Plants of this family which contains about seventy four genera and five hundred end fifty species widely distributed over the world, are known by several common names, such as pig weed, goose foot, and salt bush. They are primarily plents of alkaline or saline soil and co such a unique purpose in the plant real thriving where it is impossible for other plants to grow. The term "salt bush" according to G.L. Bi-well, is more specifically applied to a group of individuals having a pronounced salty tante, a majority of which belong to the botanical genus Atriplex. This group contains the most species and the greatest number of individuals.

La croissance démographique, la consommation incontrôlée des ressources naturelles ainsi que l’activité industrielle jouent un rôle déterminant dans la dégradation de l'environnement mondial. A ce sujet et en se basant sur le concept que les consommateurs partagent la responsabilité de la pollution et de l'épuisement des ressources et leur coût, la mise en oeuvre des ressources renouvelables dans les processus industriels apparait comme une clé décisive. La renouvelabilité, la recyclabilité, la durabilité, la biodégradabilité sont les concepts de base sur lesquels nous pouvons compter pour protéger la nature et l’environnement. Dans ce contexte, une nouvelle approche de la bioraffinage a été développée dans cette thèse, elle a été appliquée à cinq espèces appartenant à 3 familles différentes (Foeniculum vulagre, Cuminum cyminum and Carum carvi (Apiaceae), Salvia hispania (Lamiaceae) et Amaranthus cruentus (Amaranthaceae)). Ces espèces partagent une caractéristique commune, elles peuvent être définies comme Aroma Tincto Oleo Crops (ATOC) puisqu’elles sont une source d'huile végétale et d'huile essentielle (ou de colorant). Notre objectif est donc de déterminer la faisabilité biologique et technologique de l'application du concept ATOC-bioraffinage basé sur le développement, l'optimisation et la production de nouveaux produits biologiques, des nouvelles molécules biosourcées et d'autres technologies innovantes. Notre étude met l'accent sur l'évaluation de divers paramètres influençant le rendement et la qualité de l’huile dans les graines d'ATOC, y compris leurs origines géographiques et le procédé d'extraction, et leur impact sur l'activité biologique des extraits de résidus. La valorisation des huiles pour des applications dans l’industrie cosmétique a été realisée en les utilisant comme (i) additifs dans des formulations de crème hydratante. De plus, l’utilité du tourteau d'extraction comme (ii) substrat pour la fabrication d'agromatériaux par thermopressage et comme (iii) un ingrédient dans des formulations de pain de blé entier a été examinée. / In an age where the risk of environmental degradation have become more apparent due to a combination of several factors including the sheer rise of world population, consumption, industrial activity, etc. With regard to this and since the concept that consumers share responsibility for pollution and resources depletion and their cost has been increasingly believed, the implementation of renewable resources in industrial processes could be a decisive key. Renewability, recyclability, sustainability, biodegradability are the basic concepts on which we can rely to make a difference in the environment today and tomorrow. In this context, a new biorefinery approach was developed in this thesis and applied to five plant species belonging to 3 different plant families (Foeniculum vulagre, Cuminum cyminum and Carum carvi (Apiaceae family), Salvia hispania (Lamiaceae family) and Amaranthus cruentus (Amaranthaceae family). These species share a common characteristic, they can be defined as Aroma Tincto Oleo Crops (ATOC) as they are a source of both vegetable oil and essential oil or color. Our aim is thus to determine the biological and technological feasibility of application of ATOC-biorefinery concept based on the development, optimization and production of new bio-based products and other innovative technologies. Our study focus on the evaluation of major various parameters influencing oil’s yield and quality in ATOC seeds including their geographic origins and extraction process, and their impact on biological activity of residues extracts. The feasability of valorization of oils as (i) additive in cosmetic formulas, and of extraction cake as (ii) substrate for agromaterial manufacturing by thermopressing or as (iii) ingredient in whole wheat bread formulations were also stated.

Bibliograpy : leaves 267-288. / xi, 288 leaves : ill. (some col.), maps ; 30 cm. / Title page, contents and abstract only. The complete thesis in print form is available from the University Library. / Thesis (Ph.D.)--University of Adelaide, Dept. of Botany, 1994?

Errata page is behind title page (p. i) / Copies of author's previously published articles inserted / Bibliography: leaves 121-156 / xi, 169, 32 leaves, 70 p. : ill., maps ; 30 cm. / Title page, contents and abstract only. The complete thesis in print form is available from the University Library. / Investigates several questions relating to the impact of continuous sheep grazing on the farm, structure and botancial composition of chenopod shrublands. Examines the effect of domestic livestock on ecological variables in three arid chenopod shrubland paddocks of South Australian rangelands. / Thesis (Ph.D.)--University of Adelaide, Dept. of Botany, 1997

Este trabalho foi realizado com o objetivo de avaliar a bioatividade de pós, extratos aquosos e não aquosos (hexano, clorofórmio e metanol) de folhas e frutos de Chenopodium ambrosioides L., Chenopodium quinoa Willd. e Chenopodium album L. sobre as pragas de grãos armazenados, Sitophilus zeamais Mots. e Rhyzopertha dominica (Fabr.), bem como avaliar o potencial inseticida do óleo essencial de C. ambrosioides, e o efeito repelente e inseticida de algumas substâncias (limoneno, α-pineno e p-cimeno) constituintes deste. As plantas de Chenopodium spp. foram cultivadas na área experimental do Departamento de Entomologia, Fitopatologia e Zoologia Agrícola da ESALQ/USP, de maneira a possibilitar a coleta das respectivas estruturas vegetais e posterior obtenção dos pós (através de secagem e moagem) e extratos aquosos (imersão dos pós em água por 24 horas) e não aquosos (maceração com solventes). O óleo essencial de C. ambrosioides foi obtido pelo processo de hidrodestilação. Análises dos constituintes dos óleos essenciais foram feitas por cromatografia gasosa acoplada à espectroscopia de massas (CG/EM). Os insetos utilizados nos ensaios foram obtidos de criação mantida em grãos de trigo. Avaliou-se o efeito dos pós, extratos aquosos e não aquosos de Chenopodium spp., e das substâncias do óleo essencial de C. ambrosioides sobre o comportamento (atratividade e/ou repelência) dos besouros. Avaliou-se também o efeito inseticida dos pós, extratos aquosos e não aquosos de Chenopodium spp., e do óleo essencial de C. ambrosioides e alguns de seus constituintes sobre os insetos. De acordo com os resultados obtidos, concluiu-se que: a) extratos em clorofórmio de frutos de C. ambrosioides e C. quinoa apresentam repelência aos adultos de S. zeamais; b) extrato em clorofórmio de folhas de C. quinoa é atraente aos adultos de S. zeamais; c) pós e extratos de C. album e C. quinoa não apresentam atividade inseticida e nem afetam o desenvolvimento de S. zeamais e R. dominica; d) pós de C. ambrosioides apresentam potencial inseticida e afetam o desenvolvimento de S. zeamais e R. dominica; e) extrato em clorofórmio de frutos de C. ambrosioides apresenta alta atividade inseticida sobre adultos de ambos os besouros testados; f) adultos de S. zeamais são mais suscetíveis a pós de C. ambrosioides quando comparados aos adultos de R. dominica; g) óleo essencial de C. ambrosioides não apresenta atividade inseticida e não afeta o desenvolvimento de S. zeamais e R. dominica; h) limoneno, α-pipeno e p-cimeno não apresentam efeito repelente e tóxico sobre R. dominica; i) limoneno e p-cimeno são repelentes a S. zeamais; j) limoneno, α-pipeno e p-cimeno apresentam baixo efeito tóxico sobre S. zeamais. / This work was carried out to evaluate the bioactivity of powder, aqueous and not aqueous (hexanic, chloroformic and methanolic) extracts of leaves and fruits of Chenopodium ambrosioides L., Chenopodium quinoa Willd. and Chenopodium album L. on the stored grain pests, Sitophilus zeamais Mots. and Rhyzopertha dominica (Fabr.), as well as to evaluate the insecticidal potential of the essential oil of C. ambrosioides and the repellent and insecticidal effects of some substances (limonene, α-inene and p-cimene) constituents of this oil. Plants were cultivated in the experimental area of the \"Departamento de Entomologia, Fitopatologia e Zoologia Agrícola, ESALQ/USP\", to obtain the vegetable structures and the respective powders aqueous extracts (immersion of powders in water for 24 hours) and not aqueous extracts (through maceration with organic solvents). Essential oil from C. ambrosioides plants was obtained by hydrodistilation process. Analysis of the essential oil constituents was done by gas cromatography coupled to mass spectrometry (GC/MS). Insects used in the trials were reared in wheat grains. It was evaluated the effect of the powder, aqueous and not aqueous extracts of Chenopodium spp. and of the constituents of the C. ambrosioides essential oil on the behavior (attractiveness and/or repellence) of the beetles. It was also evaluated the insecticidal effect of the powder, aqueous and not aqueous extracts of Chenopodium spp. and of the essential oil of C. ambrosioides and some of its constituents on the insects. According to the results it is concluded that: a) chloroformic extracts from fruits of C. ambrosioides and C. quinoa present repellence effect to S. zeamais adults; b) chloroformic extracts from leaves of C. quinoa are attractive to S. zeamais adults; c) powders and extracts of C. album and C. quinoa do not present insecticidal activity and do not affect S. zeamais and R. dominica development; d) powders from C. ambrosioides present insecticidal potential and affect the S. zeamais and R. dominica development; e) chloroformic extract from C. ambrosioides fruits presents high insecticidal activity to adults of both beetle; f) adults of S. zeamais are more susceptible to the powders and chloroformic extract of C. ambrosioides when compared to the adults ofR. dominica g) essential oil of C. ambrosioides does not present insecticidal activity and does not affect the S. zeamais and R. dominica development; h) limonene, α-pinene and p-cimene do not present repellent and insecticide effect to R. dominica; i) limonene and p-cimene are repellent to S. zeamais; j) limonene, α-pinene and p-cimene present low toxic effect to S. zeamais.

Este trabalho foi realizado com o objetivo de avaliar a bioatividade de pós, extratos aquosos e não aquosos (hexano, clorofórmio e metanol) de folhas e frutos de Chenopodium ambrosioides L., Chenopodium quinoa Willd. e Chenopodium album L. sobre as pragas de grãos armazenados, Sitophilus zeamais Mots. e Rhyzopertha dominica (Fabr.), bem como avaliar o potencial inseticida do óleo essencial de C. ambrosioides, e o efeito repelente e inseticida de algumas substâncias (limoneno, α-pineno e p-cimeno) constituintes deste. As plantas de Chenopodium spp. foram cultivadas na área experimental do Departamento de Entomologia, Fitopatologia e Zoologia Agrícola da ESALQ/USP, de maneira a possibilitar a coleta das respectivas estruturas vegetais e posterior obtenção dos pós (através de secagem e moagem) e extratos aquosos (imersão dos pós em água por 24 horas) e não aquosos (maceração com solventes). O óleo essencial de C. ambrosioides foi obtido pelo processo de hidrodestilação. Análises dos constituintes dos óleos essenciais foram feitas por cromatografia gasosa acoplada à espectroscopia de massas (CG/EM). Os insetos utilizados nos ensaios foram obtidos de criação mantida em grãos de trigo. Avaliou-se o efeito dos pós, extratos aquosos e não aquosos de Chenopodium spp., e das substâncias do óleo essencial de C. ambrosioides sobre o comportamento (atratividade e/ou repelência) dos besouros. Avaliou-se também o efeito inseticida dos pós, extratos aquosos e não aquosos de Chenopodium spp., e do óleo essencial de C. ambrosioides e alguns de seus constituintes sobre os insetos. De acordo com os resultados obtidos, concluiu-se que: a) extratos em clorofórmio de frutos de C. ambrosioides e C. quinoa apresentam repelência aos adultos de S. zeamais; b) extrato em clorofórmio de folhas de C. quinoa é atraente aos adultos de S. zeamais; c) pós e extratos de C. album e C. quinoa não apresentam atividade inseticida e nem afetam o desenvolvimento de S. zeamais e R. dominica; d) pós de C. ambrosioides apresentam potencial inseticida e afetam o desenvolvimento de S. zeamais e R. dominica; e) extrato em clorofórmio de frutos de C. ambrosioides apresenta alta atividade inseticida sobre adultos de ambos os besouros testados; f) adultos de S. zeamais são mais suscetíveis a pós de C. ambrosioides quando comparados aos adultos de R. dominica; g) óleo essencial de C. ambrosioides não apresenta atividade inseticida e não afeta o desenvolvimento de S. zeamais e R. dominica; h) limoneno, α-pipeno e p-cimeno não apresentam efeito repelente e tóxico sobre R. dominica; i) limoneno e p-cimeno são repelentes a S. zeamais; j) limoneno, α-pipeno e p-cimeno apresentam baixo efeito tóxico sobre S. zeamais. / This work was carried out to evaluate the bioactivity of powder, aqueous and not aqueous (hexanic, chloroformic and methanolic) extracts of leaves and fruits of Chenopodium ambrosioides L., Chenopodium quinoa Willd. and Chenopodium album L. on the stored grain pests, Sitophilus zeamais Mots. and Rhyzopertha dominica (Fabr.), as well as to evaluate the insecticidal potential of the essential oil of C. ambrosioides and the repellent and insecticidal effects of some substances (limonene, α-inene and p-cimene) constituents of this oil. Plants were cultivated in the experimental area of the \"Departamento de Entomologia, Fitopatologia e Zoologia Agrícola, ESALQ/USP\", to obtain the vegetable structures and the respective powders aqueous extracts (immersion of powders in water for 24 hours) and not aqueous extracts (through maceration with organic solvents). Essential oil from C. ambrosioides plants was obtained by hydrodistilation process. Analysis of the essential oil constituents was done by gas cromatography coupled to mass spectrometry (GC/MS). Insects used in the trials were reared in wheat grains. It was evaluated the effect of the powder, aqueous and not aqueous extracts of Chenopodium spp. and of the constituents of the C. ambrosioides essential oil on the behavior (attractiveness and/or repellence) of the beetles. It was also evaluated the insecticidal effect of the powder, aqueous and not aqueous extracts of Chenopodium spp. and of the essential oil of C. ambrosioides and some of its constituents on the insects. According to the results it is concluded that: a) chloroformic extracts from fruits of C. ambrosioides and C. quinoa present repellence effect to S. zeamais adults; b) chloroformic extracts from leaves of C. quinoa are attractive to S. zeamais adults; c) powders and extracts of C. album and C. quinoa do not present insecticidal activity and do not affect S. zeamais and R. dominica development; d) powders from C. ambrosioides present insecticidal potential and affect the S. zeamais and R. dominica development; e) chloroformic extract from C. ambrosioides fruits presents high insecticidal activity to adults of both beetle; f) adults of S. zeamais are more susceptible to the powders and chloroformic extract of C. ambrosioides when compared to the adults ofR. dominica g) essential oil of C. ambrosioides does not present insecticidal activity and does not affect the S. zeamais and R. dominica development; h) limonene, α-pinene and p-cimene do not present repellent and insecticide effect to R. dominica; i) limonene and p-cimene are repellent to S. zeamais; j) limonene, α-pinene and p-cimene present low toxic effect to S. zeamais.

<abstract>

As sementes de Chenopodium quinoa (quinoa) são conhecidas pelo seu elevado teor de proteína bem como de saponinas. Quimicamente as saponinas de quinoa são triterpenos sendo ácido fitolacagênico, hederagenina, ácido oleanólico e ácido serjânico, as agliconas mais comumente encontradas. Para as saponinas de quinoa existem relatos contraditórios de atividade imunoadjuvante. Complexos imunoestimulantes têm sido bastante estudados nos últimos anos por atuarem como carreadores de antígenos. Esses complexos são constituídos, de saponinas, colesterol, fosfolipídios e um antígeno (ISCOM); na ausência de um antígeno são denominados de matrizes ISCOM. Para as saponinas de quinoa a possibilidade de formação de matrizes ISCOM não está completamente elucidada. Esse trabalho teve como objetivo a caracterização química das principais saponinas presentes nas sementes de C. quinoa bem como a avaliação das atividades antifúngica e imunoadjuvante. Agregados micelares formados por auto-associação das saponinas, bem como os complexos formados quando da formulação com colesterol e fosfatidilcolina também foram avaliados. O método de purificação das saponinas de quinoa utilizando resina poliaromática permitiu a obtenção de duas frações saponosídicas principais denominadas FQ70 e FQ90. Nessas frações foram caracterizadas dez saponinas triterpênicas bidesmosídicas pela técnica de UPLC/Q-TOF-MS. Um método por CLAE foi desenvolvido e validado para a determinação do conteúdo de saponinas nas frações de quinoa. A atividade antifúngica das frações de quinoa foi avaliada pelo método da microdiluição em placa para a determinação da concentração inibitória mínima (CIM). As frações foram inativas frente a todas as leveduras avaliadas. No entanto, todos os fungos dermatófitos testados foram suscetíveis às frações de quinoa. Os agregados formados por auto-associação das saponinas em solução aquosa bem como as nanoestruturas formadas após a complexação das saponinas de quinoa com colesterol (CHOL) e fosfatidilcolina (PC) foram estudados em diferentes proporções. As técnicas de espalhamento de luz dinâmico (DLS) e microscopia eletrônica de transmissão (MET) demonstraram estruturas esféricas e micelas filiformes. Em condições experimentais similares àquelas relatadas para a formação de matrizes ISCOM de saponinas de Quillaja saponaria, foram observadas estruturas tubulares e micelas anelares. A composição de saponinas das frações de quinoa parece determinar o tipo de nanoestrutura observada por MET. A toxicidade das frações de quinoa foi avaliada pela determinação da atividade hemolítica, toxicidade frente à Artemia salina e toxicidade aguda em camundongos. FQ70 foi praticamente atóxica frente à A. salina, no entanto, FQ90 apresentou toxicidade. Ambas as frações de quinoa foram menos hemolíticas quando comparadas com Quil A (extrato purificado Q. saponaria). Para avaliar a atividade imunoadjuvante camundongos foram imunizados somente com ovoalbumina (OVA) ou com OVA e os adjuvantes Quil A (adjuvante controle), FQ70 ou FQ90. Hipersensibilidade do tipo tardia (DTH) foi avaliada 28 dias após o priming. A proliferação de esplenócitos com os mitógenos Concanavalina A (Con A)-, lipopolissacarídeo e OVA, foi avaliada 28 dias pós priming. Ambas as frações de quinoa promoveram um estímulo da resposta imune humoral e celular, porém de forma diferenciada. / Chenopodium quinoa (quinoa) seeds are a rich protein source and well-known for their high saponin content. Chemically, quinoa saponins are triterpene glycosides being phytolaccagenic, hederagenin, oleanolic and serjanic acids the most common aglycones found in seeds. Its immunoadjuvant properties have been examined and the results obtained were conflicting. Mixed micelles composed of saponin, cholesterol and phospholipids, either containing antigen (ISCOM) or not (ISCOM matrix), have been under intensive development in recent years due to their ability to act as antigen presenting-carriers with remarkable immunostimulating properties. The formation of ISCOM or other clearly defined micellar structures with quinoa saponins remained uncorroborated. The objectives of this study were the chemical structure characterization of main saponins present in C. quinoa seeds and the evaluation of antifungal and immunoadjuvant properties related to them. Also, micellar aggregates formed by self-association in aqueous solutions by quinoa saponins as well as nanostructures formed after their complexation with cholesterol (CHOL) and phosphatidylcholine (PC) were evaluated. The separation method of quinoa saponins using a polyaromatic resin allowed the preparation of two purified and enriched fractions, FQ70 and FQ90. Ten triterpenic saponins were chemically characterized by UPLC/Q-TOF-MS in quinoa saponin fractions. A LC-method was developed and validated aiming the saponin content assay in quinoa saponin fractions. The antifungal activity of quinoa fractions was evaluated by broth microdilution method for the determination of the minimal inhibitory concentration (MIC). Both fractions were inactive against all yeasts tested. However all dermatophyte fungi were susceptible to quinoa saponin fractions. The aggregates formed by self-association in aqueous solutions by two quinoa saponin fractions, as well as several distinctive nanostructures formed after their complexation with cholesterol and phosphatidylcholine at different ratios were studied. Dynamic Light Scattering (DLS) and Transmission Electron Microscopy (TEM) showed novel nanosized spherical vesicles formed by self-association and worm-like micelles in quinoa saponin fractions. When experimental conditions, similar to those reported for the preparation of Quillaja saponaria ISCOM matrices, tubular and ring-like micelles arose from quinoa saponin fractions. The saponin composition of quinoa fractions seems determines the nanosized structures viewed by TEM. The toxicity of quinoa fractions were assayed by haemolytic, toxicity to brine shrimps, and acute toxicity in mice tests. FQ70 was almost atoxic however, for FQ90 presented toxicity against shrimps. The quinoa saponin fractions were less haemolytic than Quil A (purified extract from Q. saponaria). To evaluate immunoadjuvant activity, mice were immunized subcutaneously with ovoalbumin (OVA) alone or adjuvanted with Quil A (adjuvant control), FQ70 or FQ90. Delayed-Type Hypersensitivity (DTH) were assayed 28 days post-priming and Concanavalin A (Con A)-, Lipopolysaccharide-, and OVA-stimulated splenocyte proliferation were also measured 28 days post-priming. The results suggested that the two quinoa saponin fractions enhanced significantly the production of humoral and cellular immune responses to OVA in mice.

As sementes de Chenopodium quinoa (quinoa) são conhecidas pelo seu elevado teor de proteína bem como de saponinas. Quimicamente as saponinas de quinoa são triterpenos sendo ácido fitolacagênico, hederagenina, ácido oleanólico e ácido serjânico, as agliconas mais comumente encontradas. Para as saponinas de quinoa existem relatos contraditórios de atividade imunoadjuvante. Complexos imunoestimulantes têm sido bastante estudados nos últimos anos por atuarem como carreadores de antígenos. Esses complexos são constituídos, de saponinas, colesterol, fosfolipídios e um antígeno (ISCOM); na ausência de um antígeno são denominados de matrizes ISCOM. Para as saponinas de quinoa a possibilidade de formação de matrizes ISCOM não está completamente elucidada. Esse trabalho teve como objetivo a caracterização química das principais saponinas presentes nas sementes de C. quinoa bem como a avaliação das atividades antifúngica e imunoadjuvante. Agregados micelares formados por auto-associação das saponinas, bem como os complexos formados quando da formulação com colesterol e fosfatidilcolina também foram avaliados. O método de purificação das saponinas de quinoa utilizando resina poliaromática permitiu a obtenção de duas frações saponosídicas principais denominadas FQ70 e FQ90. Nessas frações foram caracterizadas dez saponinas triterpênicas bidesmosídicas pela técnica de UPLC/Q-TOF-MS. Um método por CLAE foi desenvolvido e validado para a determinação do conteúdo de saponinas nas frações de quinoa. A atividade antifúngica das frações de quinoa foi avaliada pelo método da microdiluição em placa para a determinação da concentração inibitória mínima (CIM). As frações foram inativas frente a todas as leveduras avaliadas. No entanto, todos os fungos dermatófitos testados foram suscetíveis às frações de quinoa. Os agregados formados por auto-associação das saponinas em solução aquosa bem como as nanoestruturas formadas após a complexação das saponinas de quinoa com colesterol (CHOL) e fosfatidilcolina (PC) foram estudados em diferentes proporções. As técnicas de espalhamento de luz dinâmico (DLS) e microscopia eletrônica de transmissão (MET) demonstraram estruturas esféricas e micelas filiformes. Em condições experimentais similares àquelas relatadas para a formação de matrizes ISCOM de saponinas de Quillaja saponaria, foram observadas estruturas tubulares e micelas anelares. A composição de saponinas das frações de quinoa parece determinar o tipo de nanoestrutura observada por MET. A toxicidade das frações de quinoa foi avaliada pela determinação da atividade hemolítica, toxicidade frente à Artemia salina e toxicidade aguda em camundongos. FQ70 foi praticamente atóxica frente à A. salina, no entanto, FQ90 apresentou toxicidade. Ambas as frações de quinoa foram menos hemolíticas quando comparadas com Quil A (extrato purificado Q. saponaria). Para avaliar a atividade imunoadjuvante camundongos foram imunizados somente com ovoalbumina (OVA) ou com OVA e os adjuvantes Quil A (adjuvante controle), FQ70 ou FQ90. Hipersensibilidade do tipo tardia (DTH) foi avaliada 28 dias após o priming. A proliferação de esplenócitos com os mitógenos Concanavalina A (Con A)-, lipopolissacarídeo e OVA, foi avaliada 28 dias pós priming. Ambas as frações de quinoa promoveram um estímulo da resposta imune humoral e celular, porém de forma diferenciada. / Chenopodium quinoa (quinoa) seeds are a rich protein source and well-known for their high saponin content. Chemically, quinoa saponins are triterpene glycosides being phytolaccagenic, hederagenin, oleanolic and serjanic acids the most common aglycones found in seeds. Its immunoadjuvant properties have been examined and the results obtained were conflicting. Mixed micelles composed of saponin, cholesterol and phospholipids, either containing antigen (ISCOM) or not (ISCOM matrix), have been under intensive development in recent years due to their ability to act as antigen presenting-carriers with remarkable immunostimulating properties. The formation of ISCOM or other clearly defined micellar structures with quinoa saponins remained uncorroborated. The objectives of this study were the chemical structure characterization of main saponins present in C. quinoa seeds and the evaluation of antifungal and immunoadjuvant properties related to them. Also, micellar aggregates formed by self-association in aqueous solutions by quinoa saponins as well as nanostructures formed after their complexation with cholesterol (CHOL) and phosphatidylcholine (PC) were evaluated. The separation method of quinoa saponins using a polyaromatic resin allowed the preparation of two purified and enriched fractions, FQ70 and FQ90. Ten triterpenic saponins were chemically characterized by UPLC/Q-TOF-MS in quinoa saponin fractions. A LC-method was developed and validated aiming the saponin content assay in quinoa saponin fractions. The antifungal activity of quinoa fractions was evaluated by broth microdilution method for the determination of the minimal inhibitory concentration (MIC). Both fractions were inactive against all yeasts tested. However all dermatophyte fungi were susceptible to quinoa saponin fractions. The aggregates formed by self-association in aqueous solutions by two quinoa saponin fractions, as well as several distinctive nanostructures formed after their complexation with cholesterol and phosphatidylcholine at different ratios were studied. Dynamic Light Scattering (DLS) and Transmission Electron Microscopy (TEM) showed novel nanosized spherical vesicles formed by self-association and worm-like micelles in quinoa saponin fractions. When experimental conditions, similar to those reported for the preparation of Quillaja saponaria ISCOM matrices, tubular and ring-like micelles arose from quinoa saponin fractions. The saponin composition of quinoa fractions seems determines the nanosized structures viewed by TEM. The toxicity of quinoa fractions were assayed by haemolytic, toxicity to brine shrimps, and acute toxicity in mice tests. FQ70 was almost atoxic however, for FQ90 presented toxicity against shrimps. The quinoa saponin fractions were less haemolytic than Quil A (purified extract from Q. saponaria). To evaluate immunoadjuvant activity, mice were immunized subcutaneously with ovoalbumin (OVA) alone or adjuvanted with Quil A (adjuvant control), FQ70 or FQ90. Delayed-Type Hypersensitivity (DTH) were assayed 28 days post-priming and Concanavalin A (Con A)-, Lipopolysaccharide-, and OVA-stimulated splenocyte proliferation were also measured 28 days post-priming. The results suggested that the two quinoa saponin fractions enhanced significantly the production of humoral and cellular immune responses to OVA in mice.

As sementes de Chenopodium quinoa (quinoa) são conhecidas pelo seu elevado teor de proteína bem como de saponinas. Quimicamente as saponinas de quinoa são triterpenos sendo ácido fitolacagênico, hederagenina, ácido oleanólico e ácido serjânico, as agliconas mais comumente encontradas. Para as saponinas de quinoa existem relatos contraditórios de atividade imunoadjuvante. Complexos imunoestimulantes têm sido bastante estudados nos últimos anos por atuarem como carreadores de antígenos. Esses complexos são constituídos, de saponinas, colesterol, fosfolipídios e um antígeno (ISCOM); na ausência de um antígeno são denominados de matrizes ISCOM. Para as saponinas de quinoa a possibilidade de formação de matrizes ISCOM não está completamente elucidada. Esse trabalho teve como objetivo a caracterização química das principais saponinas presentes nas sementes de C. quinoa bem como a avaliação das atividades antifúngica e imunoadjuvante. Agregados micelares formados por auto-associação das saponinas, bem como os complexos formados quando da formulação com colesterol e fosfatidilcolina também foram avaliados. O método de purificação das saponinas de quinoa utilizando resina poliaromática permitiu a obtenção de duas frações saponosídicas principais denominadas FQ70 e FQ90. Nessas frações foram caracterizadas dez saponinas triterpênicas bidesmosídicas pela técnica de UPLC/Q-TOF-MS. Um método por CLAE foi desenvolvido e validado para a determinação do conteúdo de saponinas nas frações de quinoa. A atividade antifúngica das frações de quinoa foi avaliada pelo método da microdiluição em placa para a determinação da concentração inibitória mínima (CIM). As frações foram inativas frente a todas as leveduras avaliadas. No entanto, todos os fungos dermatófitos testados foram suscetíveis às frações de quinoa. Os agregados formados por auto-associação das saponinas em solução aquosa bem como as nanoestruturas formadas após a complexação das saponinas de quinoa com colesterol (CHOL) e fosfatidilcolina (PC) foram estudados em diferentes proporções. As técnicas de espalhamento de luz dinâmico (DLS) e microscopia eletrônica de transmissão (MET) demonstraram estruturas esféricas e micelas filiformes. Em condições experimentais similares àquelas relatadas para a formação de matrizes ISCOM de saponinas de Quillaja saponaria, foram observadas estruturas tubulares e micelas anelares. A composição de saponinas das frações de quinoa parece determinar o tipo de nanoestrutura observada por MET. A toxicidade das frações de quinoa foi avaliada pela determinação da atividade hemolítica, toxicidade frente à Artemia salina e toxicidade aguda em camundongos. FQ70 foi praticamente atóxica frente à A. salina, no entanto, FQ90 apresentou toxicidade. Ambas as frações de quinoa foram menos hemolíticas quando comparadas com Quil A (extrato purificado Q. saponaria). Para avaliar a atividade imunoadjuvante camundongos foram imunizados somente com ovoalbumina (OVA) ou com OVA e os adjuvantes Quil A (adjuvante controle), FQ70 ou FQ90. Hipersensibilidade do tipo tardia (DTH) foi avaliada 28 dias após o priming. A proliferação de esplenócitos com os mitógenos Concanavalina A (Con A)-, lipopolissacarídeo e OVA, foi avaliada 28 dias pós priming. Ambas as frações de quinoa promoveram um estímulo da resposta imune humoral e celular, porém de forma diferenciada. / Chenopodium quinoa (quinoa) seeds are a rich protein source and well-known for their high saponin content. Chemically, quinoa saponins are triterpene glycosides being phytolaccagenic, hederagenin, oleanolic and serjanic acids the most common aglycones found in seeds. Its immunoadjuvant properties have been examined and the results obtained were conflicting. Mixed micelles composed of saponin, cholesterol and phospholipids, either containing antigen (ISCOM) or not (ISCOM matrix), have been under intensive development in recent years due to their ability to act as antigen presenting-carriers with remarkable immunostimulating properties. The formation of ISCOM or other clearly defined micellar structures with quinoa saponins remained uncorroborated. The objectives of this study were the chemical structure characterization of main saponins present in C. quinoa seeds and the evaluation of antifungal and immunoadjuvant properties related to them. Also, micellar aggregates formed by self-association in aqueous solutions by quinoa saponins as well as nanostructures formed after their complexation with cholesterol (CHOL) and phosphatidylcholine (PC) were evaluated. The separation method of quinoa saponins using a polyaromatic resin allowed the preparation of two purified and enriched fractions, FQ70 and FQ90. Ten triterpenic saponins were chemically characterized by UPLC/Q-TOF-MS in quinoa saponin fractions. A LC-method was developed and validated aiming the saponin content assay in quinoa saponin fractions. The antifungal activity of quinoa fractions was evaluated by broth microdilution method for the determination of the minimal inhibitory concentration (MIC). Both fractions were inactive against all yeasts tested. However all dermatophyte fungi were susceptible to quinoa saponin fractions. The aggregates formed by self-association in aqueous solutions by two quinoa saponin fractions, as well as several distinctive nanostructures formed after their complexation with cholesterol and phosphatidylcholine at different ratios were studied. Dynamic Light Scattering (DLS) and Transmission Electron Microscopy (TEM) showed novel nanosized spherical vesicles formed by self-association and worm-like micelles in quinoa saponin fractions. When experimental conditions, similar to those reported for the preparation of Quillaja saponaria ISCOM matrices, tubular and ring-like micelles arose from quinoa saponin fractions. The saponin composition of quinoa fractions seems determines the nanosized structures viewed by TEM. The toxicity of quinoa fractions were assayed by haemolytic, toxicity to brine shrimps, and acute toxicity in mice tests. FQ70 was almost atoxic however, for FQ90 presented toxicity against shrimps. The quinoa saponin fractions were less haemolytic than Quil A (purified extract from Q. saponaria). To evaluate immunoadjuvant activity, mice were immunized subcutaneously with ovoalbumin (OVA) alone or adjuvanted with Quil A (adjuvant control), FQ70 or FQ90. Delayed-Type Hypersensitivity (DTH) were assayed 28 days post-priming and Concanavalin A (Con A)-, Lipopolysaccharide-, and OVA-stimulated splenocyte proliferation were also measured 28 days post-priming. The results suggested that the two quinoa saponin fractions enhanced significantly the production of humoral and cellular immune responses to OVA in mice.