Orientador: Man Chin Chung / Resumo: A doença de Alzheimer (DA) é a principal e mais comum causa de demência senil, contribuindo com 50-75% dos casos diagnosticados. Nos países desenvolvidos, a DA é quarta causa de morte, ficando atrás somente de doenças cardiovasculares, câncer e acidente vascular cerebral. A projeção da Organização Mundial de Saúde (OMS) é que até 2050 o número de idosos aumente 21% no mundo. A DA é uma doença neurodegenerativa progressiva, na qual os pacientes diagnosticados mostram uma extensa perda de sinapses e neurônios no hipocampo e nos córtex frontal e temporal, comprometendo de forma gradual suas funções cognitivas, como a memória, capacidade de aprendizado, raciocínio, assim como o comprometimento da comunicação e habilidade realização de atividades diárias. Atualmente não há tratamento capaz de curar ou modificar de maneira eficaz a doença, apenas medicamentos (donepezila, rivastigmina, galantamina e memantina) que melhoram alguns sintomas manifestados pelos pacientes. A redução do processo de neuroinflamação e estresse oxidativo associados ao envelhecimento e aos marcadores da DA, como a formação de placas senis e emaranhados neurofibrilares, contribui na plasticidade sináptica, cognição e memória e atenuando os efeitos associados à perda de neurônios dos pacientes acometidos pela DA. Neste trabalho foram planejados e obtidos oito compostos intermediários e nove compostos finais inéditos, planejados através da estratégia de hibridização molecular do ácido lipóico ou ácido ferúlico ... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Alzheimer's disease (AD) is the main and most common cause of senile dementia, accounting for 50-75% of diagnosed cases. In developed countries, AD is the fourth leading cause of death, leading only to cardiovascular disease, cancer and stroke. The projection of the World Health Organization (WHO) is that by 2050 the number of elderly people increase by 21% in the world. AD is a progressive neurodegenerative disease, in which the diagnosed patients show an extensive loss of synapses and neurons in the hippocampus and in the frontal and temporal cortex, gradually impairing their cognitive functions, such as memory, learning ability, reasoning, and communication impairment and ability to perform daily activities. Currently there is no treatment capable of curing or effectively modifying the disease, only medications (tacrine, donepezil, rivastigmine, galantamine and memantine) that improve some of the symptoms manifested by the patients. The reduction of neuroinflammation and oxidative stress associated with aging and AD markers, such as the formation of senile plaques and neurofibrillary tangles, contribute to synaptic plasticity, cognition and memory and attenuate the effects associated with the loss of neurons in patients with AD. In this work, eight intermediate compounds and nine unpublished final compounds were obtained through the molecular hybridization strategy of lipoic acid or ferulic acid with phthalimide derivatives. All compounds were chemically characterized by 1... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Submitted by Eunice Novais (enovais@uepg.br) on 2018-09-06T23:00:46Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) Susi Mara Soecki Sborgi.pdf: 1825313 bytes, checksum: b59ed76e89fc9e7c7cf0e1480e2a5f9f (MD5) / Made available in DSpace on 2018-09-06T23:00:46Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) Susi Mara Soecki Sborgi.pdf: 1825313 bytes, checksum: b59ed76e89fc9e7c7cf0e1480e2a5f9f (MD5) Previous issue date: 2018-02-23 / Fundação Araucária de Apoio ao Desenvolvimento Científico e Tecnológico do Paraná / Os distúrbios de ansiedade pertencem a um grupo de transtornos mentais onde os pacientes apresentam medo e preocupação excessivos. A prevalência dessa patologia vem aumentando no decorrer dos anos e tende a aumentar ainda mais nos próximos. Estudos afirmam que o estresse oxidativo é um processo fisiopatológico importante envolvido nesses transtornos, assim como a desregulamentação do sistema gabaérgico. Dessa forma, a pesquisa de substâncias que possam reduzir esses sintomas torna-se interessante, uma vez que os tratamentos já existentes nem sempre são eficazes aos pacientes. Estudos com ácido ferúlico têm demonstrado resultados positivos para tratar sintomas depressivos e por esse motivo, o fármaco foi escolhido para ter a atividade ansiolítica e seu possível mecanismo de ação avaliados em zebrafish. Para isso, foi realizado o teste de preferência claro/escuro após exposição dos animais ao ácido ferúlico, clonazepam ou fluoxetina, a fim de comparar o comportamento dos animais e verificar a ação ansiolítica dessa substância. Já para sugerir o possível mecanismo de ação, foi realizado o pré-tratamento com flumazenil, seguido do tratamento com o ácido ferúlico e/ou controle positivo, com posterior realização do mesmo teste. No teste de preferência claro/escuro, os animais tratados com clonazepam 0,75 mg/L, fluoxetina 10 mg/L, ácido ferúlico 250 e 500 mg/L, permaneceram mais tempo no lado claro em comparação aos animais não tratados. A latência para a primeira entrada no compartimento escuro também foi maior nos grupos tratados com fluoxetina 10 mg/L, ácido ferúlico 250 e 500 mg/L, quando comparados ao grupo controle. Na avaliação do possível mecanismo de ação, o tempo de permanência no compartimento claro dos animais pré-tratados com flumazenil 1,25 mg/L seguido de tratamento com ácido ferúlico 500 mg/L, diminuiu significativamente se comparado ao grupo sem pré-tratamento. Os resultados encontrados sugerem atividade ansiolítica e possível mecanismo de ação ligado ao sítio de ligação benzodiazepínico do receptor GABAA. / Anxiety disorders belong to a group of mental disorders in which the patients present excessive fear and worry. The prevalence of this pathology has been increasing over the years and tends to increase even more in the coming years. Studies have stated that oxidative stress is an important pathophysiological process involved in these disorders, as well as the deregulation of the gabaergic system. In this way, the research for substances that can reduce these symptoms becomes interesting, since the existing treatments are not always effective for the patients. Studies with ferulic acid have shown positive results to treat depressive symptoms and for this reason, the drug was chosen to have the anxiolytic activity and its possible mechanism of action evaluated in zebrafish. For this, the light/dark preference test was performed after exposure of the animals to ferulic acid, clonazepam or fluoxetine, in order to compare the behavior of the animals and verify the anxiolytic action of this substance. In order to suggest the possible mechanism of action, pre-treatment with flumazenil was performed, followed by treatment with ferulic acid and/or positive control, after whichthe same test was performed. In the light/dark preference test, the animals treated with clonazepam 0.75 mg/L, fluoxetine 10 mg/L, ferulic acid 250 and 500 mg/L, remained more time on the light side compared with untreated animals. The latency for the first entry into the dark compartment was also longer in the groups treated with fluoxetine 10 mg/L, ferulic acid 250 and 500 mg/L, when compared with the control group. In the mechanism of action test, the dwell time in the clear compartment of the animals pretreated with flumazenil 1.25 mg/L followed by treatment with ferulic acid 500 mg/L, decreased significantly compared with the group without pre-treatment. The results suggest an anxiolytic activity and mechanism of action linked to the benzodiazepine binding site of the GABAA receptor.

Made available in DSpace on 2016-08-17T18:39:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 6317.pdf: 1890056 bytes, checksum: dc49c9c95213e912864488dff97a859c (MD5) Previous issue date: 2013-12-13 / Financiadora de Estudos e Projetos / Xylanase and feruloyl esterase (FAE) are two enzymes of great importance for plant biomass decomposition. The hemicellulose, one of the biomass constituents, has a great structural variety, so that for its complete deconstruction, several groups of enzymes are required, including mainly xylanases. These enzymes act on the β-1,4 glycosidic bonds between the xylose residues. Xylanase activity can be enhanced in the presence of esterases, such as feruloyl esterase (FAE), since the latter catalyzes the hydrolysis of linkages which make cell wall structure to be more intricated. Such connections are formed mainly by the ferulic acid esterified to sugar residues attached to the carbohydrate main chain. It is noteworthy that the ferulic acid cross-links to hemicellulose, pectin and lignin structures. Both enzymes are of interest in many sectors, for example, during the saccharification for bioethanol production and bleaching stages of pulp and paper industry. Therefore, this study aimed to select and cultivate filamentous fungi from the Amazon rainforest capable of synthesizing FAE and xylanase, and to evaluate the application of these enzymes in the hydrolysis of sugar cane bagasse. Initially, a screening was conducted on agar plates containing ethyl ferulate. Among eleven fungi tested, seven showed a clear halo around the colony, as indicative of FAE production. Then, the fungi were cultivated in liquid nutrient medium supplemented with 1% wheat bran, and, based on productivity values, three strains of Aspergillus oryzae (P21C3, P6B2 and P27C3) were chosen for cultivation in a stirred tank bioreactor. After 24 hours of cultivation of the P21C3 strain in the bioreactor, it was obtained a crude enzyme extract with 74.85 UI.mL-1 and 47.02 UI.L-1 of xylanase and FAE activity, respectively. This extract was used for the hydrolysis of hydrothermal pretreated sugarcane bagasse with supplementation of a commercial cellulolytic enzyme preparation. These hydrolysis reactions resulted in conversions of 51.2% (cellulose to glucose) and 78.1% (hemicellulose to xylose). Furthermore, the addition of the on-site produced enzyme extract increased the glucose release by 35.8% and the xylose release by 53.8%. / A xilanase e a feruloil esterase (FAE) são duas enzimas de grande relevância na decomposição da biomassa vegetal. Um dos constituintes da biomassa, a hemicelulose, possui uma grande variedade estrutural, de modo que, para sua completa desconstrução, são necessários diversos grupos de enzimas, entre as quais se pode destacar a xilanase. Esta age sobre as ligações glicosídicas β-1,4 entre resíduos de xilose. Sua atividade pode ser incrementada na presença de esterases, tal como a feruloil esterase (FAE), haja vista que esta catalisa a hidrólise de ligações que ajudam a tornar a estrutura mais intricada. Tais ligações são formadas, principalmente, por ácido ferúlico esterificado a resíduos de açúcares anexados à cadeia principal do carboidrato. Vale ressaltar que o ácido ferúlico promove conexões entre os componentes da hemicelulose, pectina e lignina. Ambas as enzimas despertam interesse em diversos setores, como nos processos de sacarificação e de branqueamento, nas indústrias de bioetanol e de papel e celulose, respectivamente. Sendo assim, o presente trabalho teve por objetivos selecionar e cultivar fungos filamentosos produtores de xilanase e feruloil esterase e avaliar a aplicação dessas enzimas na hidrólise do bagaço de cana-de-açúcar. Inicialmente, foi realizada uma seleção em placas com ferulato de etila, entre onze fungos filamentosos isolados da região amazônica, sendo que sete formaram halo claro ao redor da colônia, como indicativo de produção de FAE. Em seguida, os fungos foram cultivados em meio líquido suplementado com 1% de farelo de trigo, e, com base nos valores de produtividade, foram escolhidas três linhagens de Aspergillus oryzae (P21C3, P27C3 e P6B2), para o cultivo em biorreator de tanque agitado. Após 24 horas de cultivo do isolado P21C3 em reator, obteve-se um extrato enzimático com 74,85 UI.mL-1 de xilanase e 47,02 UI.L-1 de FAE, o qual foi empregado para hidrólise de bagaço de cana com pré-tratamento hidrotérmico, junto ao preparado enzimático comercial de celulases. Nestas condições, obteve-se uma conversão de 51,2% (celulose em glicose) e de 78,1% (hemicelulose em xilose), sendo que, a adição do extrato enzimático obtido nesse trabalho proporcionou um ganho de 35,8% na liberação de glicose e de 53,8% na liberação de xilose.

As feruloil esterases são enzimas relevantes para o processo de hidrólise de materiais lignocelulósicos oriundos de gramíneas. Estas enzimas são tradicionalmente determinadas com o emprego de substratos sintéticos de baixa massa molar. Entretanto, as atividades determinadas a partir desses ensaios não se correlacionam adequadamente com a ação das enzimas em substratos complexos e insolúveis como os materiais lignocelulósicos. Neste sentido, o presente trabalho visou desenvolver um método apropriado para medir a atividade de feruloil esterases utilizando um material lignocelulósico como substrato. Para isso, as medulas de híbridos de cana-de-açúcar com baixo teor de lignina e de um cultivar de referência com elevado teor de lignina foram usadas para preparar substratos de baixa recalcitrância usados na determinação da atividade de feruloil esterases de 3 origens diferentes. As medulas foram extraídas com água para remoção de sacarose e posteriormente analisadas quanto à composição química. As medulas foram ainda submetidas a uma etapa de pré-hidrólise com celulase comercial por 4 horas para preparar um substrato menos recalcitrante e adequado para a ação das enzimas. Após a avaliação do efeito da carga de feruloil esterases na cinética de hidrólise dos ésteres de ácido ferúlico, foi definido que os ensaios enzimáticos deveriam ser realizados com um tempo fixo de 5 minutos a fim de determinar a atividade numa faixa de conversão dos ésteres que fosse da ordem de 2%, assegurando a determinação na região de velocidade máxima de reação. Idealmente, o método foi desenhado para empregar diluições da enzima que gerassem dados de conversão levemente menores e maiores do que 2% de conversão, o que permitiu a determinação exata da carga de enzima necessária para converter 2% de éster do ácido ferúlico em ácido após 5 min de reação por interpolação de dados. As condições de reação foram fixadas em 40°C e pH 6,3. Os níveis de atividade e as reprodutibilidades experimentais determinadas para as 3 enzimas se mostraram dependentes do substrato, principalmente associadas ao teor inicial de lignina observado nas medulas in natura. Tomando as determinações de atividade da feruloil esterase de rúmen como exemplo, os dados obtidos, expressos em UI/?g de proteína, foram: 2,3 ± 0,2, 2,0 ± 0,8 e 0,6 ± 0,5, respectivamente para os substratos oriundos das medulas que continham originalmente 13,0 ± 0,3, 12,8 ± 0,5 e 19,1 ± 0,1% de lignina. Empregando os substratos oriundos de medulas com baixo teor de lignina original, o método se mostrou adequado para estudar os efeitos de variáveis como temperatura e pH do meio reacional sobre a atividade enzimática. No caso da feruloil esterase de rúmen, os estudos mostraram uma temperatura ótima de reação de 40°C e atividades crescentes em função do pH, com máximo na região de 6,3 a 7,2. Pode-se concluir que o trabalho permitiu a elaboração de uma metodologia adequada para a determinação de feruloil esterases empregando um substrato lignocelulósico, desde que este substrato seja preparado a partir de medulas de cana com baixa recalcitrância decorrente do baixo teor original de lignina. / Feruloyl esterases are important enzymes acting on the hydrolysis of lignocellulosic materials from grasses. These enzymes are traditionally determined using synthetic low molar mass substrates. However, the activities determined through these assays do not correlate with the action of the enzymes on complex and insoluble substrates such as lignocellulosic materials. According to this, the present work aimed to develop an appropriate method to measure feruloyl esterase activities using a lignocellulosic material as substrate. Pith regions, recovered from low lignin content sugarcane hybrids and from a high lignin content reference cultivar, were used to prepare low recalcitrance lignocellulosic substrates, used to determine the activity of 3 different feruloyl esterases. The pith samples were extracted with water to remove sucrose and then analyzed concerning its chemical composition. They were further subjected to a prehydrolysis step with commercial cellulase for 4 hours to prepare a less recalcitrant and proper substrates for the action of the feruloyl esterases. After evaluating the effect of enzyme loading on the hydrolysis kinetics of the ferulic acid esters, it was defined that the enzymatic assays should be done at a fixed time of 5 minutes, in order to determine the enzymatic activity in the region of maximal hydrolysis rate. Ideally, the method was designed to use enzyme dilutions that provide ferulic acid ester conversions in the range of 2 %, which allowed the exact determination of the enzyme load necessary to convert 2% of ferulic acid ester in acid after 5 minutes of reaction by interpolating data. The reaction conditions were fixed at 40°C and pH 6.3. The activity levels and the experimental reproducibility determined for the 3 enzymes showed to be dependent of the substrate, specially associated with the initial lignin content of each material. Taking the rumen feruloyl esterase activities as example, the data obtained in UI/?g of protein were 2.3 ± 0.2, 2.0 ± 0.8 e 0.6 ± 0.5, respectively for the substrates from sugarcane piths containing 13.0 ± 0.3, 12.8 ± 0.5 and 19.1 ± 0.1% of lignin. Employing the substrates with low lignin contents, the method showed to be appropriate to study the effects of variables such as the reaction temperature and pH on the enzymatic activity. For rumen feruloyl esterase, the studies showed optimum temperature at 40°C and increasing activities for increasingly pHs, with the maximum in the range 6.3-7.2. In conclusion, the work provided a proper methodology to determine feruloyl esterase activity using a lignocellulosic substrate, but the substrate needs to be prepared from a non-recalcitrance sugarcane pith that was observed in samples with low initial lignin content.

Made available in DSpace on 2017-07-21T14:13:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Fabiula Franke.pdf: 1832049 bytes, checksum: 9f31a658c71b761b6dda69c029bbafb4 (MD5) Previous issue date: 2014-02-26 / The ferulic acid has antioxidant, anti-inflammatory, antithrombotic, anticancer, neuroprotective, cardioprotective and photoprotective activity. However, despite these biological activities, its therapeutic usefulness is limited due to certain unfavorable physicochemical properties, especially the low aqueous solubility. It is classified as a Class II drug by the Biopharmaceutical Classification System and therefore its dissolution is a limiting step of absorption, may present bioavailability problems. Thus, considering the large number of pharmacological properties attributed to ferulic acid, the aim of this study was to develop and characterize solid dispersions containing ferulic acid, hydrophobic, a non-ionic surfactant (Poloxamer 407) and compare them in terms of improving the dissolution of ferulic acid. Solid dispersions were obtained by methods of crushing, kneading, co-evaporation, fusion, spray drying and freeze drying at concentrations of 10 and 20%. The formulations showed a yield between 38.6 and 80.2%. All formulations showed adequate amounts of efficiency of incorporation, greater than 80%. The solid dispersions were characterized by scanning electron microscopy, X-ray diffraction and spectroscopy in the infrared region in Fourier transform, whose results confirmed the acquisition of solid dispersions. The dissolution characteristics of the pure drug and the formulations were compared. Solid dispersions exhibited greater efficiency in improving the speed of dissolution of the ferulic acid, explainable by the effect of Poloxamer 407 surfactant. A highest increase of dissolving was obtained with the formulation obtained by the method of freeze drying at a concentration of 10%, with dissolution efficiency of 93.83%. The dissolution profiles showed the best fit to a monoexponential equation. These results suggest that the solid dispersions prepared with the use of Poloxamer 407, containing the drug, are strategies feasible in the pharmaceutical industry. / O ácido ferúlico tem atividade antioxidante, anti-inflamatória, antitrombótica, anticancerígena, neuroprotetora, cardioprotetora e fotoprotetora. No entanto, apesar dessas atividades biológicas, sua utilidade terapêutica é limitada devido a certas propriedades físico-químicas desfavoráveis, notadamente a baixa solubilidade aquosa. É qualificado como fármaco da Classe II pelo Sistema de Classificação Biofarmacêutica e, portanto, sua dissolução é etapa limitante da absorção, podendo apresentar problemas de biodisponibilidade. Assim, considerando o elevado número de propriedades farmacológicas atribuídas ao ácido ferúlico, o objetivo desse trabalho foi desenvolver e caracterizar dispersões sólidas contendo ácido ferúlico, hidrofóbico, e um surfactante não-iônico Poloxamer 407 e compará-las quanto à melhoria na dissolução do ácido ferúlico. As dispersões sólidas foram obtidas pelos métodos de trituração, malaxagem, coevaporação, fusão, liofilização e spray-drying nas concentrações de 10 e 20%. As formulações apresentaram um rendimento entre 38,6 e 80,2%. Todas as formulações mostraram valores de eficiência de incorporação adequados, superiores a 80%. As dispersões sólidas foram caracterizadas por microscopia eletrônica de varredura, por difração de raios X e por espectroscopia na região do infravermelho com transformada em Fourier, cujos resultados comprovaram a obtenção das dispersões sólidas. As características de dissolução entre o fármaco puro e as formulações foram comparadas. As dispersões sólidas apresentaram maior eficiência em melhorar a velocidade de dissolução do ácido ferúlico, explicável pelo efeito tensoativo do Poloxamer 407. Maior incremento da dissolução foi obtido com a formulação obtida pelo método de liofilização na concentração de 10%, com eficiência de dissolução de 93,83%. Os perfis de dissolução apresentaram o melhor ajuste para a equação monoexponencial. Esses resultados sugerem que as dispersões sólidas elaboradas com o uso do Poloxamer 407, contendo o fármaco, são estratégias viáveis na indústria farmacêutica.

A conscientização da população com relação aos malefícios da radiação ultravioleta (UV) levaram à adoção de hábitos preventivos, com destaque para a utilização diária de formulações fotoprotetoras. Ainda que os filtros solares tradicionais sejam efetivos na absorção ou reflexão da radiação UV, sabe-se que a sua atuação contra os radicais livres é limitada, fator que exige a incorporação de compostos antioxidantes às preparações, visando proteção cutânea de excelência. O presente trabalho objetivou o desenvolvimento e avaliação de formulações multifuncionais contendo os filtros solares bemotrizinol e octil triazona, acrescidos do composto bioativo ácido ferúlico - reconhecido pelas suas propriedades antioxidante e fotoprotetora. As formulações foram desenvolvidas de acordo com um delineamento experimental do tipo fatorial (DoE 23) e avaliadas por meio de metodologias in vitro, in vivo e ex vivo para determinação de sua eficácia fotoprotetora e potencial antioxidante. As emulsões foram consideradas estáveis, seguras, com valor de pH biocompatível com a pele e viscosidade aparente adequada ao uso proposto. O delineamento experimental comprovou o potencial antioxidante e fotoprotetor do ácido ferúlico, visto que a presença deste promoveu aumento de até 90% na atividade antioxidante in vitro das formulações, bem como acréscimo de 32% no Fator de Proteção Solar (FPS) in vivo e 24% no Fator de Proteção UVA (UVA-PF). Por meio do ensaio ex vivo, a formulação contendo o ácido ferúlico apresentou tendência em aumentar a atividade antioxidante natural da pele, comparativamente à formulação contendo apenas os filtros solares e à pele não tratada; ademais, houve queda no potencial antioxidante da pele após a exposição à radiação UV, enfatizando a necessidade de proteção cutânea frente aos danos oxidativos. Os resultados comprovaram os efeitos antioxidante e fotoprotetor combinados do ácido ferúlico, em especial quando em sinergismo com filtros solares, tornando o composto bioativo um candidato promissor no desenvolvimento de formulações multifuncionais inovadoras, seguras e eficazes contra os efeitos nocivos decorrentes da exposição solar. / The public awareness regarding the harmful effects of ultraviolet (UV) radiation led to preventive habits, especially the daily use of sunscreens. Although traditional solar filters are effective in UV radiation absorption or reflection, it is known that their activity against free radicals is restricted, an aspect that requires the incorporation of antioxidants to preparations, aiming superior skin protection. Here, we developed and evaluated multifunctional formulations containing the sunscreens bemotrizinol and ethylhexyl triazone plus the bioactive compound ferulic acid - known for its antioxidant and photoprotective properties. Formulations were developed according to a factorial experimental design (DoE 23) and evaluated using in vitro, in vivo and ex vivo methods to determine its photoprotective effectiveness and antioxidant potential. The emulsions were considered stable, safe, with pH value biocompatible with the skin and apparent viscosity suitable for the proposed use. The experimental design evidenced the photoprotective and antioxidant potential of ferulic acid, once its presence increased to 90% the in vitro antioxidant activity of the formulations, as well as 32% increase in the in vivo Sun Protection Factor (SPF) and 24% increase in the UVA Protection Factor (UVA-PF). Through the ex vivo assay, the formulation containing ferulic acid tended to increase the natural antioxidant activity of the skin, compared to the formulation containing only UV filters or the untreated skin; moreover, there was a decrease in the antioxidant potential of the skin after UV radiation exposure, emphasizing the need for skin protection against oxidative damage. The results confirmed the antioxidant and photoprotective effects of ferulic acid, especially when in synergy with UV filters, making the bioactive compound a promising candidate in the development of innovative, safe and effective multifunctional formulations against the harmful effects of sun exposure.

As feruloil esterases são enzimas relevantes para o processo de hidrólise de materiais lignocelulósicos oriundos de gramíneas. Estas enzimas são tradicionalmente determinadas com o emprego de substratos sintéticos de baixa massa molar. Entretanto, as atividades determinadas a partir desses ensaios não se correlacionam adequadamente com a ação das enzimas em substratos complexos e insolúveis como os materiais lignocelulósicos. Neste sentido, o presente trabalho visou desenvolver um método apropriado para medir a atividade de feruloil esterases utilizando um material lignocelulósico como substrato. Para isso, as medulas de híbridos de cana-de-açúcar com baixo teor de lignina e de um cultivar de referência com elevado teor de lignina foram usadas para preparar substratos de baixa recalcitrância usados na determinação da atividade de feruloil esterases de 3 origens diferentes. As medulas foram extraídas com água para remoção de sacarose e posteriormente analisadas quanto à composição química. As medulas foram ainda submetidas a uma etapa de pré-hidrólise com celulase comercial por 4 horas para preparar um substrato menos recalcitrante e adequado para a ação das enzimas. Após a avaliação do efeito da carga de feruloil esterases na cinética de hidrólise dos ésteres de ácido ferúlico, foi definido que os ensaios enzimáticos deveriam ser realizados com um tempo fixo de 5 minutos a fim de determinar a atividade numa faixa de conversão dos ésteres que fosse da ordem de 2%, assegurando a determinação na região de velocidade máxima de reação. Idealmente, o método foi desenhado para empregar diluições da enzima que gerassem dados de conversão levemente menores e maiores do que 2% de conversão, o que permitiu a determinação exata da carga de enzima necessária para converter 2% de éster do ácido ferúlico em ácido após 5 min de reação por interpolação de dados. As condições de reação foram fixadas em 40°C e pH 6,3. Os níveis de atividade e as reprodutibilidades experimentais determinadas para as 3 enzimas se mostraram dependentes do substrato, principalmente associadas ao teor inicial de lignina observado nas medulas in natura. Tomando as determinações de atividade da feruloil esterase de rúmen como exemplo, os dados obtidos, expressos em UI/?g de proteína, foram: 2,3 ± 0,2, 2,0 ± 0,8 e 0,6 ± 0,5, respectivamente para os substratos oriundos das medulas que continham originalmente 13,0 ± 0,3, 12,8 ± 0,5 e 19,1 ± 0,1% de lignina. Empregando os substratos oriundos de medulas com baixo teor de lignina original, o método se mostrou adequado para estudar os efeitos de variáveis como temperatura e pH do meio reacional sobre a atividade enzimática. No caso da feruloil esterase de rúmen, os estudos mostraram uma temperatura ótima de reação de 40°C e atividades crescentes em função do pH, com máximo na região de 6,3 a 7,2. Pode-se concluir que o trabalho permitiu a elaboração de uma metodologia adequada para a determinação de feruloil esterases empregando um substrato lignocelulósico, desde que este substrato seja preparado a partir de medulas de cana com baixa recalcitrância decorrente do baixo teor original de lignina. / Feruloyl esterases are important enzymes acting on the hydrolysis of lignocellulosic materials from grasses. These enzymes are traditionally determined using synthetic low molar mass substrates. However, the activities determined through these assays do not correlate with the action of the enzymes on complex and insoluble substrates such as lignocellulosic materials. According to this, the present work aimed to develop an appropriate method to measure feruloyl esterase activities using a lignocellulosic material as substrate. Pith regions, recovered from low lignin content sugarcane hybrids and from a high lignin content reference cultivar, were used to prepare low recalcitrance lignocellulosic substrates, used to determine the activity of 3 different feruloyl esterases. The pith samples were extracted with water to remove sucrose and then analyzed concerning its chemical composition. They were further subjected to a prehydrolysis step with commercial cellulase for 4 hours to prepare a less recalcitrant and proper substrates for the action of the feruloyl esterases. After evaluating the effect of enzyme loading on the hydrolysis kinetics of the ferulic acid esters, it was defined that the enzymatic assays should be done at a fixed time of 5 minutes, in order to determine the enzymatic activity in the region of maximal hydrolysis rate. Ideally, the method was designed to use enzyme dilutions that provide ferulic acid ester conversions in the range of 2 %, which allowed the exact determination of the enzyme load necessary to convert 2% of ferulic acid ester in acid after 5 minutes of reaction by interpolating data. The reaction conditions were fixed at 40°C and pH 6.3. The activity levels and the experimental reproducibility determined for the 3 enzymes showed to be dependent of the substrate, specially associated with the initial lignin content of each material. Taking the rumen feruloyl esterase activities as example, the data obtained in UI/?g of protein were 2.3 ± 0.2, 2.0 ± 0.8 e 0.6 ± 0.5, respectively for the substrates from sugarcane piths containing 13.0 ± 0.3, 12.8 ± 0.5 and 19.1 ± 0.1% of lignin. Employing the substrates with low lignin contents, the method showed to be appropriate to study the effects of variables such as the reaction temperature and pH on the enzymatic activity. For rumen feruloyl esterase, the studies showed optimum temperature at 40°C and increasing activities for increasingly pHs, with the maximum in the range 6.3-7.2. In conclusion, the work provided a proper methodology to determine feruloyl esterase activity using a lignocellulosic substrate, but the substrate needs to be prepared from a non-recalcitrance sugarcane pith that was observed in samples with low initial lignin content.

A conscientização da população com relação aos malefícios da radiação ultravioleta (UV) levaram à adoção de hábitos preventivos, com destaque para a utilização diária de formulações fotoprotetoras. Ainda que os filtros solares tradicionais sejam efetivos na absorção ou reflexão da radiação UV, sabe-se que a sua atuação contra os radicais livres é limitada, fator que exige a incorporação de compostos antioxidantes às preparações, visando proteção cutânea de excelência. O presente trabalho objetivou o desenvolvimento e avaliação de formulações multifuncionais contendo os filtros solares bemotrizinol e octil triazona, acrescidos do composto bioativo ácido ferúlico - reconhecido pelas suas propriedades antioxidante e fotoprotetora. As formulações foram desenvolvidas de acordo com um delineamento experimental do tipo fatorial (DoE 23) e avaliadas por meio de metodologias in vitro, in vivo e ex vivo para determinação de sua eficácia fotoprotetora e potencial antioxidante. As emulsões foram consideradas estáveis, seguras, com valor de pH biocompatível com a pele e viscosidade aparente adequada ao uso proposto. O delineamento experimental comprovou o potencial antioxidante e fotoprotetor do ácido ferúlico, visto que a presença deste promoveu aumento de até 90% na atividade antioxidante in vitro das formulações, bem como acréscimo de 32% no Fator de Proteção Solar (FPS) in vivo e 24% no Fator de Proteção UVA (UVA-PF). Por meio do ensaio ex vivo, a formulação contendo o ácido ferúlico apresentou tendência em aumentar a atividade antioxidante natural da pele, comparativamente à formulação contendo apenas os filtros solares e à pele não tratada; ademais, houve queda no potencial antioxidante da pele após a exposição à radiação UV, enfatizando a necessidade de proteção cutânea frente aos danos oxidativos. Os resultados comprovaram os efeitos antioxidante e fotoprotetor combinados do ácido ferúlico, em especial quando em sinergismo com filtros solares, tornando o composto bioativo um candidato promissor no desenvolvimento de formulações multifuncionais inovadoras, seguras e eficazes contra os efeitos nocivos decorrentes da exposição solar. / The public awareness regarding the harmful effects of ultraviolet (UV) radiation led to preventive habits, especially the daily use of sunscreens. Although traditional solar filters are effective in UV radiation absorption or reflection, it is known that their activity against free radicals is restricted, an aspect that requires the incorporation of antioxidants to preparations, aiming superior skin protection. Here, we developed and evaluated multifunctional formulations containing the sunscreens bemotrizinol and ethylhexyl triazone plus the bioactive compound ferulic acid - known for its antioxidant and photoprotective properties. Formulations were developed according to a factorial experimental design (DoE 23) and evaluated using in vitro, in vivo and ex vivo methods to determine its photoprotective effectiveness and antioxidant potential. The emulsions were considered stable, safe, with pH value biocompatible with the skin and apparent viscosity suitable for the proposed use. The experimental design evidenced the photoprotective and antioxidant potential of ferulic acid, once its presence increased to 90% the in vitro antioxidant activity of the formulations, as well as 32% increase in the in vivo Sun Protection Factor (SPF) and 24% increase in the UVA Protection Factor (UVA-PF). Through the ex vivo assay, the formulation containing ferulic acid tended to increase the natural antioxidant activity of the skin, compared to the formulation containing only UV filters or the untreated skin; moreover, there was a decrease in the antioxidant potential of the skin after UV radiation exposure, emphasizing the need for skin protection against oxidative damage. The results confirmed the antioxidant and photoprotective effects of ferulic acid, especially when in synergy with UV filters, making the bioactive compound a promising candidate in the development of innovative, safe and effective multifunctional formulations against the harmful effects of sun exposure.

Submitted by Maitê Bernardo Correia dos Santos (maite.bernardo2@hotmail.com) on 2018-05-04T17:55:37Z No. of bitstreams: 1 DissertaçãoMaitê.pdf: 1281035 bytes, checksum: ae5f2a503b5f4d55e78f35720d549551 (MD5) / Rejected by Elza Mitiko Sato null (elzasato@ibilce.unesp.br), reason: Solicitamos que realize correções na submissão seguindo as orientações abaixo: Seus resumos e lista de figuras e tabelas estão fora de ordem, seguir a norma ABNT NBR14724 de TRABALHO ACADÊMICO (TESES, DISSERTAÇÕES, TCCs), Elementos Pré-Textuais: Capa (obrigatório) Folha de rosto (obrigatório) –-[a contagem das folhas começa aqui] Errata (opcional) Folha de aprovação (obrigatório) Dedicatória(opcional) Agradecimento (opcional) Epígrafe (opcional) Resumo na língua vernácula (obrigatório) Resumo em língua estrangeira (obrigatório) Lista de ilustrações (opcional) Lista de tabelas (opcional)Lista de abreviaturas e siglas (opcional) Lista de símbolos (opcional) Sumário (obrigatório). Agradecemos a compreensão. on 2018-05-04T21:01:13Z (GMT) / Submitted by Maitê Bernardo Correia dos Santos (maite.bernardo2@hotmail.com) on 2018-05-10T19:50:31Z No. of bitstreams: 3 DissertaçãoMaitê.pdf: 1281035 bytes, checksum: ae5f2a503b5f4d55e78f35720d549551 (MD5) Dissertação Maitê.pdf: 1411585 bytes, checksum: cecbb98727975b6bfb0e62e9b1f46093 (MD5) Dissertação Maitê.pdf: 1411585 bytes, checksum: cecbb98727975b6bfb0e62e9b1f46093 (MD5) / Approved for entry into archive by Paula Torres Monteiro da Torres (paulatms@sjrp.unesp.br) on 2018-05-10T20:15:41Z (GMT) No. of bitstreams: 1 santos_mb_me_sjrp_int.pdf: 1411585 bytes, checksum: cecbb98727975b6bfb0e62e9b1f46093 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-05-10T20:15:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 santos_mb_me_sjrp_int.pdf: 1411585 bytes, checksum: cecbb98727975b6bfb0e62e9b1f46093 (MD5) Previous issue date: 2018-04-06 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / O Brasil, por sua condição de grande produtor agrícola, também é grande produtor de resíduos lignocelulósicos. Esses resíduos, muitas vezes considerados sub-produtos ou co-produtos, são fontes de açúcares, derivados da celulose e hemicelulose, e de compostos aromáticos, oriundos da lignina, que servem de substratos para diversos processos químicos e biológicos para obtenção de produtos de alto valor agregado. Um dos compostos liberados em abundância durante a desconstrução do material lignocelulósico é o ácido ferúlico cuja biotransformação pode resultar em derivados químicos com aplicações nas indústrias farmacêutica, de alimentos e de cosméticos. Neste trabalho estudou-se a bioconversão bacteriana do ácido ferúlico comercial e daquele obtido a partir da hidrólise alcalina da lignina, em 4-vinilguaiacol. A biotransformação de ácido ferúlico comercial em 4-vinilguaiacol foi estudada em meio líquido sintético contendo o ácido ferúlico em concentração inicial de 300 mg L-1, por 48 horas. Após 24 horas de cultivo, obteve-se um rendimento de 0,5 mmol L-1 de 4-vinilguaiacol que correspondeu a uma conversão de 32,4% do ácido ferúlico. Na continuidade do trabalho, a cepa foi utilizada para bioconverter o ácido ferúlico oriundo da hidrólise da lignina contido no lícor obtido por hidrólise alcalina do bagaço de cana-de-açúcar, cuja concentração de ácido ferúlico era de 310,14 mg L-1. Após 32 horas de cultivo obteve-se um rendimento de 1,3 mmol L-1 de 4-vinilguaiacol que correspondeu a uma conversão de 81,7% do ácido ferúlico presente no licor. Esses resultados obtidos demonstraram que a bactéria estudada atuou na descarboxilação do ácido ferúlico a 4-vinilguaiacol. / Brazil, is an important agricultural producer and also a big producer of lignocellulosic wastes. These material can generate sugars from cellulose and hemicellulose saccharification and aromatic compounds, derived from lignin, which serve as substrates for various chemical and biological processes to obtain the high added values products. One of the compounds released during the deconstruction of lignocellulosic material is ferulic acid whose biotransformation can lead to the generation of important products. This work aims at the bacterial bioconversion of commercial ferulic acid and those obtained from the alkaline hydrolysis of lignin to 4-vinylguaiacol. The biotransformation of commercial ferulic acid in 4-vinylguaiacol was studied in synthetic liquid medium containing the ferulic acid in an initial concentration of 300 mg L-1 , for 48 hours. After 24 hours of cultivation a yield of 0.5 mmol L-1 of 4- vinylguaiacol was obtained which corresponded to a conversion of 32.4% of the ferulic acid. In the continuity of the work, the strain was used to bioconvert the ferulic acid from the hydrolysis of the lignin contained in the lycor obtained by alkaline hydrolysis of the sugarcane bagasse that presented the ferulic acid concentration of 310.14 mg L- 1 . After 32 hours of cultivation, a yield of 4-vinylguaiacol was 1.3 mmol L-1 corresponding to a conversion of 81.7% of the ferulic acid. The results showed that the strain decarboxylated the ferulic acid to 4-vinylguaiacol.

This paper describes the development of two chemically modified electrodes (CME). The two systems were developed using multi-walled carbon nanotubes (MWCNT). The first system was developed on glassy carbon electrodes (GCE) with MWCNT and film of cobalt oxides (GCE/MWCNT/Co) for determination of hydrogen peroxide (H2O2) and the second system with MWCNT and ferulic acid (FA) (GCE/MWCNT/FA) for determination of epinephrine (EP). The techniques herein employed were cyclic voltammetry, cronoamperometry, which were used to study the electrochemical behavior of modified electrodes, for obtaining kinetic parameters and for the analytical characterization of systems. In addition, hydrodynamic and cronoamperometric studies were carried out with the aim of obtaining information about the H2O2 and EP oxidation process. This device (GCE/MWCNT/Co) was built through the electrodeposition of cobalt oxides on the surface of GCE/MWCNT, and presented a redox pair with E0 = + 0.175 V vs. Ag/AgCl, rate constant of heterogeneous electron transfer (ks) equal to 8.2 s-1 and the analytical figures of merit for H2O2 determination were: linear response range of 3 - 13344 µmol L-1, limit of detection (LOD) of 0.9 µmol L-1, limit of quantification (LOQ) of 3 mol L-1, sensitivity of 4.37 nA L mol-1 and catalytic constant (µobs) of 1,38 x 104 L mol-1 s-1. The system (GCE/MWCNT/FA) was built through the activation of FA on the (GCE/MWCNT), with detection potential for epinephrine of + 0.200 V vs. Ag/AgCl. It presented kobs of 6.99 x 104 L mol-1 s-1, linear response range of 73 - 1406, LOD, LOQ and sensitivity of 22.28 µmol L-1, 73 µmol L-1 and 3.69 nA L µmol-1, respectively. / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Neste trabalho, descreveu-se o desenvolvimento de dois eletrodos quimicamente modificados (EQM). Os dois sistemas foram desenvolvidos utilizando eletrodo de carbono vítreo (ECV) e nanotubos de carbono de paredes múltiplas (MWNTC). O primeiro sensor foi desenvolvido com MWCTN e filmes de óxidos de cobalto (ECV/MWCNT/Co) para determinação de peróxido de hidrogênio (H2O2) e o segundo sensor com MWCNT e ácido ferúlico (AF) (ECV/MWCNT/AF) para determinação de epinefrina (EP). As técnicas empregadas para a realização deste trabalho foram voltametria cíclica e cronoamperometria, as quais foram utilizadas para avaliar o comportamento eletroquímico dos eletrodos modificados, obtenção dos parâmetros cinéticos e caracterização analítica dos sistemas. Além disso, os estudos hidrodinâmicos e cronoamperométricos foram realizados com o objetivo de se obter informações sobre o processo de oxidação de H2O2 e EP. O dispositivo (ECV/MWCNT/Co) foi construído através da eletrodeposição de óxidos de cobalto na superfície de ECV/MWCNT, apresentou um par redox com Eo´ = + 0,175 V vs. Ag/AgCl, constante de velocidade de transferência heterogênea de elétrons (ks) igual a 8,2 s-1. Na quantificação de H2O2, as figuras de mérito foram: faixa linear de resposta igual a 3 - 13344 µmol L-1, limite de detecção (LD) de 0,9 µmol L-1, limite de quantificação (LQ) de 3 µmol L-1, sensibilidade de 4,37 nA L µmol-1 e constante catalítica (kobs) de 1,38 x 104 L mol-1 s-1. O sistema (ECV/MWCNT/AF) foi construído através da ativação de AF sobre o (ECV/MWCNT), com potencial de detecção para epinefrina de + 0,200 V vs. Ag/AgCl. Apresentou kobs de 6,99 x 104 L mol-1 s-1, faixa linear igual a 73 - 1406, LD, LQ e sensibilidade de 22,28 µmol L-1 e 73 µmol L-1, e 3,69 nA L µmol-1, respectivamente.