Estudos sugerem que a cafeína atua sobre o osso promovendo aumento da excreção de cálcio e inibição da proliferação de osteoblastos, aumentando o risco de fraturas, osteoporose e doença periodontal. Os efeitos da cafeína sobre o tecido ósseo dificultam a aplicação de implantes dentários devido à presença de grandes defeitos ósseos ou volume ósseo insuficiente. Vários métodos são propostos para a regeneração de defeitos ósseos, entre eles, o uso de diferentes tipos de enxertos, os quais demonstram capacidade em promover a formação óssea A despeito das desvantagens, o osso autógeno ainda é considerado a referência padrão como enxerto ósseo, devido ao seu potencial osteogênico, osteoindutor e osteocondutor. A engenharia tecidual óssea tem sido utilizada como uma estratégia para a regeneração óssea. As células tronco mesenquimais são consideradas multipotentes e podem replicar como células indiferenciadas, possuindo potencial para se diferenciarem em linhagens de osso, cartilagem, gordura e cartilagem. O objetivo deste estudo foi quantificar histomorfometricamente a reparação óssea pelo enxerto de uma associação de osso autógeno obtido da calota craniana e células osteoblásticas em defeitos ósseos produzidos pela extração dental de ratos submetidos à administração diária de cafeína. Os animais foram divididos em: Controle (c), osso autógeno (oa) e osso autógeno + células osteoblásticas (oa+co) e receberam injeções diárias intraperitonealmente de 30 mg/kg/dia de cafeína durante trinta dias, os homólogos receberam de solução salina. Os ratos foram sacrificados nos períodos de 7, 21 e 42 dias pós-cirurgia e as amostras teciduais foram processadas para a obtenção de secções finas (5 m) e coradas com HE. Através de um sistema de análise de imagens se estimou a fração de volume de osso, conjuntivo e coágulo, no defeito ósseo. Os resultados histológicos e histométricos mostraram que nos animais sob tratamento com cafeína houve uma menor formação óssea estatisticamente significante a 1%, e um retardo na reabsorção do coágulo sanguíneo quando comparado aos alvéolos dos animais sob tratamento com soro fisiológico. A análise qualitativa do fragmento de osso autógeno isoladamente ou associado às células osteoblásticas mostrou uma osteointegração progressiva e sem reação de corpo estranho nos animais tratados com soro fisiológico e, as células implantadas não propiciaram reações imunogênicas nem a formação tumoral, possibilitando um aumento (25%) na reparação óssea dos animais tratados com a cafeína. Conclui-se que o enxerto/implante das células osteoblásticas associadas ao osso autógeno da calota craniana foi capaz de compensar, nos períodos tardios, os efeitos deletérios da cafeína na reparação óssea alveolar. / Studies suggest that caffeine acts on the bone for increasing the excretion of calcium and inhibition of osteoblasts proliferation, increasing the risk of fractures, osteoporosis and periodontal disease. The effects of caffeine on bone difficult the application of dental implants due to large bone defects and insufficient bone volume. Several methods are proposed for the regeneration of bone defects, including the use of different types of grafts, which show ability to promote bone formation. Despite the disadvantages, the autogenous bone is still considered the gold standard as bone graft because the potential osteogenic, osteoinductive and osteoconductive. The bone tissue engineering has been used as a strategy for bone regeneration. The mesenchymal stem cells are considered multipotent and can replicate as undifferentiated cells, with potential to differentiate into lineages of bone, cartilage, fat and cartilage. This study aimed to quantify histomorphometrycally bone repair by grafts of a combination of autogenous bone obtained from the skull and osteoblastic cells in bone defects produced by dental extraction in rats subjected to daily administration of caffeine. The animals were divided into: Control (c), autogenous bone (ab) and autogenous bone + osteoblastic cells (ab + oc) and received daily injections intraperitoneally of 30 mg/kg/day of caffeine for thirty days, the counterparts received saline solution. The rats were sacrificed at times of 7th, 21st and 42nd days post-surgery and tissue samples were processed to obtain thin sections (5 m) and stained with HE. Through an image analysis system was estimated the fraction of volume of bone, collagen and blood clot in the bone defect. The histological and histometric results showed that in animals under treatment with caffeine had a lower bone formation statistically significant at 1%, and a delay in the resorption of blood clots when compared to the alveoli of animals under treatment with saline. The qualitative analysis of the fragment of autogenous bone alone or associated with osteoblastic cells showed a progressive osteointegration and no foreign body reaction in animals treated with saline, and implanted the cells not provided immunogenic reactions or tumor formation, allowing an increase (25%) on bone repair in animals treated with caffeine. It was concluded that the graft/implant of osteoblastic cells associated with autogenous bone from the skull was able to compensate in later periods, the deleterious effects of caffeine on alveolar boné repair.

A busca por substâncias imunomoduladoras oriundas de plantas medicinais é crescente devido à grande variedade de doenças relacionadas às respostas imunológicas desordenadas, como as autoimunidades e o câncer. Neste sentido, sabe-se que a Paullinia cupana, popularmente conhecida como guaraná, é uma planta medicinal que apresenta entre outros efeitos, propriedades quimiopreventiva e antitumoral em camundongos. Entretanto, até o presente estudo, não havia relatos na literatura a respeito dos efeitos desta planta sobre o sistema imune, conhecido por desempenhar papel fundamental não só no controle de infecções, mas também no combate ao câncer. Assim, o presente estudo avaliou os efeitos do pó das sementes de guaraná e de seus principais compostos ativos, cafeína e catequina, sobre o sistema imune de camundongos C57BL/6 através de protocolos preconizados pela Organization for Economic Cooperation and Development (OECD) com modificações. Os resultados obtidos mostraram que o guaraná, devido à ação majoritária da catequina, mas com a participação da cafeína também, diminui as respostas imunes, celular e humoral, verificada através da diminuição da expansão de linfócitos T frente a um antígeno específico, redução da resposta de hipersensibilidade do tipo tardia e título de anticorpos, diminuição dos pesos relativos do baço e timo e celularidade deste último, além de aumento de células imaturas no timo. Desta forma, os resultados aqui expostos demonstram, pela primeira vez, que a ingestão de guaraná reduz a imunidade adaptativa através da diminuição das respostas celular e humoral. Assim, futuros estudos deverão ser realizados, no sentido de se verificar a possibilidade do uso desta planta ou de seus princípios ativos no controle de doenças inflamatórias e autoimunes, caracterizadas por uma resposta exacerbada do sistema imune. / Seeking for immunomodulatory compounds derived from medicinal plants is increasing due to the huge variety of diseases related to disordered immune responses, such as autoimmunity and cancer. Therefore, it is known that the Paullinia cupana, popularly known as guarana, is a medicinal plant that has among other effects, chemopreventive and antitumor properties in mice. However, until the present moment, there were no reports in the literature about the effects of this plant on the immune system, which is known to play key role not only in the infectious control, but also in combat cancer. Thus, this study evaluated the effects of guarana seed powder and its major active principles, caffeine and catechin, on the immune system of C57BL/6 mice through protocols recommended by the Organization for Economic Cooperation and Development (OECD) with modifications. The results showed that guarana, due to the majority action of catechin, but also with the participation of caffeine, decreases the cellular and humoral immune responses, as indicated by the decreased expansion of antigen-specific T lymphocyte, reduced response delayed-type hypersensitivity and titer of antibodies, reduction in relative weights of thymus and spleen cellularity, besides increase of immature cells in the thymus. Thus, the results showed here demonstrate, for the first time, that the intake of guarana decreases the adaptive immunity by reducing cellular and humoral responses. Thus, futures studies should be conducted in order to better evaluate the use of this plant and/or its main active principle in the treatment of inflammatory and autoimmune diseases, which are characterized by exarcebated immune response.

Introdução. O estoque excessivo de lipídeos no organismo está associado à diversas doenças crônicas não transmissíveis. O exercício físico aumenta a utilização dos lipídeos. A mobilização dos ácidos graxos (AG) é a primeira etapa para que eles sejam utilizados como fonte energética pelo músculo esquelético. Para otimizar esse processo, têm sido estudadas substâncias que poderiam aumentar a lipólise, como a cafeína. O café e o chá-mate contêm cafeína em sua composição. Objetivo. Comparar os efeitos da ingestão de cafeína, café e chá-mate sobre o desempenho físico, parâmetros metabólicos e lipólise em resposta ao exercício físico agudo em esteira rolante, em ratos Wistar. Métodos. O estudo foi divido em etapas 1 (exercício até a exaustão, n=15) e 2 (exercício com duração de 60 minutos, n=45). A amostra foi composta por cinco grupos: controle (C), controle exercício (CE), cafeína exercício (CFNE), café exercício (CAFE) e chá-mate exercício (CME). Na etapa 1, foram comparados o desempenho, as diferenças na massa corporal e na glicemia (pós versus pré-exercício) e a atividade lipolítica. Na etapa 2, foram comparadas as diferenças na massa corporal e na glicemia (pós versus pré-exercício), a atividade lipolítica, o lactato sanguíneo e o glicogênio muscular. Os dados foram apresentados segundo a estatística descritiva (média ± erro padrão). Os dados foram analisados através de modelos gerais lineares e os deltas através da técnica de contrastes ortogonais. Para verificar associação entre as variáveis de interesse foi utilizada a correlação linear de Pearson. Resultados. Na etapa 1 não foram observadas diferenças entre os grupos com relação ao desempenho. A massa corporal pós-exercício, quando comparada à pré-exercício, diminuiu nos grupos CE (188 por cento ), CFNE (273 por cento ), CAFE (319 por cento ) e CME (204 por cento ), quando comparados ao C. Não houve diferença para a variação de glicemia entre os grupos. Observou-se aumento de 92 por cento da lipólise no grupo CAFE, quando comparado ao grupo C. Na etapa 2, houve diminuição da massa corporal (pós versus pré-exercício) nos grupos CE e CFNE (263 por cento ), CAFE (230 por cento ) e CME (183 por cento ), quando comparados ao C. A glicemia aumentou nos grupos CFNE (variação pós versus pré-exercício de 343 por cento e 220 por cento , quando comparada aos grupos C e CE, respectivamente) e CME (179 por cento , quando comparada ao C). A lipólise estava aumentada nos grupos CFNE e CAFE, quando comparados aos grupos C (150 por cento e 233 por cento , respectivamente) e CE (51 por cento e 101 por cento , respectivamente). Não foram observadas diferenças significantes entre os grupos para a concentração sanguínea de lactato e para o conteúdo de glicogênio muscular. Não houve correlação entre as variáveis, em ambas as etapas. Conclusão. Após o exercício até a exaustão, o grupo que ingeriu café apresentou aumento da atividade lipolítica. Após 60 minutos de exercício, o grupo que ingeriu cafeína, assim como o que ingeriu chá-mate, apresentou aumento da glicemia. A cafeína e o café promoveram aumento da lipólise / Introduction. The excess of body fat is associated with the development of chronic non-communicable diseases. Physical exercise enhance lipolysis. The mobilization of fatty acids (FA) is the first stage for the use of lipids as a source of energy by skeletal muscle. In order to increase the use of FA, substances have been used. Objective. This work compared the effects of caffeine, coffee and maté tea on the performance, metabolic parameters and lipolysis in response to acute physical exercise on a treadmill, in Wistar rats. Methods. The study was developed in stage 1 (exercise until exhaustion, n=15) and stage 2 (exercise lasting for 60 minutes, n=45). The design consisted of groups: control (C), control exercise (CE), caffeine exercise (CFNE), coffee exercise (CAFE) and maté tea exercise (CME). For stage 1, the performance, the differences in the total body mass and glucose (post- versus pre-exercise), and lipolytic activity were compared. For the stage 2, comparisons were made among the differences in the total body mass and glucose (post- versus pre-exercise), lipolytic activity, blood lactate level and muscular glycogen content. The data were presented as average ± standard error. The data were analyzed by means of general linear models and the deltas by the orthogonal contrasts technique. Pearsons linear correlation was used to check the association between the variables of interest. Results. In stage 1, no differences were observed between the groups in terms of performance. The post-exercise total body mass, when compared to the pre-exercise, decreased for the CE (188 per cent ), CFNE (273 per cent ), CAFE (319 per cent ) e CME (204 per cent ) groups, when compared to C. There was no difference for glucose (post- versus pre-exercise) between groups. An increase of 92 per cent in lipolysis was observed in the CAFE group, when compared to C. In stage 2, there was a decrease in the post-exercise total body mass, when compared with pre-exercise, in the CE and CFNE (263 per cent ), CAFE (230 per cent ) and CME (183 per cent ) groups. An increase in post-exercise glucose, in comparison with the pre-exercise, was observed in groups CFNE (343 per cent and 220 per cent , when compared to C and CE, respectively) and CME (179 per cent ), when compared to C. Lipolysis increased for the CFNE and CAFE groups when compared to groups C (150 per cent and 233 per cent , respectively) and CE (51 per cent and 101 per cent , respectively). No significant differences were observed between the groups for the blood lactate and the muscular glycogen levels. It wasn\'t observed correlation between the different variables, for stage 1 and 2. Conclusion. Following exercise until exhaustion, the group which ingested coffee presented an increase in the lipolytic activity. After exercise lasting 60 minutes, the group which ingested caffeine, as well as that which ingested maté tea, presented increased levels of glucose. The animals which ingested caffeine or coffee presented increased levels of lipolysis

Orientador: Cristiano Soleo de Funari / Coorientador: William de Melo Silva / Banca: Rondinelli Donizetti Herculano / Resumo: O café conquistou o paladar de inúmeros povos, em diversas regiões do planeta, devido às suas características sensoriais e o seu poder estimulante. É uma planta arbustiva, com duas espécies principais, a Coffea arabica L. e a Coffea conephora L. As duas espécies de café verde mais consumidas e exploradas diferem entre si pelas suas características organolépticas, físicas e químicas. O café arábica possui aroma e sabor mais apreciado, e suas aplicações estão nas bebidas. Já o café robusta é utilizado pelo segmento farmacêutico, devido aos seus mais altos teores de ácido clorogênico e cafeína. O alto consumo mundial do café verde tem estimulado o desenvolvimento de estudos relacionados aos constituintes do café, como a cafeína e o ácido clorogênico, e também os estudos relacionados à atividades biológicas. Nas últimas décadas, aumentou consideravelmente a busca por compostos bioativos de origem natural, e diversos métodos extrativos estão sendo utilizados com o objetivo de extrair a maior quantidade de princípios ativos oriundos das plantas vegetais. Visando desenvolver um novo extrato de café verde com maior teor de cafeína e ácido clorogênico, o presente trabalho tem por objetivo otimizar um processo de extração de grãos verdes de Coffea conephora L. com o intuito de se obter teores de cafeína e de ácido clorogênico superiores aos obtidos pela empresa Centroflora Nutra. Inicialmente, foi desenvolvido um método de análise por cromatografia líquida de ultra eficiência acoplada ... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Coffee has conquered the palate of countless peoples, in diverse regions of the planet, due to its sensorial characteristics and its stimulating power. It is a shrub, with two main species, Coffea arabica L. and Coffea conephora L. The two most consumed and exploited green coffee species differ in their organoleptic, physical and chemical characteristics. Arabica coffee has the most appreciated aroma and flavor, and its applications are in beverages. Robusta coffee is used by the pharmaceutical segment, due to its higher contents of chlorogenic acid and caffeine. The high world consumption of green coffee has stimulated the development of studies related to coffee constituents, such as caffeine and chlorogenic acid, as well as studies related to biological activities. In the last decades, the search for bioactive compounds of natural origin has increased considerably, and several extractive methods are being used with the objective of extracting the greatest amount of active principles from plant plants. Aiming to develop a new green coffee extract with higher caffeine and chlorogenic acid content, the present work aims to optimize a process of extraction of green grains of Coffea conephora L. in order to obtain higher levels of caffeine and chlorogenic acid those obtained by Centroflora Nutra. Initially, an ultra high performance liquid chromatography coupled to a UV spectrophotometer (UHPLC-PAD / UV) analysis method was developed from a sample of green coffee extract market... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Made available in DSpace on 2016-08-10T10:29:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Lilian dos Santos Castro.pdf: 960889 bytes, checksum: 7169384d60e2113b089f6e13a34dbdb8 (MD5) Previous issue date: 2009-09-10 / Some caffeine analogues present activity against skin cancer. In this work, chemometric methods were applied in the search for building discriminant models between active and inactive analogues, based on the correlations among their biological activities and electronic and geometric molecular descriptors. From 70 descriptors calculated with density functional theory (DFT) with the exchange correlation functional B3LYP and the basis set 6-31G* (Gaussian 03), 10 ones were pre-selected based on their Fisher weights, and finally five descriptors (dR1, dR3, LogPR1, LogPR3 and molar area) were selected for a principal component analysis. This analysis was able to discriminate the analogues in active and inactive by using only one principal component, accounting for 49 % of the total variance. The cluster hierarchical analysis, using the descriptors selected by principal component analysis, shows that the caffeine analogues can be grouped into two major groups: active and inactive. The results of this work suggest that the anticancer activity of those analogues is related with hydrophobic, steric, and electronic properties and can be used to help modeling new caffeine analogues with more pronounced anticancer activity. / Alguns derivados análogos da cafeína apresentam atividade contra o câncer de pele. Neste trabalho, métodos de estatística multivariada foram usados na construção de um modelo capaz de discriminar os derivados análogos da cafeína em ativos e inativos baseando-se na correlação da atividade biológica, descritores geométricos e eletrônicos. Dos 70 descritores calculados usando a teoria do funcional da densidade (DFT), com o funcional de troca e correlação B3LYP e o conjunto de base 6-31G* implementados no programa Gaussian 03, 10 foram préselecionados baseados no peso de Fischer e, finalmente, cinco descritores (dR1, dR3, LogPR1, LogPR3 e área molar) foram selecionados para a construção do modelo de componentes principais. Esse modelo foi capaz de discriminar os análogos em ativos e inativos usando apenas uma componente principal, sendo que esta componente responde sozinha por 49% da variância total dos dados. A análise hierárquica de cluster, usando os descritores selecionados pela análise de componentes principais, mostra que os derivados análogos da cafeína podem ser agrupados em dois grandes grupos: ativos e inativos. Os resultados deste trabalho sugerem que a atividade anticancerígena para o câncer de pele destes derivados está relacionada com as propriedades hidrofóbica, estérica e eletrônica e podem ser utilizados para auxiliar o planejamento de novos derivados de cafeína com atividade anticancerígena mais pronunciada.

Eletrodos quimicamente modificados têm sido alvo de estudo na busca por novos e melhores sensores eletroquímicos. Os óxidos condutores transparentes, como o óxido de estanho dopado com flúor (FTO), apresentam condutividade elétrica comparável à dos metais e tem sido estudados como candidatos a novos sensores. Neste trabalho, o FTO foi modificado por eletrodeposição de ouro por meio da técnica de voltametria cíclica, a partir de solução de ácido cloro-áurico. Diferentes eletrodos foram produzidos variando-se o número de ciclos de eletrodeposição. Foram feitas microscopias eletrônicas de varredura, difratometria de raios X e espectroscopias de impedância eletroquímica para se caracterizar os eletrodos quimicamente modificados. A partir dessas análises, foi possível caracterizar os comportamentos resistivos, capacitivos e difusionais dos eletrodos e relacionar essas características com o número de ciclos de eletrodeposição. Dentre os materiais produzidos, aquele com 100 ciclos de eletrodeposição apresentou a maior eficiência como sensor eletroquímico, pois apresentou, entre outras características, a menor impedância global, padrões cristalinos de difração de raios X, aglomerados de tamanhos nanométricos e a maior capacidade de adsorção (rugosidade). Esse eletrodo foi testado quanto à capacidade de detecção dos pares paracetamol/cafeína e ácido úrico/dopamina; os resultados apontam seletividade, diminuição dos potenciais de oxidação das espécies (0,58V e 0,97V vs. ECS para paracetamol e cafeína e 0,22 V e 0,47 V vs. ECS para dopamina e ácido úrico, respectivamente) e baixos limites de detecção (0,82 e 0,052 mol.L-¹ para paracetamol e cafeína e 0,27 e 1,01 mol.L-¹para ácido úrico e dopamina, respectivamente). / Chemically modified electrodes have been explored to obtain new and better electrochemical sensors. Transparent conductive oxides, such as fluorine-doped tin-oxide (FTO), show electrical conductivity comparable to metals and are being studied as candidates for new sensors. In this work, FTO was modified by gold electrodeposition using cyclic voltammetry (CV) and a chlorine-auric acid solution. A set of different materials were produced, varying the number of cycles on CV. The chemically modified electrodes were characterized by: scanning electron microscopy, X-ray diffraction and electrochemical impedance spectroscopy. From these results, it was possible to evaluate the resistive, capacitive and diffusional aspects and to make a relationship between these parameters and the number of electrodeposition cycles. Among the produced electrodes, the one with 100 cycles presented the best behavior, the lowest global impedance, crystal patterns from DRX, nanometric clusters and the greater adsorption capacity, showing better quality for an electrochemical sensor. The electrode was tested for detection of paracetamol/caffeine and uric acid/dopamine; the results are good selectivity, decreased oxidation potential (0.58 V and 0.97 V vs. SCE, for paracetamol and caffeine; 0.22 V and 0.47 V vs. SCE, for dopamine and uric acid, respectively) and low detection limits (0.82 and 0.052 mol.L-¹ for paracetamol and caffeine; 0.27 and 1.01 mol.L-¹ for uric acid and dopamine, respectively).

Diversos estudos relacionados ao consumo de café na literatura não apresentam um consenso do papel deste alimento na saúde. Esta divergência pode ser o reflexo da utilização do consumo habitual auto-relatado pelos indivíduos como o único fator de exposição avaliado, visto que não existem biomarcadores de consumo, além de diferenças na composição química e na metabolização interindividual dos compostos bioativos (CBAs) da bebida. Desta forma, o presente estudo tem como objetivo identificar as alterações no perfil metabolômico de indivíduos saudáveis após o consumo controlado de café, bem como em extratos de café do tipo tradicional e expresso de diferentes marcas. Participaram deste estudo 35 homens saudáveis divididos entre os grupos café (n = 30) e controle (n = 5). As amostras de soro foram coletadas em jejum e 6, 12 e 24 horas após consumo de café (grupo café) ou água (grupo controle) seguida da extração de metabólitos, derivação com reagentes químicos e avaliação pelo método CG-EM. Posteriormente, os metabólitos foram identificados, selecionados, caracterizados e estatisticamente analisados. A análise metabolômica não direcionada permitiu a identificação de três compostos específicos do café (Caffeine, Quinic acid, m-Hydrocoumaric acid) a partir de 6 horas no grupo café. Além destes compostos, o metabólito Methylmalonic acid também demonstrou ser um candidato à biomarcador sérico da ingestão de café. Por meio das comparações entre os grupos café e controle ao decorrer dos tempos no modelo misto observamos diferentes respostas do perfil metabolômico de aminoácidos, carboidratos e lipídeos, promovidas pelos fatores tempo e grupo como também sua interação. Os aminoácidos 4-Hydroxyproline 1, LAlanine 1, L-Cystine 3, L-Methionine 1 e L-Threonine 2 apresentaram diferentes perfis de comportamento no grupo café ao longo de 24 horas, em relação ao grupo controle. Em paralelo, foram realizadas às análises metabolômicas de dois tipos de café: tradicional (Pilão, Melitta, 3 Corações e Prima Qualitá) e expresso (Nespresso, Dolce Gusto e Café Do Ponto). Após a preparação das bebidas, os extratos foram submetidos aos mesmos procedimentos do estudo de intervenção nutricional. No grupo tradicional, nenhum metabólito exclusivo foi identificado nas 4 marcas, porém o perfil metabolômico das marcas Melitta e 3 Corações foram similares e diferentes das demais. No grupo expresso, os cafés Nespresso e Dolce Gusto mostraram perfis semelhantes e diferentes do Café do Ponto, o qual apresentou exclusivamente Cellobiose 2 e beta- Gentiobiose. A comparação entre os grupos tradicional e expresso demonstrou que seus perfis metabolômicos foram distintos, bem como cada um deles apresentou metabólitos exclusivos com algumas funções celulares e moleculares diferentes. A quantidade dos principais compostos bioativos do café foi diferente entre os dois tipos e suas marcas. A caracterização do metaboloma em um grupo homogêneo de indivíduos saudáveis permitiu identificar candidatos à biomarcadores e alterações no perfil de alguns aminoácidos após a ingestão controlada de café. Assim, a identificação de candidatos à biomarcadores de efeito agudo do café mostra a importância de validar um painel com biomarcadores de alta confiabilidade e que possam colaborar com futuros estudos de intervenção nutricional, não apenas baseado do consumo de café reportado. Além disso, diferentes métodos de preparo do café, tradicional e expresso, bem como as diversas marcas analisadas, apresentaram diferença nos seus perfis metabolômicos. Desta forma, este estudo também pode ressaltar a importância de se considerar não somente a quantidade, mas também o tipo e a marca de café consumido como fatores de exposição em estudos de intervenção nutricional e de associação entre o consumo de café e seus efeitos no organismo / There are several studies associating coffee consumption and diseases, however they are not concordant about the coffee role in health. This divergence may reflect a lack of standard in data acquisition since most of the time the subjects\' self-reported habitual consumption is the only exposure factor evaluated and there is no biomarker. Add, there are differences of coffee beverage bioactive compounds composition and subjects show difference in coffee metabolization resulting in many covaries to be considered in these studies. Our study aimed to identify changes in metabolomic profile of healthy individuals after controlled consumption of coffee, as well as metabolic profile of traditional and espresso coffee beverages from different brands. 35 healthy men were distributed into coffee (n = 30) and control (n = 5) groups. Serum was sampled at fasting and 6, 12 and 24 hours after coffee (coffee group) or water (control group) intake. Metabolites were extracted, derivatized with MSTFA and TMCS, and run in GC-MS. Subsequently, the metabolites were identified using Fiehn Metabolomics Library and NIST, filtered, characterized and statistically analyzed. Untargeted metabolomic analysis identified three specific compounds of coffee (Caffeine, Quinic acid, m-Hydrocoumaric acid) in serum of subjects six hours after coffee intake. In addition to these compounds, Methylmalonic acid showed as a potential biomarker candidate of coffee intake in serum. Comparing coffee and control groups over time in a mixed model, we observed difference in the metabolomic profile related to amino acids, carbohydrates and lipids. 4-Hydroxyproline 1, L-Alanine 1, L-Cystine 3, L-Methionine 1 and L-Threonine 2 showed different profiles in coffee group over 24 hours compared to control group. In parallel to serum samples, we performed metabolomic analysis of the beverage. Two types of coffee were used: traditional powder (Pilão, Melitta, 3 Corações and Prima Qualitá) and capsule espresso (Nespresso, Dolce Gusto and Café Do Ponto). After beverages preparation, extracts were submitted to same metabolites extraction and analysis procedures of serum samples. In traditional coffee group, no exclusive metabolites were identified in four brands, but metabolomic profile of Melitta and 3 Corações were similar between them and different from the others. In espresso coffee group, Nespresso and Dolce Gusto showed similarity and they were different from of Café do Ponto, which presented exclusively Cellobiose 2 and beta-Gentiobiose. The comparison between traditional coffee and espresso coffee groups showed a difference in their metabolomic profiles, as well as each of them presented exclusive metabolites with different cellular and molecular functions. The amount of major bioactive compounds in coffee was different between the two modes of preparation and their brands. The characterization of metabolome in a homogeneous group of healthy individuals allowed the identification of potential biomarkers and showed alterations in some amino acids profile after controlled coffee intake. The identification of candidates for biomarkers of acute coffee effect showed the importance of validating a panel with biomarkers of high reliability and that may collaborate with future studies of nutritional intervention, not only based on the reported coffee consumption. In addition, coffee brewing method and brand of the product resulted in differences in their metabolomic profiles. Thus, this study may also highlight the importance of considering not only quantity, but also the brewing method and brand of coffee consumed as exposure factors in studies of nutritional intervention

Derivados de alumínio e gálio trivalentes com os sideróforos desferrioxamina (dfo) e desferrioxamina-cafeína (dfcaf) foram preparados e caracterizados em solução através de espectrometria de massas, voltametria cíclica, espectroscopia vibracional na região do infravermelho e ressonância magnética nuclear de próton. Confirmações adicionais da formação de MeL (Me = Al3+, Ga3+; L = dfo ou dfcaf) foram obtidas através de equilíbrios competitivos com as sondas fluorimétricas 8-hidroquinolina e desferrioxamina fluorescente. Observou-se que os complexos MeL são estáveis em solução, e que os derivados de alumínio são mais estáveis do que os de gálio. Também através da interação com o complexo calceína-ferro, observou-se que MeL se formaram em solução. Estudos de docking preliminares mostram que dfcaf pode ter o mesmo mecanismo de entrada em Escherichia coli que outros antibióticos transportadores de ferro. O efeito \"cavalo de Tróia\" consiste no carregamento seletivo de íons tóxicos através do sistema de absorção de ferro dos microrganismos mediado por sideróforos. A atividade biológica dos complexos MeL foi estudada através da inibição do crescimento de Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa, Staphylococcus aureus e Candida albican. Em geral, dfcaf é mais ativo do que dfo, possivelmente devido à sua maior lipofilicidade. Os complexos MeL foram em geral mais ativos do que os metais ou ligantes separadamente, possivelmente pela absorção dos íons tóxicos facilitada pelos sideróforos, demonstrando o efeito \"cavalo de Tróia\". A bactéria Gram-positiva S. aureus apresentou maior resistência do que as Gram-negativas, e interessantemente o fungo C. albicans foi sensível a esses tratamentos. Esses resultados mostram a possibilidade de usar tais metalofármacos como tratamento para infecções microbianas. / Trivalent aluminum gallium derivatives with siderophores desferrioxamine (dfo) and desferrioxamine-caffeine (dfcaf) were prepared and characterized in solution using mass spectroscopy, cyclic voltammetry, vibrational spectroscopy and 1H nuclear magnetic resonance. Further confirmation of the formation of MeL (Me = Al3+, Ga3+, L = dfo or dfcaf) was obtained through competitive equilibria with the fluorimetric probes 8-quinoline and fluorescent desferrioxamine. It was observed that MeL complexes are stable in solution, and that aluminum derivatives are more stable than gallium. Also through interaction with calcein-iron complex, it was observed that MeL formed in solution. Preliminary docking studies show that complexes derived from dfcaf may have the same internalization mechanism in Escherichia coli as other iron-carrier antibiotics. The \"Trojan horse effect\" is the selective loading of toxic ions through the iron uptake system of microorganisms mediated by siderophores. The biological activity of MeL complexes was studied by growth inhibition of Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa, Staphylococcus aureus and Candida albicans. In general, dfcaf is more active than dfo possibly due to its increased lipophilicity. MeL complexes were generally more active than the metals or ligands separately, possibly by absorption of toxic ions facilitated by siderophores, demonstrating the \"Trojan horse effect\". The Gram-positive bacterium S. aureus showed greater resistance than Gram-negative bacteria , and interestingly the fungus C. albicans was sensitive to these treatments. These results show the possibility of using such metallodrugs as a treatment for microbial infections.

Derivados de alumínio e gálio trivalentes com os sideróforos desferrioxamina (dfo) e desferrioxamina-cafeína (dfcaf) foram preparados e caracterizados em solução através de espectrometria de massas, voltametria cíclica, espectroscopia vibracional na região do infravermelho e ressonância magnética nuclear de próton. Confirmações adicionais da formação de MeL (Me = Al3+, Ga3+; L = dfo ou dfcaf) foram obtidas através de equilíbrios competitivos com as sondas fluorimétricas 8-hidroquinolina e desferrioxamina fluorescente. Observou-se que os complexos MeL são estáveis em solução, e que os derivados de alumínio são mais estáveis do que os de gálio. Também através da interação com o complexo calceína-ferro, observou-se que MeL se formaram em solução. Estudos de docking preliminares mostram que dfcaf pode ter o mesmo mecanismo de entrada em Escherichia coli que outros antibióticos transportadores de ferro. O efeito \"cavalo de Tróia\" consiste no carregamento seletivo de íons tóxicos através do sistema de absorção de ferro dos microrganismos mediado por sideróforos. A atividade biológica dos complexos MeL foi estudada através da inibição do crescimento de Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa, Staphylococcus aureus e Candida albican. Em geral, dfcaf é mais ativo do que dfo, possivelmente devido à sua maior lipofilicidade. Os complexos MeL foram em geral mais ativos do que os metais ou ligantes separadamente, possivelmente pela absorção dos íons tóxicos facilitada pelos sideróforos, demonstrando o efeito \"cavalo de Tróia\". A bactéria Gram-positiva S. aureus apresentou maior resistência do que as Gram-negativas, e interessantemente o fungo C. albicans foi sensível a esses tratamentos. Esses resultados mostram a possibilidade de usar tais metalofármacos como tratamento para infecções microbianas. / Trivalent aluminum gallium derivatives with siderophores desferrioxamine (dfo) and desferrioxamine-caffeine (dfcaf) were prepared and characterized in solution using mass spectroscopy, cyclic voltammetry, vibrational spectroscopy and 1H nuclear magnetic resonance. Further confirmation of the formation of MeL (Me = Al3+, Ga3+, L = dfo or dfcaf) was obtained through competitive equilibria with the fluorimetric probes 8-quinoline and fluorescent desferrioxamine. It was observed that MeL complexes are stable in solution, and that aluminum derivatives are more stable than gallium. Also through interaction with calcein-iron complex, it was observed that MeL formed in solution. Preliminary docking studies show that complexes derived from dfcaf may have the same internalization mechanism in Escherichia coli as other iron-carrier antibiotics. The \"Trojan horse effect\" is the selective loading of toxic ions through the iron uptake system of microorganisms mediated by siderophores. The biological activity of MeL complexes was studied by growth inhibition of Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa, Staphylococcus aureus and Candida albicans. In general, dfcaf is more active than dfo possibly due to its increased lipophilicity. MeL complexes were generally more active than the metals or ligands separately, possibly by absorption of toxic ions facilitated by siderophores, demonstrating the \"Trojan horse effect\". The Gram-positive bacterium S. aureus showed greater resistance than Gram-negative bacteria , and interestingly the fungus C. albicans was sensitive to these treatments. These results show the possibility of using such metallodrugs as a treatment for microbial infections.

Made available in DSpace on 2017-07-24T19:37:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Juliana Aparecida da Silva.pdf: 2399008 bytes, checksum: e786a3c1c65773bda5c870d3130afee1 (MD5) Previous issue date: 2016-09-05 / Caffeine is suggested as a chemical indicator for the presence of domestic wastewater in freshwater systems, although it is not included in quality monitoring programs. Thus, it can be an excellent indicator of contaminant organic residues in urban streams frequently affected by sewage in Brazil. In this sense, the objective of this study was to evaluate the potential of caffeine as an indicator of domestic sewage contamination in surface waters of the Pitangui River Basin, in the city of Ponta Grossa, Paraná, Brazil. In the study, after the validation of the analytical methodology, a relationship was sought between caffeine in surface water and the effluent supply. Eight (8) surface water samples were collected in the Verde River, in the urban area (P1), upstream (P2) and downstream (P3) of the Sewage Treatment Station (STS), and two treated effluent samples of the STS. For the determination of caffeine, High Performance Liquid Chromatography (HPLC) was used after solid phase extraction in C18/18 cartridges with extractor volume of 6ml. The physical-chemical evaluations of the surface samples showed a decline in the water quality after the STS treated effluent input, observed mainly through the concentrations of total phosphorus (PT) and Biochemical Oxygen Demand (BOD) levels, above the established limits by legislation, after the effluent. Caffeine was quantified at points P2 and P3, with mean concentrations of 121,0 e 144,0 μg L-1. The results showed the relationship between the presence of caffeine and impaction by the inflow of raw sewage, or by the treated effluent from the STS. / A cafeína é sugerida como indicador químico para a presença de águas residuais domésticas em sistemas de água doce, embora não esteja incluída em programas de monitoramento da qualidade. Assim, pode ser um excelente indicador de resíduos orgânicos contaminantes em córregos urbanos frequentemente afetados por esgoto no Brasil. Nesse sentido, o presente trabalho teve como objetivo avaliar a potencialidade da utilização da cafeína como indicador de contaminação por esgoto doméstico em águas superficiais da bacia do Bacia do Rio Pitangui, no município de Ponta Grossa, Paraná (Brasil). No estudo, após a validação da metodologia analítica, buscou-se uma relação entre a cafeína em águas superficiais e o aporte de efluente. Foram realizadas 8 (oito) coletas de águas superficiais no Rio Verde, sendo em área urbana (P1), a montante (P2) e a jusante (P3) da Estação de Tratamento de Esgoto (ETE), além de duas coletas de efluente tratado da ETE. Para a determinação da cafeína foi utilizada a Cromatografia Líquida de Alta Eficiência (CLAE), após extração em fase sólida em cartuchos C18/18 com volume extrator de 6ml. As avaliações físico-químicas das amostras superficiais mostraram um declínio da qualidade da água após o aporte do efluente tratado da ETE, observado principalmente através das concentrações de fósforo total (PT) e dos níveis da Demanda Bioquímica de Oxigênio (DBO) acima dos limites estabelecidos pela legislação, após o aporte do efluente. A cafeína foi quantificada nos pontos P2 e P3, com concentrações médias de 121,0 e 144,0 μg L-1, respectivamente. Os resultados demonstraram a relação entre a presença da cafeína e a impactação pelo aporte de esgoto bruto, ou pelo efluente tratado da ETE.