Orientador: Cláudia Aparecida Rainho / Resumo: A própolis é uma substância de origem natural, de aspecto resinoso, produzida pelas abelhas a partir de diferentes plantas, que determina a sua composição química. Centenas de componentes foram identificados em diferentes amostras de própolis, cujo extrato exerce uma diversidade de efeitos biológicos e farmacológicos. Alguns estudos demonstraram que este produto pode interferir em vias de sinalização de oncogenes, inibir o crescimento, reduzir a proliferação celular, induzir apoptose e apresentar efeito antiangiogênico. O câncer de mama é uma doença complexa, caracterizada por heterogeneidade em nível molecular, histológico e clínico. O câncer de mama triplo-negativo é caracterizado pela ausência de expressão dos receptores hormonais ER (receptor de estrogeno) e PgR (receptor de progesterona), bem como pela baixa expressão da proteína Her-2; esse subtipo de câncer de mama é um problema do ponto de vista clínico devido ao seu pior prognóstico quando comparado aos outros subtipos, alta agressividade e ausência de terapias que possuam alvos específicos. Estudos prévios demonstraram que os compostos de origem natural podem inibir a atividade de enzimas da maquinaria epigenética, como as DNA metiltransferases e, consequentemente, aumentar a expressão de genes supressores de tumor silenciados por hipermetilação no câncer. Portanto, o presente estudo investigou a hipótese de que os efeitos antitumorais da própolis são, em parte, mediados por mecanismos epigenéticos. Primeiramente, u... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Propolis is a natural resinous substance produced by honeybees from several parts of plants, which are related to its chemical composition. Hundreds of chemical substances have been identified in different samples of propolis, which extract shows a plethora of biological and pharmacological activities. Generally, it has been demonstrated that this complex mixture can disrupt oncogene signaling pathways, inhibit cell growth and proliferation, induces apoptosis, and shows antiangiogenic effects. Breast cancer is a complex disease characterized by molecular, histological, and clinical heterogeneity. Triple-negative breast cancer, characterized by absence of expression of the receptors ER (estrogen receptor), PgR (progesterone receptor), and HER2 (erb-b2 receptor tyrosine kinase 2), presents a significant clinical problem due to its poor prognosis, aggressiveness and lack of targeted therapies. Previous studies reported that compounds of natural origin target epigenetic modifying enzymes, such as DNA methyltransferases (DNMTs), and reactivate methylation-silenced genes in cancer. Thus, we hypothesized that the effects of propolis in cancer cell lines are, in part, mediated by epigenetic mechanisms. Therefore, this study aims to demonstrate the possible hypomethylating effect of propolis or its compounds on triple negative breast cancer cell lines. Initially, we used an in silico approach based on molecular docking to find propolis-derived molecules able to interact with the MTAse... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Orientador: Marcos Antonio Correa / Resumo: O ácido p-cumárico (APC) é um composto fenólico não flavonóide que apresenta segurança e eficácia bem descritas na ciência dos alimentos devido suas propriedades antioxidante, antitumoral, anti-inflamatória, antimicrobiana e por apresentar baixa toxicidade oral. Essas propriedades são pouco exploradas em produtos para cuidados com a pele. O objetivo do presente estudo foi avaliar de forma in vitro a segurança e a eficácia do APC e incorporá-lo em emulsão cosmética óleo em água (O/A). Nossos estudos in vitro e alternativos ao uso de animais foram conduzidos para verificar a citotoxicidade do APC em células de queratinócitos (HaCat) e fibroblastos humanos (HDFa), o potencial de irritação ocular (HET-CAM) e a atividade antimicrobiana em diferentes cepas. Emulsões contendo APC foram submetidas ao estudo de estabilidade e de liberação, retenção e permeação cutâneas. Resultados: o IC50 do APC em células HaCat e HDFa foi 693,57 e 2.814,75 μg/mL, respectivamente. Além disso 100 μg de APC foram levemente tóxicos em membrana corioalantóica de ovo embrionado. As concentrações bactericidas mínimas em cepas de E. coli, S. aureus, P. aeruginosa e S. epidermidis, foram 3.000 μg/mL, 1.875 μg/mL, 3.750 μg/mL e 3.750 μg/mL, respectivamente. Emulsões contendo diferentes concentrações de APC foram estáveis durante o período de estabilidade acelerada. Após 12 horas 91,08 ± 0,03% do APC foi liberado da formulação e após 24 horas, 0,52 ± 0,18% e 0,94 ± 0,37% ficaram retidos no estrato córneo e na e... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: p-Coumaric acid (PCA) is a non flavonoid phenolic compound whose safety and efficacy widely described in food science papers due to antioxidant, antitumor, anti inflammatory properties, and low oral toxicity. These characteristics are poorly or no described when PCA is added to skin care products. The aim of the present study was to evaluate the safety and efficacy of PCA through in vitro assays, and then add it in oil in water cosmetic emulsion (O/W). Our in vitro trials, without animal use were conducted to predict PCA´s cytotoxicity in HaCat and HDFa cells, ophthalmic irritation potential, and antibacterial activity against differents strains. Emulsions with PCA has been tested to predict shelf life, dermal absorption, and dermal retention. Results: PCA´s IC50 in HaCat and HDFa cells was 693.57 and 2,814.75 μg.mL-1, respectively. In addition 100 μg of APC were slightly toxic in chorioallantoic membrane assay. The minimum bactericidal concentrations against E. coli, S. aureus, P. aeruginosa and S. epidermidis strains were 3,000 μg.mL-1, 1,875 μg.mL-1, 3,750 μg.mL-1, and 3,750 μg.mL-1 , respectively. Emulsions containing 0.04%, 0.06%, 0.08% and 0.10% of PCA were stable during self life testing for ninety days. After 12 hours 91.08 ± 0.03% of PCA was released of the emultion, and after 24 hours 0.52 ± 0.18% and 0.94 ± 0.37%, were present in stratum corneum and epidermis/dermis, respectively. Our findings indicate that PCA concentrations would be effective and safe to use in c... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Orientador: Marlus Chorilli / Resumo: A candidíase vulvovaginal (CVV) é o tipo mais comum de vaginite aguda entre as mulheres, causada por fungos do gênero Candida spp. A Candida albicans é a espécie responsável por 80-90% dos casos, contudo nos últimos anos, houve um aumento no número de casos envolvendo outras espécies, sendo a Candida glabrata, a segunda mais reportada e mais resistente aos tratamentos convencionais. As terapias existentes para CVV apresentam desvantagens devido aos efeitos colaterais dos agentes antifúngicos utilizados e resistência fúngica prevalente. Como alternativa, compostos naturais como o ácido p-cumárico (p-AC) vêm sendo estudados devido à sua potencial atividade antifúngica. Todavia, seu caráter lipofílico dificulta sua solubilidade em água, diminuindo sua eficácia. A incorporação do p-AC em um sistema de liberação de fármacos (SLF), como os cristais líquidos (CLs), pode auxiliar na sua administração tópica, e assim aumentar sua solubilidade, eficácia, reduzir efeitos colaterais sistêmicos e potencializar sua ação na mucosa vaginal. Dessa forma, este trabalho teve como objetivo desenvolver sistemas liquido-cristalinos com propriedades mucoadesivas para liberação controlada do ácido p-cumárico no tratamento de candidíase vulvovaginal, via administração tópica. A atividade antifúngica do p-AC foi avaliada a partir dos ensaios de concentração inibitória mínima (CIM), concentração fungicida mínima (CFM) , formação de biofilme e ensaio in vivo contra cepas de C. albicans (SC5314), C. glab... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Vulvovaginal candidiasis (VVC) is the most common type of acute vaginitis among women, caused by fungi of the genus Candida spp. Candida albicans is the species responsible for 80-90% of cases, however in recent years, there has been an increase in the number of cases involving other species, with Candida glabrata being the second most reported and most resistant to conventional treatments. Existing therapies for VVC have disadvantages due to the side effects of the antifungal agents used and the prevailing fungal resistance. As an alternative, natural compounds such as p-cumaric acid (p- CA) have been studied due to their potential antifungal activity. However, its lipophilic character hinders its solubility in water, reducing its effectiveness. The incorporation of p-CA in a drug delivery system (DDS), such as liquid crystals (LCs), can assist in its topical administration, and thus increase its solubility, effectiveness, reduce systemic side effects and enhance its activity on the vaginal mucosa. Thus, this work aimed to develop liquid-crystalline systems with mucoadhesive properties for controlled release of p-cumáric acid in the treatment of vulvovaginal candidiasis, via topical administration. The antifungal activity of p-CA was analysed by assays of minimum inhibitory concentration (MIC), minimum fungicidal concentration (MFC), biofilm formation and in vivo assay against strains of C. albicans (SC5314), C. glabrata (ATCC 2001) and C. krusei (ATCC 6528). For the develop... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Tesis por compendio / [ES] Se han desarrollado mediante termoprocesado películas multicapa biodegradables activas para el envasado de alimentos, combinando películas de almidón mejoradas y de una mezcla de poliésteres (PLA-PHBV), con diferentes ácidos fenólicos (ferúlico, p-cumárico y protocatecuico). En las películas almidón de yuca o de maíz se incorporaron gomas de origen microbiano (xantana y gelano) (10%) para mejorar sus propiedades funcionales. Las gomas mejoraron las propiedades mecánicas y de barrera al vapor de agua y al oxígeno de los films de almidón. Estos films se combinaron con films mezcla de PLA:PHBV en bicapas almidón-poliésteres por termocompresión. Las bicapas presentaron una alta capacidad barrera al oxígeno y al vapor de agua comparado con sus respectivas monocapas. La capa de poliéster contribuyó al refuerzo mecánico de la bicapa, aportando alta capacidad de barrera al vapor de agua, mientras que la capa de almidón aportó alta capacidad de barrera al oxígeno a la bicapa. La bicapa con almidón de yuca y goma gelano presentó la mejor adhesión entre capas, con propiedades funcionales adecuadas para el envasado de alimentos. Los ácidos ferúlico, p-cumárico y protocatecuico, con propiedades antimicrobianas y antioxidantes, se incorporaron (2%) en los films mezcla de PLA:PHBV para obtener films activos. Los ácidos fenólicos modificaron positivamente las propiedades de la mezcla de poliésteres, incrementando su módulo de elasticidad y resistencia a la fractura y su capacidad de barrera al vapor de agua y al oxígeno, al tiempo que aumentaron levemente la Tg del material. El ácido protocatecuico provocó los mayores efectos, afectando a la cristalización del PHBV. La liberación de estos compuestos en diferentes simulantes alimentarios (con polaridad alta e intermedia) fue muy limitada en cuanto a velocidad y cantidad liberada, lo que disminuyó la capacidad de las películas para inhibir de forma significativa el crecimiento de Listeria innocua inoculada en medio de cultivo. Estos films, con y sin compuestos activos, se desintegraron en condiciones de compostaje, sin efecto significativo de los ácidos fenólicos. Los films sin activos y con ácido ferúlico se biodegradaron completamente después de 20 días de compostaje, mientras que los films que contenían ácido p-cumárico y protocatecuico lo hicieron en 21 y 26 días, respectivamente. Por lo tanto, ninguno de los ácidos fenólicos incorporados inhibió el proceso de biodegradación, pero se retardó el proceso, dependiendo del grado de retención del compuesto en la matriz polimérica. Los films bicapa biodegradables constituidos por una capa de almidón-gelano y otra de PLA:PHBV, con y sin ácidos fenólicos, se caracterizaron en sus propiedades mecánicas y de barrera al vapor de agua y al oxígeno y se utilizaron para el envasado de carne de cerdo, evaluando su calidad durante el almacenamiento a 5 °C. La presencia de ácidos fenólicos disminuyó el módulo elástico y la tensión de fractura de las bicapas y mejoró su capacidad de barrera al vapor de agua y al oxígeno. Esto último, junto al efecto activo de los ácidos, contribuyó a mejorar la conservación de la carne durante el almacenamiento, reduciendo los niveles de oxidación lipídica, cambios de pH y pérdidas de peso de las muestras envasadas, así como el crecimiento microbiano, especialmente coliformes totales y bacterias ácido-lácticas. Los films bicapa biodegradables con ácidos fenólicos, a base de almidón y poliésteres, se muestran como una estrategia adecuada para obtener materiales de envasado activo, con propiedades funcionales próximas a las de algunos plásticos sintéticos comúnmente utilizados en el envasado de alimentos. Estos materiales pueden alargar la vida útil de los alimentos, mitigando el impacto ambiental de los envases plásticos ya que pueden ser compostados. / [CA] S'han desenvolupat, mitjançant termoprocesat, pel·lícules multicapa biodegradables actives per a l'envasament d'aliments, combinant pel·lícules de midó millorades i d'una mescla de polièsters (PLA-PHBV), amb diferents àcids fenòlics (ferúlic, p-cumàric i protocatecuic). En les pel·lícules midó de iuca o de dacsa es van incorporar gomes d'origen microbià (xantana i gellan) (10%) per a millorar les seues propietats funcionals. Les gomes van millorar les propietats mecàniques i de barrera al vapor d'aigua i a l'oxigen dels films de midó. Aquests films es van combinar amb films mescla de PLA:PHBV en bicapes midó-polièsters per termocompresió. Les bicapes van presentar una alta capacitat barrera a l'oxigen i al vapor d'aigua comparat amb les respectives monocapes. La capa de polièster va contribuir al reforç mecànic de la bicapa, aportant alta capacitat de barrera al vapor d'aigua, mentre que la capa de midó va aportar alta capacitat de barrera a l'oxigen a la bicapa. La bicapa amb midó de iuca i goma gellan va presentar la millor adhesió entre capes, amb propietats funcionals adequades per a l'envasament d'aliments. Els àcids ferúlic, p-cumàric i protocatecuic, amb propietats antimicrobianes i antioxidants, es van incorporar (2%) en els films mescla de PLA:PHBV per a obtindre films actius. Els àcids fenòlics van modificar positivament les propietats de la mescla de polièsters, incrementant el seu mòdul d'elasticitat i resistència a la fractura i la seua capacitat de barrera al vapor d'aigua i a l'oxigen, al mateix temps que van augmentar lleument la Tg del material. L'àcid protocatecuic va provocar els majors efectes, afectant la cristal·lització del PHBV. L'alliberament d'aquests compostos en diferents simulants alimentaris (amb polaritat alta i intermèdia) va ser molt limitada en quant a velocitat i quantitat alliberada, la qual cosa va disminuir la capacitat de les pel·lícules per a inhibir de manera significativa el creixement de Listeria innocua inoculada en medi de cultiu. Aquests films, amb i sense compostos actius, es van desintegrar en condicions de compostatge, sense efecte significatiu dels àcids fenòlics. Els films sense actius i amb àcid ferúlic es biodegradaren completament després de 20 dies de compostatge, mentre que els films que contenien àcid p-cumàric i protocatecuic ho van fer en 21 i 26 dies, respectivament. Per tant, cap dels àcids fenòlics incorporats va inhibir el procés de biodegradació, però es va retardar el procés, depenent del grau de retenció del compost en la matriu polimèrica. Els films bicapa biodegradables constituïts per una capa de midó-gellan i una altra de PLA:PHBV, amb i sense àcids fenòlics es van caracteritzar en les seues propietats mecàniques i de barrera al vapor d'aigua i a l'oxigen i es van utilitzar per a l'envasament de carn de porc, avaluant la qualitat a llarg del emmagatzematge a 5 °C. La presència d'àcids fenòlics va disminuir el mòdul elàstic i la tensió de fractura de les bicapes i va millorar la seua capacitat de barrera al vapor d'aigua i a l'oxigen. Això últim, junt a l'efecte actiu dels àcids, va contribuir a millorar la conservació de la carn durant l'emmagatzematge, reduint els nivells d'oxidació lipídica, canvis de pH i pèrdues de pes de les mostres envasades, així com el creixement microbià, especialment coliformes totals i bacteris àcid-làctics. Els films bicapa biodegradables amb àcids fenòlics, a base de midó i polièsters, es mostren com una estratègia adequada per a obtindre materials d'envasament actiu, amb propietats funcionals pròximes a les d'alguns plàstics sintètics comunament utilitzats en l'envasament d'aliments. Aquests materials poden allargar la vida útil dels aliments, mitigant l'impacte ambiental dels envasos plàstics ja que poden ser compostats. / [EN] Active biodegradable multilayer films have been developed by thermoprocessing for food packaging purposes, combining improved starch films and a blend of polyesters (PLA-PHBV), with different phenolic acids (ferulic, p-coumaric and protocatechuic). Into the cassava or maize starch films, gums of microbial origin (xanthan and gellan) were incorporated (10%) to improve their functional properties. The gums improved the mechanical and barrier properties to water vapor and oxygen of the starch films. These films were combined with PLA:PHBV blend films in starch-polyester bilayers by thermocompression. The bilayers exhibited high barrier capacity to oxygen and water vapor compared to their respective monolayers. The polyester layer contributes to the mechanical reinforcement of the bilayer, providing high water vapor barrier capacity, while the starch layer provided high oxygen barrier capacity to the bilayer. The bilayer with cassava starch and gellan gum showed the best interlayer adhesion, with adequate functional properties for food packaging applications. Ferulic, p-coumaric and protocatechuic acids, with antimicrobial and antioxidant properties, were incorporated (2%) in the PLA: PHBV blend films to obtain active films. Phenolic acids positively modified the properties of the polyester blend, increasing its elastic modulus and resistance to break and its barrier capacity to water vapor and oxygen, while slightly increasing the Tg of the material. Protocatechuic acid caused the greatest effects, affecting the crystallization of PHBV. The release of these compounds in different food simulants (with high and intermediate polarity) was very limited in terms of release rate and released amount, which reduced the ability of the films to significantly inhibit the growth of Listeria innocua inoculated in culture medium. These films, with and without active compounds, disintegrated under composting conditions, without significant effect of phenolic acids. Films without active compounds and with ferulic acid biodegraded completely after 20 days of composting, whereas films containing p-coumaric and protocatechuic acids did so in 21 and 26 days, respectively. Therefore, none of the incorporated phenolic acids inhibited the biodegradation process, but the process was delayed, depending on the degree of retention of the compound in the polymeric matrix. The biodegradable bilayer films with a layer of starch-gellan and another of PLA: PHBV, with and without phenolic acids, were characterized as to their mechanical properties and barrier capacity to water vapor and oxygen and were used for packaging of pork meat whose quality development was analysed throughout storage time at 5 °C. The presence of phenolic acids decreased the elastic modulus and resistance to break of the bilayers and improved their barrier capacity to water vapor and oxygen. The latter, together with the active effect of the acids, contributed to improving the preservation of the meat during storage, reducing the levels of lipid oxidation, changes in pH and weight losses of the packed samples, as well as microbial growth, especially total coliforms and lactic acid bacteria. Biodegradable bilayer films with phenolic acids, based on starch and polyesters, appeared as a suitable strategy to obtain active packaging materials, with functional properties close to those of some synthetic plastics commonly used in food packaging. These materials can extend the shelf-life of foods, mitigating the environmental impact of plastic packaging since they can be composted. / The authors would like to thank the Ministerio de Ciencia e Innovación of Spain, for funding this study through the Project AGL2016-76699-R and PID2019-105207RB-I00, and the predoctoral research grant # BES-2017-082040 / Hernández García, E. (2022). Biodegradable Multilayer Films for Active Food Packaging, Based on Starch and Polyesters with Phenolic Acids [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/181473 / Compendio