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.

O urucum (Bixa Orellana L.), planta arbustiva da família Bixaceae, é uma cultura que vem conquistando cada vez mais importância econômica, uma vez que do pericarpo da semente se extrai um corante natural, constituído por carotenóides, com predominância da bixina. A presença na dieta de compostos como os carotenóides podem contribuir para minimizar os efeitos dos radicais livres produzidos no organismo. Alguns quimioterápicos como a cisplatina, produzem efeitos colaterais indesejáveis aos pacientes em tratamento, proporcionando queda nos níveis de antioxidantes séricos e aumento na atividade dos radicais livres que podem refletir na falência renal e hepática. A presença na dieta de compostos como os carotenóides podem contribuir para minimizar tais efeitos. Neste sentido, torna-se de grande importância à investigação dos efeitos benéficos de tais pigmentos frente ao estresse oxidativo, sendo o estudo com animais de laboratório uma opção viável. O presente trabalho avaliou a composição centesimal, a quantidade de bixina presente e ação terapêutica da semente de urucum e dos cristais de bixina na redução da toxidade da cisplatina sobre as desordens renais e hepáticas em ratos adultos, da linhagem wistar, machos. Os animais receberam o pré-tratamento com bixina (0,065 mg/kg de peso) e urucum (0,500mg/kg de peso) durante 28 dias, com controle de peso a cada dois dias, para ajustar as doses dos carotenóides utilizados. A cisplatina foi administrada intraperitonealmente (5mg/kg de peso) 48 horas antes do término do experimento. Após abate, o sangue foi coletado na artéria aorta ascendente e foram retirados o fígado para a extração da gordura, dosagens enzimáticas e índice de peroxidação lipídica e os rins para análise histológica. O resultado da composição centesimal mostrou que as sementes de urucum apresentaram características nutricionais desejáveis, com alto teor de proteínas e fibras. Os resultados das análises hepáticas mostraram que a aspartato aminotrasferase (AST), alanina aminotrasferase (ALT), uréia e creatinina apresentaram reduções significativas nos grupos que receberam o pré-tratamento com bixina e urucum. A cisplatina causou aumento da deposição de gordura hepática e da peroxidação lipídica. Na análise histológica observou-se que os animais do grupo cisplatina sem a presença de urucum ou bixina apresentaram alterações inflamatórias, caracterizadas por modificações glomerulares e aumento no número de polimorfonucleares (PMN). Os resultados deste estudo mostraram que houve proteção hepática e renal contra a injuria causada pela cisplatina, quando administrado o urucum ou a bixina na dieta dos animais, antes da injeção deste fármaco. / The annatto (Bixa orellana L.) is a Bixaceae family bushy plant, being a cultivation with a growing economic relevancy since that from seed's pericarp can be extracted a natural colorant with carotenoid constitution and bixin predominance. The presence of compounds like the carotenoids can cooperate to minimize the free radicals effects produced at the organism. Some chemotherapeutic agents as cisplatin can produce unwanted side effects to the patients under treatment, providing serum antioxidants levels decrease and free radicals activity increase, that may imply in hepatic and renal collapse. The presence of compounds like the carotenoids, in diet, can minimize such effects. For such reasons, the investigation of the benefits of these pigments takes great relevancy against the oxidant stress, while the analysis through laboratory animals was a viable option. This study evaluated the centesimal composition, the bixin quantity presence and the therapeutic action of annatto's seed and bixin crystals at cisplatin toxicity decrease on renal and hepatic disorders in wistar male rats. The animals received the pretreatment with bixin (0,065 mg/kg) and annatto (0,500 mg/kg) along twenty eight days, with weight control every two days to order of carotenoid dosage adjust. The cisplatin was intraperitoneally injected (5 mg/kg) forty four hours before the experiment ending. After animal euthanasia , the blood was collected in ascending aorta and the liver was removed to order of fat extraction, enzymatic dosages and lipid peroxidation tax. Also, the kidnyes was remover to to histological analysis. The centesimal composition results showed that annatto's seeds featured wanted nutritional traces with high protein and fiber content. The hepatic analysis results demonstrated that aspartate aminotransferase (AST), alanine aminotransferase (ALT), urea and creatinine levels decreased significantly in the groups receiving pretreatment with bixin and annatto. The cisplatin caused increased deposition of hepatic fat and lipid peroxidation. In the histological analysis was noticed that the animals which was given the cisplatin without annatto or bixin presence were found inflammatory alterations, characterized by glomerular changes and increased number of polymorphonuclear (PMN). The results of this study show a hepatic and renal protection against the injury caused by cisplatin, when applying annatto and bixin in the animals’ diet before injecting this drug.

Submitted by EZEQUIEL JOSÉ PÉREZ MONTERROZA null (eperez494@gmail.com) on 2018-03-21T09:22:26Z No. of bitstreams: 1 Tese_Ezequiel_Pérez.pdf: 3215809 bytes, checksum: 6530db32713c776025a03203bf064bc3 (MD5) / Rejected by Elza Mitiko Sato null (elzasato@ibilce.unesp.br), reason: Solicitamos que realize correções na submissão seguindo as orientações abaixo: Problema 01) Falta na FOLHA DE APROVAÇÃO informações sobre a tese. Na página da Seção de pós-graduação, em Instruções para Qualificação e Defesas de Dissertação e Tese, você pode acessar o modelo das páginas pré-textuais. Lembramos que o arquivo depositado no repositório deve ser igual ao impresso. Agradecemos a compreensão. on 2018-03-21T18:06:58Z (GMT) / Submitted by EZEQUIEL JOSÉ PÉREZ MONTERROZA null (eperez494@gmail.com) on 2018-03-21T19:48:40Z No. of bitstreams: 1 Tese Ezequiel Pérez.pdf: 3206546 bytes, checksum: 195c7ca127a08a51263246b484d38199 (MD5) / Approved for entry into archive by Elza Mitiko Sato null (elzasato@ibilce.unesp.br) on 2018-03-21T21:07:15Z (GMT) No. of bitstreams: 1 perezmonterroza_ej_dr_sjrp.pdf: 3206546 bytes, checksum: 195c7ca127a08a51263246b484d38199 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-03-21T21:07:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 perezmonterroza_ej_dr_sjrp.pdf: 3206546 bytes, checksum: 195c7ca127a08a51263246b484d38199 (MD5) Previous issue date: 2018-02-26 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / O amido é ideal como material de parede na preparação de sistemas de liberação controlada, é barato e considerado GRAS. O amido está constituído por dois biopolímeros de D-glicose, a amilose e a amilopectina, as quais representam 99 % da matéria seca do grânulo. A amilose tem a capacidade de formar complexos com algumas moléculas hidrofóbicas como flavors e ácidos graxos, os quais são capazes de resistir a variações de pH e temperaturas elevadas, tornando-se interessante para a formulação de sistemas de liberação controlada de nutrientes. O objetivo inicial deste projeto foi a utilização de amilose extraída da mandioca e do amido de milho com alto teor de amilose comercial (Hylon VII, 72% de amilose) com o intuito de encapsular bixina e avaliar a formação de complexos de inclusão de V-amilose, bem como a sua caracterização usando difração de raios X (DRX), calorimetria exploratória de varredura, espectroscopia de infravermelho, microscopia eletrônica de varredura (MEV), cor, teor de bixina encapsulado, ensaios reológicos oscilatórios e capacidade de liberação. Foram estudados os efeitos das condições de processo de encapsulação por precipitação em solução ácida e através do tratamento com ultrassom sobre as interações entre a bixina e o amido. O efeito da proteína de soro de leite sobre o processo de encapsulação por precipitação em solução ácida também foi estudado. Finalmente, foi realizado um estudo de otimização usando a metodologia de superfície de resposta para selecionar as melhores condições em ambos os métodos, maximizando a capacidade de carga interior da matriz de amido. Além disso, pelo fato de que os xerogéis e criogéis de amido têm ganhado interesse na indústria como sistemas para a microencapsulação de compostos bioativos, este trabalho também explora a capacidade da amilose de mandioca para encapsular carotenoides usando essas metodologias. Nesse caso foram usados como moléculas-hóspedes os carotenoides presentes no óleo de abacate, luteína e neoxantina. Os resultados da encapsulação da bixina usando Hylon VII e proteína por precipitação de uma solução ácida mostraram que existe interação entre a proteína de soro de leite, o Hylon VII e a bixina, como foi observado na análise por FT-IR, no entanto, os padrões de difração e a análise por DSC não confirmaram a formação de complexos de inclusão do tipo V-amilose com a bixina. Porém, transições endotérmicas com ponto de fusão em 117,2, 105 e 104 °C foram observadas nas amostras preparadas a 90 °C com 0%, 10% e 20% de proteína, respectivamente. Cabe ressaltar que um aumento no conteúdo de proteína causou uma diminuição na entalpia de fusão desta estrutura, assim como um decréscimo em sua cristalinidade relativa, o qual foi causado provavelmente pela interação entre a bixina e a proteína. No grupo das amostras preparadas a 90 °C, o aumento no conteúdo de proteína resultou em uma tendência a aumentar o conteúdo e bixina encapsulado. Os resultados de FT-IR mostraram que as bandas de absorção associadas com as vibrações do grupo -C=C- desaparecem, indicando restrição da cadeia da bixina na matriz, assim como o aumento da disponibilidade para interagir com a proteína, embora, essas interações pareçam ser poucas a altas temperaturas. Os padrões de liberação da bixina foram afetados pelo conteúdo de proteína e a temperatura usada no processo de encapsulação, resultando em diferentes porcentagens de liberação. Nos ensaios de encapsulação da bixina com ultrassom foi avaliado o efeito do tratamento sobre as interações amido-bixina. Os resultados por DSC e DRX não confirmaram a formação de complexos de inclusão tipo V-amilose, no entanto, a análise por FT-IR indicou que as bandas de absorção do grupo funcional -C=O da bixina desapareceram depois do processo de encapsulação, o que sugere a existência de interação entre a bixina e o amido. Aparentemente esta não foi encapsulada eficientemente dentro da cavidade de amilose, provavelmente pelo seu tamanho molecular. Os espectros mecânicos dos géis formados durante o processo de encapsulação por ultrassom mostraram uma leve variação dos módulos de armazenamento (G’) e de perda (G’’), com G’>G’’, indicando tratar-se de géis fracos. O maior teor de bixina encapsulado no interior da matriz foi obtido com potência de ultrassom de 150 W por 60 minutos de tratamento. As amostras submetidas ao ultrassom foram menos susceptíveis à ação do fluido intestinal simulado, provavelmente devido ao aumento das interações entre a bixina e o amido em comparação à amostra controle. Em ambos os métodos de encapsulação a morfologia das partículas apresentou superfície irregular e erodida, com protrusões provocadas pela agregação de amilose. Através da análise estatística, observou-se que nos dois métodos de preparação todos os fatores tiveram efeito significativo (p<0,05) sobre o teor de bixina, tanto na superfície como no interior da matriz de amido. Na encapsulação por precipitação em meio ácido, o maior teor de bixina na matriz foi encontrado com o tratamento a 90 °C usando amilose de mandioca junto com proteína. De forma geral, com o uso de amilose de mandioca obteve se um maior teor de bixina encapsulado no interior da matriz e este sempre aumentou com o uso de proteína. Em relação ao tratamento com ultrassom, o maior teor de bixina encapsulado no interior da matriz foi alcançado com 2% de Hylon 150 W e 20 minutos de tratamento. A eficiência de encapsulação alcançada variou de 13,1% a 62,1% e de 17,3% a 94,5% usando tratamento com ultrassom e precipitação em meio ácido, respectivamente. As condições ótimas foram de 2% Hylon, 150 W e 20 minutos para o tratamento com ultrassom. Em relação ao método por precipitação em meio ácido foram 2% amilose de mandioca com proteína, a 68 °C. Os resultados obtidos no processo de encapsulação de luteína e neoxantina usando xerogéis e criogéis de amilose de mandioca indicaram que não houve formação de complexos de inclusão do tipo V-amilose. Entanto, os padrões de difração de raios X observados são característicos deste tipo de complexos. Foi observado um leve aumento na capacidade de encapsulação nas amostras retrodegradadas a -18°C e liofilizadas. / The starch is considered safe and cheap, ideal as wall material in the formulation of delivery systems. Starch granule consists of two major types of α-glucans, amylose, and amylopectin, which represent about 99% of dry matter. Amylose and some hydrophobic molecules such as flavors and fatty acids, form amylose inclusion complexes. Amylose complexes resist to variations of pH and elevated temperature, being good candidates for the formulation of nutrient delivery systems. The initial objective of this thesis was to use high-amylose corn starch (Hylon VII, 72 % amylose) and amylose from cassava starch as wall material for the encapsulation of bixin, evaluating the formation of V-amylose inclusion complexes, and performing their characterization by using X-ray diffractometry, FT-IR spectrometry, scanning electron microscopy, oscillatory rheological tests, color, encapsulated bixin content, and release profile. The effects of process parametres used in the methods based on ultrasound treatment and precipitation in acid solution on the interaction between amylose and bixin were studied, as well as the effect of whey protein on the encapsulation process by precipitation in acid solution. The process conditions that would maximize the encapsulate bixin content inside of the starch matrix were determined by using desirability function. In addition, considering that xerogels and cryogels have gained interest as potential systems for microencapsulation of bioactive compounds and the use of silica aerogels as delivery systems has been demonstrated with success, this thesis explores the capacity of amylose from cassava starch to encapsulate carotenoids using these methodologies. In this case, the guest molecules were the carotenoids present in the avocado oil, lutein and neoxanthin. The results of FT-IR indicated that there was an interaction between protein, Hylon, and bixin in the encapsulation process by precipitation in acid medium. However, the diffraction patterns and the DSC analysis indicated no formation of V-amylose complexes. Nevertheless, although the set of samples prepared at 90°C with 0%, 10% e 20% of protein respectively, showed endothermal transitions with a melting point about 117,2º, 105º and 104°C The increase in protein content decreased the melting enthalpy and relative crystallinity, probably due to the interaction between bixin and protein. In the set of samples prepared at 90°C, the increase in protein content led to a tendency to increase the encapsulate bixin content inside the matrix. The FT-IR analysis indicated that adsorption bands associated with the vibration of the group -C=C- disappeared due to the restriction of bixin chain into starch matrix and increase in the availability to interacting with the protein. However, these interactions seem to be fewer at the higher temperature. The bixin delivery patterns were affected by protein content and temperature used in the encapsulation process, resulting in different delivery amounts. In the encapsulation of bixin by ultrasound treatment, the effect of sonication power level on the interaction between starch and bixin was studied, nevertheless, the results of DSC and Xray diffraction indicated no formation of amylose inclusion complex. The FT-IR analysis showed that adsorption bands of the -C=O group in bixin disappeared after the encapsulation process, which confirms the interaction between starch and bixin, in spite of bixin having not be entrapped efficiently inside of the amylose cavity, probably due to its molecular size. Frequency sweep tests of gels formed during ultrasound encapsulation process showed a slight frequency dependence of G’ and G” moduli with G’>G’’, with patterns correponding to weak gels. The highest bixin encapsulated content inside of matrix was reached using the combination of ultrasound power of 150 W and 60 min of treatment. The sonicated samples were less susceptible to action of simulated intestinal fluid, probably due to increases interaction between starch and bixin as compared to control sample. The particle morphology of samples prepared by both methods showed protrusions of aggregates of amylose, as well as irregular and eroded surfaces. Statistical analysis showed that in both methods, all factors had a significant effect (p<0.05) on bixin encapsulated content inside or on the surface of the matrix. In the encapsulation by precipitation in acid solution, the combination of 90 °C using amylose from cassava starch and protein leaded to the highest bixin encapsulated content. In general, amylose from cassava starch encapsulated a greater bixin content inside of matrix compared to Hylon, and the presence of protein increased this effect even more. Regarding ultrasound treatment, the combination of 2% of amylose from Hylon, and 20 min of treatment showed the highest bixin encapsulated content inside of matrix. Encapsulation efficiency ranged from 13.1% to 62.1% and 17.3% to 94.5% using ultrasound treatment and precipitation in acid solution respectively. The optimum conditions were 2% amylose, 150 W, and 20 min in the ultrasound treatment, whereas in the method by precipitation in acid solution the best conditions were 2% amylose from cassava starch with protein at 68 °C. The results obtained from DSC and FT-IR spectroscopy in the encapsulation using cryogels and xerogels indicated no formation of inclusion complexes V-type of amylose. Nevertheless, the diffraction patterns were characteristic of this type of complexes. The samples retrograded at -18 °C and dried using freeze-drying had a slightly higher encapsulation degree than the samples retrograded at 8 °C.

Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / In practice, some natural dyes, such as bixin present technological difficulties of use, hindering their application in the food industry. Microencapsulation can improve this situation by increasing their stability and making their incorporation in food systems possible without losing their properties. The objective of this research was to microencapsulate the natural dye annatto, using cashew gum as wall material, applying the freeze-drying and spray drying processes, to characterize the microcapsules obtained according to morphological and physico-chemical properties as well as to determine the effectiveness of the microencapsulation by quantification of the total bixin and surface bixin. Gum arabic was used as wall material, the reference for comparison. Thus, three formulations were prepared as follows: annatto colorant / cashew gum (U-GC) 4:1 w / w of annatto colorant / gum arabic (GA-U) 4:1 m / m of annatto colorant / cashew gum / gum arabic and (1:1) 4:1 m / m (U-GCA). The suspensions, which had been previously prepared, were also characterized in terms physical and chemical analyses. In colorimetric evaluation the stability of the microencapsulated pigment was studied, at a room temperature of 25  C  2  C in the presence and absence of light for 40 days storage in two situations, that is dissolved in buffer solution pH 4.0 and in powder form. In the three formulated suspensions , there were no major differences between the pH and colorimetric analyses, but the suspension viscosity cashew gum / dye annatto, resulted in lower viscosity (0.01746  0.000) at the same concentrations of solids. The microcapsules produced by atomization also showed predominantly irregularly shaped circular and toothed surfaces, and lyophilization, show indefinite shapes and sizes vary widely. All the microspheres proved soluble in water. Microcapsules prepared with gum arabic and gum cajuerio / gum arabic (1:1) showed the best efficiency in the microencapsulation, 43.14 and 31.21%, respectivelyand this confers greater stability to the bixin during exposure to light and storage in the dark. The different formulations resulted in different concentrations of microencapsulated annatto dye, with the gum arabic being the most efficient and the cashew gum the least efficient in terms of lyophilization and spray drying. There was a greater total degradation of bixin, about 65.79% and the surface bixin, about 60.52%, in the microcapsules stored under light incidence at 25  C  2ÂC, demonstrating the detrimental effect of light on the dye annatto. The microencapsulation method by means of lyophilization is the one which led to the lowest levels of degradation of encapsulated bixin. Among the parameters used and the concentration and methods of microencapsulation employed, cashew gum, on its own, is not presented as an effective wall material. However, its mixture with gum arabic provided promising results, which favors making use of this material (U-GCA) in the food industry and in other technological sectors such as cosmetics and pharmaceuticals. / Na prÃtica, alguns corantes naturais, como a bixina, apresentam dificuldades tecnolÃgicas de utilizaÃÃo, dificultando sua aplicaÃÃo na indÃstria de alimentos. A microencapsulaÃÃo pode amenizar essa situaÃÃo, aumentando sua estabilidade e tornando possÃvel sua incorporaÃÃo em sistemas alimentÃcios sem a perda de suas propriedades. Assim, o objetivo dessa pesquisa foi microencapsular o corante natural de urucum, utilizando a goma de cajueiro como material de parede, aplicando os processos de liofilizaÃÃo e atomizaÃÃo, caracterizar as microcÃpsulas obtidas atravÃs de anÃlises morfolÃgicas, fÃsico-quimicas, bem como determinar a eficiÃncia da microencapsulaÃÃo pela quantificaÃÃo do teor de bixina total e superficial. Goma arÃbica foi utilizada como material de parede de referÃncia, para efeito comparativo. Assim, foram preparadas trÃs formulaÃÃes, a saber: corante de urucum/ goma do cajueiro (U-GC) 4:1 m/m, corante de urucum /goma arÃbica (U-GA) 4:1 m/m e corante de urucum/ goma do cajueiro/ e goma arÃbica (1:1) 4:1 m/m (U-GCA). As suspensÃes, previamente preparadas tambÃm foram caracterizadas por anÃlises fÃsico-quÃmicas. Na avaliaÃÃo colorimÃtrica estudou-se a estabilidade do pigmento microencapsulado, em temperatura ambiente, a 25ÂC 2ÂC na presenÃa e na ausÃncia de luz, durante 40 dias de armazenamento, em duas situaÃÃes, ou seja, dissolvidos em soluÃÃo-tampÃo pH 4,0 e na forma de pÃ. Nas trÃs suspensÃes formuladas a anÃlise colorimÃtrica e o pH nÃo apresentaram grandes diferenÃas, mas jà na viscosidade a suspensÃo goma do cajueiro/ corante de urucum, resultou em menor viscosidade (0,01746Â0,000) nas mesmas concentraÃÃes de sÃlidos. As microcÃpsulas produzidas por atomizaÃÃo mostraram tambÃm formas irregulares com predominÃncia circular e superfÃcie dentada e, por liofilizaÃÃo, mostraram formas indefinidas e com tamanhos muito variÃveis. Todas as microcÃpsulas mostraram-se solÃveis em Ãgua. As microcÃpsulas elaboradas com goma arÃbica e goma do cajuerio/goma arÃbica (1:1) apresentaram as melhores eficiÃncias na microencapsulaÃÃo, 43,14 e 31,21%, respectivamente, alÃm de conferirem maior estabilidade à bixina durante a exposiÃÃo à luz e na estocagem no escuro. As diferentes formulaÃÃes resultaram em diferentes teores do corante de urucum microencapsulado, sendo que a goma arÃbica apresentou maior eficiÃncia e a goma do cajueiro menor eficiÃncia, considerando os processos de liofilizaÃÃo e atomizaÃÃo. Houve uma maior degradaÃÃo da bixina total, em torno de 65,79% e, da bixina superficial, em torno de 60,52%, nas microcÃpsulas armazenadas sob incidÃncia de luz a 25ÂCÂ2ÂC, evidenciando o efeito deletÃrio da luz sobre o corante de urucum. O mÃtodo de microencapsulaÃÃo por liofilizaÃÃo foi o que levou a menor degradaÃÃo da bixina encapsulada. Dentre dos parÃmetros de concentraÃÃo utilizados e dos e dos mÃtodos de microencsapsulaÃÃo empregados, a goma do cajueiro, individualmente, nÃo se apresentou como um eficiente material de parede. No entanto, a sua mistura com a goma arÃbica forneceu resultados promissores, os quais tornaram favorÃvel a utilizaÃÃo desse material (U-GCA), como na indÃstria de alimentos, bem como em outros segmentos tecnologicos como os cosmÃticos e a farmacÃutica.

O urucum (Bixa Orellana L.), planta arbustiva da família Bixaceae, é uma cultura que vem conquistando cada vez mais importância econômica, uma vez que do pericarpo da semente se extrai um corante natural, constituído por carotenóides, com predominância da bixina. A presença na dieta de compostos como os carotenóides podem contribuir para minimizar os efeitos dos radicais livres produzidos no organismo. Alguns quimioterápicos como a cisplatina, produzem efeitos colaterais indesejáveis aos pacientes em tratamento, proporcionando queda nos níveis de antioxidantes séricos e aumento na atividade dos radicais livres que podem refletir na falência renal e hepática. A presença na dieta de compostos como os carotenóides podem contribuir para minimizar tais efeitos. Neste sentido, torna-se de grande importância à investigação dos efeitos benéficos de tais pigmentos frente ao estresse oxidativo, sendo o estudo com animais de laboratório uma opção viável. O presente trabalho avaliou a composição centesimal, a quantidade de bixina presente e ação terapêutica da semente de urucum e dos cristais de bixina na redução da toxidade da cisplatina sobre as desordens renais e hepáticas em ratos adultos, da linhagem wistar, machos. Os animais receberam o pré-tratamento com bixina (0,065 mg/kg de peso) e urucum (0,500mg/kg de peso) durante 28 dias, com controle de peso a cada dois dias, para ajustar as doses dos carotenóides utilizados. A cisplatina foi administrada intraperitonealmente (5mg/kg de peso) 48 horas antes do término do experimento. Após abate, o sangue foi coletado na artéria aorta ascendente e foram retirados o fígado para a extração da gordura, dosagens enzimáticas e índice de peroxidação lipídica e os rins para análise histológica. O resultado da composição centesimal mostrou que as sementes de urucum apresentaram características nutricionais desejáveis, com alto teor de proteínas e fibras. Os resultados das análises hepáticas mostraram que a aspartato aminotrasferase (AST), alanina aminotrasferase (ALT), uréia e creatinina apresentaram reduções significativas nos grupos que receberam o pré-tratamento com bixina e urucum. A cisplatina causou aumento da deposição de gordura hepática e da peroxidação lipídica. Na análise histológica observou-se que os animais do grupo cisplatina sem a presença de urucum ou bixina apresentaram alterações inflamatórias, caracterizadas por modificações glomerulares e aumento no número de polimorfonucleares (PMN). Os resultados deste estudo mostraram que houve proteção hepática e renal contra a injuria causada pela cisplatina, quando administrado o urucum ou a bixina na dieta dos animais, antes da injeção deste fármaco. / The annatto (Bixa orellana L.) is a Bixaceae family bushy plant, being a cultivation with a growing economic relevancy since that from seed's pericarp can be extracted a natural colorant with carotenoid constitution and bixin predominance. The presence of compounds like the carotenoids can cooperate to minimize the free radicals effects produced at the organism. Some chemotherapeutic agents as cisplatin can produce unwanted side effects to the patients under treatment, providing serum antioxidants levels decrease and free radicals activity increase, that may imply in hepatic and renal collapse. The presence of compounds like the carotenoids, in diet, can minimize such effects. For such reasons, the investigation of the benefits of these pigments takes great relevancy against the oxidant stress, while the analysis through laboratory animals was a viable option. This study evaluated the centesimal composition, the bixin quantity presence and the therapeutic action of annatto's seed and bixin crystals at cisplatin toxicity decrease on renal and hepatic disorders in wistar male rats. The animals received the pretreatment with bixin (0,065 mg/kg) and annatto (0,500 mg/kg) along twenty eight days, with weight control every two days to order of carotenoid dosage adjust. The cisplatin was intraperitoneally injected (5 mg/kg) forty four hours before the experiment ending. After animal euthanasia , the blood was collected in ascending aorta and the liver was removed to order of fat extraction, enzymatic dosages and lipid peroxidation tax. Also, the kidnyes was remover to to histological analysis. The centesimal composition results showed that annatto's seeds featured wanted nutritional traces with high protein and fiber content. The hepatic analysis results demonstrated that aspartate aminotransferase (AST), alanine aminotransferase (ALT), urea and creatinine levels decreased significantly in the groups receiving pretreatment with bixin and annatto. The cisplatin caused increased deposition of hepatic fat and lipid peroxidation. In the histological analysis was noticed that the animals which was given the cisplatin without annatto or bixin presence were found inflammatory alterations, characterized by glomerular changes and increased number of polymorphonuclear (PMN). The results of this study show a hepatic and renal protection against the injury caused by cisplatin, when applying annatto and bixin in the animals’ diet before injecting this drug.

Orientador: Adriana Zerlotti Mercadante / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-13T03:20:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Barbosa_MariaIvoneMartinsJacintho_D.pdf: 1261091 bytes, checksum: 8a753aaea026de68ffab9783fd8d3cfb (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: A bixina foi extraída de sementes de urucum e purificada através de sucessivas cristalizações. A seguir a bixina foi encapsulada por atomização, utilizando-se como materiais de parede diferentes misturas com goma arábica (GA), maltodextrina 20 dextrose equivalente (MD) e sacarose (Sac), com ou sem o emulsificante Tween 80. Todas as soluções de materiais de parede foram preparadas com 40% de sólidos totais em ¿spraydryer¿ operando a 180º C e diâmetro de bico injetor de 0,07 mm. As características de todas as microcápsulas foram avaliadas e a estabilidade das microcápsulas de bixina foi estudada em sistemas aquoso, gel e sólido (maria-mole), expostos a diferentes intensidades de luz. Na primeira etapa deste trabalho foram testados os seguintes materiais de parede: 95% GA+ 5% Sac, 100% maltodextrina, 99,8% maltodextrina + 0,2% Tween 80, e 80% maltodextrina+ 20% Sac para a microencapsulação de bixina. Foram determinados os seguintes parâmetros: eficiência da microencapsulação, morfologia, solubilidade das microcápsulas de bixina, além da estabilidade em sistema-modelo aquoso sob luz (700 lux) e no escuro, a 21º C na presença de ar. As microcápsulas elaboradas com 95% GA + 5% Sac ou 99,8 % maltodextrina + 0,2 % Tween 80 foram as que apresentaram melhor eficiência da microencapsulação, 86 e 75%, respectivamente e, além disso, conferiram maior estabilidade a bixina durante a exposição à luz ou na estocagem no escuro. Em todos os sistemas encapsulados expostos à luz, a bixina apresentou duas etapas de degradação, que se ajustaram a cinética de primeira ordem. Na etapa seguinte, misturas de maltodextrina e goma arábica nas proporções de 1:1 e 4:1 foram utilizadas como materiais de parede para microencapsulação de bixina. A viscosidade das soluções dos materiais de parede foi determinada, bem como as seguintes propriedades das microcápsulas: retenção após secagem, rendimento, eficiência da microencapsulação e morfologia. Foi verificado que a solução de MD/GA1:1, de maior viscosidade (38,72 ± 0,26 cP), originou microcápsulas com maiores valores de retenção de bixina, rendimento de pó e eficiência da microencapsulação em comparação com a solução menos viscosa de MD/GA4:1. Apesar das diferenças observadas, apenas o rendimento e a eficiência do microencapsulação foram significativamente diferentes (p _ 0,05). A fim de se testar a estabilidade da bixina em um sistema sólido, a degradação foi avaliada em gel exposto na presença e ausência de luminosidade, ambos na presença de ar. Neste sistema, as microcápsulas obtidas com MD/GA1:1 foram as que conferiram maior estabilidade à bixina na presença e ausência de luminosidade. No gel, a cinética de degradação da bixina microencapsulada foi de ordem zero, sendo que foram observadas três etapas de degradação, enquanto que degradação da bixina não encapsulada ocorreu em apenas uma etapa. Conforme o esperado, a bixina encapsulada foi mais estável que a não encapsulada, com valores de kobs aproximadamente 13 a 15 vezes menores em comparação aos respectivos sistemas com bixina não encapsulada. As bixina encapsulada com MD:GA na proporção 1:1 foi utilizada como corante de maria-mole e a alteração da cor instrumental (sistema CIELab) foi avaliada sob 1300 lux e no escuro. Visualmente, a maria-mole colorida com bixina encapsulada apresentou alaranjado mais intenso do que a colorida com bixina não encapsulado. Como esperado, a luz apresentou um efeito deletério na coloração da maria-mole, verificado pela gradual diminuição das coordenadas de cor a* e b*, sendo mais intenso na colorida com bixina livre do que na colorida com microcápsulas de bixina. Não foram observadas alterações do L*, a* e b* na maria-mole estocada no escuro durante 130 horas. Na última etapa deste estudo foi avaliado o efeito da adição de um antioxidante natural, ácido ascórbico (AA), nas propriedades e estabilidade da bixina encapsulada com MD:GA (1:1) em gel exposto a diferentes luminosidades (0, 1300 e 2100 lux), na presença de ar a 21 ± 2º C. Como controle foi utilizado gel colorido com bixina não encapsulada acrescido de AA. Além do teor de bixina, paralelamente também foi avaliada instrumentalmente a perda de cor das amostras utilizando-se o sistema CIELab. Conforme o esperado a luminosidade teve um efeito deletério na estabilidade da bixina, refletido na diminuição dos parâmetros a*, b* e C*. A cinética de degradação da bixina foi de ordem zero, sendo que nos géis coloridos com microcápsulas foram observadas três etapas de fotodegradação, enquanto que nos coloridos com bixina não encapsulada foi observada apenas uma etapa. No escuro, a degradação da bixina também apresentou apenas uma etapa. Por outro lado, os teores de AA praticamente não sofreram alteração na presença de luz / Abstract: Bixin was extracted from annatto seeds and purified through cristalizations followed by encapsulation by spray-dryer. The wall materials used were different blends of gum Arabic (GA), maltodextrin 20 dextrose equivalent (MD) and sucrose (Suc), with and without emulsifier Tween 80. All the wall materials solutions were prepared with 40% total solids in a spray-dryer operating at 180º C with aspersion nozzle diameter of 0.07 mm. The characteristics of all microcapsules were evaluated and the stability of bixin microcapsules was monitored in model-systems, either in water, in gel or solid ("maria-mole"), exposed to different light intensities. In the first stage of the present study, the following wall materials were tested for bixin microencapsulation: 95% GA+ 5% Suc, 100% maltodextrin, 99.8% maltodextrin+0.2% Tween 80, and 80% maltodextrin+20% SUc. The microencapsulation efficiency and morfology were evaluated, along with the stability of the bixin microcapsules in an aqueous model-system under light (700 lux) and in the dark, both at 21º C in the presence of air. The microcapsules containing 95% GA+ 5% Suc and 99,8 % maltodextrin+0.2 % Tween 80 showed the highest encapsulation efficiency, respectively 86% and 75%, less superficial imperfections and higher stability under ligt and in the dark as compared to bixin encapsulated with maltodextrin alone or blended with sucrose. The kinetic behavior of bixin photodegradation in all encapsulated systems was composed by two first-order decays. In the next stage, blends of maltodextrin and gum Arabic at 1:1 and 4:1 proportions were used as wall materials for bixin microencapsulation. The viscosity of the wall material solutions was determined, as well as the following microcapsules properties: retention after dying, yield, microencapsulation efficiency and morfology. Bixin degradation was evaluated in gel exposed to the presence and absence of light, both under air. The MD/GA1:1 solution presented the highest viscosity (38.72 ± 0.26 cP), furnishing microcapsules with higher values of bixin retention, powder yield and microencapsulation efficiency as compared to the MD/GA4:1 solution with lower viscosity. Although these differences were observed, only the yield and microencapsulation efficiency were significatively different (p _ 005). Bixin microcapsulated with MD/GA1:1 was more stable under light or dark in the gel model-system. The degradation of both microencapsulated bixin followed zero-order kinetics, with three degradation steps, whilst not encapsulated bixin showed one degradation step. As expected, microencapsulated bixin was more stable than that not encapsulated, with kobs values ca. 13 to 15 times lower as compared to the correspondent systems with not encapsulated bixin. Bixin encapsulated with MD:GA (1:1) was added as colorant in "maria-mole" and color parameters (CIELab) changes were evaluated under 1300 lux and in the dark. Visually, "maria-mole" samples colored with bixin microcapsules showed a more intense orange color as compared to maria-mole colored with not encapsulated bixin. As expected, the color parameters a* and b* decreased under light, and this decrease was higher in "maria-mole" colored with not encapsulated bixin. No changes in L*, a* and b* values were observed in "maria-mole" stored in the dark during 130 hours. In the last stage, the effect of addition of a natural antioxidant, ascorbic acid (AA), on the microcapsules properties and bixin stability microencapsulated with MD:GA (1:1) was evaluated in a gel system exposed to different light intensities (0, 1300 e 2100 lux) at 21 ± 2º C in the presence of air. Bixin+AA, both not encapsulated, were used as control. Besides the levels of bixin, color was measured in a spetrocolorimeter using the CIElab system to evaluate the changes in the gel-systems. As expected, light was the main factor that caused loss of bixin, which was reflected on the decrease of the a*, b* and C * color parameters. The bixin degradation followed zero order kinetics, with three fotodegradation steps in the systems colored with both microcapsules, whilst not encapsulated bixin+AA showed one degradation step. In the dark, bixin degradation occurred in only one kinetic step. On the other hand, the AA levels remained practically unchanged in the presence and absence of light / Doutorado / Doutor em Ciência de Alimentos

Orientador: Lucia Regina Durrant / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-11T12:02:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Marcolino_VanessaAparecida_D.pdf: 1303131 bytes, checksum: bb5fa5ac901737dfdb200522823c6649 (MD5) Previous issue date: 2008 / Resumo: A indústria de alimentos está crescendo muito nos últimos anos, e durante a observação de um alimento qualquer fica claro que o impacto visual causado pela cor sobrepõe-se aos demais. Este atributo é um dos mais importantes na comercialização dos alimentos e constitui critério de aceitação ou não do produto. A rejeição aos corantes sintéticos por motivos de saúde faz crescer a busca por corantes naturais que possam substituí-los adequadamente. Desta maneira o presente trabalho objetivou a formação de complexos entre corante e ciclodextrinas (CD) com o intuito de melhorar a solubilidade e a estabilidade de três corantes de interesse, a saber, curcumina, bixina e betanina, responsáveis por fornecer as colorações mais empregadas na indústria. Durante as análises ficou evidente que o método de co-precipitação, dentre os realizados, apresentou maiores indícios de formação de complexo, para os corantes curcumina e bixina sendo inviável para a betanina. Desta maneira estabeleceu-se um índice estequiométrico corante-ß-CD de 1:2 no caso da curcumina e de 1:1 para a bixina . A constante de formação aparente foi calculada e forneceu valores de 4x104 mol2.L2 para curcumina e de 3,34x102 mol2.L2 para bixina com valores de R2 iguais a 0,9982 e 0,9981 e possibilidade de complexação de 86,31 e de 78,4%, respectivamente. As análises térmicas de caracterização dos complexos, ou seja, termogravimetria e calorimetria diferencial de varredura, também comprovaram uma maior estabilidade para os complexos feitos pelo método de co-precipitação, já o método de RMN não foi conclusivo para nenhum dos corantes. Os testes de estabilidade demonstraram uma interferência bastante forte da luz na decomposição da bixina e sua complexação promoveu uma melhora significativa na manutenção da intensidade da cor. Para a curcumina percebeu-se que a luz não é o único fator que influencia no processo de descoloração do produto. Os testes instrumentais de cor comprovaram a maior capacidade colorante dos complexos frente ao corante puro. Os testes de análise instrumental de textura demonstraram que a inclusão do complexo na formulação do produto não altera suas características iniciais. Com relação à aplicação dos corantes em alimento, os estudos de análise sensorial demonstraram uma ótima aceitação para o queijo tipo minas frescal equivalente a uma nota média 6,7 numa escala hedônica de 7 pontos. Para o requeijão a aceitação também foi relevante apresentando uma nota média de 5,6. Foi possível observar que a aplicação em alimentos dos três corantes estudados levou a um incremento da coloração ao se usar um complexo na mesma concentração. Apesar disto o corante de beterraba foi o único que não apresentou dados satisfatórios quanto à possível formação do complexo, o que se deve em grande parte ao seu forte caráter hidrofílico / Abstract: The food industry has grown significantly in recent years, and when observing any type of food, it is clear that the visual impact caused by its color is more important than that caused by other factors. This attribute is one of the most important in the commercialization of foods and constitutes a criterion for the acceptance or non-acceptance of the product. The rejection of synthetic food colorants for health reasons has led to the search for natural food colorants that can adequately substitute them. In the light of this problem, the objective of the present study was to form complexes from colorants and cyclodextrins (CDs) with the aim of improving the solubility and stability of three particular colorants, namely: curcumin, bixin and betanin, which are the most frequently used colorants in the food industry. During the analyses it was found that, of the methods used, the coprecipitation method showed the best indications of complex formation for the curcumin and bixin colorants, although it was not viable for betanin. ß-CD-colorant stoichiometric ratios of 1:2 and 1:1 were established for curcumin and bixin, respectively. Apparent rate of formation was calculated, resulting in values of 4x104 mol2.L2 for curcumin and 3.34x102 mol2.L2 for bixin, with R2 values of 0.9982 and 0.9981, and chances of forming complexes of 86.31 and 78.4%, respectively. Thermic characterization analyses of the complexes, that is, differential scanning thermogravimetry and calorimetry, also showed greater stability for the complexes produced by the co-precipitation method. However, the NMR method was not conclusive for any of the colorants. Stability tests demonstrated that light influenced very strongly in the decomposition of bixin and that there was a significant improvement in the maintenance of its color intensity in its complex form. For curcumin, it was observed that light was not the only factor that affected the process of product discoloration. The instrumental color tests showed the complexes had a greater coloring capacity compared to the pure colorant. The instrumental texture tests demonstrated that the inclusion of the complex in the manufacture of products did not alter their initial characteristics. With regard to the application of the colorants in food, sensory analysis studies demonstrated excellent acceptance in a type of natural white cheese called Minas Frescal, achieving a mean score 6.7 on a hedonic scale of seven points. For cream cheese, acceptance was also good, receiving a mean score of 5.6. Increases in color were observed for all three complexes of the colorants when they were added to food in the same concentrations as the natural colorants. However, betanin (a pigment from beetroot) did not show satisfactory complex formation data, which was largely due to its strongly hydrophilic character / Doutorado / Doutor em Ciência 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.

Orientador: Maria Ângela de Almeida Meireles / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-23T09:18:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Rodrigues_LiaraMacedo_M.pdf: 5471478 bytes, checksum: 56cabaa48e87c46740a324d358f13217 (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: O consumo de produtos naturais e a demanda por tecnologias verdes estão crescendo a cada dia, então é imprescindível alcançar um processo viável de fabricação na indústria alimentícia para a produção de aditivos, tais como corantes naturais. O urucuzeiro (Bixa orellana L.) é uma planta nativa da América tropical, cujas sementes são cobertas por uma resina vermelha que contém como pigmento principal o carotenoide bixina. O objetivo deste trabalho foi obter de extratos contendo bixina a partir de sementes de Urucum desengorduradas com CO2 supercrítico. Com esse intuito foram feitas extrações com líquido pressurizado (PLE - Pressurized Liquid Extraction) usando etanol como solvente, variando as condições de temperatura, pressão e proporção solvente/matéria prima (S/F). Extrações com líquido a baixa pressão (LPSE ¿ Low Pressure Solvent Extraction) foram realizadas com etanol e água, variando as condições de temperatura e proporção solvente/matéria prima (S/F), usando ou não o ultrassom (banho ultrassônico de frequência 40 kHz). A composição química dos extratos foi analisada quanto ao teor de bixina, por método espectrofotométrico. PLE apresentou maior rendimento em 60°C e 10 MPa, com valores de 7,22 (%, b.s.) para rendimento global (X0), e 9,07 (%, b.s.) em rendimento de extração de bixina (RB). LPSE mostrou os melhores resultados com o uso de etanol como solvente a 40 °C assistido por ultrassom, com valores de 13,6 % (b.s.) para X0 e 31,6 % (b.s.) no BY, no entanto, a análise de variância indicou serem significativas as diferenças avaliadas somente para as variáveis temperatura e solvente. Então, finalmente, três condições foram selecionadas para o estudo cinético de extração usando o método LPSE com etanol como solvente: dois deles usando sementes desengorduradas, um a 60 °C e outro a 50 °C; e uma terceira extração usando sementes in natura a 60 °C para observar diferenças no rendimento de extração de bixina (sem empregar o ultrassom nessas cinéticas). O pré-tratamento (remoção da fração lipídica por SFE) das sementes facilitou a separação subsequente da bixina, com RB de aproximadamente 28 %, sem agitação ou atrito, simplesmente valendo-se de um sistema de extração com baixa pressão. Para auxiliar a interpretação dos resultados, algumas amostras de sementes de Urucum foram analisadas por MEV-Microscopia Eletrônica de Varredura. Muito embora o uso de banho ultrassônico não tenha afetado significativamente X0 e RB, as micrografias indicaram modificações na estrutura da matriz / Abstract: The consumption of natural products and the demand for green technologies is growing each day, so is a major concern to accomplish a viable manufacturing process in Food Industry for additives production, such as natural dyes. The annatto tree (Bixa orellana L.) is originally from American tropics, whose seeds are covered by a red resin that contains the main pigment, the bixin carotenoid. The aim of this study was to obtain extracts containing bixin from defatted annatto seeds by supercritical CO2. Extractions were performed with pressurized liquid (PLE - Pressurized Liquid Extraction), using ethanol as solvent and temperature, pressure and ratio solvent/raw material (S/F) as variables. Extractions at low pressure (LPSE ¿ Low Pressure Solvent Extraction) were also carried out, with ethanol and water, varying temperature, solvent/raw material (S/F) proportion and using or not using ultrasound (ultrasonic bath 40 kHz frequency). The spectrophotometric method was employed to quantify the amount of bixin. PLE showed higher yield at 60 °C and 10 MPa, with values of 7.22 (% d.b.) for overall yield (X0), and 9.07 (% d.b.) in bixin yield extraction (BY). LPSE showed better results when using ethanol as solvent at 40 °C assisted by ultrasound, with values of 13.6% (d.b.) to X0 and 31.6% (d.b.) in BY, however analysis of variance indicates significant differences only for temperature, and solvent. Thus, finally, three were the selected conditions for the kinetic extractions studies using LPSE method with ethanol as solvent: two of them using defatted seeds, one at 60 °C and the other at 50 °C; and a third extraction using in nature seeds at 60 °C for observing differences in bixin yield (without using the ultrasound for all these kinects). The pretreatment employed on seeds (removal of the lipid fraction by SFE) facilitated the subsequent separation of bixin resulting in a BY of approximately 28%, with no agitation or friction, simply applying an extraction system at low pressure. In order to assist the interpretation of results some samples of Annatto seeds were analyzed by SEM-Scanning Electron Microscopy. Even though the use of the ultrasonic bath had not significantly affected X0 and BY, the micrographs indicate changes in the vegetal matrix structure / Mestrado / Engenharia de Alimentos / Mestra em Engenharia de Alimentos

Na etapa inicial do desenvolvimento de novos fármacos, a avaliação do metabolismo e da toxicidade é fundamental para definir seu potencial emprego como candidato a fármaco. Nestes estudos, diversos modelos in vitro são empregados, dentre eles linhagens de hepatoma humano. Entretanto, uma grande limitação ao uso deste modelo in vitro é a baixa expressão das enzimas do sistema citocromo P450. O carotenóide bixina, componente majoritário do anato (urucum), apresentou em estudos in vivo, a capacidade de induzir algumas isoformas do sistema citocromo P450, com a vantagem de apresentar baixa toxicidade. Neste trabalho, a fração lipossolúvel do anato (bixina) e hidrossolúvel (norbixina) foram avaliadas como indutores do sistema citocromo P450 em linhagens de hepatoma humano. Ensaios de MTT, empregando as linhagens HepG2, C3A e SK-HEP-1 indicaram que bixina e norbixina em concentrações abaixo de 0,22 mM são seguras quanto à citotoxicidade. A expressão dos genes CYP 1A1, 1A2, 2C9, 2B6, 2E1 e 3A4 foi avaliada, através de ensaios de RT-PCR em tempo real, em linhagens de hepatoma humano submetidas a tratamento com os compostos bixina e norbixina. Os resultados mostraram que células HepG2 e C3A tratadas com bixina nas concentrações de 0,05 e 0,1 mM, por períodos de 24 e 48 horas, apresentaram aumento de expressão da CYP 1A1 e CYP 1A2. Porém, a exposição de células HepG2 e C3A ao composto norbixina não resultou em aumento de expressão das isoformas avaliadas neste estudo. Os resultados deste trabalho indicaram o potencial emprego de bixina como agente indutor das CYPs 1A1 e 1A2, em linhagens de hepatoma humano utilizadas como modelo in vitro, para estudo de compostos cuja metabolização envolva uma destas vias, entretanto, estudos adicionais são fundamentais, a fim de avaliar a ação deste composto sobre outras isoformas do sistema citocromo P-450, bem como outros sistemas enzimáticos. / In the early development stage of the new drugs, the pharmacological and toxicological properties are critical to define the potential use of the candidate drug. During this stage, several in vitro models systems are employed, including human hepatoma cell lines. However, the main limitation of the use of cell lines as in vitro model is the low expression level of cytochrome P450 enzymes. A carotenoid knowed as bixin, the main pigment in the annatto (urucum), it has been reported to induce some isoforms of cytochrome P450 in rats, with the advantage of its low toxicity. In this work, the oil-soluble (bixin) and aqueous soluble extracts (norbixin) were evaluated as inducers of the cytochrome P450 system in human hepatoma cell lines (HepG2, C3A, SK-HEP-1). The results of MTT assays showed that bixin concentrations below 0.22 mM were not cytotoxic in HepG2, C3A and SK-HEP-1 cell lines. Expression changes in CYP 1A1, 1A2, 2C9, 2B6, 2E1 and 3A4 were evaluated, by real time RT-PCR and the results showed that the exposition to 0,05 mM and 0,1 mM bixin, for 24 and 48 hours of treatment, lead to an increase in CYP 1A1 and CYP 1A2 expression level. By contrast, the cytochrome P450 isoforms were not affected by the exposition to norbixin. In conclusion, this work indicated the potential use of bixin induced hepatoma cell lines as in vitro model for studies of biotransformation and toxicity of drugs involving CYP 1A, however, further studies are necessary to evaluate the effect of bixin on the other cytochrome P450 isoforms as well as other enzymatic systems.