A bixina é o principal carotenoide encontrado na superfície externa das sementes de Bixa orellana L., conhecida popularmente como urucum. Os extratos das sementes são largamente utilizados, tradicionalmente como condimento e no preparo de \"remédios\" caseiros para diversos tipos de doenças e sintomas. Industrialmente, é empregado em formulações farmacêuticas, cosméticos e alimentos como corante de origem natural. Contudo, o uso da bixina ainda é limitado pela sua baixa solubilidade em água. Foi observado que a bixina pode ser dispersa em água, por meio de técnica já patenteada pelo nosso grupo, sem uso de suportes e adjuvantes. O presente projeto teve por objetivo obter a bixina purificada de um extrato comercial de semente de urucum, preparar e caracterizar a dispersão de bixina em água e aplicá-la como um carreador de fármacos, utilizando daunorrubicina como modelo e que é utilizada no tratamento de tumores. Bixina foi obtida com 95% de pureza, a partir do extrato de semente de urucum e dispersões a partir deste composto foram preparadas em soluções aquosas e estabilizadas em cerca de duas horas. Foi determinado que a dispersão em água é constituída por partículas esféricas, com diâmetro médio variando de 20 a 150 nm e potencial Zeta de -24,7 mV. A dispersão manteve-se estável quando submetida a concentrações de NaCl de até 50 mmol/L e resistente em pH ácido. Porém, a partir de pH=10, ocorreu hidrólise do éster metílico da bixina, convertendo-a em norbixina. As partículas de bixina foram capazes de incorporar o fármaco daunorrubicina, em proporção molar máxima de bixina/daunorrubicina de 2:1. Nas concentrações testadas, a incorporação da daunorrubicina à dispersão de bixina causou aumento na atividade antiproliferativa, sendo até 60% mais ativa do que a daunorrubicina livre, na concentração de 1 µg/mL. A dispersão de bixina apresentou tolerância a variações em pH e concentração salina e capacidade de incorporar e aumentar a atividade do fármaco daunorrubicina. Sendo assim, constitui-se em um potencial sistema carreador de fármaco derivado de um produto natural. / Bixin is a carotenoid found on surface of Bixa orellana L. seeds, known as annatto. Annatto seeds extracts are popularly used as a condiment for foods and remedy for several diseases and symptoms. It is also applied in pharmaceutical products, cosmetics and food industry as a natural colorant. Nevertheless, the use of bixin is still limited by its poor solubility in water. Our research group has developed and patented a technique to disperse bixin in water, with no use of stabilizers or scaffolds. In this project, we aimed to obtain purified bixin from commercial annatto seeds extracts, prepare and characterize a dispersion of bixin in water and to employ it as a drug delivery system. Daunorubicin was chosen as a drug model to be delivered by bixin dispersion. Bixin was isolated from extracts in 95% purity. Aqueous dispersions of bixin demonstrated to be stable two hours after preparation. Bixin formed spherical particles with mean diameter ranging from 20 to 150 nm and Zeta potential of -24,7 mV. The dispersion was stable in NaCl solution up to 50 mMol/L and resistant to acidic medium. However, above pH=10, hydrolysis of ester termination begins to occur, converting bixin into to norbixin and since norbixin is water-soluble, the particles dissolved in water. Bixin dispersion was able to incorporate daunorubicin, in a bixin:daunorubicin molar proportion of 2:1. In all tested concentrations, daunorubicin delivered by bixin showed higher antiproliferative activity compared to free drug, reaching 60% more acitivity at 1 µg/mL In conclusion, bixin dispersion showed good stability in large range of pH and salt concentrations, ability to incorporate daunorubicin and enhanced the antitumoral activity. Thus, it can be considered a potential drug delivery system derived from a natural product.

Com a demanda cada vez maior por corantes alimentícios não tóxicos e sustentáveis, fontes naturais têm emergido como uma potencial alternativa aos corantes sintéticos artificiais. O urucum, planta tropical, tem sido cada vez mais explorado para suprir as demandas por corantes naturais, visto que sua semente apresenta uma alta concentração de carotenoides com poder colorífico. O Brasil que já era grande produtor de urucum tem sido destaque na produção de suas sementes para extração de pigmentos, devido à alta na demanda por corantes de origem natural. Das sementes do urucum é possível a extração de dois dos principais compostos para fabricação de corantes - bixina e norbixina. Visando contribuir para o melhor entendimento das potencialidades das sementes de urucum, além de fornecer evidência experimental sobre as propriedades antioxidantes e conteúdo de compostos fenólicos, flavonoides e carotenoides, foram determinados o perfil químico, o potencial antioxidante a partir de extratos de sementes de urucum, bem como a caracterização do carotenoide bixina por HPLC-PDA e ESI-Orbitrap. Sendo assim possível observar que o perfil químico e os teores de compostos bioativos em sementes de urucum não apresentam diferença independente da região produtora. Por fim, o projeto de pesquisa focou na conversão de bixina (carotenoide lipossolúvel que representa 80% do total de carotenoides presentes na semente) em norbixina (carotenoide solúvel em água) para suprir o aumento de demanda por corantes hidrossolúveis, visto que a indústria de alimentos tem visado a redução de gorduras nos alimentos. / With the increasing demand for non-toxic and sustainable food coloring, natural sources have appeared as a potential alternative to artificial synthetic dyes. The tropical plant known as annatto has been increasingly exploited to attend the demands for natural colorings as its seed are rich in carotenoids with high coloring potential. Brazil already considered a big producer of annatto seeds has been prominent in the production of its seed for extraction of its pigments, due to increasingly demand for natural-source food coloring. From annatto seeds it is possible to extract two of the main compounds for fabrication of coloring - bixin and norbixin. In order to a better understanding of the potential of annatto seeds as well as providing experimental evidence on the antioxidant properties and content of phenolic, flavonoids and carotenoids, the chemical profile, antioxidant potential as well as the characterization of bixin carotenoid by HPLC-PDA and ESI-Orbitrap, were determined from annatto seeds extract. It was found that the chemical profile and the content of bioactive compounds in annatto seeds did not differ independently of its producing site. In addition, the research foccused on the conversion of bixin (liposoluble carotenoid, responsible for 80% of the seeds\' carotenoids) into norbixin (water soluble carotenoid) to attend the demand for water-soluble coloring, as the food industry has been aiming a reduction in food fat content.

Com a demanda cada vez maior por corantes alimentícios não tóxicos e sustentáveis, fontes naturais têm emergido como uma potencial alternativa aos corantes sintéticos artificiais. O urucum, planta tropical, tem sido cada vez mais explorado para suprir as demandas por corantes naturais, visto que sua semente apresenta uma alta concentração de carotenoides com poder colorífico. O Brasil que já era grande produtor de urucum tem sido destaque na produção de suas sementes para extração de pigmentos, devido à alta na demanda por corantes de origem natural. Das sementes do urucum é possível a extração de dois dos principais compostos para fabricação de corantes - bixina e norbixina. Visando contribuir para o melhor entendimento das potencialidades das sementes de urucum, além de fornecer evidência experimental sobre as propriedades antioxidantes e conteúdo de compostos fenólicos, flavonoides e carotenoides, foram determinados o perfil químico, o potencial antioxidante a partir de extratos de sementes de urucum, bem como a caracterização do carotenoide bixina por HPLC-PDA e ESI-Orbitrap. Sendo assim possível observar que o perfil químico e os teores de compostos bioativos em sementes de urucum não apresentam diferença independente da região produtora. Por fim, o projeto de pesquisa focou na conversão de bixina (carotenoide lipossolúvel que representa 80% do total de carotenoides presentes na semente) em norbixina (carotenoide solúvel em água) para suprir o aumento de demanda por corantes hidrossolúveis, visto que a indústria de alimentos tem visado a redução de gorduras nos alimentos. / With the increasing demand for non-toxic and sustainable food coloring, natural sources have appeared as a potential alternative to artificial synthetic dyes. The tropical plant known as annatto has been increasingly exploited to attend the demands for natural colorings as its seed are rich in carotenoids with high coloring potential. Brazil already considered a big producer of annatto seeds has been prominent in the production of its seed for extraction of its pigments, due to increasingly demand for natural-source food coloring. From annatto seeds it is possible to extract two of the main compounds for fabrication of coloring - bixin and norbixin. In order to a better understanding of the potential of annatto seeds as well as providing experimental evidence on the antioxidant properties and content of phenolic, flavonoids and carotenoids, the chemical profile, antioxidant potential as well as the characterization of bixin carotenoid by HPLC-PDA and ESI-Orbitrap, were determined from annatto seeds extract. It was found that the chemical profile and the content of bioactive compounds in annatto seeds did not differ independently of its producing site. In addition, the research foccused on the conversion of bixin (liposoluble carotenoid, responsible for 80% of the seeds\' carotenoids) into norbixin (water soluble carotenoid) to attend the demand for water-soluble coloring, as the food industry has been aiming a reduction in food fat content.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:31:05Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2008-12-12Bitstream added on 2014-06-13T18:41:39Z : No. of bitstreams: 1 santos_gc_dr_arafcf.pdf: 2386901 bytes, checksum: b46aa55b36f051a8683831df1b69f150 (MD5) / Universidade Estadual Paulista (UNESP) / A neuropatia induzida por drogas quimioterápicas é uma complicação no tratamento do câncer e outras doenças por ser freqüentemente dolorosa e requerer a interrupção da terapia. O antitumoral cisplatina é comumente usado contra muitas formas de câncer há aproximadamente 40 anos. Entretanto, sua aplicação é associada a muitos efeitos tóxicos, como neurotoxicidade, nefrotoxicidade, perda da audição e vômitos. Estes efeitos adversos têm levado ao desenvolvimento de agentes específicos para amenizar a toxicidade do fármaco. Alguns estudos sugerem que a administração de antioxidantes é capaz de reduzir os danos e proteger os tecidos. Dessa forma, os carotenóides são mais uma opção a ser avaliada, pois são considerados eficazes agentes antioxidantes. O urucum é uma fonte natural de corantes vermelhos e além da bixina (fração lipossolúvel do extrato), estão presentes nas suas sementes, outros carotenóides, como a norbixina, o bcaroteno, a criptoxantina, a luteína e a zeaxantina. Neste estudo, foi avaliada a genotoxicidade e a antigenotoxicidade do urucum e da bixina sobre a toxicidade induzida pelo antitumoral cisplatina em culturas de células PC12. A citotoxicidade foi determinada pelo método do MTT, a frequência de danos cromossômicos pelo Teste do Micronúcleo e a extensão de danos primários ao DNA pelo Ensaio do Cometa. O urucum e a bixina foram avaliados preliminarmente quanto a sua genotoxicidade. O urucum nas concentrações 0,2, 0,5 e 1,0 mg/mL e a bixina nas concentrações 0,05, 0,08 e 0,10 mg/mL não foram citotóxicos e nem genotóxicos às células PC12. Assim, essas concentrações foram utilizadas nos experimentos para verificar a proteção do urucum e da bixina contra os danos induzidos pela cisplatina. Embora o efeito protetor do urucum e da bixina não tenha sido evidente nos resultados obtidos pelo Ensaio do Cometa, eles se mostraram... / The neuropathy induced by chemotherapeutic drugs is a complication in the treatment of cancer and other diseases, because it is often painful and requires discontinuation of the therapy. Cisplatin has been commonly used against many forms of cancer for approximately 40 years. However, its application is associated with many toxic effects such as neurotoxicity, nephrotoxicity, hearing loss and vomiting. These adverse effects have led to the development of specific agents to lessen the toxicity of the drug. Some studies have suggested that the administration of antioxidants is able to reduce the damage and protect the tissues. Thus, the carotenoids are one more option to be evaluated, because they are considered to be effective antioxidants. Annatto is a natural source of red dyes and pigments and in addition to bixin (liposoluble fraction of the extract), other carotenoids are present in its seeds, such as norbixin, B-carotene, cryptoxanthin, lutein and zeaxanthin. In the present study, the genotoxicity and antigenotoxicity of annatto and bixin on the cisplatin induced-toxicity in PC12 cell cultures was assessed. Cytotoxicity was determined by the MTT assay, chromosomal damage by the Micronucleus test and the extent of primary damage to the DNA by the Comet assay. Annatto and bixin were first assessed with respect to their genotoxicity. Annatto concentrations of 0.2, 0.5 and 1.0 mg/ml and bixin concentrations of 0.05, 0.08 and 0.10 mg/ml were neither cytotoxic nor genotoxic to the PC12 cells. Thus, these concentrations were used in experiments to verify the protective effect of annatto and bixin against damage induced by cisplatin. Although the protective effect of annatto and bixin was not evident in the results obtained by the Comet assay, effective inhibition of the chromosomal damage (Micronucleus test) induced by cisplatin was shown. Annatto and bixin protected... (Complete abstract click electronic access below)

Resumo: A neuropatia induzida por drogas quimioterápicas é uma complicação no tratamento do câncer e outras doenças por ser freqüentemente dolorosa e requerer a interrupção da terapia. O antitumoral cisplatina é comumente usado contra muitas formas de câncer há aproximadamente 40 anos. Entretanto, sua aplicação é associada a muitos efeitos tóxicos, como neurotoxicidade, nefrotoxicidade, perda da audição e vômitos. Estes efeitos adversos têm levado ao desenvolvimento de agentes específicos para amenizar a toxicidade do fármaco. Alguns estudos sugerem que a administração de antioxidantes é capaz de reduzir os danos e proteger os tecidos. Dessa forma, os carotenóides são mais uma opção a ser avaliada, pois são considerados eficazes agentes antioxidantes. O urucum é uma fonte natural de corantes vermelhos e além da bixina (fração lipossolúvel do extrato), estão presentes nas suas sementes, outros carotenóides, como a norbixina, o bcaroteno, a criptoxantina, a luteína e a zeaxantina. Neste estudo, foi avaliada a genotoxicidade e a antigenotoxicidade do urucum e da bixina sobre a toxicidade induzida pelo antitumoral cisplatina em culturas de células PC12. A citotoxicidade foi determinada pelo método do MTT, a frequência de danos cromossômicos pelo Teste do Micronúcleo e a extensão de danos primários ao DNA pelo Ensaio do Cometa. O urucum e a bixina foram avaliados preliminarmente quanto a sua genotoxicidade. O urucum nas concentrações 0,2, 0,5 e 1,0 mg/mL e a bixina nas concentrações 0,05, 0,08 e 0,10 mg/mL não foram citotóxicos e nem genotóxicos às células PC12. Assim, essas concentrações foram utilizadas nos experimentos para verificar a proteção do urucum e da bixina contra os danos induzidos pela cisplatina. Embora o efeito protetor do urucum e da bixina não tenha sido evidente nos resultados obtidos pelo Ensaio do Cometa, eles se mostraram... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The neuropathy induced by chemotherapeutic drugs is a complication in the treatment of cancer and other diseases, because it is often painful and requires discontinuation of the therapy. Cisplatin has been commonly used against many forms of cancer for approximately 40 years. However, its application is associated with many toxic effects such as neurotoxicity, nephrotoxicity, hearing loss and vomiting. These adverse effects have led to the development of specific agents to lessen the toxicity of the drug. Some studies have suggested that the administration of antioxidants is able to reduce the damage and protect the tissues. Thus, the carotenoids are one more option to be evaluated, because they are considered to be effective antioxidants. Annatto is a natural source of red dyes and pigments and in addition to bixin (liposoluble fraction of the extract), other carotenoids are present in its seeds, such as norbixin, B-carotene, cryptoxanthin, lutein and zeaxanthin. In the present study, the genotoxicity and antigenotoxicity of annatto and bixin on the cisplatin induced-toxicity in PC12 cell cultures was assessed. Cytotoxicity was determined by the MTT assay, chromosomal damage by the Micronucleus test and the extent of primary damage to the DNA by the Comet assay. Annatto and bixin were first assessed with respect to their genotoxicity. Annatto concentrations of 0.2, 0.5 and 1.0 mg/ml and bixin concentrations of 0.05, 0.08 and 0.10 mg/ml were neither cytotoxic nor genotoxic to the PC12 cells. Thus, these concentrations were used in experiments to verify the protective effect of annatto and bixin against damage induced by cisplatin. Although the protective effect of annatto and bixin was not evident in the results obtained by the Comet assay, effective inhibition of the chromosomal damage (Micronucleus test) induced by cisplatin was shown. Annatto and bixin protected... (Complete abstract click electronic access below) / Orientador: Maria de Lourdes Pires Bianchi / Coorientador: Antonio Cardozo dos Santos / Banca: Alessandro de Oliveira Rios / Banca: Daisy Maria Fávero Salvadori / Banca: João Bosco Faria / Banca: Cecilia Rodrigues Silva / Doutor

A bixina é o principal carotenoide encontrado na superfície externa das sementes de Bixa orellana L., conhecida popularmente como urucum. Os extratos das sementes são largamente utilizados, tradicionalmente como condimento e no preparo de \"remédios\" caseiros para diversos tipos de doenças e sintomas. Industrialmente, é empregado em formulações farmacêuticas, cosméticos e alimentos como corante de origem natural. Contudo, o uso da bixina ainda é limitado pela sua baixa solubilidade em água. Foi observado que a bixina pode ser dispersa em água, por meio de técnica já patenteada pelo nosso grupo, sem uso de suportes e adjuvantes. O presente projeto teve por objetivo obter a bixina purificada de um extrato comercial de semente de urucum, preparar e caracterizar a dispersão de bixina em água e aplicá-la como um carreador de fármacos, utilizando daunorrubicina como modelo e que é utilizada no tratamento de tumores. Bixina foi obtida com 95% de pureza, a partir do extrato de semente de urucum e dispersões a partir deste composto foram preparadas em soluções aquosas e estabilizadas em cerca de duas horas. Foi determinado que a dispersão em água é constituída por partículas esféricas, com diâmetro médio variando de 20 a 150 nm e potencial Zeta de -24,7 mV. A dispersão manteve-se estável quando submetida a concentrações de NaCl de até 50 mmol/L e resistente em pH ácido. Porém, a partir de pH=10, ocorreu hidrólise do éster metílico da bixina, convertendo-a em norbixina. As partículas de bixina foram capazes de incorporar o fármaco daunorrubicina, em proporção molar máxima de bixina/daunorrubicina de 2:1. Nas concentrações testadas, a incorporação da daunorrubicina à dispersão de bixina causou aumento na atividade antiproliferativa, sendo até 60% mais ativa do que a daunorrubicina livre, na concentração de 1 µg/mL. A dispersão de bixina apresentou tolerância a variações em pH e concentração salina e capacidade de incorporar e aumentar a atividade do fármaco daunorrubicina. Sendo assim, constitui-se em um potencial sistema carreador de fármaco derivado de um produto natural. / Bixin is a carotenoid found on surface of Bixa orellana L. seeds, known as annatto. Annatto seeds extracts are popularly used as a condiment for foods and remedy for several diseases and symptoms. It is also applied in pharmaceutical products, cosmetics and food industry as a natural colorant. Nevertheless, the use of bixin is still limited by its poor solubility in water. Our research group has developed and patented a technique to disperse bixin in water, with no use of stabilizers or scaffolds. In this project, we aimed to obtain purified bixin from commercial annatto seeds extracts, prepare and characterize a dispersion of bixin in water and to employ it as a drug delivery system. Daunorubicin was chosen as a drug model to be delivered by bixin dispersion. Bixin was isolated from extracts in 95% purity. Aqueous dispersions of bixin demonstrated to be stable two hours after preparation. Bixin formed spherical particles with mean diameter ranging from 20 to 150 nm and Zeta potential of -24,7 mV. The dispersion was stable in NaCl solution up to 50 mMol/L and resistant to acidic medium. However, above pH=10, hydrolysis of ester termination begins to occur, converting bixin into to norbixin and since norbixin is water-soluble, the particles dissolved in water. Bixin dispersion was able to incorporate daunorubicin, in a bixin:daunorubicin molar proportion of 2:1. In all tested concentrations, daunorubicin delivered by bixin showed higher antiproliferative activity compared to free drug, reaching 60% more acitivity at 1 µg/mL In conclusion, bixin dispersion showed good stability in large range of pH and salt concentrations, ability to incorporate daunorubicin and enhanced the antitumoral activity. Thus, it can be considered a potential drug delivery system derived from a natural product.

Orientadores: Maria Angela de Almeida Meireles Petenate, Diego Tresinari dos Santos / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-27T11:45:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DelCastilloTorres_RicardoAbel_M.pdf: 4457201 bytes, checksum: 2afa693e20d4497964c4faa4de811759 (MD5) Previous issue date: 2015 / Resumo: Este trabalho apresenta um estudo da aplicação do CO2 supercrítico como antissolvente em contato com a solução de ativos (SA) obtida a partir da extração de compostos de sementes de urucum (Bixa orellana L.) semi desengorduradas a fim de se obter partículas ricas em bixina. Para isso, duas etapas foram desenvolvidas. Na primeira etapa foi aperfeiçoada a técnica de obtenção da SA a partir da extração dos compostos das sementes com etanol, combinando dois equipamentos: Ultra turrax (UTurrax), que produz suspensão operado por recirculação do líquido, e o Ultrassom (USom), que produz cavitação acústica no líquido. Esta é a primeira vez que o UTurrax foi usado para obter compostos ativos das sementes semi desengorduradas de urucum. A mistura etanol e ativos formou a suspensão, denominada de SA. O objetivo nesta etapa foi obter uma SA rica em bixina e pobre em gorduras. Com esse intuito foram feitas extrações variando-se as condições de uso ou não de USom e a razão massa de solvente por massa de matéria-prima (S/F). A composição química dos extratos foi analisada em relação ao teor de bixina e fenólicos por método espectrofotométrico, enquanto que o teor de óleo foi determinado nas sementes pelo método de extração Soxhlet. O uso de USom (800 W) e S/F de 1,6 g CO2/g urucum apresentou menor teor de óleo na SA, isto é, o maior teor de óleo permaneceu nas sementes (0,49 ± 0,08 g/100 g sementes, b.u.). Houve também menor rendimento de extração (X0): 2,6 ± 0,4 g/100 g sementes (b.u.), uma vez que a extração foi mais seletiva, resultando em rendimento de extração de bixina e fenólicos de 0,19 ± 0,06 g/100 g sementes (b.u.) e 0,8 ± 0,1 g/100 g sementes (b.u.), respectivamente. Na segunda etapa, a SA foi alimentada na unidade de precipitação Antissolvente Supercrítico (SAS) com o objetivo de formar partículas e caracterizar a distribuição da bixina e fenólicos nos diversos setores no interior da coluna. Com esse intuito, foi utilizado um planejamento experimental fatorial completo com 3 variáveis (pressão, vazão de CO2 e vazão de SA) em 2 níveis (10 ¿ 12 MPa, 500 ¿ 800 g/h e 0,5 ¿ 1 mL/min, respectivamente) sem repetição, totalizando 8 experimentos. O rendimento de precipitação foi influenciado negativamente pela pressão, sendo maior (80,5 %) a 10 MPa, 500 g/h e 0,5 mL/min. Da análise de distribuição das massas das partículas na coluna de precipitação, concluiu-se que para todos os experimentos maior massa foi depositada na base da coluna (aproximadamente 40%). Da mesma forma, maior concentração de bixina foi determinada na parede da coluna (51 ± 15 g/100 g extrato), com massa de extrato igual a 8,73 g/100 g sementes para 12 MPa, 500 g/h e 1 mL/min. A concentração de fenólicos nas partículas coletadas não foi influenciada pelas variáveis de estudo. A eficiência de precipitação de bixina nesta condição foi de 88,4 %. Porém, acredita-se que a eficiência de precipitação de bixina pode ter sido ainda maior, pois, houve setores da coluna nos quais foi difícil a coleta das partículas. Por último, através do processo de precipitação na unidade SAS, foi possível a obtenção de partículas com concentração de bixina 59 vezes maior do que a concentração inicial de bixina na SA alimentada / Abstract: The following thesis consist of the development of the application of the supercritical CO2 as an anti-solvent in contact with the Active solution obtained from the extraction of semi-defatted Annatto seeds (Bixa orellana L.) to obtain particles rich in bixin. To that objective, the present thesis was developed in two stages. In the first stage it was necessary to perfect the technique for obtaining the Active solution by extracting the compounds from the seeds with ethanol. This was accomplished by combining two pieces of equipment. One of the equipment of production of suspension operated by recirculation of a liquid (Ultra-turrax) and another equipment of production of acoustic cavitations (Ultrasound) inside the liquid. To the best of the author¿s knowledge, this was the first time that the Ultra- turrax was used as a method of extraction; furthermore it was the first time that the equipment was used to obtain Active components from the semi-defatted Annatto seeds. The mixture formed by the ethanol used here as a solvent and the actives formed Suspension which is nominated as Active solution. The objective for this stage was to obtain an Active solution high in bixin with minimum oil content. The extractions were done with that purpose, varying the conditions of use or not of ultrasound and the ratio of S/F (mass of solvent/ mass of raw material). The chemical composition of extracts was analyzed in relation to percentage of bixin and phenolics using the Spectrophotometry method, while the percentage of oils from the seeds were determine by the Soxhlet extraction method. The use of ultrasound (800 W) and S/F of 1.6 presented a low percentage of oil in the Active solution; which means, the greater the percentage of oil present in the seeds (0.49 ± 0.08 %, b.u.), the lower the efficiency of extraction (X0): 2.64 ± 0.42 % (b.u.) The extraction was more selective, resulting in efficient bixin extraction and phenolics in a solution of extract of 0.19 ± 0.06 % (b.u.) and 0.75 ± 0.10 % (b.u.), respectively. In the second stage, an Active solution was inserted into the precipitation unit-SAS with the purpose of forming particles and to characterize the distribution of bixin and phenolic in diverse sectors of the column. To that objective a complete experimental factorial design with 3 variables were used (pressure, flow of CO2 and flow of Active solution) and 2 levels (10 ¿ 12 MPa, 500 ¿ 800 g/h and 0.5 ¿ 1 mL/min, respectively) without repetition, totalizing 8 experiments. The efficiency of precipitation was negatively influenced by pressure, being greater (80.5 %) to 10 MPa, 500 g CO2/h and 0.5 mL Active solution /min. From the analysis of distribution of the masses of particles in the interior of the column of precipitation, it concluded that for all the experiments, greater amount of mass was deposit in the column¿s base (approximately 40%). Great concentration of bixin was settled in the column¿s walls (51 ± 15 %), where the mass of the extract was of 8.73 % for 12 MPa, 500 g CO2/h and 1 mL Active solution /min. The concentration of phenolics in the particles collected was not influenced by the variables of study. The precipitation efficiency of bixin in this condition was 88.4 %. However, its believe that the efficiency of bixin precipitation it could had been greater, because there were areas of the column that it was impossible to collect precipitated particles. Lastly, through the precipitation process in the SAS-unit, was possible to obtain particles with concentration of bixin 59 times greater than the initial concentration of bixin in Active solution inserted in the SAS-unit / Mestrado / Engenharia de Alimentos / Mestre em Engenharia de Alimentos

O mercúrio (Hg) é um dos metais mais tóxicos presente no meio ambiente e o principal mecanismo relacionado à sua toxicidade é a indução do estresse oxidativo; sua forma orgânica, metilmercúrio (MeHg) é a que apresenta maior toxicidade. A exposição ao Hg ocorre principalmente através da inalação por trabalhadores ocupacionalmente expostos em diversas indústrias e/ou através do consumo de peixes e outros alimentos aquáticos contendo este metal, como por exemplo, populações amazônicas que estão expostas ao MeHg, via dieta, através do consumo de peixes contaminados. Por outro lado, é pressuposto que alimentos ricos em antioxidantes possam prevenir os efeitos adversos à saúde causados pela exposição ao Hg. O flavonóide quercetina (QC) é o principal polifenol da dieta humana, encontrado principalmente em cebola e frutas cítricas e os carotenóides bixina (BIX) e norbixina (NOR) estão presentes em grandes quantidades no urucum, o qual é amplamente utilizado como condimento no Brasil. Assim sendo, o presente trabalho teve por objetivo avaliar os possíveis efeitos protetores do flavonóide QC e dos carotenóides BIX e NOR contra os diversos efeitos adversos causados pelo cloreto de mercúrio (HgCl2) e MeHg, em modelos experimentais in vitro e in vivo. Para tal, culturas de células de hepatoma humano (HepG2) e ratos machos Wistar foram expostos a diversas concentrações do metal, dos fitoquímicos bem como à suas associações. Determinações das concentrações de glutationa, malondialdeído, proteínas carboniladas, atividades das enzimas antioxidantes catalase e glutationa-peroxidase os quais refletem o estado redox das células e monitoramento do dano no material genético pelo uso do ensaio do cometa e determinações dos níveis de 8-hidroxi-2-deoxiguanosina foram realizados no presente estudo. Os resultados obtidos indicam que o Hg causa claros efeitos genotóxicos e leva a uma serie de alterações de parâmetros bioquímicos relacionados ao estado redox das células, in vitro e in vivo. Além disso, foi evidenciado que fitoquímicos, os quais são comumente encontrados na dieta de seres humanos, denominados QC, BIX e NOR protegem contra a instabilidade genética causada pelo metal e restabelece os distúrbios do estado redox das células causados pela exposição ao Hg. / Mercury (Hg) is one of the most hazardous metals in the environment and the major process responsible for its toxicity is oxidative damage; its organic form methylmercury (MeHg) presents the highest toxicity. The main way of exposition to Hg is through inhalation by workers occupationally exposed in several industries and/or through consumption of fishes and other aquatic food with the metal, as Amazonian populations which are exposed to MeHg, via diet, by consumption of contaminated fishes. On the other hand, it is conceivable that antioxidants may play a protective role in the prevention of adverse effects of Hg. The flavonoid quercetin (QC) is the most abundant polyphenol of the human diet, found mainly in onions and citric fuits and the carotenoids bixin (BIX) and norbixin (NOR) are present in high concentrations in annatto, which is widely used as flavoring in Brazil. Therefore, the present study aims to evaluate the possible protective effects of the flavonoid QC and of the carotenoids BIX and NOR against the adverse effects caused by mercury chloride (HgCl2) and MeHg, in experimental models in vitro and in vivo. For this, human hepatoma cells (HepG2) cultures and male rats Wistar were exposed to several concentrations of the metal, of the phytochemicals as well as their associations. Determination of concentrations of glutathione, malondialdehyde, carbonil proteins, activity of the antioxidant enzymes catalase and glutathione-peroxidase, which reflect the redox status of the cells and monitoring of DNA-damage by use of comet assay and measurements of 8-hydroxi-2-deoxyguanosine levels were carried out in the present study. The results indicate that Hg cause clear genotoxic effects and lead to several alterations of biochemical parameters related to redox status of the cells, in vitro and in vivo. Moreover, it was observed that pythochemicals commonly found in the human diet, namely QC, BIX and NOR counteract the genetic instability induced by the metal and restore the disturbances of redox status of the cells caused by Hg exposition.

O principal objetivo deste trabalho foi o aproveitamento do resíduo agroindustrial proveniente da extração do pigmento de urucum para elaboração de filmes biodegradáveis. Foram empregados três métodos (moagem em água (WS), moagem em pH ácido (AS) e moagem em pH alcalino (KS)) para isolamento de farinha de urucum. O resíduo e farinhas foram caracterizados em composição centesimal, cor, distribuição do tamanho de partícula, difração de raios-X, microscopia eletrônica de varredura, espectroscopia de infravermelho, calorimetria diferencial de varredura, teor de compostos fenólicos, carotenoides, teor de bixina e atividade antioxidante. O método KS proporcionou farinha com maior teor de amido e amilose, porém com menor teor de compostos ativos quando comparada as farinhas WS e AS. Estas farinhas foram utilizadas para a produção dos filmes em diferentes condições de pH (5, 7, 9) e tempo de aquecimento (1h, 2h, 3h, 4h) segundo o planejamento fatorial completo 3x3x4. De acordo com o planejamento as melhores condições foram pH 5 e tempo de aquecimento de 2 horas para os filmes de farinha KS. Foram produzidos filmes de farinha KS na melhor condição e caracterizados em suas propriedades mecânicas, funcionais e ativas, para serem comparados aos filmes de farinha WS e AS. Filmes de farinha KS foram mais hidrofóbicos, mais permeáveis ao vapor de água, mais resistentes mecanicamente, contudo apresentaram menor conteúdo de compostos ativos. Os filmes de farinhas WS e AS são menos permeáveis ao vapor de água, mais úmidos, mais solúveis, mais hidrofílicos, mais ativos e de maior capacidade de absorção de água quando comparados aos filmes de farinha KS, contudo menos resistentes mecanicamente. A atividade antimicrobiana de extrato hidro-alcoólico de sementes de urucum e extrato de cúrcuma, assim como os filmes de farinha de urucum WS, AS, KS foram testados pelo método de difusão em ágar contra bactérias, fungos e levedura. Os extratos de urucum e cúrcuma apresentaram eficiência antimicrobiana contra S. aureus, S. uberis e S. agalactiae, além de C. albicans para cúrcuma. O extrato de urucum reduziu a esporulação dos fungos A. fumigatus e Mucor sp., enquanto o extrato de cúrcuma reduziu a esporulação dos fungos A. tamarii, A. flavus, F. oxysporum e P. expansum. Já no caso dos filmes, apenas o filme elaborado com farinha KS apresentou boa atividade contra S. aureus, S. uberis, E. coli, P. aeruginosa, L. monocytogenes e C. albicans. PALAVRAS-CHAVE: urucum, bixina, amido, filmes biodegradáveis, antioxidante, antimicrobiano. / The main objective of this work was the use of the agroindustrial residue from the extraction of the annatto pigment for the elaboration of biodegradable films. Three methods (water milling (WS), acid pH (AS) grinding and alkaline pH (KS) milling were used for insulation of urucum flour. The residue and flours were characterized in centesimal composition, color, particle size distribution, X-ray diffraction, scanning electron microscopy, infrared spectroscopy, differential scanning calorimetry, phenolic compounds content, carotenoids, bixin content and activity Antioxidant. The KS method provided flour with higher content of starch and amylose, but with a lower content of active compounds when compared to WS and AS flours. These flours were used to produce the films in different pH conditions (5, 7, 9) and heating time (1h, 2h, 3h, 4h) according to the complete 3x3x4 factorial design. According to the planning the best conditions were pH 5 and heating time of 2 hours for the KS flour films. KS flour films were produced in the best condition and characterized in their mechanical, functional and active properties, to be compared to the WS and AS flour films. KS flour films were more hydrophobic, more permeable to water vapor, more mechanically resistant, yet presented lower content of active compounds. The WS and AS flours films are less permeable to water vapor, moist, more soluble, more hydrophilic, more active and with a higher water absorption capacity when compared to KS flour films, but less mechanically resistant. The antimicrobial activity of aqua-alcoholic extract of urucum seeds and turmeric extract, as well as the WS, AS, KS urucum flour films were tested by the agar diffusion method against bacteria, fungi and yeast. Urucum and turmeric extracts presented antimicrobial efficiency against S. aureus, S. uberis and S. agalactiae, as well as C. albicans for turmeric. The urucum extract reduced the sporulation of the fungi A. fumigatus and Mucor sp., while the turmeric extract reduced the sporulation of the fungi A. tamarri, A. flavus, F. oxysporum and P. expansum. In the case of the films, only the film prepared with KS flour showed good activity against S. aureus, S. uberis, E. coli, P. aeruginosa, L. monocytogenes and C. albicans.

Através de Testes de Diluição em Sistema de Tubos Múltiplos determinou-se a Intensidade de Atividade de Inibição Bacteriana (IINIB/bacteriostasia) e a Intensidade de Atividade de Inativação Bacteriana (IINAB/bactericidia) de soluções contendo extratos hidroetanólicos e hídricos (decocto e infuso) de três acessos de Bixa orellana L. (urucum) a saber: Arroio do Meio/RS, Eldorado do Sul/RS e Maringá/PR, sobre inóculos padronizados de Salmonella Enteritidis (ATCC 11076), Escherichia coli (ATCC 11229), Staphylococcus aureus (ATCC 25923), Enterococcus faecalis (ATCC 19433) e Listeria monocytogenes (ATCC 19114). Determinou-se, paralelamente, o teor de bixina presente nas sementes. Os extratos hídricos apresentaram baixa atividade de inibição e/ou inativação sobre os inóculos bacterianos, enquanto que a forma de extração hidroetanólica apresentou atividade antibacteriana seletiva e significativamente mais intensa (inibição/inativação) entre as cinco bactérias testadas. Independente da forma de extração, as bactérias Enterococcus faecalis e Listeria monocytogenes foram as mais sensíveis à atividade antibacteriana, enquanto que Escherichia coli apresentou a menor sensibilidade. Houve diferença significativa entre os teores de bixina dos três acessos, e, consequentemente, a atividade antibacteriana determinada mostrou-se diretamente proporcional a estes teores. / Through of Dilution Tests in Multiple Tubes System it was determined the intensity of bacterial inhibition activity (IINIB/bacteriostasy) and the intensity of bacterial inactivation activity (IINAB/bactericidie) from solutions containing hidroetanolic and hydric (decoction and infusion) extracts of tree accesses from Bixa orellana L. (annatto) at know: Arroio do Meio/RS, Eldorado do Sul/RS and Maringá/PR, on standardized inocula of Salmonella Enteritidis (ATCC 11076), Escherichia coli (ATCC 11229), Staphylococcus aureus (ATCC 25923), Enterococcus faecalis (ATCC 19433) and Listeria monocytogenes (ATCC 19114). It was determined, in parallel, the content of bixin present in the three different accesses of the seeds. The forms of hydric extraction showed low inhibition and/or inactivation activity of the bacterial inocula, and the hidroetanolic extract form showed selective antibacterial activity and significantly pronounced inhibition/inactivation against the five bacteria tested. Independent of the extraction forms, Enterococcus faecalis and Listeria monocytogenes were the more sensitive agents to the antibacterial activity. Escherichia coli had the lowest sensitivity to all forms of extraction. The bixin contents were significantly different between the accesses and, consequently, the antibacterial activity was directly proportional to this contents.