Submitted by Maike Costa (maiksebas@gmail.com) on 2017-09-05T13:08:15Z No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 3640831 bytes, checksum: de7f07d28fcf5e57bfc84663e853ef46 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-09-05T13:08:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 3640831 bytes, checksum: de7f07d28fcf5e57bfc84663e853ef46 (MD5) Previous issue date: 2016-02-26 / The objective of this research was to evaluate the fruit quality of seven native genotypes macaw Atlantic Forest and environment, through physical, chemical, antioxidant capacity, fatty acid profile (GC-FID), Phenolic (HPLC-UV) and volatile (SPME-GC-MS) in order to obtain data on potential use and variability of this species. The pulp and almond can be considered as an important source of carbohydrates, lipids, minerals and K, Fe, Ca and P. Almonds are rich in globulin and do not have trypsin inhibitors and/or haemagglutinating activity. The pulp showed high levels of UFA (89.81%) being more abundant oleic acid (8.09 g.100g-1), linoleic (1.56 g.100g-1) and palmitic acid as well as excellent nutritional quality index. Almond also rich in oleic acid (7.61 g.100g-1) contains significant levels of AGS (14.35 g.100g-1), especially lauric, myristic and palmitic acid. The oils have good thermal stability up to 230 °C with DTA curves of exothermic character. The pulp has very high levels of carotenoids (8.64 mg.100g-1) and can be considered rich in vitamin C (47,60 mg.100g-1). The highest concentrations of total phenolics were observed in the peel (274.55 mg.100g-1) and almond (147.23 mg.100g-1). The strongest positive and significant correlation occurred between ABTS● + and PET. Phenolic acids and flavonols were the main components in the studied fractions. The phenolic catechin was only found in all samples. However, the phenolic myricetin was identified with the highest concentration. Genotype 6 stood out to contain the highest concentrations of carotenoids, yellow flavonoids and PET in the peel, ascorbic acid and yellow flavonoids in the pulp and antioxidant activity in the peel. Genotype 7 has the highest content of carotenoids and PET in the pulp. Through the HS-SPME-GC-MS system was first identified (62) Volatile compounds in the pulp. Terpenes, aldehydes and alcohols were the main. The alcohol content ranged from 1.5 to 44.99%; the dioxalanes were present in all genotypes; the hexanal was the main representative of the aldehydes. The pulp macaw has a strong and exotic aroma and high levels of β-Cis-Ocimene, β-Trans-Ocimene and Allo-aromadendrene. The PCA was efficient to indicate the most significant features in the differentiation between the genotypes that showed genetic variability. This fruit can therefore contribute substantially to the supply of nutrients, dietary enrichment of bioactive source and adding value to natural resources in the Brazilian Atlantic Forest for its fresh or processed consumption. / objetivo desta pesquisa foi avaliar a qualidade de frutos de sete genótipos de macaibeira nativos da Mata Atlântica e entorno, por meio da caracterização física, química, capacidade antioxidante, perfil de ácidos graxos (GC-FID), fenólicos (HPLC-UV) e voláteis (SPME-GC-MS) com vistas a obter dados sobre potencial de utilização e variabilidade desta espécie. A polpa e amêndoa podem ser consideradas como importante fonte de carboidratos, lipídios, minerais e K, Fe, P e Ca. As amêndoas são ricas em globulinas e não possuem inibidores de tripsina e/ou atividade hemaglutinante. A polpa apresentou elevados teores de AGI (89,81%) sendo mais abundantes os ácidos oleico (8,09 g.100g-1), linoleico (1,56 g.100g-1) e palmítico além de excelentes índices de qualidade nutricional. A amêndoa, também rica em ácido oleico (7,61 g.100g-1) contem teores significativos de AGS (14,35 g.100g-1), sobretudo láurico, mirístico e palmítico. Os óleos possuem boa estabilidade térmica até 230 ºC com curvas de DTA de caráter exotérmico. A polpa possui teores muito elevados de carotenoides totais (8,64 mg.100g-1) e pode ser considerada rica em vitamina C (47,60 mg.100g-1). As maiores concentrações de fenólicos totais foram observados na casca (274,55 mg.100g-1) e na amêndoa (147,23 mg.100g-1). A correlação significativa e positiva mais forte ocorreu entre ABTS●+ e PET. Os ácidos fenólicos e flavonóis foram os compostos majoritários nas frações pesquisadas. A catequina foi o único fenólico encontrado em todas as amostras. No entanto, a miricetina foi o fenólico identificado com a maior concentração. O genótipo 6 destacou-se por conter as maiores concentrações de carotenoides totais, flavonoides amarelos e PET na casca, ácido ascórbico e flavonoides amarelos na polpa e maior atividade antioxidante na casca. O genótipo 7 tem o maior teor de carotenoides totais e PET na polpa. Através do sistema HS-SPME-GC-MS foram identificados pela primeira vez (62) compostos voláteis na polpa. Terpenos, aldeídos e álcoois foram os principais. O teor de álcoois oscilou de 1,5 a 44,99%; os dioxalanes estiveram presentes em todos os genótipos; o hexanal foi o principal representante dos aldeídos. A polpa de macaíba apresenta aroma forte e exótico e elevados teores de β-Cis-Ocimene, β-Trans-Ocimene e Allo-aromadendrene. A ACP se mostrou eficiente para indicar as características mais significativas na diferenciação entre os genótipos que apresentaram variabilidade genética. Este fruto, portanto, pode contribuir substancialmente para o fornecimento de nutrientes, enriquecimento da dieta, fonte de bioativos e agregação de valor aos recursos naturais da Mata Atlântica brasileira pelo seu consumo fresco ou processado.

CAPES / Os carotenoides compõe um grupo de pigmentos lipossolúveis que apresentam inúmeros benefícios à saúde humana. Dentre eles, a luteína, uma xantofila de coloração amarelo-alaranjado, destaca-se devido à sua atividade biológica. Uma vez que o organismo humano é incapaz de sintetizar carotenoides, a aquisição de luteína é possibilitada apenas pela alimentação ou suplementação. Dietas ricas em luteína tem sido associadas à melhora da função cognitiva em adultos, contudo a estrutura química da luteína que proporciona seus efeitos benéficos é extremamente sensível ao calor, baixo pH, oxigênio dissolvido e exposição a luz. A encapsulação é uma técnica que tem se mostrado eficiente na proteção de compostos bioativos contra esses agentes externos e no aumento da biodisponibilidade no organismo, permitindo que tais compostos cheguem ao sítio de absorção. Este trabalho teve como objetivos obter e caracterizar luteína nanoencapsulada em polímeros biodegradáveis, realizar a validação de um método analítico para a determinação de luteína encapsulada por espectrofotometria UV-Vis, bem como avaliar seu efeito na memória declarativa de camundongos. Luteína foi encapsulada com êxito em matrizes de zeína e poli(vinil pirrolidona) separadamente, possibilitando a obtenção de partículas nanométricas e de formato esférico. Na primeira parte do trabalho, um método analítico para a determinação de luteína em nanopartículas de zeína foi validado, apresentando limite de quantificação de 4,407 mg.L-1, parâmetro suficiente para calcular a eficiência de encapsulação em sistemas nanopartículados. Na segunda parte do trabalho, a encapsulação da luteína em nanopartículas de PVP foi capaz de aumentar em 43 vezes a solubilidade da luteína em água. Sua administração oral em camundongos (10 mg.Kg-1e 1,5 mg.Kg-1), durante 14 dias apresentou efeito 66 vezes maior que a luteína livre na memória declarativa durante a tarefa de reconhecimento de objetos. A técnica se mostrou uma alternativa viável para aumentar sua solubilidade em água e, consequentemente, sua biodisponibilidade, contribuindo com o papel da luteína no comprometimento cognitivo. / Carotenoids are a group of fat-soluble pigments presenting numerous benefits to human health. Among them, lutein, a yellow-orange xanthophyll, has attracted attention due its biological activity. Since the human body is unable to synthesize carotenoids, lutein acquisition is only possible through food or supplementation. Lutein rich diets have been associated with the improvement of cognitive functions in adults. However, the chemical structure of lutein, which is responsible for its beneficial effects, is extremely sensitive to heat, low pH, dissolved oxygen and exposure to light. Encapsulation is a technique that has proved effective in protecting bioactive compounds against external agents and increased bioavailability in the body, allowing such compounds to reach its absorption site. This study aimed to obtain and characterize lutein nanoencapsulated in biodegradable polymers, perform the analytical validation of a UV-Vis procedure to determine the lutein concentration in the nanoparticles and to evaluate the effect of encapsulated lutein on declarative memory of mice. Lutein was successful encapsulated in zein and polyvinylpirrolidone matrix, separately, allowing obtaining nanometric and spherical particles. In the first part of this work, an analytical procedure for lutein determination in zein nanoparticles was validated presenting quantification limit of 4.407 mg.L-1, which is a sufficient parameter to calculate entrapment efficiency in nanoparticulate systems. In the second part of this work, lutein encapsulation in PVP nanoparticles was able to increase 43 times lutein water solubility and its oral administration to mice (10 mg.Kg-1and 1.5 mg.Kg-1), during 14 days presented effect 66 higher than pristine lutein on mice’s declarative memory during object discrimination task. This technique showed to be a viable alternative to increase lutein water solubility and, consequently, its bioavailability, contributing with lutein’s role in cognitive impairment.

CAPES / Os carotenoides compõe um grupo de pigmentos lipossolúveis que apresentam inúmeros benefícios à saúde humana. Dentre eles, a luteína, uma xantofila de coloração amarelo-alaranjado, destaca-se devido à sua atividade biológica. Uma vez que o organismo humano é incapaz de sintetizar carotenoides, a aquisição de luteína é possibilitada apenas pela alimentação ou suplementação. Dietas ricas em luteína tem sido associadas à melhora da função cognitiva em adultos, contudo a estrutura química da luteína que proporciona seus efeitos benéficos é extremamente sensível ao calor, baixo pH, oxigênio dissolvido e exposição a luz. A encapsulação é uma técnica que tem se mostrado eficiente na proteção de compostos bioativos contra esses agentes externos e no aumento da biodisponibilidade no organismo, permitindo que tais compostos cheguem ao sítio de absorção. Este trabalho teve como objetivos obter e caracterizar luteína nanoencapsulada em polímeros biodegradáveis, realizar a validação de um método analítico para a determinação de luteína encapsulada por espectrofotometria UV-Vis, bem como avaliar seu efeito na memória declarativa de camundongos. Luteína foi encapsulada com êxito em matrizes de zeína e poli(vinil pirrolidona) separadamente, possibilitando a obtenção de partículas nanométricas e de formato esférico. Na primeira parte do trabalho, um método analítico para a determinação de luteína em nanopartículas de zeína foi validado, apresentando limite de quantificação de 4,407 mg.L-1, parâmetro suficiente para calcular a eficiência de encapsulação em sistemas nanopartículados. Na segunda parte do trabalho, a encapsulação da luteína em nanopartículas de PVP foi capaz de aumentar em 43 vezes a solubilidade da luteína em água. Sua administração oral em camundongos (10 mg.Kg-1e 1,5 mg.Kg-1), durante 14 dias apresentou efeito 66 vezes maior que a luteína livre na memória declarativa durante a tarefa de reconhecimento de objetos. A técnica se mostrou uma alternativa viável para aumentar sua solubilidade em água e, consequentemente, sua biodisponibilidade, contribuindo com o papel da luteína no comprometimento cognitivo. / Carotenoids are a group of fat-soluble pigments presenting numerous benefits to human health. Among them, lutein, a yellow-orange xanthophyll, has attracted attention due its biological activity. Since the human body is unable to synthesize carotenoids, lutein acquisition is only possible through food or supplementation. Lutein rich diets have been associated with the improvement of cognitive functions in adults. However, the chemical structure of lutein, which is responsible for its beneficial effects, is extremely sensitive to heat, low pH, dissolved oxygen and exposure to light. Encapsulation is a technique that has proved effective in protecting bioactive compounds against external agents and increased bioavailability in the body, allowing such compounds to reach its absorption site. This study aimed to obtain and characterize lutein nanoencapsulated in biodegradable polymers, perform the analytical validation of a UV-Vis procedure to determine the lutein concentration in the nanoparticles and to evaluate the effect of encapsulated lutein on declarative memory of mice. Lutein was successful encapsulated in zein and polyvinylpirrolidone matrix, separately, allowing obtaining nanometric and spherical particles. In the first part of this work, an analytical procedure for lutein determination in zein nanoparticles was validated presenting quantification limit of 4.407 mg.L-1, which is a sufficient parameter to calculate entrapment efficiency in nanoparticulate systems. In the second part of this work, lutein encapsulation in PVP nanoparticles was able to increase 43 times lutein water solubility and its oral administration to mice (10 mg.Kg-1and 1.5 mg.Kg-1), during 14 days presented effect 66 higher than pristine lutein on mice’s declarative memory during object discrimination task. This technique showed to be a viable alternative to increase lutein water solubility and, consequently, its bioavailability, contributing with lutein’s role in cognitive impairment.

Neste trabalho é proposto o desenvolvimento de um processo para a biofixação do dióxido de carbono através do uso de microalgas. Para o cultivo desses microrganismos foram utilizados fotobiorreatores do tipo airlift. Nos cultivos foram avaliadas espécies de microalgas (Chlorella sp. e Chlorella minutissima), influência da intensidade luminosa (2.200 a 24.500 lx), concentração salina (28 a 40 g.L-1) e temperatura (25 °C a 35 °C) sobre a concentração de biomassa, velocidade específica de crescimento, produtividade de biomassa, biofixação de CO2, conteúdo lipídico e carotenoides totais. Também foi realizada a identificação dos carotenoides. A microalga escolhida para os testes em fotobiorreatores foi a C. minutissima. A intensidade luminosa que apresentou os melhores resultados foi a de 17.000 lx. A temperatura mostrou possuir influência significativa na concentração de biomassa, na velocidade específica de crescimento e na biofixação de carbono, mas a concentração salina influenciou apenas a velocidade específica de crescimento. A temperatura de 25 °C apresentou as maiores produtividade de biomassa (0,094 g.L-1.d-1) e concentração de biomassa (0,43 g.L-1), independente da concentração salina, e as maiores velocidade específica de crescimento (0,81 d-1) e biofixação de CO2 (12 gCO2.m-3.h-1), na concentração salina de 37 g.L-1. O conteúdo lipídico médio das microalgas foi de 13,2 % e os carotenoides totais apresentaram teor de 0,25 % do peso seco das microalgas em todas as condições de concentração salina e temperatura testadas. Foi possível identificar a produção dos carotenoides luteína, zeaxantina e β-caroteno. / The present study proposes the development of a process for carbon dioxide biofixation through the use of microalgae. Flat-plate airlift photobioreactors were used. Microalgaes species (Chlorella sp. and Chlorella minutissima) and the influence of light intensity (2,200 to 24,000 lx), salt concentration (28 to 40 g.L-1) and temperature (25 to 35 °C) over biomass concentration, specific growth rate, biomass productivity, CO2 biofixation rate, lipid content and total carotenoids content were evaluated. The identification of the carotenoids was performed. C. minutissima showed the best performance in shaker and was chosen for the tests in photobioreactor. The light intensity of 17,000 lx presented the best results. The temperature showed to have significant influence over biomass concentration, specific growth rate and CO2 biofixation rate, but the salt concentration only affected the specific growth rate. The temperature of 25 °C allowed the highest biomass productivity (0.094 g.L-1.d-1) and biomass concentration (0.43 g.L-1), independent of salt concentration, and the highest specific growth rate (0.81 d-1) and CO2 biofixation rate (12 gCO2.m-3.h-1) at the salt concentration of 37 g.L-1. The average lipid content of the microalgae was 13.2 % and the total carotenoids content were about 0.25 % of the cell dry weight at all temperatures and salt concentrations tested. It was possible to identify the production of the carotenoids lutein, zeaxanthin and β-carotene.

A Physalis peruviana Linnaeus é uma fruta considerada exótica que possui elevado custo de comercialização, principalmente nos mercados internacionais. Suas propriedades nutracêuticas e o aumento da sua produtividade no Estado do Rio Grande do Sul, associados à sua elevada perecibilidade definiram o objetivo deste trabalho: estudar o processo de transferência de massa durante a desidratação osmótica de physalis. Diversos trabalhos que avaliam as propriedades dos compostos bioativos da physalis através de ensaios in vitro e in vivo estão disponíveis na literatura, no entanto, há uma carência de informações a respeito de processos de industrialização desta fruta. Neste trabalho foi realizada a desidratação osmótica da physalis avaliando os efeitos da temperatura (variando de 40 a 70 C), da concentração da solução osmótica de sacarose (variando de 40 a 70 g por 100 g de solução) e da interação dessas variáveis através de planejamento experimental 22 com três repetições no ponto central (em duplicata). Análises de umidade (método gravimétrico), sólidos solúveis (refratômetro), açúcares totais (cromatografia líquida de alta eficiência) foram realizadas ao longo do processo de desidratação osmótica, enquanto que, as análises de carotenoides totais (espectrofotômetro), atividade de água (método higrométrico) e cor (escala CIELAB) foram realizadas para a fruta in natura e após 10 horas de processamento. Adicionalmente, testes utilizando uma sonda de ultrassom (frequência de 20 KHz, amplitude de 80 % durante 30 minutos) como pré-tratamento ao processo de desidratação osmótica foram realizados, a fim de aumentar a permeabilidade da casca cerosa desta fruta. Além disso, foram realizadas análises de atividade de água e da viscosidade das soluções osmóticas utilizadas neste trabalho. Os resultados mostraram que a utilização da sonda de ultrassom como pré-tratamento não apresentou diferenças estatisticamente significativas para nenhum dos parâmetros estudados, dentro da faixa de temperatura e concentração avaliadas. O modelo de Rastogi & Raghavarao mostrou-se adequado para a determinação do conteúdo de umidade e de sacarose no equilíbrio, assim como a utilização do modelo de difusão da Segunda Lei de Fick para a determinação da difusividade mássica efetiva da água e da sacarose na physalis usando os cinco primeiros termos da série. A difusividade mássica efetiva da água variou de 2,44 - 7,60 x 10-10 m2 s-1, enquanto que a da sacarose variou de 2,13 - 3,20 x 10-10 m2 s-1. Dentre todas as condições estudadas no planejamento experimental, o processo de desidratação osmótica mostrou-se mais eficiente quando realizado na temperatura de 70 C e concentração da solução osmótica de 70 g por 100 g de solução. Nessa condição experimental houve uma elevada perda de água (aproximadamente 83 %), além de uma redução estatisticamente significativa na atividade de água da fruta (passando de 0,979 para 0,872 após 10 horas), no entanto, ocorreu a maior perda de carotenoides totais (aproximadamente 50 %). Nessa condição experimental, a matriz do tecido da physalis sofreu alterações que foram comprovadas através da análise microestrutural realizada por Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV). Adicionalmente, verificou-se que nenhum dos tratamentos realizados promoveu modificações visualmente perceptíveis na diferença global de cor (ΔE*) devido ao processo de desidratação osmótica. / Physalis peruviana Linnaeus is considered to be an exotic fruit, with a high cost of commercialization, especially in international markets. Its nutraceutical properties and increased productivity in the state of Rio Grande do Sul, associated with its high perishability defined the goal of this work is the following: to study the process of mass transfer during the osmotic dehydration of physalis. It is noteworthy that several studies have evaluated the properties of the bioactive compounds of physalis both in vitro and in vivo; however, there is a shortage of information in the literature regarding the industrialization of physalis. In this work the osmotic dehydration of physalis was carried out evaluating the effects of temperature (ranging from 40 to 70 °C), osmotic sucrose solution concentration (ranging from 40 to 70 g per 100 g solution) and the interaction of these variables by a 22 experimental design, with three replicates at the center point (in duplicate). Analyses of moisture content (gravimetric method), soluble solids (refractometer) and total sugars (high performance liquid chromatography - HPLC) were performed along the osmotic dehydration process. Content of total carotenoids (spectrophotometer), water activity (hygrometric method) and color (CIELAB scale) were analyzed for the fresh fruit and after 10 hours of processing. In addition, tests using an ultrasound probe (frequency 20 kHz, amplitude of 80 % for 30 minutes) as a pretreatment for the process of osmotic dehydration were performed to increase the permeability of the waxy skin of this fruit. Furthermore, analyses of the water activity and viscosity of the osmotic solutions used were carried out. The results show that the use of the ultrasound probe as a pre-treatment did not yield statistically significant differences for any of the parameters studied within the temperature range at the concentrations assessed. The model of Rastogi & Raghavarao proved to be suitable for the determination of equilibrium content; Fick's Second Law was satisfactorily used to determine the effective diffusivity of water and sucrose for a spherical geometry. Thus, the effective diffusivity of water was calculated and ranged from 2.44 to 7.60 x 10-10 m2 s-1, while that of sucrose ranged from 2.13 to 3.20 x 10-10 m2 s-1. Among all conditions studied in the experimental design, the osmotic dehydration process was more efficient when performed at a temperature of 70 °C and an osmotic solution concentration of 70 g per 100 g of solution. In these conditions, there was a high water loss (approximately 83 %) and a statistically significant reduction in the water activity of this fruit (from 0.979 to 0.872 after 10 hours); however, the greatest loss of total carotenoids (approximately 50 %) was observed. Under this experimental condition, the tissue matrix of physalis suffered structural changes, as proven through Scanning Electron Microscopy (SEM) analysis. Additionally, it was found that none of the treatments performed promoted visually perceptible changes in the overall color difference (ΔE*) due to processing.

A indústria de alimentos é responsável pela produção de grandes quantidades de resíduos que podem representar altos custos quando não utilizados. Entre estes resíduos estão as sementes oriundas do processamento de uva, uma das frutas mais consumidas no mundo. Além do aproveitamento de resíduos e consequentemente novas formas de consumo, este material tem sido relatado como fonte natural rica em compostos bioativos. Neste contexto, o consumo de alimentos mais saudáveis também tem impulsionado a busca e a preferência por alimentos orgânicos. Assim, para investigar o potencial de utilização de resíduo da indústria de processamento de suco de uva (Vitis labrusca, cv. “Bordô” e “Isabel”) foi analisado o resíduo da obtenção do óleo de sementes de uvas orgânicas e convencionais quanto ao teor de carotenoides e atividade antioxidante em comparação à semente integral. Os resíduos orgânicos e convencionais apresentaram os maiores teores de carotenoides totais, pró-vitamina A e atividade antioxidante por DPPH em relação a semente integral. O resíduo convencional destacou-se pela maior atividade antioxidante por TRAP e pelos teores mais significativos de carotenoides presentes no extrato antioxidante. também foram determinados O conteúdo de compostos bioativos e a estabilidade oxidativa dos óleos obtidos da prensagem das sementes orgânicas e convencionais Bordô e Isabel. Não foi observada diferença significativa entre as amostras quanto à atividade antioxidante por TRAP, porém os óleos Bordôs apresentaram-se mais estáveis ao aquecimento, com teores mais significativos de luteína, α e β-caroteno e α-tocoferol. A fim de investigar a qualidade, estabilidade oxidativa e conteúdo de compostos bioativos nestes óleos, foi realizado o refino do óleo Bordô orgânico. Não foi observada presença de β-caroteno e zeaxantina no óleo refinado e o óleo virgem de mesmo cultivar apresentou maior estabilidade ao aquecimento. Neste contexto, os resultados sugerem o consumo de óleos virgens devido a presença e maior quantidade de compostos bioativos. Não foi observada diferença significativa entre os diferentes modos de cultivo, sugerindo que a preferência por alimentos orgânicos pode restringir-se à motivos como ausência de agrotóxicos e apelo socioambiental. Os resíduos obtidos do processamento de uva, inclusive da obtenção do óleo destacaram-se pela alta atividade antioxidante e quantidade significativa de carotenoides, o que sugere sua inserção na alimentação como fonte natural rica em compostos bioativos. / The food industry is responsible for producing large quantities of waste that may represent high costs when not used. Some of these residues are the seeds derived from the processing of grapes, one of the most consumed fruits worldwide. In addition to the reuse of waste and consequently new forms of consumption, this material has been reported to be rich natural source of bioactive compounds. In this context, the consumption of healthier foods has also driven the search and preference for organic foods. Therefore, to investigate the potential use of grape processing waste (Vitis labrusca, variety “Bordô” and “Isabel”), the residues obtained from the extraction of oil from organic and conventional grape seeds were examined to determine their content of carotenoids and antioxidant activity compared with those found in the whole seed. The organic and conventional residues exhibited higher levels of total carotenoids, provitamin A, and antioxidant activity by DPPH compared with the corresponding whole seeds. The conventional residue presented the highest antioxidant activity by TRAP and the highest levels of carotenoids in the antioxidant extract. The content of bioactive compounds and the oxidative stability of the oils obtained from the pressing of organic and conventional seeds “Bordô” and “Isabel” were also determined. No significant difference in the antioxidant activity by TRAP was observed between the samples, but the “Bordô” oils were more stable when heated and exhibited higher levels of lutein, α and β-carotene, and α-tocopherol. To investigate the quality, oxidative stability, and content of bioactive compounds in these oils, the organic “Bordô” oil was refined. The refined oil did not contain β-carotene and zeaxanthin, and the virgin oil of the same variety showed greater stability to heating. Thus, the results recommend the consumption of virgin oils due to their larger content of bioactive compounds. No significant difference was observed between the different modes of cultivation, suggesting that the preference for organic foods can be restricted to reasons such as the absence of pesticides and environmental appeal. The residues obtained from grape processing, including the residues obtained from the extraction of oil, exhibited high antioxidant activity and a high amount of carotenoids, suggesting their inclusion in foods as a natural source rich in bioactive compounds.

Com a crescente conscientização da importância dos alimentos para a promoção da saúde, os consumidores têm buscado opções saudáveis associadas à praticidade, e desta forma destacam-se os vegetais minimamente processados. No entanto, a indústria destes gera grandes volumes de resíduos que impacta nos âmbitos econômicos, ambientais e nutricionais, já que pesquisas vêm apontando que estes resíduos vegetais são ricos em diversos compostos funcionais, tais como fibras, compostos fenólicos, carotenoides e betalaínas. Assim, o objetivo deste trabalho foi estudar o potencial de aproveitamento dos resíduos (cascas, aparas e pedúnculos) de beterraba e cenoura da indústria de vegetais minimamente processados para obtenção de ingredientes com apelo funcional e sustentável, como farinhas vegetais e corante. Foi avaliada a melhor forma de obtenção de uma farinha vegetal de resíduos de beterraba, onde foi verificado que a temperatura a 70 °C, independentemente da etapa de cloração, melhorou os aspectos de conteúdo total de betalaína e atividade antioxidante. O corante obtido com resíduo de beterraba foi analisado durante 45 dias e apresentou cor característica com estabilidade até o 20° dia e atividade antioxidante ao longo de todos os dias de análise. Com o resíduo de cenoura foi elaborada uma farinha vegetal com o intuito de enriquecer massas secas e substituir os aditivos utilizados atualmente em massas elaboradas com trigo da espécie Triticum aestivum L. As amostras produzidas com 20 % de farinha cenoura apresentaram um acréscimo de 126 % em relação ao conteúdo de carotenoides totais, 110 % em capacidade antioxidante, 615 % em fibras totais, além de aumento nos parâmetros de cor, quando comparadas às massas acrescidas de β-caroteno comercial. A massa com adição desta farinha vegetal de resíduo de cenoura obteve alto índice de aceitação dos provadores (acima de 70 %) na avaliação sensorial. Os resultados obtidos com este estudo são promissores para a utilização de resíduos de beterraba e cenoura minimamente processadas como uma fonte alternativa para elaboração de ingredientes naturais, com apelo sustentável e funcional devido ao alto teor de betalaína e carotenoides (respectivamente), fibras e demais compostos antioxidantes. / With the growing awareness of the importance of food for health promotion, consumers have sought healthy options associated with practicality, standing out minimally processed vegetables. However, these industries generate large amounts of waste that impact on economic, environmental and nutritional areas, since studies have indicated that these plant residues are rich in functional compounds, such as fibers, phenolics, carotenoids and betalains. The objective of this work was to investigate the feasibility of utilizing beet and carrot residues (peel, chip and peduncle) from minimally processed vegetable industry to obtain ingredients with practical and sustainable appeal, such as vegetable flours and dyes. It was evaluated a method to obtain a beet waste flour, and it was found that the temperature of 70 °C, regardless of the chlorination step, had improve the total content of betalain and antioxidant activity. The dye obtained from beet waste was analyzed for 45 days and showed characteristic color stability until the 20th day and the antioxidant activity during every day of analysis. A plant flour was prepared using carrots residue in order to enhance dry pasta and replace the additives currently used in the pasta produced with wheat specie Triticum aestivum L. The samples produced with 20 % carrot flour showed an increase in the content of carotenoids (126 %), in antioxidant capacity (110 %), in total fiber (615 %), as well as it causes improvements in the color parameters, compared to the pastas with commercial β-carotene. Pasta with this carrot residue flour had obtained high level of taster acceptance (over 70 %) in the sensory evaluation. The results obtained in this study are promising regarding to the use of minimally processed beet and carrot waste as an alternative source of natural ingredients, standing out the sustainable and functional appeal due to the high content of betalaína and carotenoids (respectively), as well as fiber and yet antioxidant compounds.

Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de NÃvel Superior / FundaÃÃo Cearense de Apoio ao Desenvolvimento Cientifico e TecnolÃgico / As macroalgas marinhas sÃo fontes de compostos com atividade antioxidante como compostos fenÃlicos, pigmentos carotenÃides e vitamina E. O objetivo deste trabalho foi avaliar a atividade antioxidante in vitro de extratos metanÃlicos (50%) de macroalgas cearenses, atravÃs da capacidade de sequestrar o DPPH, habilidade de quelaÃÃo do Ãon ferroso (FIC), poder de reduÃÃo do ferro (FRAP) e degradaÃÃo do β-caroteno. AlÃm disso, tambÃm foi determinado o conteÃdo de compostos fenÃlicos pelo mÃtodo de Folin-Ciocalteu, seguido de uma prospecÃÃo fitoquÃmica para indicar possivelmente as principais classes de compostos. Os teores de α- e β-caroteno, luteÃna e α- e -tocoferol foram quantificados por cromatografia lÃquida de alta eficiÃncia. De um modo geral, capacidade de sequestrar o DPPH, FRAP e conteÃdo de compostos fenÃlicos foram maiores nos extratos das algas pardas, seguidos dos das algas verdes e vermelhas. FIC mais elevada foi observada nos extratos das algas vermelhas, seguidas das pardas e verdes. No sistema modelo β-caroteno/Ãcido linolÃico as maiores atividades foram determinadas nas clorÃfitas e rodÃfitas, tendo variado de 64,8% a 95,3%, nas ocrÃfitas, inferiores a 40,5%, com exceÃÃo de Padina gymnospora com cerca de 92%. Os extratos algÃceos analisados apresentaram atividades antioxidantes semelhantes ou superiores aos controles positivos (quercetina, BHA, BHT, Ãcido ascÃrbico, α-tocoferol, β-caroteno e EDTA). FenÃis foram detectados apenas em algas pardas; antocianinas, antocianidinas, chaconas, auronas e leucoantocianidinas foram observadas apenas em algumas espÃcies do Filo Rhodophyta; as demais classes de compostos fenÃlicos investigadas foram observadas em pelo menos uma espÃcie dentro de cada Filo, com exceÃÃo de flavanonÃis que nÃo foram encontrados nos extratos de algas verdes. O conteÃdo de compostos fenÃlicos foi o principal responsÃvel pelas atividades de sequestro do DPPH, FRAP e FIC nas algas verdes e vermelhas. Nas pardas esses compostos sà influenciaram no FRAP. β-Caroteno e luteÃna foram quantificados em todos os extratos de algas verdes, vermelhas e pardas, sendo a luteÃna o carotenÃide majoritÃrio nas clorÃfitas e rodÃfitas. Com exceÃÃo das algas pardas que naturalmente nÃo possuem α-caroteno, apenas os extratos de cinco espÃcies de clorÃfitas e rodÃfitas nÃo apresentaram esse composto. Todos os extratos analisados apresentaram α-tocoferol, menos Ulva fasciata e U. lactuca. Extratos de onze espÃcies apresentaram δ-tocoferol. As atividades antioxidantes e os teores de compostos detectados nos extratos algÃceos foram distintos, mas todos eles apresentaram potencial antioxidante. / Seaweeds are sources of a wide variety of beneficial compounds for human. Many of these compounds have antioxidant activity, such as phenolic compounds, carotenoids, and vitamin E. The aim of this research was to evaluate the in vitro antioxidant activity of 50% methanolic extracts from seaweed collected in the coastline of Cearà State, Brazil. The methods used were: DPPH radical scavenging, ferrous ion chelation (FIC), ferric reducing antioxidant power (FRAP), and β-carotene bleaching. In addition to in vitro antioxidant activity, the total phenolic content (TPC) was measured by the Folin-Ciocalteu method, followed by a phytochemical prospecting to point out which are the main classes of compounds present in the algal extracts. The quantification of carotenoids (α- and β-carotene, and lutein) and vitamin E (α- and -tocopherol) was carried out by HPLC. In general, the extracts of brown algae showed the highest ability to scavenger the DPPH radical, the largest FRAP and the highest TPC, followed by extracts of green and red algae. The greatest FIC was observed in red alga extracts, followed by brown and green alga extracts. The high antioxidant activity in β-carotene/linoleic acid model system of green and red alga extracts ranged from 65% to 95%, however it represented less than 40% in brown alga extracts, exception to Padina gymnospora extract which presented activity up to 92%. The majority of the algal extracts analyzed in this study presented activity similar to or even greater than those observed in positive controls (quercetin, BHA, BHT, ascorbic acid, α-tocopherol, β-carotene and EDTA). Fenols were detected in brown algae only; anthocyanins, anthocyanidins, chacons, aurons and leucoanthocyanins were observed in some species of Rhodophyta Phylum. All the other classes of phenolic compounds were found in at least one species within each Phylum, exception to flavononols which have not been detected in green alga extracts. TPC was the main responsible for the ability to scavenger the DPPH radical, FIC and FRAP in green and red algae. On the other hand, in brown algae TCP was influenced only by FRAP. All extracts of green, red and brown algae exhibited the presence of β-carotene and lutein. The latter was the major carotenoid within Chlorophyta and Rhodophyta. Naturally absent in brown algae, α-carotene was not detected in five species of Chlorophyta and Rhodophyta algae. α-Tocopherol was determined in all species, except Ulva fasciata and U. lactuca extracts. The isomer δ-tocopherol was quantified in eleven out of twenty-three alga species. Antioxidant activity and levels of compounds in the algal extracts were different, but all of them showed antioxidant potential.

O estresse ambiental sobre algas marinhas pode ser causado por poluentes, ausência de nutrientes, variação da temperatura ou da intensidade luminosa. Embora vários grupos estudem os efeitos do estresse ambiental sobre a ecologia de animais marinhos, nos últimos anos, contudo, poucos pesquisadores têm investigado o seu efeito sobre a fisiologia das algas marinhas, sobretudo sobre a biossíntese e função de carotenóides e ácidos graxos. Deste modo, foram abordados experimentalmente a atividade antioxidante in vitro de alguns carotenóides encontrados em algas (determinação da constante de supressão (KQ) de oxigênio singlete (02 (1Δg)) e redução da lipoperoxidação em lipossomos incorporados com carotenóides) bem como a monitoração da biossíntese de pigmentos e os níveis de ácidos graxos em algumas espécies de algas cultivadas em situações de estresse ambiental, como exposição a metais pesados (Gracilaria tenuistipitata e Lingulodinium polyedrum), alta densidade populacional (Amphidinium cartareae, Nitzschia microcephala, Lingulodinium polyedrum, Minutocellus polymorphus e Tetraselmis gracilis), e intensidade luminosa (Lingulodinium polyedrum). Ainda, nas algas expostas a estas condições adversas, parâmetros de estresse oxidativo e indicadores enzimáticos do metabolismo oxidativo foram medidos, como a atividade de superoxido dismutase, catalase, ascorbato peroxidase, e o doseamento dos níveis de malonaldialdeído (MDA), tióis e carbonilas de proteínas. Por RMN de 1H, EM e HPLC com a co-injeção de padrões, foram identificados vários carotenos (β-caroteno e licopeno), xantofilas (peridinina, luteina, diadinoxantina, diatoxantina entre outras) e três tipos de clorofilas (a, b e c) das macro e micro algas estudadas. Paralelamente, seguindo as mesmas técnicas cromatográficas, estudamos a interconversão de tiamina com a identificação das três formas desta vitamina (livre, mono e difosfato). Nos ensaios in vitro, as KQs da peridinina, carotenóide isolado de Lingulodinium polyedrum, em dois sistemas de solventes (CDCl3: 0,95 x 109 M-1.s-1 e D20/CD3COCD3 1:1: 5,0 x 109 M-1.s-1) sugere que este pigmento apresenta uma melhor função protetora contra os efeitos deletérios do O2 (1ΔG) em ambiente hidrofílico. A presença de peridinina e astaxantina incorporadas em lipossomos preenchidos com Fe2+/EDTA foi determinante para diminuir os efeitos danosos de H202 e t-ButOOH, mostrando que a ação desses pigmentos depende da permeabilidade dos agentes oxidantes através da bicamada lipídica. Ambos carotenóides apresentaram atividade quando a peroxidação foi provocada pelo lado externo da bicamada. A concentração dos ácidos graxos em culturas de Lingulodinium polyedrum durante o ciclo claro:escuro sugee que o aumento de C18:3 e C22:6 durante a fase clara ocorreu para compensar a lipoperoxidação (os níveis de MDA foram altos durante a fase clara) e manter a integridade e homeostase celular. Em culturas de G. tenuistipitata expostas a Cd2+ e Cu2+, os níveis do ácido C20:4 (n-6) aumentaram cerca de 30% no tratamento com Cd2+, provavelmente para preservar a integridade de membrana em resposta ao desbalanço redox provocado por esse metal. Em contrapartida, os níveis de C20:4 (n-6) decaíram cerca de 15% no tratamento com Cu2+, evidenciando a especificidade desse metal em atingir as membranas tilacóides no cloroplasto. O ácido C18:3 (n-4) foi detectado apenas no tratamento com Cu2+. Os resultados encontrados para a monitoração da biossíntese de carotenóides abrem novas perspectivas para a compreensão dos mecanismos bioquímicos e fisiológicos adotados por algas marinhas cultivadas em ambientes adversos. Diferentes respostas foram encontradas para os níveis de pigmentos para as micro e macroalgas estudadas, mostrando que a biossíntese e a atividade das enzimas envolvidas no metabolismo oxidativo podem variar nas diferentes espécies e conforme o estímulo empregado. / Environmental stress on marine algae is provoked by pollutants, lack of nutrients, temperature oscillation or high light. Although some researchers have investigated environmental stress effects on marine animais ecology, lately, however, few groups have studied its effects on marine algae physiology, i.e. carotenoid function and biosynthesis and fatty acids contents. Thus, the in vitro activity, such as the quenching of 02 (1ΔG) (KQ) and the reduction of liposome peroxidation incorporated with carotenoids, of some pigments founded in algae were determined as well as the their biosynthesis when some species were growth under stressful condition, for example, heavy metal exposition (Gracilaria tenuistipitata and Lingulodinium polyedrum), cell density (Amphidinium cartareae, Nitzschia microcephala, Lingulodinium polyedrum, Minutocellus polymorphus and Tetraselmis gracilis) and high light (Lingulodinium polyedrum). In addition, some parameters of oxidative stress and enzymatic markers of oxidative metabolism such as superoxide dismutase, catalase and ascorbate peroxidase activities, malondialdehyde (MDA), protein carbonyls and thiols contents, were measured. Some carotenes (β-carotene and licopene), xanthophylls (peridinin, lutein, diadinoxanthin, diatoxanthin, etc) and three chlorophylls (a, b and c) were identified either by 1H NMR and MS or standards spiked in HPLC in the species studied. Also, using HPLC techniques, we studied the thiamine interconversion identifying three forms of this vitamin (free, mono- and diphosphate). The KQs obtained for peridinin, isolated from Lingulodinium polyedrum, using two solvent systems (CDCl3: 0,95 x 109 M-1.s-1 and D20/CD3COCD3 1:1: 5,0 x 109 M-1.s-1) suggest this pigment is more effective against the deleterious effects of O2 (1Δg) in hydrophilic environment. Peridinin and astaxanthin incorporated to liposomes filled with Fe2+/EDTA decreased the lipoperoxidation when H202 e t-ButOOH were added, showing that their function depending on the peroxidation promoters permeability through the membrane. Also, both carotenoids were able to protect the membrane when the lipoperoxidation was promoted outside. The fatty acid contents measured in cultures of L. polyedrum during the light:dark cycle suggest that the increase of C18:3 and C22:6 levels during the light phase occurred to compensate the lipoperoxidation, since the levels of MDA were high in the same phase, and to keep the membrane integrity and cell homeostasis. The levels of C20:4 (n-6) increased about 30% when cultures of G. tenuistipitata were exposed to Cd2+ may be to preserve the cell membranes in response to misbalance caused by this heavy metal. On the other hand, the levels of C20:4 (n-6) decreased almost 15% during the treatment with Cu2+, showing an evidence that this metal can affect the tilakoid membranes. The fatty acid C18:3 (n-4) was only detected in the assay with Cu2+. The carotenoid biosynthesis results bring new perspectives concerning the comprehension of the biochemistry and physiology mechanisms employed by marine algae against stressful environmental conditions. Different responses were founded for the carotenoid contents, showing that the biosynthesis and the activity of the enzymes involved in the oxidative metabolism can vary according to species or stimuli used.

CoordenaÃÃo de AperfeÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / This study was conducted in order to verify the effects of the inclusion of annatto residual seed (SRU) in the feed of laying hens red eggs on the quality of the fresh egg depending on the storage time to 6  C for up to 30 days. The experimental design was completely randomized in a factorial 3 x 6 (six experimental diets and three storage times), six replicates per treatment, totaling 108 observations. Initially, 288 laying hens Lohmann Brown at 34 weeks of age were randomly distributed, totaling 48 birds (6 repetitions of 8 birds) for each experimental diet, which consisted of T1 - ration composed based on corn and soybean meal (positive control); T2 - diet containing sorghum in total replacement of corn without the addition of pigmentante (negative control); T3, T4, T5 and T6 - feed containing sorghum in total replacement of corn, with the addition of 2.5; 4.5; 6.5 and 8.5% residual annatto seed (SRU), respectively. In the 10th week, after the start of the experimental supply feed were collected 6 eggs of each repetition for evaluations on day 0 and after 15 and 30 days of storage. We evaluated the albumen quality parameters (Haugh units, percentage, pH, formation and foam stability), gem (percentage and pH, subjective and objective color and lipid oxidation) and bark (percentage and specific gravity). There was a significant interaction between the experimental feed and the storage time, only for yolk color variables. However, the addition SRU linearly increases the perception of color by colorimetric range, reduced lightness (L *), increased redness (a *) and yellow (b *), while increasing storage time increased perception of color by colorimetric range, intensity of yellow (b *) and reduced lightness (L *) and redness (a *). The experimental feed does not influence other gem quality variables, but the storage time caused a loss in the quality of albumen and shell, except the percentage of shell and albumen pH. It is possible to include up to 8.5% of SRU in feed containing sorghum for laying red eggs without harming the quality of the albumen and yolk of fresh and stored eggs, and improve the color of the yolk with the inclusion from 2.5 %. / Este estudo foi realizado com o objetivo de verificar os efeitos da inclusÃo da semente residual do urucum (SRU) na raÃÃo de poedeiras comerciais de ovos vermelhos sobre a qualidade do ovo fresco em funÃÃo do tempo de armazenamento a 6ÂC por atà 30 dias. O delineamento experimental foi o inteiramente casualizado em esquema fatorial 6 x 3 (seis raÃÃes experimentais e trÃs tempos de armazenamento), sendo seis repetiÃÃes por tratamento, totalizando 108 observaÃÃes. Inicialmente, 288 poedeiras Lohmann Brown com 34 semanas de idade foram distribuÃdas ao acaso, totalizando 48 aves (6 repetiÃÃes de 8 aves) para cada raÃÃo experimental, que consistiram em: T1 - raÃÃo composta à base de milho e farelo de soja (controle positivo); T2 - raÃÃo contendo sorgo em substituiÃÃo total ao milho, sem a adiÃÃo de pigmentante (controle negativo); T3, T4, T5 e T6 â raÃÃo contendo sorgo em substituiÃÃo total ao milho, com a adiÃÃo de 2,5; 4,5; 6,5 e 8,5% de semente residual de urucum (SRU), respectivamente. Na 10 semana apÃs o inÃcio do fornecimento das raÃÃes experimentais foram coletados 6 ovos de cada repetiÃÃo para as avaliaÃÃes no dia 0 e apÃs 15 e 30 dias de armazenamento. Foram avaliados os parÃmetros de qualidade do albÃmen (Unidades Haugh, percentagem, pH, formaÃÃo e estabilidade da espuma), da gema (percentagem e pH, cores subjetiva e objetiva e oxidaÃÃo lipÃdica) e da casca (percentagem e densidade especÃfica). Houve interaÃÃo significativa entre as raÃÃes experimentais e o tempo de armazenamento, apenas para as variÃveis de coloraÃÃo da gema. PorÃm, a adiÃÃo de SRU aumentou linearmente a percepÃÃo da cor pelo leque colorimÃtrico, reduziu a luminosidade (L*), aumentou a intensidade de vermelho (a*) e do amarelo (b*), enquanto o aumento do tempo de armazenamento aumentou a percepÃÃo da cor pelo leque colorimÃtrico, intensidade do amarelo (b*) e reduziu a luminosidade (L*) e a intensidade de vermelho (a*). As raÃÃes experimentais nÃo influenciaram as demais variÃveis de qualidade da gema, entretanto o tempo de armazenamento causou um prejuÃzo na qualidade do albÃmen e da casca, com exceÃÃo da percentagem de casca e pH do albÃmen. à possÃvel incluir atà 8,5% de SRU em raÃÃes contendo sorgo para poedeiras de ovos vermelhos sem prejudicar a qualidade do albÃmen e da gema dos ovos frescos e armazenados, sendo possÃvel melhorar a coloraÃÃo da gema com a inclusÃo a partir de 2,5%.