Pfaffia glomerata (Spreng) Pedersen, also known as Brazilian ginseng, has been used in popular medicine due to its important medicinal qualities. This study aims to characterize the nutrient needs of P. glomerata, (Chapter 1) as well as to assess the tolerance of this plant to high levels of cadmium in the substrate (Chapter 2). P. glomerata plants produced in vitro and acclimatized ex vitro were used as initial material. In Chapter 1, three (3) experiments are described. In the first experiment, under greenhouse conditions, young plants of P. glomerata were cultivated in Paleudalf soil with different treatments for fertilization: control (without fertilization), complete fertilization (with macro and micronutrients) and the individual omissions of N, P, K, Ca, Mg, S and micronutrients (Zn, B, Cu, Fe, Mn and Mo). In the second experiment, in greenhouse, the plants were submitted to twenty-seven (27) treatments of fertilization in complete trifactorial system (3x3x3), represented by a combination of three levels (40, 80 e 120 mg kg-1) of N, P and K in the fertilization, using the same soil as substrate. In the third experiment, under open field conditions, six (6) treatments involving the combination of two levels (50 e 100 kg ha-1) of N, P and K in the fertilization in two periods of cultivation, sixteen (16) and six (6) months, were evaluated respectively. It was observed in the fertilization in the experiment with the missing nutrient technique that the young plants of P. glomerata showed great decrease in biomass growth as well as in the macro and micronutrients by the omission of the nutrients N, K, S and P. In the second experiment, in greenhouse, the production of biomass by different organs of the plant responded differently to the triple interaction of NPK fertilizations, in which the dosages of maximum technical efficiency estimated (DMET) to the fertilizations of N, P and K in the production of total biomass of the plant were 60, 120 and 80 mg kg-1 respectively. In the open field, the NPK fertilization affected the production of biomass of the organs of the plants in different ways in 16 months of cultivation. In order to have a greater accumulation of mineral nutrients in the tissues of P. glomerata and a possible relation to the accumulation of active principles of medicinal interests, the plants should be collected after six (6) months of field cultivation. In the study described in Chapter 2, an experiment with seedlings of Pfaffia glomerata cultivated under the hydroponic system with five levels of cadmium (Cd) (0, 20, 40, 60 e 80 μm) was carried out during seven days. Those plants demonstrated an increase in the content of Cd in the roots and shoots. The total biomass was reduced significantly in 80 μM of Cd. The activity of the ALA-D (delta-aminolevulinic acid dehydratase) and AP (acid phosphatase) was reduced with the levels of Cd. The reduction in the activity of ALA-D was accompanied by the content of chlorophyll. Enzymatic antioxidants, such as catalase and ascorbate peroxidase, as well as non-enzymatic antioxidants like ascorbic acid and non-protein thiol groups had an important role in the detoxification of effects induced by Cd in the roots and shoot of the seedlings of P. glomerata. / A Pfaffia glomerata (Spreng) Pedersen, conhecida como ginseng brasileiro, tem sido utilizada na medicina popular em função de suas importantes qualidades medicinais. O estudo teve por objetivo caracterizar as necessidades nutricionais da P. glomerata (Capítulo 1), bem como avaliar a tolerância dessa planta a altos níveis de cádmio no substrato (Capítulo 2). Plantas de P. glomerata produzidas in vitro e aclimatizadas ex vitro foram usadas como material inicial. No estudo referente ao Capítulo 1, três experimentos foram realizados. No primeiro experimento, sob condições de casa de vegetação, plantas jovens de P. glomerata foram cultivadas em Argissolo Vermelho distrófico arênico com diferentes tratamentos de adubação: controle (sem adubação), adubação completa (com macro e micronutrientes) e as omissões individuais de N, P, K, Ca, Mg, S e dos micronutrientes (Zn, B, Cu, Fe, Mn e Mo). No segundo experimento, ainda em casa de vegetação, plantas foram submetidas a 27 tratamentos de adubação, em esquema trifatorial completo (3x3x3), representados pela combinação de três níveis (40, 80 e 120 mg kg-1) de N, de P e de K na adubação, utilizando o mesmo solo como substrato. No terceiro experimento, sob condições de cultivo a campo foram avaliados seis tratamentos constituídos da combinação de dois níveis (50 e 100 kg ha-1) de N, de P e de K na adubação, em duas épocas de cultivo, 16 e 6 meses, respectivamente. No experimento com a técnica do nutriente faltante, verificou-se que plantas jovens de P. glomerata apresentaram maior redução em biomassa, bem como nos teores de macro e micronutrientes, pela omissão de N, K, S e P. No segundo experimento, ainda em casa de vegetação, a produção de biomassa pelos diferentes órgãos da planta respondeu distintamente à interação tripla das adubações NPK, onde as doses de máxima eficiência técnica estimada com as adubações de N, P e K e a produção de biomassa total da planta, foram de, respectivamente, 60, 120 e 80 mg kg-1. No cultivo a campo, a adubação NPK afetou distintamente a produção de biomassa dos órgãos das plantas com 16 meses de cultivo. Para uma maior acumulação de nutrientes minerais nos tecidos de P. glomerata e uma possível relação com o acúmulo de princípios ativos de interesse medicinal, as plantas devem ser coletadas após os 6 meses de cultivo a campo. No estudo referente ao Capítulo 2, um experimento foi realizado com plântulas de Pfaffia glomerata cultivadas sob sistema hidropônico, com cinco níveis de cádmio (Cd) (0, 20, 40, 60 e 80 μM), durante 7 dias. Essas plantas apresentaram aumento no conteúdo de Cd nas raízes e parte aérea. A biomassa total foi apenas reduzida significativamente a 80μM de Cd. A atividade da ALA-D (Ácido delta aminolevulínico desidratase) e da AP (fosfatase ácida) foram reduzidas com os níveis de Cd. A redução na atividade da ALA-D foi acompanhada pelo conteúdo de clorofila. Os antioxidantes enzimáticos, como a catalase e a ascorbato peroxidase, bem como antioxidantes não enzimáticos, como o ácido ascórbico e os grupos tióis não protéicos, tiveram um papel chave na destoxificação de efeitos induzidos pelo Cd nas raízes e parte aérea das plântulas de P. glomerata.

Orientador: Maria Angela de Almeida Meireles / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-25T04:15:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Debien_IsabelCristinadoNascimento_D.pdf: 14354516 bytes, checksum: 30a73e64c77ed62ec9c96b7c5a8067b0 (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: O presente projeto de doutorado foi desenvolvido em duas etapas: (1) Estudo da extração com fluido supercrítico e com líquido pressurizado dos ecdisteróides do Ginseng brasileiro (Pfaffia glomerata) e (2) Estudo do equilíbrio de fases de sistemas complexos. Etapa 1: Espécies do gênero Pfaffia são popularmente conhecidas como substituto do gênero Panax devido a sua morfologia e propriedades bioativas semelhantes. Dentre as espécies do gênero Pfaffia, a Pfaffia glomerata, popularmente conhecida como Ginseng brasileiro, se destaca devido à presença de ecdisteróides. Comercialmente, esse composto é obtido através de métodos convencionais de extração sólido-líquido, onde uma grande quantidade de solvente é utilizada. Atualmente, há um crescente interesse por métodos de extração que agridam menos o meio ambiente, como é o caso da extração com fluido supercrítico (SFE) e com líquido pressurizado (PLE) que possibilitam a extração de compostos bioativos utilizando altas temperaturas e pressões com menor consumo de solvente. Nessa etapa do trabalho os objetivos foram: (a) realizar um estudo preliminar da extração com fluido supercrítico da beta-ecdisona das raízes de Ginseng brasileiro (Pfaffia glomerata). Foram avaliados os efeitos da pressão (20 e 30 MPa) e quantidade de cossolvente utilizada (15, 75 e 90 % de etanol) no comportamento da curva global de extração (OEC) e no teor de beta-ecdisona no extrato. Usando dióxido de carbono (CO2): etanol (EtOH) (85:15, v/v) como solvente a 20 MPa, maiores quantidade de beta-ecdisona foram obtidas em um menor tempo de processo. O aumento da proporção de etanol na mistura (cossolvente) resultou no aumento do rendimento da extração e do teor de beta-ecdisona em relação a quantidade de matéria-prima; (b) realizar um estudo da extração com líquido pressurizado da beta-ecdisona das raízes de Ginseng brasileiro. Foram avaliados os efeitos da temperatura (333 ¿ 393 K), pressão (8 ¿ 30 MPa) e do solvente (EtOH e EtOH : H2O (80:20 v/v)) no rendimento global, atividade antioxidante e teor de beta-ecdisona dos extratos. O aumento da temperatura ocasionou o aumento do rendimento global, chegando a 25 % (base seca). Assim, pode-se concluir que aumentando a temperatura a seletividade do solvente diminui, uma vez que ocorre a coextração de outros compostos além dos ecdisteróides. Extratos com maior atividade antioxidante foram obtidos quando o solvente de extração é a mistura EtOH: H2O (80:20, v/v). Quando o EtOH puro foi usado como solvente uma maior recuperação de beta-ecdisona foi obtida. Cerca de 5 % de beta-ecdisona nos extratos foi obtida usando etanol a 393 K, enquanto a pressão não afetou significativamente. Assim a melhor condição de extração em termos do teor de beta-ecdisona (393 K, 8 MPa e etanol como solvente) foi selecionada para a realização do estudo cinético. Na OEC foi possível observar que na primeira hora de extração aproximadamente 70 % do total do rendimento e 74 % do total de massa de beta-ecdisona foi obtido. O custo de manufatura foi avaliado na condição da cinética, onde foram obtidos maiores teores de beta-ecdisona quanto maior a capacidade do extrator. Os custos de manufatura, tanto em relação a quantidade de extrato quanto em relação a quantidade de beta-ecdisona recuperada no processo de PLE, foram 14 e 8 vezes maiores do que os obtidos no processo de SFE, respectivamente. Etapa 2: Polímeros biodegradáveis tem recebido maior atenção devido ao seu potencial para aplicações na área médica e na indústria de alimentos, dentre eles o poli (L-lactídeo) (PLA) principalmente por causa da sua biocompatibilidade e características sustentáveis. Ao longo dos últimos anos, a síntese de tais biopolímeros pela reação de polimerização utilizando a técnica de abertura do anel aromático catalisada enzimaticamente em fluidos comprimidos tem se mostrado bastante promissora. O objetivo nessa etapa do trabalho foi medir os dados de equilíbrio de fases dos sitemas L-ácido láctico + (propano + etanol) e L-ácido láctico + (CO2 + etanol). Os experimentos foram realizados numa célula de equilíbrio de fases com visualização utilizando o método estático sintético, em temperaturas de 323,15 a 353,15 K e pressões até 25 MPa, mantendo constante a fração mássica de etanol:CO2 (ou propano) de 1:9. Para o sistema L-ácido láctico + (propano + etanol) foram observadas as transições líquido-vapor, líquido-líquido e líquido-líquido-vapor, enquanto que para o sistema L-ácido láctico + (CO2 + etanol) foram observadas somente as transições líquido-líquido. Os resultados mostraram que o sistema L-ácido láctico + (propano + etanol) apresenta transições do tipo UCST (Upper Critical Solution Temperature) e um UCEP (Upper Critical End Point), enquanto o sistema L-ácido láctico + (CO2 + etanol) apresenta um comportamento do tipo LCST (Lower Critical Solution Temperature). Foi realizada a modelagem termodinâmica dos dados experimentais obtidos utilizando a equação de estado de Peng-Robinson com regra de mistura quadrática de van der Waals (PR-vdW2) e com regra de mistura de Wong-Sandler (PR-WS). Os resultados mostraram que os modelos PR-vdW2 e PR-WS foram capazes de representar satisfatoriamente o comportamento de fases do sistema L-ácido láctico + (dióxido de carbono + etanol). Entretanto, para o sistema L-ácido láctico + (propano + etanol), o modelo PR-vdW2 não foi capaz de descrever apropriadamente o seu comportamento / Abstract: The doctoral project is being developed in two steps: (1) Supercritical fluid and pressurized liquid extraction study of Brazilian ginseng (Pfaffia glomerata) ecdysteroids and (2) Phase equilibrium data of complex systems. Step 1: Species of the genus Pfaffia are popularly known as substitute for Panax due their similar morphology and bioactive properties. Among them, Pfaffia glomerata has received special attention due the presence of ecdysteroids. Commercially, this compound is obtained by conventional solid-liquid extraction methods, that is, using large quantities of solvents. Nowadays, more environmentally friend methods are preferred, like supercritical fluid (SFE) and pressurized liquid extraction (PLE) that enables extraction of bioactive compounds under high temperatures and pressures. The aim of this step of work is: (a) preliminary study the supercritical fluid extraction of Brazilian ginseng (Pfaffia glomerata) ecdysteroids. The effects of pressure (20 and 30 MPa) and cosolvent amount (10, 15, 75 and 90 % of Ethanol) on the behavior of overall extraction curve (OEC) and content of beta-ecdysone were studied. The larger amounts of beta-ecdysone were obtained in shorter processing time using CO2: EtOH (85:15, v/v) as extracting solvent at 20 MPa. The higher proportion of EtOH in the mixture leads an increase an extraction yield and an increase a beta-ecdysone content relative a raw material amount. (b) study the pressurized liquid extraction of Brazilian ginseng (Pfaffia glomerata) ecdysteroids. The effects of temperature (333 ¿ 393 K), pressure (8 ¿ 30 MPa) and solvent [ethanol and ethanol:water (80:20 v/v)] on the global yield extraction, antioxidant activity and beta-ecdysone content of the extracts from Brazilian ginseng (Pfaffia glomerata) roots were studied. The extraction global yield increased with the increase in temperature (333 ¿ 393 K) reaching up to 25 % (dry basis). As the temperature increased the selectivity of the extracting solvent decreased promoting the co-extraction of other compounds besides the ecdysteroids. The use of EtOH:H2O (80:20 v/v) as extracting solvent produced extracts with the highest antioxidant activity. The recovery of beta-ecdysone was maximized when EtOH was used, besides fractions containing up to 5 % of beta-ecdysone were obtained using this solvent at 393 K, while pressure did not affect it. Thus the better extraction condition in terms of beta-ecdysone was selected (393 K, 8 MPa and ethanol as extracting solvent) and the kinetic extraction study was realized. From the overall extraction curve obtained it was possible to verify that in the first hour of extraction approximately 70 % of the total yield and 74 % of the total beta-ecdysone mass are obtained. The cost of manufacturing (COM) was evaluated in the kinetic condition in which was obtained the highest beta-ecdysone content; the increase of the extractor capacity significantly decreased the COM. The COMs for the crude extract and beta-ecdysone obtained by this novel process were 14-fold and 8-fold lower than that for the SFE process, respectively. Step 2: Biodegradable polymers has received increased attention due to their potential applications in medicine and food industry, with highlights to poly (L-lactic acid) (PLA) mainly because of its biocompatibility and resorbable features. Over the last years, synthesis of such biopolymer by enzyme-catalyzed ring-opening polymerization of L-lactic acid in compressed fluids has been considered a promising route over. The aim of this step of work is to report phase equilibrium data (cloud points) of L-lactic acid + (propane + ethanol) and L-lactic acid + (carbon dioxide + ethanol). Phase equilibrium experiments were conducted in a variable-volume view cell employing the static synthetic method, from 323.15 K to 353.15 K and pressures up to 25 MPa, keeping constant the mass ratio of ethanol to CO2 or propane at 1:9. For the (propane + ethanol) + L-lactic acid it was observed vapor-liquid, liquid-liquid and vapor-liquid-liquid, while for (carbon dioxide + ethanol) + L-lactic acid only liquid-liquid type transitions were recorded. Results show that the system (propane + ethanol) + L-lactic acid present UCST (Upper Critical Solution Temperature) transition type and an UCEP (Upper Critical End Point), whereas the system (carbon dioxide + ethanol) + L-lactic acid exhibit LCST (Lower Critical Solution Temperature) behavior. The experimental data were modeled using the Peng-Robinson equation of state with the classical van der Waals quadratic mixing rule (PR-vdW2) and with the Wong-Sandler mixing rule (PR-WS). It is shown that the PR-vdW2 and PR-WS models were both able to satisfactorily represent the phase behavior of the system L-lactic acid + (carbon dioxide + ethanol). However, for the system L-lactic acid + (propane + ethanol), the PR-vdW2 model was not able to appropriately describe its phase behavior / Doutorado / Engenharia de Alimentos / Doutora em Engenharia de Alimentos

Orientadores: Maria Angela de Almeida Meireles, Diego Tresinari dos Santos / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-22T11:14:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Vardanega_Renata_M.pdf: 2211548 bytes, checksum: 6075d57c9fcfd91ae66badca9ff3939a (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: Espécies do gênero Pfaffia (Amaranthaceae) têm sido comercializadas como substitutas para Panax (ginseng, Araliaceae) e em função da morfologia similar de suas raízes são popularmente conhecidas como ginseng brasileiro. Dentre as espécies de Pfaffia conhecidas, a Pfaffia glomerata é a mais importante, uma vez que esta é a única que possui o composto ?-ecdisona, o qual representa a saponina de maior interesse desta planta, devido a seus efeitos terapêuticos. Atualmente, cápsulas contendo extratos de P. glomerata são comercializadas sob indicação de auxiliar da memória e tônico. Além destas indicações, as raízes desta planta apresentam teores expressivos de saponinas (10-17%), o que faz com que o extrato das raízes de P. glomerata apresente um grande potencial para aplicação como emulsificante/surfactante. Comercialmente, extratos de P. glomerata são obtidos por percolação em leito fixo, no entanto, com baixos rendimentos. O objetivo deste estudo foi obter um extrato de ginseng brasileiro (P. glomerata) rico em saponinas empregando o processo de extração por percolação a baixa pressão, o qual é um processo de extração já estabelecido comercialmente, sob a assistência do ultrassom, que vem se destacando como uma técnica emergente na melhoria de processos de extração. Deste modo, as variáveis resposta estudadas foram o rendimento global de extração (X0) e as propriedades emulsificantes/surfactantes dos extratos obtidos: Índice de emulsificação (E24) e redução da tensão superficial da água (RTSA); os parâmetros avaliados foram: método de extração (percolação, PE; percolação assistida por ultrassom durante toda extração, PEU; percolação assistida por ultrassom durante o início da extração, PEUI e percolação assistida por ultrassom com pulsos, PEUP), temperatura (40 e 60°C) e solventes (água; etanol:água [35:65, v/v]; etanol:água [70:30, v/v], isopropanol:água [35:65, v/v] e isopropanol:água [70:30, v/v]). As condições de extração que proporcionaram maiores valores de X0 (62,8%), E24 (54,4%) e RTSA (36,3%) foram água, 60°C, PEUP; isopropanol:água (70:30, v/v), 60°C, PEUP e isopropanol:água (70:30, v/v), 60°C, PEUI, respectivamente. Estas condições foram selecionadas para estudo cinético e obtenção de parâmetros cinéticos ajustados que mostraram que, quando água foi empregada como solvente de extração sob ultrassom, obteve-se a maior recuperação de extrato com menor tCER (período de taxa de extração constante). Portanto, a condição de extração com água, 60°C, PE, representa a condição ótima em termos de rendimento. Ainda, realizou-se a quantificação do teor de ?- ison nos xtr tos o ti os n s in ti s on o t v -s -14% (base seca) de ?-ecdisona nos extratos das raízes de P. glomerata. A condição de extração que proporcionou os extratos com maior teor de ?-ecdisona foi a isopropanol:água (70:30), 60°C, PEUI, comprovando a maior seletividade de extração da mistura de solventes isopropanol:água (70:30, v/v), já que este foi também o solvente que apresentou extratos com maiores propriedades surfactantes. Portanto, pode-se concluir que ao final deste estudo, ao empregar o método de percolação em leito fixo assistida por ultrassom no início da extração utilizando isopropanol:água (70:30) como solvente de extração a 60°C, obteve-se uma condição de extração otimizada que fornece extratos das raízes de P. glomerata com alta recuperação de compostos bioativos / Abstract: Species of the genus Pfaffia (Amaranthaceae) have been commercialized as substitute to Panax (ginseng, Araliaceae). Due to the similar morphology of its roots to those of ginseng, they are popularly known as Brazilian ginseng. Among the species of Pfaffia, the P. glomerata is the most important because it is the only one that contains ?- ecdysone; which is the most important saponin from this plant due their therapeutic effects. Nowadays, capsules containing P. glomerata roots extracts are commercialized under indication to of improving the memory and as a tonic. Besides these indications, the P. glomerata roots exhibit expressive saponins content (10-17%); therefore, its extract can potentially be used as an emulsifier/ surfactant. Commercially, P. glomerata roots extracts are obtained by low-pressure solvent extraction in fixed bed extractors, however, with low yields. The aim of this study was to obtain an extract from Brazilian ginseng roots (P. glomerata) rich in saponins applying the process of low-pressure solvent extraction, which is an extraction process commercially established, assisted by ultrasound ; ultrasound assisted extraction is an emerging technique used to improve extraction process. The effects of the following parameters were evaluated on the overall extraction yield (X0) and surfactant properties (Emulsification index, E24 and reduction of water surface tension, RTSA) of P. glomerata roots extracts: extraction method (percolation, PE; ultrasound assisted percolation during the entire process, PEU; ultrasound assisted percolation at the beginning of the process, PEUI and ultrasound assisted percolation with pulses, PEUP), temperature (40 and 60°C) and extracting solvents (water, ethanol:water [35:65], ethanol:water [70:30], isopropanol:water [35:65] and isopropanol:water [70:30]). The extraction conditions that provided higher values to X0 (water, 60°, PEUP), E24 (isopropanol:water [70:30], 60°C, PEUP) and RTSA (isopropanol:water [70:30], 60°C, PEUI) were selected for the kinetic study; the kinetic parameters were estimated fitting the experimental data to a linear spline with 3 straight lines. The kinetic parameters showed that when water was used as extracting solvent assisted by ultrasound, the higher extract recovery was obtained with the shortest tCER (constant extraction rate period). Therefore, the extraction condition with water, 60°C, PEUP is the optimum condition with respect to the X0. The content of ?-ecdysone was evaluated on the extracts obtained from kinetic study. The content of ?-ecdysone in the P. glomerata roots xtr ts w r -14% (dry base, d.b.). The extraction condition that provided the higher extraction of ?-ecdysone was that using isopropanol:water [70:30], 60°C, PEUI; the extracts with the best surfactant properties were obtained in this extracting condition . Therefore, it was concluded that applying ultrasound at the beginning of process using IsoC3OH:water (70:30) as extracting solvent at 60°C, was the optimized extraction condition to obtain extracts from P. glomerata roots / Mestrado / Engenharia de Alimentos / Mestra em Engenharia de Alimentos

Orientadores: Susanne Rath, Marili Villa Nova Rodrigues / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Química / Made available in DSpace on 2018-08-18T13:19:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Souza_KellydePaula_M.pdf: 3152710 bytes, checksum: b4c45a27d12888f7897d37b0257ddc0e (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: A espécie Hebanthe eriantha (Amaranthaceae) é conhecida como "ginseng brasileiro¿, devido à semelhança de suas raízes com as da espécie Panax ginseng (Araliaceae), o "ginseng coreano¿. Suas raízes, com atividade antineoplásica comprovada, são constituídas principalmente por saponinas, as quais, submetidas à hidrólise, liberam açúcares e moléculas de ácido pfáffico livre, um triterpeno. O ácido pfáffico é uma opção excelente de marcador químico de H. eriantha, porque permite diferenciá-la da espécie Pfaffia glomerata, comumente usada como adulterante. O objetivo deste trabalho foi desenvolver e validar um método analítico para quantificação de ácido pfáffico presente nas raízes de H. eriantha. O desenvolvimento do preparo de amostra incluiu a otimização das etapas de extração e hidrólise das saponinas presentes na raiz, respectivamente por análise univarida e planejamento experimental do tipo composto central. O preparo de amostra consistiu na extração das saponinas com etanol 80% (v/v), em duas etapas de 2 h cada, seguida pela hidrólise com HCl 1,8 mol L, por 4 h, a 120 °C. A quantificação de ácido pfáffico foi realizada por cromatografia líquida de alta eficiência, empregando coluna C18, eluição isocrática, fase móvel composta por ácido fórmico 0,1% (v/v) e metanol (18:82 v/v) e detecção a 205 nm. Para a confirmação de identidade do analito foi empregada a cromatografia líquida acoplada à espectrometria de massas, e ionização química por pressão atmosférica. O método foi validado e os seguintes parâmetros estabelecidos: linearidade (0,9999), faixa linear (0,04% a 12,8% m/m), precisão intra-(4,8%, n=7) e inter-ensaio (5,2%, n=10), limites de detecção (0,01% m/m) e de quantificação (0,04% m/m). A exatidão foi avaliada por comparação entre dois métodos validados em laboratórios diferentes. O método validado foi aplicado para quantificação de ácido pfáffico em quatro amostras de raízes comerciais / Abstract: Hebanthe erianthe (Amaranthaceae) is known as "Brazilian ginseng¿, due to the similarity of its roots with those of Panax ginseng (Araliaceae), the "Korean ginseng¿. Its roots, with proved antineoplastic activity, are constituted by saponins, which during hydrolysis, release saccharides and free molecules of pfaffic acid, a nortriterpene. Pfaffic acid is an excellent option for phytochemical marker of H. erianthe, because it distinguishes it from Pfaffia glomerata, often employed as adulterant. The aim of this work was the development and validation of an analytical method for determination of pfaffic acid in H. erianthe. The development of sample preparation included the optimization of the extraction and hydrolysis steps of the saponins root, through univariate analysis and experimental design (central composite), respectively. The sample preparation consisted of extraction of saponins with 80% (v/v) ethanol, in two steps of 2 h, followed by hydrolysis with 1.8 mol L HCl during 4 h, at 120 °C. The pfaffic acid was quantified by high performance liquid chromatography, employing a C18 column, with isocratic elution and mobile phase constituted by a mixture of 0.1% (v/v) formic acid solution and methanol (18:82, v/v). The detection was performed at 205 nm. The identity confirmation of the analyte was carried out using liquid chromatography coupled to mass spectrometry, with atmospheric pressure chemical ionization. The method was validated and the following parameters were established: linearity (0.9999), linear range (0.04% to 12.8% m/m), intra-day precision (4.8%, n=7) and inter-day precision (5.2%, n=10), detection limit (0.01% m/m) and quantification limit (0.04% m/m). The accuracy was evaluated by comparing two methods, validated in two different laboratories. The validated method was applied for the determination of pfaffic acid in four commercial samples of roots / Mestrado / Quimica Analitica / Mestre em Química

Fundação de Amparo a Pesquisa no Estado do Rio Grande do Sul / Industrial and mining activities combined with the inadequate use of fertilizers and pesticides have contributed to increase of zinc (Zn) levels in soil. Several physiological and biochemical disorders in plants are frequently associated with the increase of heavy metals levels such Zn in the soils and the Pffafia glomerata (Spreng.) Pedersen have been used as model species in studies associated about the effect of different levels of heavy metals and already was verified that the same presented intermediate to high tolerance to various metals, as well as different responses between accessions. Thus, the present study was aimed at characterizing the effects of different concentrations of Zn on physiological and biochemical parameters of P. glomerata accessions. For the first experiment were used four levels of Zn (2, 100, 200 and 300 μM) and three accessions of P. glomerata (BRA, GD and JB) to evaluate the production of dry matter, root morphology and the level of tolerance between accessions. The JB and GD accessions showed reduction in dry matter production, both in shoots as roots, as well as reduction of area, length and root volume, however the GD accession showed increase around of level of 100 μM Zn. Already the BRA accession showed smaller variations to those same variables, however, this is due to its low growth in relation to other accessions. As base in the results of dry matter production and root parameters of accessions, the same presented the following classification in relation to tolerance to Zn: GD> JB> BRA. In the second experiment were used three levels of Zn (2, 100 and 200 mg kg-1) and the two P. glomerata accessions selected in the previous experiment (GD and JB) and evaluated the production of dry matter, photosynthetic parameters and Zn accumulation to 34 and 74 days. For most parameters evaluated the plants responded positively to dose of 100 mg Zn, and the dose of 200 mg detrimental. The maximum photosynthesis, stomatal conductance and transpiration were observed for GD accession plants by the addition of 100 mg kg-1 of Zn in soil to 34 days of cultivation. The GD accession presented increase in stomatal index with the addition of 200 mg Zn, whereas the JB did not show any alteration. The increase of Zn concentration in soil resulted in an increase in the metal concentration in plant tissues. The accession GD showed increase in Zn translocation to the leaves and reduction in the Zn accumulation in roots to 74 days, while the JB presented not differences to the Zn levels tested. In the third experiment was evaluated the influence of excess zinc about the antioxidant response and production of β-ecdysone in P. glomerata plants cultivated in two different environments. Were used the same two accessions of P. glomerata (JB and GD) and three levels of zinc (2, 100 and 200 μM) for cultivation in hydroponics with evaluations to 7 and 14 days, and the same accessions submitted to three Zn levels (2, 100 and 200 mg kg-1) for the experiment in soil with evaluated to 34 and 74 days. The effects of excess Zn on P. glomerata accessions were dependent of culture system and also evaluation period. The excess of Zn in both systems growth tested caused increase in lipid peroxidation (MDA concentration) and increase of enzyme superoxide dismutase (SOD) and guaiacol peroxidase (GPX) in both P. glomerata accessions, however, in soil experiment the accessions presented higher difference between them in relation to GPX enzyme, GD having presented the highest values. The concentration of anthocyanin in leaves and β-ecdysone in roots were significantly altered after the addition of Zn in the growth substrate. JB accession showed reduction in β-ecdysone content with the addition of Zn in soil, already for the GD was observed the opposite, however under ideal conditions the JB accession showed higher β-ecdysone content. The anthocyanin concentration varied according with the cultivation system, where the plants grown in hydroponic exhibit higher changes in both evaluation periods. / Atividades industriais e de mineração combinadas com o uso inadequado de fertilizantes e pesticidas tem contribuído para o aumento dos níveis de zinco (Zn) no solo. Vários distúrbios fisiológicos e bioquímicos em plantas estão associados com esse aumento dos teores de metais pesados como o Zn nos solos e a Pfaffia glomerata (Spreng.) Pedersen vêm sendo utilizada como espécie modelo em estudos relacionados sobre o efeito de diferentes níveis de metais pesados e já foi verificado que a mesma apresenta tolerância intermediaria à alta para diversos metais, bem como diferentes respostas entre os acessos. Assim, o presente estudo teve como objetivo caracterizar os efeitos de diferentes concentrações de Zn sobre parâmetros fisiológicos e bioquímicos de acessos de P. glomerata. Para o primeiro experimento foram utilizados quatro níveis de Zn (2, 100, 200 e 300 μM) e três acessos de P. glomerata (BRA, GD e JB) a fim de avaliar a produção de matéria seca, morfologia radicular e o nível de tolerância entre os acessos. Os acessos JB e GD apresentaram redução na produção de matéria seca tanto da parte aérea quanto radicular, bem como redução da área, comprimento e volume radicular, no entanto o acesso GD apresentou incremento para a dose 100 μM de Zn. Já o acesso BRA mostrou as menores variações para esses mesmos parâmetros, no entanto, isso se deve ao seu baixo crescimento em relação aos demais acessos. Como base nos resultados da produção de matéria seca e parâmetros radiculares dos acessos, os mesmos apresentaram a seguinte classificação em relação à tolerância ao Zn: GD> JB> BRA. No segundo experimento foram utilizados três níveis de Zn (2, 100 e 200 mg kg-1) e os dois acessos de P. glomerata mais tolerantes selecionados no experimento anterior (GD e JB) e avaliadas a produção de matéria seca, parâmetros fotossintéticos e acúmulo do Zn aos 34 e 74 dias. Para a maioria dos parâmetros avaliados as plantas responderam positivamente para a dose de 100 mg de Zn, sendo a dose de 200 mg prejudicial. A máxima fotossíntese, transpiração e condutância estomática foram observadas para as plantas do acesso GD mediante a adição de 100 mg kg-1 de Zn ao solo aos 34 dias de cultivo. O acesso GD apresentou aumento no índice estomático com a adição de 200 mg Zn, já o JB não mostrou qualquer alteração. O aumento da concentração de Zn no solo resultou em aumento na concentração do metal nos tecidos das plantas. O acesso GD mostrou maior translocação de Zn para as folhas e menor acúmulo de Zn nas raízes aos 74 dias, enquanto o JB não apresentou diferenças para os níveis de Zn testados No terceiro experimento avaliou-se a influência do excesso de Zn sobre a resposta antioxidante e produção de β-ecdisona em plantas de P. glomerata cultivadas em dois ambientes distintos. Foram utilizados os mesmos dois acessos de P. glomerata (JB e GD) e três níveis de Zn (2, 100 e 200 μM) para cultivo em hidroponia com avaliações aos 7 e 14 dias, e os mesmos acessos de P. glomerata submetidos à três níveis de Zn (2, 100 e 200 mg kg-1) para o experimento em solo com avaliações aos 34 e 74 dias. Os efeitos do excesso de Zn sobre os acessos de P. glomerata dependeram do sistema de cultivo e também do período de avaliação. O excesso de Zn em ambos os sistemas de crescimento testados causou aumento na peroxidação lipídica (concentração MDA) e aumento da atividade das enzimas superóxido dismutase (SOD) e guaiacol peroxidase (GPX) em ambos os acessos de P. glomerata, no entanto, no experimento em solo os acessos apresentaram maior diferença entre ambos em relação à enzima GPX, tendo o GD apresentado os maiores valores. A concentração de antocianinas nas folhas e β-ecdisona em raízes foram significativamente alteradas após a adição de Zn no substrato de cultivo. O acesso JB mostrou redução no conteúdo de β-ecdisona com a adição de Zn no solo, já para o GD foi observado o oposto, no entanto, em condições ideais o acesso JB mostrou um conteúdo mais elevado de β-ecdisona. A concentração de antocianinas variou de acordo com o sistema de cultivo, onde as plantas cultivadas em hidroponia exibiram maiores alterações em ambos os períodos de avaliações.

Orientador: Maria Angela de Almeida Meireles / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-10T22:47:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Silva_DanielleCottadeMelloNunesda_D.pdf: 3730764 bytes, checksum: e92936b597dcfe4aa9d9a2a86ce46790 (MD5) Previous issue date: 2008 / Resumo: O presente estudo teve como objetivo avaliar o rendimento global de extração, a atividade biológica e os perfis de composição de extratos de lavanda brasileira (Aloysia gratissima), quebra pedra (Phylanthus amarus) e ginseng brasileiro (Pfaffia paniculata), obtidos por extração supercrítica (SFE), hidrodestilação e por extração com solvente a baixa pressão (LPSE) utilizando metanol, etanol e hexano. A lavanda brasileira apresentou o rendimento global de extração (X0) variando entre 2,0 ± 0,1% e 4,0 ± 0,2% (b.u), sendo que o maior rendimento de extrato foi obtido na condição de operação de 50 °C e 300 bar (4,0 ± 0,2%). O rendimento do óleo volátil de lavanda brasileira obtido por hidrodestilação foi de 1,2 ± 0,1%. Os rendimentos dos extratos obtidos por extração a baixa pressão foram: 9,4 ± 0,1% (metanol), 3,3 ± 0,2% (etanol) e 0,8 ± 0,2 %(hexano). Os compostos majoritários presentes no óleo volátil e no extrato SFE de lavanda brasileira foram pinocanfona (13,5 - 16,3%), ß-pineno (10,5 - 12%) e pinocarvil acetato (7,3 - 8,3%), guaiol (6,6 - 8,7%) e bulnesol (3,7 - 4,1%). No óleo volátil a concentração referente a 40% de redução do radical DPPH (Sc40 (óleo 1) (1,8 ± 0,1) × 103 mg/L)) e no extrato SFE a concentração referente a 50% de redução do radical DPPH (Sc50 (SFE) (1,3 ± 0,3) × 103 mg/L) de lavanda brasileira demostraram fraco potencial antioxidante pelo método DPPH (1,1-difenil-2-pirilhidrazina). Já pelo método ORAC o óleo volátil (203 ± 15 micromoles de Trolox/ góleo (µM TE/góleo)) e o extrato SFE (225±18 micromoles de Trolox/ gSFE (µM TE/gSFE)) apresentaram poder antioxidante comprável a rutina o composto de referência. Pelo método da reação acoplada do ß-caroteno/ácido linolênico, a atividade antioxidante (AA) dos extratos de lavanda brasileira variou de acordo com o solvente utilizado (metanol, etanol e hexano) e de acordo com a condição SFE empregada. A atividade antioxidante dos extratos de lavanda brasileira obtidos com solventes orgânicos variou de -5 a 62%; o extrato obtido a 50 °C e 300 bar por SFE apresentou AA, variando entre 119 e 188%; os demais extratos não apresentaram AA pelo método do ß-caroteno/ácido linolênico. A quebra pedra apresentou X0 variando de 0,80± 0,01 % a 3,60 ± 0,04% (b.u) de acordo com as condições de extração (pressão e temperatura), sendo que o maior rendimento de extração foi obtido na condição de operação de 50 °C e 250 bar (3,60 ± 0,04%). Os rendimentos dos extratos obtidos por extração a baixa pressão foram: 10,20 ± 0,04% (metanol), 3,40 ± 0,04% (etanol) e 1,90 ± 0,04% (hexano). Por meio da cromatografia em camada delgada foram confirmadas as presenças de óleo volátil, pigmentos, flavonóides e triterpenos nos extratos SFE e nos extratos LSPE de quebra pedra. Pelo método DPPH de atividade antioxidante o extrato SFE de quebra pedra apresentou fraca AA comparado à atividade dos compostos de referência (butilhidroxitolueno e rutina). De maneira geral, os extratos SFE de quebra pedra apresentaram AA superior à do antioxidante controle ß-caroteno pelo método da reação acoplada do ß-caroteno/ácido linolênico. A atividade antioxidante dos extratos de quebra pedra obtidos com solventes orgânicos variou de 17 a 217%; o extrato SFE obtido a 40 °C e 200 bar apresentou AA em torno de 100% em uma, duas e três horas de reação; os demais extratos SFE (40 °C e 250 bar e 40 °C e 300 bar) apresentaram AA variando de 21 a 66%; os extratos de quebra pedra podem ser considerados antioxidantes naturais com boa estabilidade e efeito prolongado. O ginseng brasileiro apresentou X0 variando de 0,50 ± 0,02% a 1,40 ± 0,07% (b.s) de acordo com as condições de extração (pressão e temperatura), sendo que o maior rendimento de extração foi obtido na condição de operação de 30 °C e 250 bar (1,40 ± 0,07%). Os rendimentos dos extratos obtidos por extração a baixa pressão foram: 8,2 ± 0,8% (metanol), 2,2 ± 0,7% (etanol) e 0,6 ± 0,1% (hexano). Por meio das duas técnicas analíticas utilizadas para os extratos de ginseng brasileiro pode-se verificar a presença desde compostos de baixa massa molecular até compostos com estruturas complexas de alta massa molecular (saponinas, ácidos, triterpenos, esteróis) nos extratos SFE. Os compostos majoritários identificados nos extratos SFE de ginseng brasileiro foram ácido hexadecanóico (0,5 - 27,1%), ß-sitosterol e/ou estigmasterol (1,1 - 20,1%), fitol (6,0 - 30,8%) e hexatriacontane (0,7 - 30,6%). Os compostos majoritários da fração retida na coluna de adsorção, instalada na saída da corrente de solvente foram o para-dietilbenzeno (25,7 - 59,3 %) e o meta-dietilbenzeno (3,4 - 27,1 %). Pelo método DPPH de atividade antioxidante o extrato SFE de ginseng brasileiro apresentou AA 25 vezes menos eficaz que a AA desempenhada pela rutina antioxidante natural. Pelo método da reação acoplada do ß-caroteno/ácido linolênico a AA foi observada para o extrato metanólico, variando de 94 a 117%. Os extratos SFE que apresentaram maior potencial antioxidante foram obtidos a 50 °C e 200 bar e 50 °C e 300 bar, a porcentagem de inibição da oxidação destes extratos variou entre 143 e 246% e manteve-se estável com o tempo de reação. O óleo volátil de lavanda brasileira e os extratos SFE de lavanda brasileira, quebra pedra e ginseng brasileiro, não apresentaram efeito inibitório (atividade antiinflamatória) sobre a lipoxigenase de soja nas concentrações estudadas (4-10 g/L) / Abstract: This present work has as an objective evaluate the global yield of the extraction, biological activity, and the composition profiles of the Brazilian lavender (Aloysia gratissima), quebra pedra (Phylanthus amarus) and Brazilian ginseng (Pfaffia paniculata) extracts, obtained by supercritical extraction (SFE), hydrodistillation and by low pressure solvent extraction (LPSE) using methanol, ethanol e hexane. The brazilian lavender showed a global extraction yield (X0) varying between 2,0 ± 0,1% and 4,0 ± 0,2% (b.u), and the higher extract yield was obtained on 50 °C and 300 bar (4,0 ± 0,2%) of operational conditions. The global yield of the brazilian lavender volatile oil obtained by hydrodistillation was 1,2 ± 0,1%. The global extracts yield obtained by low pressure extraction were: 9,4 ± 0,1% (methanol), 3,3 ± 0,2% (ethanol) and 0,8 ± 0,2 %(hexane). The mainly components present in the volatile oil and in the SFE brazilian lavender extract were pinocamphone (13,5 - 16,3%), ß-pinene (10,5 - 12%) and pinocarvyl acetate (7,3 - 8,3%), guaiol (6,6 - 8,7%) e bulnesol (3,7 - 4,1%). In the volatile oil the relating concentration to 40% of the radical reduction DPPH (Sc40 (oil) (1,8 ± 0,1) × 103 mg/L)) and in the SFE extract the concentration relating to 50% of the radical reduction (Sc50 (SFE) (1,3 ± 0,3) × 103 mg/L) of brazilian lavender demonstrate a weak antioxidant potential by the DPPH (1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl) method. Although by the ORAC method the volatile oil (203 ± 15 µM TE/ goil (µM TE/goil)) and the SFE extract (225±18 µM TE/ gSFE) showed an antioxidant power similar to the rutin the reference component. By the coupled reaction of the ß-carotene/ linolenic acid method, the antioxidant activity (AA) of the brazilian lavender extracts varied according to the utilized solvent (methanol, ethanol and hexane) and according to the SFE condition employed. The brazilian lavender extracts antioxidant activity obtained with organic solvents varied from -5 to 62%; the obtained extract on 50 °C and 300 bar by SFE presented AA, varying between 119 and 188%; the others extracts did not present an AA by the ß-carotene /linolenic acid method. The quebra pedra presented X0 varying between 0,80± 0,01 % to 3,60 ± 0,04% (b.u) according to the extraction conditions (pressure and temperature), the higher extraction yield was obtained on 50 °C and 250 bar (3,60 ± 0,04%) of operational conditions. The global extracts yield obtained by low pressure extraction were: 10, 20 ± 0,04% (methanol), 3,40 ± 0,04% (ethanol) e 1,90 ± 0,04% (hexane). By the thin layer cromatography were confirmed the presence of the volatile oils, pigments, flavonoids and triterpenes in the quebra pedra SFE and LSPE extracts. By the DPPH antioxidant activity method the quebra pedra SFE extract showed a weak AA related to the reference components (t-butyl hydroxyl toluene e rutin). Generally, the quebra perdra SFE extracts presents an AA superior to the ß-carotene control antioxidant by the ß-carotene/linolenic acid coupled reaction method. The quebra pedra extracts antioxidant activity obtained with organic solvent varied from 17 to 217%; the SFE extract obtained on 40 °C and 200 bar presented an AA around 100% in one, two and three reaction hours; the others SFE extracts (40 °C and 250 bar and 40 °C e 300 bar) presented an AA varying from 21 to 66%; the quebra pedra extracts can be considered natural antioxidants with good stability and prolonged effect. The Brazilian ginseng presented X0 varying from 0,50 ± 0,02% to 1,40 ± 0,07% (b.s) according to the extraction conditions (pressure and temperature), the higher extraction yield was obtained on the 30 °C and 250 bar (1,40 ± 0,07%) operation condition. The global extracts yield obtained by low pressure extraction were: 8,2 ± 0,8% (methanol), 2,2 ± 0,7% (ethanol) e 0,6 ± 0,1% (hexane). Trough two analytical techniques utilized for the Brazilian ginseng extracts it can verifies the presence from low molecular mass components until complex structures with high molecular mass. (saponins, acids, triterpenes, sterols) in the SFE extracts. The mainly components identified in the SFE brazilian ginseng extracts were hexadecane acid - 27,1%), ß-sitosterol e/ou stigmasterol (1,1 - 20,1%), phytol (6,0 - 30,8%) e hexatriacontane (0,7 - 30,6%). The mainly retained fraction on the adsorption column, installed on the solvent outlet were (25,7 - 59,3 %) for the p-dietilbenzene and (3,4 - 27,1 %) for the m-dietilbenzene. By the DPPH antioxidant activity method the SFE Brazilian ginseng extract presented an AA 25 times less efficient than the AA performed by the natural antioxidant rutin. By the ß-carotene/ linolenic acid coupled reaction the AA was observed for the metanolic extract, varying form 94 to 117%. The SFE extracts that presented higher antioxidant potential were obtained on 50 °C and 200 bar and 500 °C and 300 bar, the inhibition percentage of these extracts oxidation varied between 143 and 246% and keeps it stable with the reaction time. The brazilian lavender volatile oil and the brazilian lavender, quebra pedra and brazilian ginseng SFE extracts did not present an inhibited effect (anti-inflammatory activity) on the soybean lipoxigenase on the studied concentrations / Doutorado / Doutor em Engenharia de Alimentos

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Graças a algumas substâncias químicas encontradas no gênero que se assemelham àquelas encontradas no gênero Panax (ginseng coreano), a espécie Pfaffia glomerata é conhecida “ginseng brasileiro ”. Tal planta é utilizada como tônico, afrodisíaco, rejuvenescedor, anti-fadiga, antiestresse e contra distúrbios gástricos. Suas propriedades medicinais são atribuídas a compostos encontrados principalmente em suas raízes tuberosas, sendo a β-ecdisona a mais visada pela indústria farmacêutica e cosmética. Apesar de sua importância econômica e medicinal, são poucos os estudos que investigam aracterísticas genéticas da espécie. Neste trabalho foram feitas análises citométricas e cromossômicas de fáfias diploide e poliploide induzida. A poliploidização se deu por duplicação cromossômica in vitro com uso de agentes antimitóticos (colchicina e orizalina) em diferentes concentrações e tempo de exposição. A quantidade de DNA encontrada foi de 2,41 pg (2n=34) e 4,79 pg (2n=68). O genoma de P. glomerata diploide e tetraploide foi analisado por técnicas de coloração convencional e coloração diferencial dos cromossomos por bandamento com CMA3/DA/DAPI e FISH para DNAr. Embora os cromossomos da espécie sejam pequenos, foi possível identificar suas constrições primárias e encontrar um par de cromossomos com satélite no representante diploide e dois pares no poliploide. Foram montados cariogramas e idiogramas, sendo que as fórmulas cariotípicas foram: 16M + 1SM para o genoma 2n=34 e 32M + 2SM para o genoma 2n=68. Os núcleos interfásicos mostraram-se reticulados. Através do bandeamento com CMA3/DA/DAPI observou-se que todos os cromossomos possuem bandas centroméricas DAPI+, indicando uma região heterocromática ao redor dos centrômeros. Foi localizada uma banda CMA+ no braço curto de um dos cromossomos, sendo registrada diferença na extensão da banda entre os homólogos. O emprego da FISH com as sequências de DNAr 45S e 5S, gerou para cada tipo de sonda, dois sinais em um par de homólogos para o genoma diploide e quatro sinais no genoma poliploide. Os cromossomos homólogos apresentaram heteromorfismo para as regiões de DNAr invetigadas. O teor de β-ecdisona presente no extrato metanólico das raízes de fáfia com quatro meses de cultivo, foi de 0,32% para a planta diploide e 0,48% para a poliploide sugerindo um aumento de 50% na produção do composto no poliploide quando comparado com seu diploide. A estrutura do grão de pólen, determinada por acetólise Erdtman, mostrou-se estável entre acessos diploides da espécie. Este é o primeiro relato da quantidade de DNA no gênero Pfaffia. Também são inéditos os dados obtidos por FISH com sondas para DNAr 45S e 5S para a P. glomerata diploide e poliploide. Os resultados da quantificação do teor de β-ecdisona sugerem a duplicação cromossômica como alternativa para incremento do valor econômico da espécie. / The genus Pfaffia (Amaranthaceae) comprises 33 species distributed in the neotropics. Thanks to some chemicals found in the genus that resemble those found in the genus Panax (Korean ginseng), the species P. glomerata is known as "Brazilian ginseng". P. glomerata is commonly used as tonic, phrodisiac, rejuvenator, anti-fatigue, anti-stress and against gastric disorders. Its medicinal properties are attributed to the compounds mainly found in their tuber roots, being the β-ecdysone the most explored by the pharmaceutical and cosmetic industries. Despite its economical and medicinal importance, few studies have been done to investigate the genetic aspects of the species. In this work, cytometric and chromosomal analyzes were made with diploid and induced polyploid of P. glomerata. The polyploidization occurred by in vitro chromosome doubling, using antimitotic agents (colchicine and oryzalin) at different concentrations and exposure times. Flow cytometry analysis showed 2.41 pg (2n = 34) and 4.79 pg (2n = 68) of DNA amounts. Both P. glomerata diploid and tetraploid were analyzed by conventional staining techniques and chromosomal differential staining by CMA3/DA/DAPI banding and rDNA FISH. In spite of the small sizes of chromosomes, it was possible to identify their primary constrictions and a pair of satellites chromosomes in the diploid and two pairs in the polyploid. Karyograms and idiograms were assembled. Karyotypic formulas were 16M + 1SM considering the 2n = 34 genome and 32M + 2SM considering 2n = 68. The interphase nuclei seem to reticulated. The fluorochrome CMA3/DA/DAPI banding revealed all chromosomes with centromeric DAPI+ bands indicating a heterochromatic region around the centromeres. A CMA+ band, with different extension between the homologous was observed on the short arm of one chromosome pair. The FISH technique with rDNA 45S and 5S sequences revealed two signals to each probe for the diploid genome and four signals in the polyploid genome. Homologous chromosomes are heteromorphic when considering the rDNA regions here investigated. The content of β ecdysone present in the methanol extract of the roots of P. glomerata with four months of cultivation was 0.32% for the diploid and 0.48% for the tetraploid suggesting an increase of 50% on the tetraploid comparing with the diploid. Pollen structure was determined by Erdtman acetolysis, and no differences were observed between diploid accessions. This is the first report of DNA amount in the genus Pfaffia and data obtained with FISH using 45S and 5S rDNA probes have not been published elsewhere. The β-ecdysone quantification suggests that chromosome duplication is an alternative to increase the economical value of the species.