Bioactive compounds and physical and chemical characteristics of mini tomatoes: influence of postharvest treatments

Tomatoes are among the most cultivated and used vegetables in the world. They are very succeptible to post harvest losses due to high perishability, therefore the use of postharvest treatments may contribute to conservation of this fruit, however the treatments might affect significantly physico-chemical, sensory and nutritional characteristics of tomatoes. Given the perishability of tomato and the economic importance of small tomato fruits, the purpose of the present study was to determine the effect of gamma radiation, carnauba coating and 1-MCP treatments on tomato fruit quality during storage. The study may be divided into two parts. In the first, mini tomatoes cv. Sweet Grape were harvested at breaker stage, divided into 4 grous and treated with gamma radiation (0.6 kGy), carnauba coating (1 L 1000 kg-1) and 1-MCP (500 nL L-1) and then stored at 25±2°C for 30 days with a control group of tomatoes. In the seconnd part, tomatoes harvested at light-red stage were submitted to the same treatments and storage period. Every 6 days tomatoes were evaluated for color modifications, fruit firmness, souble and total pectin (only for light-red tomatoes), mass loss, titratable acidity (TA), soluble solids (SS), SS/TA ratio, carotenoids profile, formation of lycopene isomers, total phenolic compounds, ascorbic acid and antioxidant capacity. For tomatoes harvested at breaker stage and submitted to the treatments the results showed mass loss was delaying mainly by carnauba wax, and to a lesser extend by 1-MCP. Fruit firmness were better retained for 1-MCP treated fruits and carnauba treatment showed a transient effect in preserving fruit firmness. SS/TA of tomatoes treated with gamma radiation and carnauba presented no differences from control values, and were lower with the application of 1-MCP. Color was negatively affected by 1-MCP and earlier changed (6th day) when gamma radiation was applied. In relation to bioactive compounds of tomatoes harvest at breaker stage, results indicated gamma radiation and 1-MCP decreased the final content of lycopene and produced more (Z)-isomers of lycopene. Gamma radiation also induced a decreased in ?-carotene and an increased in phenolic compounds by the end of storage period. 1-MCP treatment promoted a slow down increase in ascorbic acid content during storage. Antioxidant capacity of the hydrophilic fraction was not dramatically affected by treatments and the lipophilic fraction was lower, especially for 1-MCP fruits. In addition, contents of ?-carotene, lycopene, (Z)-isomers of lycopene, ascorbic acid and antioxidant capacity increased during the period of storage while contents of lutein and phenolic compounds tended to decrease. Regarding tomatoes harvest at light-red stage, the most effective treatments for delaying fruit firmness and mass loss was carnauba and 1-MCP, while gamma radiation was the treatment with higher mass loss and the less fruit firmness, which could be associated with the higher solubilization of pectins promoted by radiation treatment. Color (L* and Hue) was mainly affected by 1-MCP treatment which delayed color development, however, by the end of storage, the values were not different from the other treatments. SS/TA ratio was lower for fruits treated with 1-MCP and TA was not so dramatically affected by treatments. Furthermore, mini tomatoes harvested at light-red stage, demonstrated irradiation induced changes in the final content of lycopene, increasing it, and formed less (13Z)-lycopene, while 1-MCP and carnauba coating slow down the increase in lycopene and slown down the decrease of ascorbic acid and phenolic compounds. Antioxidant capacity of lipophilic fraction was not affected by treatments and the hydrophilic fraction was lower for irradiated fruits only on day 0 as well as phenolic compounds. In the other days, no differences among treatments were observed for hydrophilic antioxidant capacity. Considering the results, the best combination of SS and TA and fruit preservation for mini tomatoes harvest at breaker stage was promoted by carnauba coating, which seems to be the treatment that causes fewer changes in bioactive compounds of breaker tomatoes. However, when mini tomatoes were harvested at light-red stage, SS/TA ratio and color were better and, to preserve the quality of these fruits, besides carnauba coating, 1-MCP also could be indicated

Estudo comparativo do teor de (15E)-licopeno por CLAE-DAD entre lavouras de tomate submetidas aos manejos TOMATEC e tradicional

O tomate (Solanum lycopersicum L.) é considerado um alimento funcional por sua propriedade antioxidante. O fruto contém dos carotenoides, ácido L-ascórbico, vitamina E e substâncias fenólicas. Estudos indicam que o consumo do tomate pode retardar o envelhecimento e favorecer o funcionamento do sistema imunológico em humanos, embora não seja possível afirmar uma relação direta entre a prevenção ou cura de qualquer carcinoma com o consumo de produtos à base licopeno. Na década de 1990, a Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária (EMBRAPA) criou o projeto TOMATEC, o tomate ecologicamente cultivado. A produção é baseada em um manejo diferenciado, que objetiva a otimização do uso do solo, menor consumo de pesticidas, herbicidas e incentivo à produção familiar dos agricultores. O estudo objetiva observar a influencia dos diferentes manejos: tradicional e TOMATEC na produção de (15E)-licopeno nos frutos do tomate, em diferentes cultivares do Brasil. Assim, foi utilizada a técnica de cromatografia líquida de alta eficiência acoplada a detector por arranjo de diodos (CLAE-DAD), em fase estacionária polimérica composta de 30 carbonos (C30). Esta fase estacionária é capaz de separar carotenoides, incluvise, isômeros geométricos do licopeno. As amostras foram coletadas, tratadas, extraídas e analisadas sob as mesmas condições para avaliação das concentrações de (15E)-licopeno nos frutos. Ensaios realizados foram capazes de demonstrar, de maneira objetiva, que a metodologia proposta conduziu a resultados confiáveis à qualidade desejada, de acordo com o guia de validação proposto pelo Instituto Nacional de Metrologia, Normalização e Qualidade Industrial (INMETRO). Foram utilizadas ferramentas estatísticas para comparar os teores de (15E)-licopeno, em diferentes Estados do Brasil, sob diferentes manejos. Os resultados indicam os maiores teores da substância em cultivares convencionais e mostram que o ensacamento do fruto é um fator decisivo para a biossíntese do (15E)-licopeno

Estudi dels carotenoides en espècies marrons de bacteris verds del sofre: diversitat, eco-fisiologia i regulació

El present treball es centra en l'estudi a diferents nivells dels carotenoides de les espècies marrons de Bacteris Verds del Sofre (GSB, de l'anglès Green Sulfur Bacteria). L'objectiu global ha estat el d'esbrinar quina és la funció d'aquests pigments dins l'aparell fotosintètic d'aquests microorganismes i aprofundir en el coneixement de la seva estructura i interaccions amb els altres pigments de l'aparell fotosintètic. En primer lloc es va dissenyar un nou mètode de cromatografia líquida d'alta resolució (HPLC) per analitzar de manera més ràpida i precisa els carotenoides de diferents soques de GSB (Capítol 3). Aquest mètode es basa en una purificació prèvia dels extractes pigmentaris amb columnes d'alúmina per eliminar les bacterioclorofil·les (BCls). Això va permetre analitzar amb una elevada resolució i en tan sols 45 min de carrera cromatogràfica els diferents carotenoides i els seus precursors, així com les configuracions trans i cis dels seus isòmers. El segon mètode utilitzat va consistir en una modificació del mètode de Borrego i Garcia-Gil (1994) i va permetre la separació precisa de tot tipus de pigments, procedents tant de cultius purs com de mostres de caràcter complex. Un exemple concret foren uns paleosediments de la zona lacustre de Banyoles. En aquests sediments (0,7-1,5 milions d'anys d'antiguitat) es van detectar, entre d'altres pigments, carotenoides específics de les espècies marrons de GSB, la qual cosa va permetre confirmar la presència d'aquests bacteris a la zona lacustre de Banyoles ja des del Pleistocè inferior. En aquest primer capítol també es van analitzar els carotenoides de Chlorobium (Chl.) phaeobacteroides CL1401 mitjançant cromatografia líquida acoblada a espectrometria de masses (LC-MS/MS), amb l'objectiu de confirmar la seva identificació i el seu pes molecular. A més, també es va avaluar l'efecte de la temperatura, la llum i diferents agents oxidants i reductors en la composició quantitativa i qualitativa dels carotenoides i les BCls d'aquesta espècie. Això va permetre confirmar el caràcter fotosensible de les BCls i que els isòmers trans/cis dels diferents carotenoides no són artefactes produïts durant la manipulació de les mostres, sinó que són constitutius de l'aparell fotosintètic d'aquests microorganismes. El Capítol 4 inclou els experiments de fisiologia duts a terme amb algunes espècies de GSB, a partir dels quals es va intentar esbrinar la dinàmica de síntesi dels diferents pigments de l'aparell fotosintètic (BCl antena, BCl a i carotenoides) durant el creixement d'aquestes espècies. Aquestes investigacions van permetre monitoritzar també els canvis en el nombre de centres de reacció (CR) durant el procés d'adaptació lumínica. La determinació experimental del nombre de CR es va realitzar a partir de la quantificació de la BCl663, l'acceptor primari en la cadena de transport d'electrons dels GSB. L'estimació del nombre de CR/clorosoma es va realitzar tant a partir de dades estequiomètriques i biomètriques presents a la bibliografia, com a partir de les dades experimentals obtingudes en el present treball. El bon ajust obtingut entre les diferents estimacions va donar solidesa al valor estequiomètric calculat, que fou, com a promig, d'uns 70 CR per clorosoma. En aquest capítol de fisiologia també es van estudiar les variacions en les relacions trans/cis pels principals carotenoides de les espècies marrons de GSB. Aquestes es van determinar a partir de cultius purs de laboratori i de poblacions naturals de GSB. Pel que fa als valors trobats en cultius de laboratori no es van observar diferències destacades entre el valor calculat a alta intensitat de llum i el calculat a baixa intensitat, essent en ambdós casos proper a 2. En els clorosomes aïllats de diferents soques marrons aquest quocient prengué un valor similar tant pels isòmers de l'isorenieratè (Isr) com pels del -isorenieratè (-Isr). En poblacions naturals de Chl. phaeobacteroides aquesta relació va ser també de 2 isòmers trans per cada isòmer cis, mantenint-se constant tant en fondària com al llarg del temps. Finalment, en el Capítol 5 es presenta un marcador molecular que permet la identificació específica d'espècies marrons de GSB. Malgrat que inicialment aquest marcador fou dissenyat a partir d'un gen implicat en la síntesi de carotenoides (crtY, el qual codifica per a una licopè ciclasa) la seqüència final a partir de la qual s'han aconseguit els encebadors selectius està relacionada amb la família de proteïnes de les Policètid-ceto-sintases (PKT). Tot i així, l'eina dissenyada pot ser de gran utilitat per a la discriminació d'espècies marrons de GSB respecte les verdes en poblacions mixtes com les que es troben en ambients naturals i obre la porta a futurs experiments d'ecologia microbiana utilitzant tècniques com la PCR en temps real, que permetria la monitorització selectiva de les poblacions d'espècies marrons de GSB en ecosistemes naturals.

Teores de licopeno e ácido ascórbico em morangos cv. Vila Nova produzidos em sistemas de cultivo orgânico e convencional

Na passagem para o século XX, a agricultura sofreu transformações no modelo de produção. Atualmente, a maior parte dos alimentos são produzidos no modelo da agricultura convencional baseada na utilização intensiva de insumos químicos e alta produtividade, em contraponto, a agricultura orgânica está alicerçada na independência de insumos externos e na qualidade dos alimentos. O morango (Fragaria x Ananassa Duch), reconhecido por suas vitaminas e compostos quimioprotetores, tais como o ácido ascórbico e licopeno, é uma cultura produzida tanto no sistema orgânico, quanto no convencional. Entretanto, não existem informações sobre os tipos de sistemas existentes dentro destas duas formas de fazer agricultura e nem dados sobre os conteúdos de ácido ascórbico e de licopeno. Os objetivos deste trabalho foram: tipificar os sistemas de cultivo praticados e identificar as características básicas da produção de morango em Porto Alegre; quantificar os indicadores nutricionais licopeno e ácido ascórbico em morangos cv. Vila Nova, oriundos de diferentes sistemas de cultivo e avaliar a possibilidade dessas substâncias servirem como descritores da qualidade biológica dos frutos produzidos nestas diferentes formas de fazer agricultura. Foram escolhidos cinco sistemas de produção de morangos no bairro Lami, Porto Alegre/RS, sendo duas propriedades orgânicas (OJ, OS) e três convencionais (CN, CP, CB) Para a tipificação foi usada à observação participativa com registro dos dados sobre a intensidade dos componentes de cultivo (manejos, adubação, controle fitossanitário, técnicas de irrigação) e sócio-econômicos. Para medir os teores de licopeno e ácido ascórbico foram cultivados morangos cv. Vila Nova, os quais foram colhidos maduros e analisados. Dentro do sistema convencional existe uma intensidade variada na utilização de insumos. No sistema orgânico um foi tipificado como agroecológico e outro como em final de transição para o orgânico. Os sistemas convencionais têm alta demanda por produtos externos, principalmente em relação à adubação (adubos minerais de alta solubilidade), irrigação (mangueiras, etc) e controle fitossanitário (produtos químicos de síntese) e os sistemas orgânicos apresentam uma baixa dependência externa em relação ao controle fitossanitários, irrigação e manejo. Eles apresentaram dependência de adubos orgânico de origem animal. Os resultados demonstraram que o conteúdo de licopeno variou de 0,033 a 0,063 mg/100g de peso fresco e que ele não foi eficiente como descritor da qualidade hortícola de morangos cultivados em sistemas orgânicos e convencionais. O conteúdo de ácido ascórbico foi de 30,05 a 69,39 mg/100g de peso fresco. Esta vitamina não discrimina diferenças entre os sistemas, e não pode ser considerada como um descritor de qualidade biológica de morangos cultivados em sistemas orgânicos e convencionais.

Desenvolvimento e atividade do fitocosmético contendo licopeno para o combate à aceleração do envelhecimento cutâneo

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Eficácia anti-hiperalgésica das associações de cetamina e seus isômeros com ifenprodil administradas de forma preventiva e por via subaracnóidea em ratos e cães

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Efeito da suplementação com licopeno no estresse oxidativo decorrente da prenhez

Pós-graduação em Fisiopatologia em Clínica Médica - FMB

Efeito do 'alfa'-tocoferol e do licopeno sobre a cardiotoxicidade induzida pela doxorrubicina em ratos

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Ação do licopeno na proteção contra danos induzidos no DNA in vivo e in vitro

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Atividade antioxidante e determinação de fenóis totais, carotenoides, betacarotenos, licopeno e zinco em variedades branca, amarela e rosada de Manihot Esculenta Crantz

There are cassava varieties that present compounds as carotenoids, beta-carotene, lycopene and minerals important for human and animal health. The present study evaluated the antioxidant activity of the white, yellow and pinkish varieties of Manihot esculenta, by mean of the DPPH test and by the ferrous ion-chelating activity. Furthermore, the total phenols, carotenoids, beta-carotene, lycopene and zinc contents were also determined. Utilizing the DPPH test it was possible to find that extracts of boiled samples presented higher antioxidant activity (89.53% - pinkish) in comparison to the fresh samples (1.97% - white). For the ferrous ion-chelating test, the highest activity was found for the boiled pinkish variety extract (63.43%) and the lowest was for fresh yellow extract (17.34%) the white sample did not present activity. The highest concentration of total phenols and zinc content was obtained for the boiled pinkish variety extract 136.12 mg EAG/g of extract and 0,811ppm, respectively, in the concentration of 1000 µg/mL. The pinkish variety presented also higher quantity of pigments, including carotenoid (29.40 µg/g), beta-carotene (9.14 µg/100g) and lycopene (68.92%). According to the results obtained in this study it was possible to conclude that the yellow and pinkish varieties of M. esculenta present quantity of phenolic compounds and minerals sufficient to attribute the antioxidant activity and may thus contribute to reduce oxidative damage and be used as nutraceuticals or directly ingested in the diet to maintain good health.

Influência da suplementação de tomate e licopeno na remodelação cardíaca após infarto agudo do miocárdio

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

O licopeno como composto bioativo do tomate

A crescente preocupação com o bem-estar físico e a saúde tem vindo a refletir-se na forma como escolhemos os alimentos presentes na nossa alimentação. Todos nós somos consumidores mais informados e escolhemos cada vez mais alimentos saudáveis. Por outro lado, algumas doenças como os acidentes vasculares cerebrais, o cancro e a aterosclerose podem de alguma forma ser minimizados através da ingestão de alguns compostos denominados compostos bioativos ou funcionais. A presente dissertação tem como objetivo efetuar uma revisão na literatura dos estudos publicados sobre os efeitos do licopeno na saúde humana na prevenção de doenças, desempenhando assim o papel de composto bioativo do tomate. Os radicais livres atuam no organismo, podendo provocar lesões celulares que podem estar na base do desenvolvimento de alguns cancros e doenças crónicas. Conhecido como um dos melhores supressores de radicais livres, o licopeno é um dos antioxidantes mais poderosos, sendo o carotenóide predominante nos tomates, mas a sua biodisponibilidade aumenta em produtos de tomate processado, razão pela qual será o fruto abordado na presente dissertação. Fez-se uma abordagem do licopeno como composto bioativo do tomate, da sua respetiva química, da sua biodisponibilidade, do papel fundamental dos carotenoides na nossa alimentação e do seu papel na prevenção de várias doenças. Por fim é apresentada uma breve perspetiva nutricional sobre a adição de licopeno a alguns alimentos como forma de aproveitar os resíduos que a indústria do tomate origina, tornando-os nutricionalmente mais ricos.

Obtenção de organovermiculitas utilizando tensoativos e microemulsões e suas aplicações na separação de isômeros do Xileno

Surfactants are versatile organic compounds that have, in a single molecule, double chemical affinity. The surfactant molecule is composed by a hy drophobic tail group, a hydrocarbon chain (linear, branched, or mixed), and by a hydrophilic head group, which contains polar groups that makes it able to be applied in the organophilization process of natural clays. Microemulsions are microheterogeneous b lends composed by: a surfactant, an oily phase (non - polar solvent), an aqueous phase, and, sometimes, a co - surfactant (short - chain alcohol). They are systems with thermodynamic stability, transparent, and have high solubility power. Vermiculite is a clay m ineral with an expandable crystalline structure that has high cation exchange capacity. In this work vermiculite was used to obtain organoclays. The ionic surfactants dodecyl ammonium chlori de (DDAC) and cetyltrimethylammonium bromide (C 16 TAB) were used in the organophilization process. They were used as surfactant aqueous solutions and, for DDAC, as a microemulsion system. The organoclays were used to promote the separation of binary mixtures of xylene isomers (ortho - and meta - xylene). Dif ferent analytical techniques were used to characterize microemulsion systems and also the nanoclays. It was produced a water - rich microemulsion system with 0.92 nm droplet average diameter. The vermiculite used in this work has a cationic exchange capacity of 172 meq/100g and magnesium as main cation (24.25%). The basal spacing of natural vermiculite and organo - vermiculites were obtained by X - ray Diffraction technique. The basal spacing was 1.48nm for natural vermiculite, 4.01nm for CTAB - vermiculite (CTAB 4 ) , and 3.03nm for DDAC - vermiculite (DDAC M1A), that proves the intercalation process. Separation tests were carried out in glass columns using three binary mixtures of xylene (ortho - xylene and meta - xylene). The results showed that the organovermiculite pre sented an enhanced chemical affinity by the mixture of hydrocarbons, when compared with the natural vermiculite, and also its preference by ortho - xylene. A factorial experimental design 2 2 with triplicate at the central point was used to optimize the xylen e separation process. The experimental design revealed that the initial concentration of isomers in the mixture and the mass of organovermiculite were the significant factors for an improved separation of isomers. In the experiments carried out using a bin ary mixture of ortho - xylene and meta - xylene (2:1), after its percolating through the organovermiculite bed (DDAC M1), it was observed the preference of the organoclay by the ortho - xylene isomer, which was retained in greater quantity than the meta - xylene o ne. At the end of the treatment, it was obtained a final concentration in meta - xylene of 47.52%.

Toxicity of DBPDE and antitoxic activity of 6 antioxidants on XEM2 cells

Los hidrocarburos aromáticos policíclicos (PAHs) son un grupo de compuestos mutagénicos a los que los seres vivos estamos expuestos continuamente. En la primera fase del metabolismo de estos xenobióticos se generan epóxidos, intermediarios reactivos, capaces de generar aductos con el DNA produciendo lesiones en el material genético. Además, también se generan especies reactivas de oxígeno (ROS) que causan estrés oxidativo dañando las células. Este tipo de lesiones puede conducir a la aparición de cáncer y enfermedades neurodegenerativas como el Alzehimer, la enfermedad de Parkinson y la distrofia lateral amiotrófica. Ciertos compuestos denominados antioxidantes tienen capacidad de combatir estos radicales reactivos. Este estudio tiene como objetivo analizar el efecto de seis antioxidantes (Coenzima Q10, butil hidroxianisol, silibin, licopeno, turmérico y 6-gingerol) frente a la toxicidad de uno de estos intermediarios reactivos, el (±)-anti-11, 12-dihidróxido-13,14-epóxido- 11,12,13,14-tetrahidrodibenzo[a, l]pireno (DBPDE) en células XEM2 de mamífero. Se empleó el ensayo de mutación HPRT para determinar la tasa de supervivencia y la frecuencia de mutación de las células después de ser tratadas con el DBPDE y los antioxidantes. La toxicidad del DBPDE se comprobó y se observó dos posibles efectos para los antioxidantes. Por un lado, la CoQ10 y el 6-gingerol mostraron un efecto protector frente al PAH. Sin embargo, los otros antioxidantes no presentaron efecto protector. El BHA, el silibin, el licopeno y el turmérico presentaron una toxicidad similar a la del DBPDE. Esto puede ser debido a que los antioxidantes son específicos en el tipo de radicales que neutralizan y a la dosis empleada. Los antioxidantes solo tienen efecto protector cuando se emplea su dosis óptima. En otras concentraciones pueden ser incluso dañinos.