifenóis constituem um grupo biologicamente relevante de compostos naturais, que têm gerado um crescente interesse por parte dos consumidores e das indústrias alimentar, farmacêutica e de cosméticos. Os compostos fenólicos exibem uma vasta gama de propriedades fisiológicas, tais como anti-alérgica, anti-aterogénica, anti-inflamatória, anti-microbiana, antioxidante, anti-trombótica, possuindo efeitos cardio-protetores e vasodilatadores. Por conseguinte, o interesse na obtenção deste compostos ativos de uma forma fácil, barata e rápida tem vindo a aumentar. Uma das fontes de polifenóis são os subprodutos agrícolas, tais como os produtos derivados do vinho e/ou processamento de uvas. As folhas, os caules e os resíduos obtidos durante o processo de produção do vinho têm sido subutilizados, apesar de representarem uma boa fonte de compostos antioxidantes e bioativos. Portugal é um dos mais importantes países produtores de vinho, onde todos os anos são geradas várias toneladas de subprodutos associados a esta indústria. A extração, caracterização, quantificação e avaliação da atividade antioxidante de compostos bioativos extraídos destes subprodutos são, pois, tarefas importantes a fim de avaliar o potencial de utilização destes produtos como novas fontes de compostos antioxidantes. O objetivo deste trabalho foi quantificar e avaliar os teores de polifenóis de extratos preparados a partir de folhas e caules de videira, e bagaço, engaço e grainha de uva. Os parâmetros experimentais da extração foram otimizados, incluindo a proporção de solvente de extração (água/etanol), a temperatura e o tempo de extração. A quantificação dos polifenóis (como fenóis totais e flavonoides) foi efetuada por espetrofotometria de UV/Vis. Verificou-se que a melhor razão de solventes extratores foi de 50/50 (v/v) em água/etanol para todos os subprodutos estudados. No caso dos subprodutos folhas e caules, as condições ideais de extração foram obtidas quando se usou uma temperatura de 40ºC e um tempo de extração de 30 min. Para o bagaço, a temperatura ideal foi de 55ºC durante 5 min. Para o engaço e grainha a utilização de uma temperatura de 40ºC durante 5 min e 30 min, respetivamente, revelou-se o ideal para se obter os compostos. Com este trabalho conclui-se que os subprodutos da vinha e do vinho efetivamente possuem compostos de elevado valor e com capacidade antioxidante.

Estudos de propriedades antitermíticas de extratos brutos de madeira e casca de espécies florestais da Amazônia Central, Brasil

No ramo da preservação de madeira, a eficiência de compostos naturais há muito tem sido avaliada, visando encontrar substâncias que não só aumentem a vida útil de madeiras de baixa durabilidade, mas também causem menor dano ao meio ambiente. Nesse contexto, o potencial de extrativos do lenho e da casca das espécies madeireiras Pouteria guianensis,Buchenavia parviflora e Dinizia excelsa em repelir o ataque de cupins Nasutitermes sp. foi avaliado, utilizando-se como substrato a espécie Simarouba amara, de baixa durabilidade. Os extrativos foram obtidos em etanol 95%, diluídos em solução hidroalcoólica (1 e 0,1%), e impregnados em blocos de S. amara, segundo ASTM D1413-76. Os blocos foram montados em quadrado latino em uma plataforma e submetidos ao ataque dos cupins. O efeito das soluções foi classificado pela perda de peso dos blocos de S. amara. Os resultados mostraram que a maioria dos tratamentos conferiu ótima resistência à madeira de S. amara. O melhor tratamento foi aquele efetuado com extrativos da casca de P. guianensis, onde a perda foi somente de 10% do peso inicial dos blocos, enquanto que o menos efetivo foi aquele com extrativos da casca de D. excelsa, com perda de 70% de peso do bloco. Assim, pode-se concluir que os extrativos do lenho e da casca de P. guianensis e B. parviflora e do lenho de D. excelsa apresentam, a princípio, compostos com propriedades de repelência a Nasutitermes sp., e os extrativos da casca de D. excelsa não apresentam estes componentes.

Atividade antimicrobiana de extratos peptídicos de folhas de berinjela na inibição do crescimento de Ralstonia solanacearum e Clavibacter michiganensis subsp. michiganensis

Compostos naturais, incluindo-se peptídios antimicrobianos, vêm se destacando como fontes de agentes de defesa contra fitopatógenos de importância comercial. Esse trabalho visou obter frações peptídicas a partir de extratos de folhas de berinjela e avaliar as atividades antimicrobianas contra duas bactérias fitopatogênicas. Os pools peptídicos catiônicos, PC1 e PC2 e o aniônico PA obtidos de extratos solúvel (ES) e de parede celular (EP) foram analisados em duas concentrações. Para ES e EP, obteve-se inibição do crescimento da Ralstonia solanacearum e da Clavibacter michiganensis subsp. michiganensis superior a 60%, sendo PC2-2X (maior concentração avaliada) a mais efetiva. Os resultados sugerem que extratos de folhas de berinjela apresentam peptídios com potencial aplicação como agentes de defesa de plantas.

Potencial alelopático de Myrcia guianensis

O uso do fogo e de roçadeira para controle de plantas daninhas em pastagens tem se mostrado pouco efetivo. Já o uso de herbicidas sintéticos, embora mais eficaz no controle de plantas daninhas, tem sido questionado quanto ao impacto ambiental. Portanto, a busca de compostos naturais para possível utilização como herbicida é de fundamental importância. Esses fatos motivaram o presente estudo, que teve como objetivos isolar, identificar e caracterizar a atividade alelopática potencial de substâncias químicas produzidas por Myrcia guianensis (pedra-ume-caá). Foram analisados os efeitos potenciais alelopáticos de extratos brutos, partições, óleo essencial e das substâncias químicas isoladas (ácido gálico e ácido protocatecuico) sobre a germinação e o desenvolvimento da radícula e do hipocótilo das plantas daninhas Mimosa pudica (malícia) e Senna obtusifolia (mata-pasto) em pastagens. Os extratos brutos e as partições foram analisados em concentração de 1%; o óleo essencial, em concentrações de 1, 5, 10, 15 e 20 ppm; e as substâncias isoladas, em concentrações de 15, 30, 45 e 60 ppm. A espécie malícia se mostrou mais sensível aos efeitos alelopáticos dos extratos brutos e das partições. O óleo essencial inibiu a germinação da malícia e estimulou a germinação no mata-pasto. A atividade alelopática das substâncias químicas isoladas esteve associada à concentração, e a atividade mais intensa foi em 60 ppm.

Qualidade nutricional de goiabas submetidas aos processos de desidratação por imersão-impregnação e secagem complementar por convecção

Na desidratação por imersão-impregnação há transferência de água e de compostos naturais do produto para a solução hipertônica, porém poucos trabalhos têm sido realizados para identificar e quantificar as perdas destes compostos. Sendo assim, o presente trabalho teve por objetivo avaliar as alterações nos teores dos minerais Na, K, Ca, Mg, Zn e Mn e de vitamina C em goiabas submetidas aos processos combinados de desidratação por imersão-impregnação (50 ºC por 2 horas) e secagem por convecção até teor de água de 20% b.u. Os solutos empregados foram: a sacarose, em soluções de 0,4 e 0,5 g.mL-1, e o açúcar líquido invertido, em soluções a 41% (p/p) e sem diluição. Utilizou-se ainda solução mista de sacarose a 0,3 g.mL-1 e sucralose a 0,2 g.L-1, além do tratamento controle, que consistiu apenas na secagem por convecção, empregando-se um nível de temperatura e velocidade do ar de secagem, 60 ºC e 1,25 m/s, respectivamente. O efeito das condições de armazenamento sobre a estabilidade do ácido ascórbico foi avaliado sob duas temperaturas, 7 e 25 ºC, durante 60 dias. Os resultados indicaram reduções de 20 a 64% no teor de minerais ao final da desidratação por imersão-impregnação e perdas não significativas de ácido ascórbico, exceto no tratamento com açúcar invertido sem diluição. A secagem por convecção promoveu perdas significativas de vitamina C, de 32 a 68%; os valores correspondentes para as perdas de vitamina C durante o armazenamento a 7 e 25 ºC foram de 58 a 82% e de 70 a 86%, respectivamente.

Avaliação do efeito do composto tipo heparina isolado do caranguejo Chaceon fenneri na hemostasia e na morte celular

Heparin is a pharmaceutical animal widely used in medicine due to its potent anticoagulant effect. Furthermore, it has the ability to inhibit the proliferation, invasion and adhesion of cancer cells to vascular endothelium. However, its clinical applicability can be compromised by side effects such as bleeding. Thus, the search for natural compounds with low bleeding risk and possible therapeutic applicability has been targeted by several research groups. From this perspective, this study aims to evaluate the hemorrhagic and anticoagulant activities and citotoxic effect for different tumor cell lines (HeLa, B16-F10, HepG2, HS-5,) and fibroblast cells (3T3) of the Heparin-like from the crab Chaceon fenneri (HEP-like). The HEP-like was purified after proteolysis, ion-exchange chromatography, fractionation with acetone and characterized by electrophoresis (agarose gel) and enzymatic degradation. Hep-like showed eletroforetic behavior similar to mammalian heparin, and high trisulfated /Nacetylated disaccharides ratio. In addition, HEP-like presented low in vitro anticoagulant activity using aPTT and a minor hemorrhagic effect when compared to mammalian heparin. Furthermore, the HEP-like showed significant cytotoxic effect (p<0.001) on HeLa, HepG2 and B16-F10 tumor cells with IC50 values of 1000 ug/mL, after incubation for 72 hours. To assess the influence of heparin-like on the cell cycle in HeLa cells, analysis was performed by flow cytometry. The results of this analysis showed that HEP-like influence on the cell cycle increasing S phase and decreasing phase G2. Thus, these properties of HEP-like make these compounds potential therapeutic agents

Jambolão (Syzygium cumini) desidratado por liofilização e secagem em leito de jorro: avaliação do impacto do processo de secagem e caracterização do potencial funcional do produto final

Tropical fruits have been extensively studied due to their functional potential attributed to the presence of natural bioactive compounds. The exotic fruit jambolan (Syzygium cumini) has been reported for its appreciable amount of phenolic compounds, especially anthocyanins and antioxidant capacity. Nevertheless, there are hardly any derived jambolan products in the Brazilian market. In addition to that, considerable volumes of fruit are lost due to their high perishability. Dried fruits have become an important fruit market segment due to its weight and volume reduction and decreased transportation and storage costs. Thus, this study evaluated the jambolan pulp submitted to spouted bed drying (JLJ) and lyophilization (JLI), besides assessing the drying impact on the final product. In order to achieve this, the process performance was calculated and compared, as well the physicochemical and bioactive characteristics (moisture, water activity (aw), solubility, hygroscopicity, density, color, structure through images obtained by scanning electron microscopy (SEM), concentration of bioactive (total phenolic compounds (TPC), anthocyanins, proanthocyanidins and ascorbic acid) and antioxidant activity. The results showed drying efficiency higher than 60% for both products and that JLJ group showed higher moisture and water activity when compared to the JLI group (p<0.05). The two types of drying were able to produce stable final product in the microbiological point of view, given that both showed aw < 0.6. The final products exhibited high solubility (73.7 to 81.6%) and low hygroscopicity (9.8 to 11.6%), desirable characteristics for dehydrated foods. Despite the losses caused by drying, the dried jambolan pulp by both methods showed high TPC (468.6 to 534.0 mg GAE/100g dm), anthocyanins (from 491.9 to 673.4 mg. eq. cyanidin-3-glicoside/100g dm), proanthocyanidins (66.9 to 76.6 mg QTE/g dm) and ascorbic acid (156.4 to 186.8 mg/100 g dm). Taken together, the results of this study reveal spouted dried and freeze dried jambolan pulp as bioactive-rich natural products with suitable physicochemical and functional characteristics to be used as food ingredients. The data also demonstrate the drying techniques as rational strategies for the exploitation of the exotic fruit jambolan

Suco de laranja reduz colesterol e insulina no sangue de indivíduos saudáveis

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Ação moduladora do citral e eugenol em eventos genéticos em magrófagos murinos in vitro

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)