As doenças cardiovasculares (DCV) são responsáveis pela maioria das mortes ocorridas em todo o mundo. Os riscos para o desenvolvimento destas patologias podem ser amenizados, em parte, por meio de uma dieta rica em alimentos de origem vegetal. Neste sentido, os frutos nativos brasileiros, como os pertencentes à família Myrtaceae, podem contribuir para melhorar a qualidade da alimentação, pois apresentam altos teores de compostos bioativos, entre eles, os fenólicos (CBF). Pouco se sabe sobre os efeitos dos polifenóis destes frutos para redução do risco de desenvolvimento das DCV. Sendo assim, este trabalho buscou avaliar a bioacessibilidade dos CBF presentes em polpas de cambuci e jabuticaba e seus efeitos in vitro sobre mecanismos de ação relacionados às DCV. Para tanto, extratos ricos em polifenóis foram obtidos a partir de extrações em fase sólida (C18 e PA) das polpas de ambos os frutos, submetidas ou não à simulação da digestão gastrointestinal. Estes extratos tiveram seus efeitos inibitórios sobre a atividade da Enzima Conversora de Angiotensina I (ECA) e a agregação plaquetária induzida por adenosina difosfato avaliados in vitro. De acordo com os resultados obtidos, a digestão in vitro foi capaz de liberar os CBF da matriz alimentar. Tal bioacessibilidade parece ter sido importante apenas para a inibição da agregação plaquetária, uma vez que a capacidade inibitória destes compostos sobre a atividade da ECA não melhorou depois da digestão in vitro. Quanto aos resultados obtidos pelos extratos provenientes das colunas PA e C18, observa-se que as maiores concentrações de taninos nestes últimos não foram suficientes para melhorar a capacidade antiagregante, mas foram importantes para aumentar a inibição da atividade da ECA. Comparando-se as respostas apresentadas pelos dois frutos, os CBF presentes no cambuci exibiram, predominantemente, potenciais anti-hipertensivo e antiagregantedo maiores do que os da jabuticaba. Neste contexto, o consumo de cambuci e jabuticaba, bem como a utilização de seus polifenóis purificados, podem ser adjuvantes para a redução dos riscos relacionados ao desenvolvimento das DCV. / The cardiovascular diseases (CVD) are the leading cause of death worldwide. The risk of development of these disorders can be reduced, partially, by a vegetal-based diet. In this way, the Brazilian native fruits from Myrtaceae family may contribute to improve the diet quality, once they have high quantity of bioactive compounds, such as the phenolic (PC). The knowledge about the cardioprotective effects of consuming these fruit polyphenols is limited, so this study aimed to evaluate the bioaccessibility of the cambuci and jaboticaba PC and their in vitro potential on CVD-related mechanisms. First, gastrointestinal digestion simulation of each fruit pulp was done, and then the polyphenols rich extracts were obtained by solid phase extractions, before and after the pulps digestion. The polyphenols rich extracts had their phenolic concentrations determined and were used to evaluate the capacity of PC in inhibit the Angiotensin Converting Enzyme (ACE) activity and the platelet aggregation induced by ADP. The results were expressed as IC50, considering the total phenolic content per milliliter of reaction. According to the results, the in vitro digestion process was able to release the polyphenols from the food matrix. Therefore, the bioaccessibility had no significant effect on ACE activity, but decreased the IC50 values of platelet aggregation. In relation to the extracts from PA and C18 columns, the higher tannin concentration In comparison to the IC50 values presented by PA extracts, the higher concentrations of tannins in the last one were not enough to improve the antiaggregant effect, but were important to increase the inhibition of ACE activity. Cambuci polyphenols presented higher antihypertensive and antiaggregant potentials than the jaboticaba compounds. In this respect, the ingestion of cambuci and jaboticaba and the use of their purified polyphenols can be of particular importance in reducing the risk for the CVD development.

Polpas dos frutos chopé (Gustavia augusta L.) e sacha mangua (Grias neuberthii Macbr.) e sementes dos frutos de macambo (Theobroma bicolor) foram utilizadas na determinação da composição centesimal e da atividade antioxidante de seus extratos. Na quantificação da composição centesimal foram analisados os teores de umidade, proteínas, lipídeos, carboidratos, fibras e cinzas. Na avaliação da atividade antioxidante foram utilizados os extratos etéreo, alcoólico e aquoso, os quais foram obtidos de forma sequencial a partir das farinhas secas e peneiradas (32-mesh). Estas farinhas também foram fracionadas para a obtenção das frações ricas em ácidos fenólicos livres (AFL), ácidos fenólicos de ésteres solúveis (AFES) e ácidos fenólicos de ésteres insolúveis (AFEI). Tanto nos diferentes extratos como nas diferentes frações foi determinada a atividade antioxidante in vitro, empregando-se o sistema aquoso β-caroteno/ácido linoléico e no meio lipídico através do método de Rancimat a 110°C e o método da estufa a 60°C. Os compostos fenólicos foram identificados por CG-EM. Tendo em vista que o extrato aquoso das amostras apresentou melhor atividade antioxidante, este foi utilizado nas avaliações in vivo em ratos. Amostras de fígado, plasma, cérebro, tecido adiposo foram obtidas após 29 dias de fornecimento dos extratos por gavagem para os animais. Nestes tecidos foram avaliados os teores de ácidos graxos, onde pode ser observada uma certa proteção dos ácidos graxos insaturados, a qual pode estar relacionada com os antioxidantes naturais presentes nos extratos. / The centesimal composition and antioxidant activity of Chopé (Gustavia augusta L.) and Sacha Mangua (Grias neuberthii Macbr.) fruits pulps and macambo (Theobroma bicolor) seeds were evaluated. The moisture, proteins, lipids, carbohydrates, fibers and ashes contents were determined for the centesimal composition. The etheric, alcoholic and aqueous extracts from the fruits were sequentially obtained from dried and 32-mesh-sifted floors and their antioxidant activity were analyzed. The fractions of free-acid phenolics (FAP), soluble ester of acid phenolics (SEAP) and unsoluble ester of acid phenolics (IEAP) were obtained from the same floors. The in vitro antioxidant activity was determined for all samples: different extracts and fractions. The aqueous system β-carotene/linoleic acid was employed and in the lipidic medium was used the Rancimat system (110oC) and stove (60oC) method. The phenolic compounds were identified and quantified by GC-MS method. The highest antioxidant activity was achieved in the aqueous extracts, these were used in vivo utilizing rats as experimental animals. Liver, plasma, brain and fat tissues samples were obtained 29-days after the animals had been received by gavagem. In these tissues, the fatty acids contents were evaluated and it was observed a certain protection to the unsaturated fatty acids, which can be related to the natural antioxidant substances present in the extracts.

Made available in DSpace on 2017-07-24T19:38:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Lorna Hosoya.pdf: 1605005 bytes, checksum: 33dbf88d17832648889b1afef098f57a (MD5) Previous issue date: 2014-03-14 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / This research work aimed to study, chemically, the leaves of Calea hispida Baker, Asteraceae, that grows in natura in the Second Plateau of Paraná State by assessing the potential bioactivity of its secondary metabolites. This research was carried out because this is a poorly studied plant species and due to the occurrence of several classes of bioactive compounds in plants of this genus, although this plant is not recognized as medicinal. The leaves were hydrodistilled, in triplicate, to obtain the essential oils and analyze their chemical composition by GC/MS/FID standard techniques. This was the first chemical study of the essential oil from C. hispida, allowing the identification of several oxygenated monoterpenes in low proportions, such as terpineol, cis-sabinol, verbenone, and bornylacetate, not oxygenated sesquiterpenes in individual percentages below 5.2%, such as cubebene, germacrene D, and -selinene, and oxygenated sesquiterpenes that totaled between 7.86 to 11.46% in the replicates, such as (E)-nerolidol, spathulenol, and viridiflorol. Additionally, three compounds containing an aromatic ring in their chemical structures totaled between 31.43 and 56.20% of essential oils: 2,6-dibutyl-4-methylphenol (0.39 to 1.44%), (Z)-3-hexenyl benzoate (0.40 to 0.43%), and a major compound found in proportions between 30.21 and 54.76% which could not be identified by GC/MS. The major volatile unidentified substance was isolated by fractionation of the essential oil by means of a chromatography column. Its chemical structure was assessed by UV-Vis, FT-IR, 1H and 13C NMR spectra, which allowed the identification of 6-acetyl-7-hydroxy-2,2-dimethylchromene. In parallel, the isolated chromene was provided for studies of its crystal structure by X-ray diffraction methods. Extractions with chloroform from aqueous solutions that remained after hydrodistillation of leaves aimed to remove less polar substances, so extracts containing phenolic compounds could be obtained. Thus, ethyl acetate and ethyl acetate/methanol 30% extracts were obtained at pH 8 to achieve extracts containing solid neutral phenolic substances, as well as at pH 4 (for acidic phenolic compounds). An ethyl acetate/methanol extract at pH 8 presented only one main phenolic substance which was identified as quercetin-3-O-rhamnopyranoside by analysis of its UV, FT-IR, and 1H and 13C NMR spectra. Preliminary analyzes of extracts obtained at pH 4 showed that the acidic phenolic compounds are an important class of substances in C. hispida, consisting mainly of caffeic acid derivatives, such as 3,5-dicaffeoylquinic and 4,5-dicaffeoylquinic. This work also allowed the determination of the bioactivity profile of the secondary metabolites from leaves of C. hispida by providing extracts and isolated compounds for biological tests, such as antioxidant capacity against DPPH radical, protection of leukocytes in a medium that causes lysis, and evaluation of fungitoxic, allelopathic, antimicrobial, and inhibitory acetylcholinesterase activities. / O presente trabalho de pesquisa teve como objetivo estudar quimicamente as folhas de Calea hispida Baker, Asteraceae que cresce in natura no Segundo Planalto do Paraná, avaliando a bioatividade potencial dos seus metabólitos secundários. Esta pesquisa foi realizada por tratar-se de uma espécie vegetal pouco estudada e devido à ocorrência de compostos bioativos de diversas classes neste gênero botânico, embora esta não seja conhecida como planta medicinal. As folhas foram hidrodestiladas em triplicata para a obtenção e análise de óleos essenciais por técnicas de CG/EM/DIC. Este foi o primeiro estudo químico do óleo essencial de C. hispida, permitindo identificar diversos monoterpenos oxigenados em baixas proporções (como terpineol, cis-sabinol, verbenona e bornilacetato), sesquiterpenos não-oxigenados em porcentagens individuais abaixo de 5,2% (como cubebeno, germacreno D e -selineno), e sesquiterpenos oxigenados que totalizaram entre 7,86 a 11,46% nas replicatas (como (E)-nerolidol, espatulenol e viridiflorol). Além destes, três compostos contendo anel aromático em suas estruturas químicas totalizaram entre 31,43 e 56,20% dos óleos essenciais: 2,6-dibutil-4-metilfenol (0,39 a 1,44%), (Z)-3-hexenilbenzoato (0,40 a 0,43%) e um componente majoritário encontrado em proporções entre 30,21 e 54,76%, mas que não pode ser identificado por CG/EM. A substância volátil majoritária não identificada foi isolada por fracionamento do óleo essencial numa coluna cromatográfica, obtendo-se quantidade suficiente para a realização de testes biológicos e para estudo detalhado sobre sua estrutura química através da análise de seus espectros de UV-Vis, IV e RMN de 1H e 13C, que permitiram identificá-la como 6-acetil-7-hidroxi-2,2-dimetilcromeno. Paralelamente, o cromeno isolado foi fornecido para estudos da sua estrutura cristalina por métodos de difração de Raios-X. Extrações com clorofórmio das soluções aquosas restantes após as hidrodestilações, destinadas a eliminar substâncias menos polares, precederam a obtenção de extratos contendo substâncias fenólicas. Assim, foram realizadas extrações com acetato de etila e com acetato de etila/metanol 30% em pH 8 (para obter concentrados de substâncias fenólicas neutras) e em pH 4 (para obter substâncias fenólicas ácidas). Um extrato obtido com acetato de etila/metanol em pH 8 apresentou uma substância principal, a qual foi identificada como quercetina-3-O-ramnopiranosídeo por meio da análise de seus espectros de UV-Vis, IV e RMN de 1H e 13C. Análises preliminares de extratos obtidos em pH 4 permitiram concluir que as substâncias fenólicas ácidas são uma importante classe de compostos em C. hispida, constituídas principalmente por derivados do ácido cafeico, como os ácidos 3,5-dicafeoilquínico e 4,5-dicafeoilquínico. Este trabalho permitiu também traçar um perfil da bioatividade dos metabólitos secundários das folhas de C. hispida através do fornecimento de extratos e compostos isolados para a realização de testes biológicos por outros grupos de pesquisa, tais como medidas do poder antioxidante contra o radical DPPH e da proteção de leucócitos num meio que provoca lise, e avaliação das atividades fungitóxica, alelopática, antimicrobiana e inibitória da acetilcolinesterase.

Submitted by Angela Maria de Oliveira (amolivei@uepg.br) on 2019-03-07T12:00:31Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) Sandra Mara Wolff Campelo.pdf: 2947865 bytes, checksum: 60d712c905ba3cbd53cb55587b7d53bf (MD5) / Made available in DSpace on 2019-03-07T12:00:31Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) Sandra Mara Wolff Campelo.pdf: 2947865 bytes, checksum: 60d712c905ba3cbd53cb55587b7d53bf (MD5) Previous issue date: 2018-11-19 / O amido pode ser obtido mais comumente a partir de milho, trigo, arroz e também de tubérculos e raízes. Mas outras fontes estão sendo estudadas, como amidos extraídos dos gêneros Dioscoreae spp., uma espécie deste gênero estudada com pouca frequência é a Dioscorea bulbifera Linn conhecida também como cará moela. Neste trabalho o amido nativo de D. bulbifera Linn foi obtido e modificados com extrato aquosos e hidroalcoólicos em três concentrações diferentes de erva-mate, Ilex paraguariensis, planta rica em compostos biotivos responsáveis por suas propriedades benéficas a saúde. Através das técnicas como Calorimetria Exploratória Diferencial (DSC), análises reológicas através da análise Viscoamilográfica (RVA), Termogravimetria acoplada ao sistema - Calorimetria Exploratória Diferencial - Espectrometria de Massas (TG-DSC-MS) e morfológicas como o Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), Difratometria de raios X método pó (DRX) e Colorimetria foi possível verificar a interação deste amido de D. bulbifera Linn com os compostos provenientes dos extratos obtidos das folhas de erva-mate. As temperaturas iniciais de gelatinização, dos amidos, com incorporação de 6% de extrato aquoso, e com 6% extrato hidroalcoólicos foram levemente superiores em relação ao amido nativo, quando estudados por DSC. A maior parte das amostras apresentaram valores de Tp e Tc e entalpia de gelatinização próximos ao nativo. Na análise de RVA observou que os picos de viscosidade foram maiores nos amidos modificados com extrato aquosos. A viscosidade final e a tendência a retrogradação aumentaram em relação ao nativo. As imagens MEV não se alteraram, a coloração do amido nativo teve maior tendência ao L* branco que os modificados. Os difratogramas de raios X apresentaram amido tipo “C. Na análise TG-DSC-MS os eventos principais no DSC foram mais intensos nas amostras tratada, assim como os sinais massa-carga detectados, medidos por espectrometria de massa, ocorreram com eventos mais intensos nas amostras tratadas com extratos hidroalcoólicos e no sinal m/z 58 foi detectado em todas as amostras exceto no amido nativo. Evidenciando que houve incorporação dos compostos fenólicos com modificação no perfil dos gases gerados durante a termo decomposição. / Starch can be obtained most commonly from corn, wheat, rice and also tubers and roots. But other sources are being studied, such as starches extracted from the genus Dioscoreae spp., A species of this genus studied infrequently is the Dioscorea bulbifera Linn also known as gizzard. In this work the native starch of D. bulbifera Linn was obtained and modified with aqueous and hydroalcoholic extract in three different concentrations of yerba mate, Ilex paraguariensis, a plant rich in bioactive compounds responsible for its beneficial health properties. Using the techniques such as Differential Scanning Calorimetry (DSC), rheological analysis through the Viscoamilographic (RVA) analysis. Thermogravimetry coupled to the system Differential Scanning Calorimetry - Mass Spectrometry (TG-DSC-MS) and morphological ones such as Scanning Electron Microscopy (SEM), X-ray diffraction method (XRD) and Colorimetry, it was possible to verify the interaction of this starch of D. bulbifera Linn with the extracts obtained from the leaves of yerba mate. Initial gelatinization temperatures of the starches with 6% aqueous extract incorporation and with 6% hydroalcoholic extract were slightly higher in relation to the native starch when studied by DSC. Most of the samples presented values of Tp and Tc and gelatinization enthalpy near to the native one. In the RVA analysis it was observed that the peaks of viscosity were higher in modified starches with extract aqueous. The final viscosity and tendency to retrograde increased relative to the native. SEM images did not change, native starch staining had a greater tendency to white L * than those modified. The X-ray diffractograms showed starch type "C. In the TG-DSC-MS analysis the main events in the DSC were more intense in the treated samples, as well as the mass-load signals detected, measured by mass spectrometry, occurred with more intense events in the samples treated with hydroalcoholic extracts and in the m / z 58 was detected in all samples except native starch. Evidence that there was incorporation of the phenolic compounds with modification in the profile of the gases generated during the decomposition.

Submitted by Angela Maria de Oliveira (amolivei@uepg.br) on 2019-03-11T20:45:03Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) Pablo Monteiro.pdf: 2511532 bytes, checksum: 27e5052e6b53a2fa362e4fdb08bb47c0 (MD5) / Made available in DSpace on 2019-03-11T20:45:03Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) Pablo Monteiro.pdf: 2511532 bytes, checksum: 27e5052e6b53a2fa362e4fdb08bb47c0 (MD5) Previous issue date: 2018-12-12 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O café é uma das commodities mais importantes no mundo, sendo o Brasil o maior produtor e exportador do grão (Coffea arabica e Coffea canephora). Os cafés brasileiros são reconhecidos por sua alta qualidade sensorial e pelas propriedades estimulantes. A composição química do café é influenciada por vários fatores, como a altitude em que a planta é cultivada, tipos de secagem do grão, grau de torra a que os grãos são expostos, o sistema de cultivo empregado (orgânico ou convencional), entre outros. O mercado cafeeiro valoriza produtos com sistema de cultivo e local de produção autenticados. Desta forma, o objetivo geral do trabalho foi avaliar o efeito do sistema de cultivo, origem geográfica e origem botânicas de cafés brasileiros na composição fenólica, características físico-químicas e propriedade antioxidante dos grãos. Foram utilizados um total de 45 cafés brasileiros provenientes de Minas Gerais (MG; n = 13), São Paulo (SP; n = 11), Paraná (PR; n = 8), Espírito Santo (ES; n = 3), Bahia (BA; n = 2), e blends: PR/MG/SP (n = 1), MG/SP (n = 6), PR/ES/Roraima (RO) (n = 1). Para avaliar os efeitos dos sistemas de cultivo, foram utilizados n = 19 orgânicos (ORG) e n = 26 convencionais (CONV), sendo que cafés de Coffea arabica n = 41 e blends n = 4 foram estudados em relação à origem botânica. Os resultados da estatística inferencial mostraram que a capacidade de quelar Fe2+ , teor de ácido cafeico, e pH foram diferentes entre as regiões produtoras, sendo que a análise por componentes principais (PCA) não mostrou separação nítida dos cafés de origens geográficas distintas. A análise discriminante por mínimos quadrados parciais (PLSDA) classificou corretamente apenas as amostras do Paraná e blends. O sistema de cultivo (ORG e CONV) influenciou significativamente (p<0,05) a composição fenólica e atividade antioxidante dos cafés, de modo que as amostras ORG apresentaram menores teores de quercetina-3-rutinosídeo, atividade antioxidante medida pelos métodos FRAP e quelar Fe2+, e menores teores de fenólicos totais. A PCA separou os dois grupos efetivamente, ao passo que o modelo de PLS-DA classificou os sistemas de cultivo com eficácia acima de 90%. Em relação à origem botânica, apenas o teor de cafeína mostrou-se diferente entre C. arabica e blends, o que tornou a perfeita classificação da origem botânica das amostras de café possível por PLS-DA. Conclui-se que a utilização de metabolômica referente aos constituintes químicos, atividade antioxidante e propriedades físico-químicas podem ser usadas como marcadores para avaliação da origem botânica, geográfica e do sistema de cultivo de cafés brasileiros. Esses dados são de interesse das indústrias e de órgãos governamentais vistos que autenticação de alimentos é de extrema importância para se ter um produto livre de fraudes, comercialmente competitivo e seguro ao consumo. / Coffee is one of the most important commodities in the world, Brazil being the largest producer and exporter of the grain (Coffea arabica and Coffea canephora). Brazilian coffees are recognized for their high sensory quality and stimulating power. The chemical composition of the coffee is influenced by several factors, such as the altitude at which the plant is grown, types of drying of the grain, degree of roasting in which the grains are exposed, the cultivation system used (organic or conventional), among others. The coffee market values products with certified cultivation system and place of production. In this way, the general objective of the work was to evaluate the effect of the system of cultivation, geographic origin, and botanical origin of Brazilian coffees in the phenolic composition, physical-chemical characteristics, and antioxidant properties. A total of 45 Brazilian coffees from Minas Gerais (MG, n = 13), São Paulo (SP; n = 11), Paraná (PR; n = 8), Espírito Santo (N = 2), and blends: PR/MG/SP (n = 1), MG/SP (n = 6), PR/ES / Roraima (RO) (n = 1). In order to evaluate the effects of the cultivation systems, n = 19 organic (ORG) and n = 26 conventional (CONV) were used. Coffea arabica coffees n = 41 and blends n = 4 were studied in relation to the botanical origin. The results of the inferential statistics showed that the ability to chelate Fe2+ , caffeic acid content, and pH were different among the producing regions, and the principal component analysis (PCA) did not show a clear separation of the coffees from different geographic origins. Partial least squares discriminant analysis (PLS-DA) classified only the Paraná and blends samples. The cultivation system (ORG and CONV) influenced significantly (p<0.05) the antioxidant activity and phenolic composition of the coffee, so that ORG samples showed lower levels of quercetin-3- rutinoside, antioxidant activity measured by FRAP and chelation of Fe2+, and lower total phenolic contents. PCA separated the two groups effectively, while the PLS-DA model ranked cultivation systems effectively above 90%. In relation to the botanical origin, only the caffeine content was different between C. arabica and blends, which made the botanical origin classification of the coffee samples possible (100% efficacy) by PLS-DA. It is concluded that the use of metabolomics in relation to chemical constituents, antioxidant activity and physico-chemical properties can be used as markers for the evaluation of the botanical, geographical origins and the cultivation system of Brazilian coffee. These data are of interest to industries and government agencies that food authentication is of the utmost importance in order to have a fraudfree, commercially competitive and consumer-safe product.

This study aimed to evaluate the effect of vegetable by-products, including fruit by-products (passion fruit, orange, acerola, and mango) and soy by-product (okara), on the folate production by starter and probiotic strains for the bio-enrichment of fermented soy products. In the first part of this study, the impact of amaranth flour on folate production by these microorganisms was also evaluated. The effect of vegetable by-products and amaranth flour on the ability of three starters - Streptococcus thermophilus (ST-M6, TH-4, and TA-40) and ten probiotic strains (Lactobacillus (Lb.) acidophilus LA-5, Lb. fermentum PCC, Lb. reuteri RC-14, Lb. paracasei subsp. paracasei Lb. casei 431, Lb. paracasei subsp. paracasei F19, Lb. rhamnosus GR-1, and Lb. rhamnosus LGG, Bifidobacterium (B.) animalis subsp. lactis BB-12, B. longum subsp. longum BB-46, and B. longum subsp. infantis BB-02) to produce folate was evaluated, using a modified MRS broth. Most of the microorganisms were able to produce folate. However, folate production was strain-dependent and also dependent on the environmental conditions and on the vegetable substrate used. Passion fruit by-product presented the lowest folate concentration and was selected for the following experiments. Thus, the impact of the supplementation of soymilk with passion fruit by-product and/or commercial prebiotic fructooligosaccharides FOS P95 on the folate production by three St. thermophilus strains, as well as four probiotic Lactobacillus strains (LA-5, LGG, PCC, and RC-14) were evaluated. St. thermophilus ST-M6 and TH-4 produced the highest amounts of folate in all fermented soymilks. The concentration of the vitamin was also high when these strains grew in co-culture with LA-5 and LGG. Soymilk supplemented with both passion fruit by-product and FOS together presented the highest concentration of folate when fermented by the co-culture TH-4+LGG. This co-culture was selected to produce four fermented soy products (FSP). All FSP were bio-enriched with folate produced by the co-culture and the probiotic strain LGG remained always above 8 log CFU/mL until the end of the storage period (28 days at 4ºC). In contrast, the concentration of the vitamin was stable until day 14 then a slight decrease was observed at the end of the storage period. The FSP supplemented with both passion fruit by-product and FOS together may contribute with around 14% of the recommended daily intake for folate if consumed until day 14 of storage. During the in vitro simulated gastrointestinal conditions, the folate content of the digested FSP increased from 1.3 to 3.6-fold, especially at the small and large intestinal in vitro phases and the strain LGG was recovered. In contrast, St. thermophilus TH-4 was not recovered during the assay. Finally, the prebiotic potential of the bioactive compounds present in the fruit by-products was characterized. Fruit by-product water extracts (FWE) containing soluble fibres from fruit by-products were obtained through a hot-water extraction and were associated to phenolic compounds and showed antioxidant activity. The FWE (especially, orange and mango water extracts) presented an anti-inflammatory potential by decreasing the nitric oxide concentration produced in vitro by macrophages stimulated with lipopolisaccharides (LPS) from Salmonella Thyphymurium. The FWE (especially from mango) were able to stimulate the growth of the strains TH-4 and LGG, as well the folate production by these microorganisms when tested individually and in co-culture. The FWE also increased the adhesion of TH-4 and LGG to Caco-2 cells in an in vitro model. These results suggest a prebiotic potential of the fruit by-products evaluated and their potential towards increased folate production by the selected microorganisms. Therefore, the bio-enrichment of fermented soy products with folate produced by beneficial microorganisms is an alternative for the development of functional foods with high folate content. Additionally, fermentable bioactive compounds with functional and/or biological activity, such as soluble fibres associated to phenolic compounds with antioxidant activity, present in the fruit by-products, may act as potential prebiotic ingredients. These bioactive molecules may represent a potential natural alternative to synthetic drugs for the treatment of inflammatory processes. / O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito de subprodutos vegetais, incluindo subprodutos do processamento de fruta (maracujá, laranja, acerola e manga) e de soja (okara) na produção de folatos de novo por microrganismos strater e probióticos para bioenriquecer um produto de soja fermentado. Na primeira etapa deste trabalho, o impacto da farinha de amaranto na produção de folatos pelos microrganismos também foi avaliado. Neste sentido, primeiramente, verificou-se o efeito desses subprodutos vegetais e da farinha de amaranto na capacidade de três cepas starter - Streptococcus thermophilus (ST-M6, TH-4 e TA-40) e 10 cepas probióticas (Lactobacillus (Lb.) acidophilus LA-5, Lb. fermentum PCC, Lb. reuteri RC-14, Lb. paracasei subsp. paracasei Lb. casei 431, Lb. paracasei subsp. paracasei F19, Lb. rhamnosus GR-1, and Lb. rhamnosus LGG, Bifidobacterium (B.) animalis subsp. lactis BB-12, B. longum subsp. longum BB-46, e B. longum subsp. infantis BB-02) em produzir folato utilizando um caldo MRS modificado. A maior parte dos microrganismos testados foi capaz de produzir folato. Entretanto, a produção foi considerada cepa-dependente e, também, dependente das condições ambientais e do tipo de subproduto vegetal empregado. O subproduto de maracujá apresentou a menor concentração de folato e, por isso, foi selecionado para os testes seguintes. Neste sentido, o impacto da suplementação do leite de soja com subproduto de maracujá e/ou com o prebiótico comercial fruto-oligosacarídeo FOS P95 na produção de folato pelas três cepas de St. thermophilus, bem como quarto cepas probióticas do gênero Lactobacillus (LA-5, LGG, PCC e RC-14), também foi avaliado. Em cultura pura, as cepas de St. thermophilus ST-M6 e TH-4 produziram grande quantidade de folato nas formulações de extrato de soja fermentados. A concentração da vitamina foi maior quando tais cepas se desenvolveram em co-cultura com LA-5 e LGG. Observou-se que o extrato de soja suplementado concomitantemente com subproduto de maracujá e FOS apresentou a maior quantidade de folato quando fermentado pela co-cultura TH-4+LGG. Esta co-cultura, portanto, foi selecionada para desenvolver os produtos fermentados de soja (PFS). Todas as formulações foram bioenriquecidas e a cepa LGG manteve-se viável por todo o período de armazenamento (28 dias a 4ºC). Entretanto, a concentração da vitamina manteve-se estável apenas até o dia 14, observando-se uma diminuição da quantidade de folato ao final do período de armazenamento. Constatou-se que o produto fermentado de soja suplementado concomitantemente com subproduto de maracujá e FOS pode contribuir com cerca de 14% da ingestão diária recomendada para folato se consumido até o dia 14 do armazenamento. Além disso, durante a simulação gastrointestinal in vitro, observou-se que a digestão aumentou de 1,3 a 3,6 vezes a concentração da vitamina incrementando, consideravelmente, a bioacessibilidade do folato, principalmente nas porções simuladas do intestino delgado e grosso do intestino e a cepa LGG foi recuperada. Entretanto, a cepa St. thermophilus TH-4 não foi recuperada durante o ensaio. Por fim, o potencial prebiótico de componentes bioativos presentes nos subprodutos de fruta foi caracterizado. Uma extração Hot Water foi conduzida, a fim de obter extratos aquosos de subprodutos de fruta ricos em fibras solúveis associadas a compostos fenólicos com atividade antioxidante. Observou-se, ainda, que tais extratos aquosos de subprodutos de fruta (laranja e manga) apresentaram potencial anti-inflamatório constatado pela diminuição da concentração de óxido nítrico produzido por macrófagos estimulados com lipopolissacarideo (LPS) de Salmonella Typhymurium in vitro. Além disso, os extratos aquosos de subprodutos de fruta (principalmente o extrato aquoso de subproduto de manga) foram capazes de estimular a multiplicação das cepas TH-4 e LGG, bem como a produção de folatos por estes microrganismos quando avaliados individualmente e em co-cultura. Adicionalmente, esses extratos aquosos de subprodutos de fruta aumentaram a adesao do TH-4 e do LGG a células Caco-2 em modelo in vitro. Neste sentido, os resultados sugerem um potencial prebiótico dos subprodutos de fruta testados, de modo a estimular, não somente o desenvolvimento dos microrganismos avaliados mas, principalmente, o potencial destes em produzir folatos na presença dos substratos vegetais testados. O bioenriquecimento dos produtos fermentados de soja com folatos produzidos por microrganismos benéficos emerge como alternativa de alimento potencialmente funcional com alto teor de folato. Adicionalmente, compostos bioativos fermentescíveis e com atividade biológica como, por exemplo, as fibras solúveis associadas a compostos fenólicos com atividade antioxidante, presentes nos subprodutos de fruta testados podem constituir potenciais ingredientes prebióticos, além de representarem uma possível alternativa natural para o tratamento de processos inflamatórios.

A geração de resíduos sólidos pelas atividades agroindustriais tem criado a demanda por um reaproveitamento tecnológico desses materiais. Assim, o objetivo deste trabalho foi avaliar o potencial bioativo e tecnológico de resíduos agroindustriais, como fontes naturais de compostos fenólicos com atividade antioxidante. Foram analisados resíduos agroindustriais vinícolas, de indústrias produtoras de polpas congeladas de frutas (açaí, cajá, cupuaçu e graviola) e provenientes do beneficiamento de café e de laranja. Inicialmente, foi realizado um estudo para a determinação das condições ótimas de extração, empregando planejamento experimental multivariado com delineamento composto central rotacional, cujos resultados foram avaliados empregando a técnica de superfície de resposta. Na sequência, foram feitos a triagem dos resíduos, baseada na atividade antioxidante, e a caracterização fenólica dos extratos hidroalcoólicos obtidos dos resíduos agroindustriais. De acordo com os resultados de atividade antioxidante, engaço de uva da variedade Chenin Blanc (EC) e semente de açaí (SA) foram os resíduos selecionados, os quais seguiram para as etapas de concentração e fracionamento bioguiado de sua(s) molécula(s) bioativa(s), as quais foram posteriormente identificadas por UHPLC-ESI-LTQ-MS. Extratos brutos e concentrados foram avaliados in vitro quanto à capacidade de desativação de espécies reativas de oxigênio (radicais peroxila, ânion superóxido e ácido hipocloroso) e então, aplicados em óleo de soja, emulsão e suspensão de lipossomos, a fim de se avaliar a efetividade desses extratos como antioxidante natural em matrizes lipídicas. Concentrações intermediárias de etanol (40-60%) e alta temperatura (96°C), exceto para semente de açaí (25°C), foram as condições ótimas para a extração de antioxidantes dos resíduos agroindustriais. Epicatequina, ácido gálico, catequina e procianidina B1 foram os compostos de maior ocorrência, quando avaliados pela técnica de HPLC-DAD. O EC apresentou a maior atividade antioxidante global e SA a maior atividade entre os resíduos de polpas de frutas, laranja e café. A concentração dos extratos brutos de EC e SA, pela resina Amberlite XAD&reg;-2, produziu aumento significativo da atividade antioxidante. Além disso, extratos brutos e concentrados apresentaram atividade antiproliferativa e anti-inflamatória. Os extratos concentrados foram fracionados por meio de Sephadex LH-20, a partir da qual foi possível identificar quatro frações de maior bioatividade para o EC e três para o SA. Procianidina B1, catequina, epicatequina e resveratrol foram identificados no extrato concentrado e frações de EC. Dezoito procianidinas poliméricas, catequina, epicatequina foram os principais compostos identificados em SA, por meio de UHPLC-ESI-LTQ-MS. Resveratrol também foi encontrado em SA pela primeira vez. Quando avaliados em óleo de soja, EC e SA demonstraram atividade pro-oxidante. Contudo, elevada atividade antioxidante foi verificada quando essas amostras foram aplicadas em sistemas lipídicos coloidais, pois retardaram o consumo de oxigênio em uma emulsão óleo/água e o período de indução na produção de dienos conjugados em uma suspensão de lipossomos. Portanto, os resíduos agroindustriais EC e SA possuem potencial tecnológico de reaproveitamento industrial podendo ser considerados possíveis matérias-primas para a obtenção de extratos ricos em antioxidantes ou pela extração de antioxidantes naturais de uso pelas indústrias farmacêutica e/ou de alimentos. / The solid waste generation by agroindustrial activities have created the demand for a technology reuse of these materials. The objective of this study was to evaluate the bioactive and technological potential of agroindustrial residues as sources of phenolic compounds with antioxidant activity. Agroindustrial residues from wineries, from industries producing frozen fruit pulps (acai, caja, cupuaçu and soursop) and from the processing of coffee and orange, were analyzed. Initially, a study using a multivariate experimental planning with central composite rotatable design was performed, whose results were evaluated by response surface technique. After, it was made the screening based on the antioxidant activity and the phenolic characterization of hydroalcoholic extracts of optimized agroindustrial residues. According to the results obtained for the antioxidant activity the residues grape stem from the variety Chenin Blanc (EC) and açaí seed (SA) were selected and followed to the steps of concentration and bioguided fractionation of their(s) molecule(s) bioactive(s), which were subsequently identified by UHPLC-ESI-LTQ-MS. Crude and concentrated extracts were evaluated in vitro for the deactivation capability of reactive oxygen species (peroxyl radicals, superoxide and hypochlorous acid) and then applied to soybean oil, emulsion and liposome suspension in order to evaluate the effectiveness these extracts as natural antioxidant in lipid matrices. Intermediate concentrations of ethanol (40-60%) and high temperature (96 °C), except for acai seed (25 °C) were the optimal conditions for the extraction of antioxidants from agroindustrial residues. Epicatechin, gallic acid, catechin and procyanidin B1 compounds were the most frequent molecules, when assessed by HPLC-DAD. The EC had the highest overall antioxidant activity and SA the greatest activity between residues of fruit pulp, orange and coffee. Concentration of the crude extracts of EC and SA, by Amberlite XAD&reg;-2 resin, produced a significant increase in antioxidant activity. Furthermore, crude and concentrated extracts showed antiproliferative and anti-inflammatory activity. The concentrated extracts were fractionated by Sephadex LH-20, from which it was possible to identify four fractions of greater bioactivity for the EC and three for SA. Procyanidin B1, catechin, epicatechin and resveratrol were identified in the concentrated extract and EC fractions. Eighteen polymeric procyanidins, catechin, epicatechin were the major compounds identified in SA by UHPLC-ESI-LTQ-MS. Resveratrol has also been found for the first time in SA. When evaluated in soybean oil, EC and SA demonstrated pro-oxidant activity. However, high antioxidant activity was observed when these samples were evaluated on lipid colloidal systems, for delayed oxygen consumption in an emulsion oil/water and the induction period in the production of conjugated dienes in a liposome suspension. Therefore, the agroindustrial residues EC and SA have technological potential for industrial reuse and, thus, can be considered as raw material for obtaining antioxidant-rich extracts or by extraction of natural antioxidants useful for pharmaceutical and/or food industries.

<br /> Vários compostos químicos são usados para o controle de pragas e doenças na agricultura com a finalidade de aumentar a produtividade. É de conhecimento científico que tais compostos afetam negativamente a saúde humana e animal por meio da contaminação dos alimentos e do meio ambiente. Assim, o uso de substâncias obtidas da própria natureza para o combate de pragas e plantas invasoras é uma alternativa para o controle e, consequente, prevenção da contaminação ambiental. Neste trabalho foram avaliados os extratos aquosos das folhas da leguminosa feijão-de-porco (Canavalia ensiformis) como bioerbicida pós-emergente aplicado no controle de plantas invasoras em cultura de soja e seus efeitos no solo. Salienta-se que não há informações sobre os efeitos desses bioerbicida no solo. Os compostos fenólicos, em especial os ácidos fenólicos, têm ação inibitória no crescimento de plantas invasoras. O processo de extração dos compostos fenólicos foi feito em um sistema de digestão por micro-ondas, com aproximadamente 2 g de material vegetal seco, seguida de injeção cromatográfica. Para otimização do procedimento de extração via micro-ondas os parâmetros avaliados foram: tempo de irradiação, temperatura e rampa aplicada. Foram realizadas determinações cromatográficas para identificação e quantificação dos compostos fenólicos: rutina, ácido clorogênico, ácido ferúlico e naringenina presentes nas folhas do feijão-de-porco por HPLC-UV, mediante metodologia de extração por micro-ondas. Todo o trabalho foi desenvolvido de acordo com os requisitos de gestão da qualidade referentes às normas NBR ISO/IEC 17025 e BPL. / <br /> Several chemical compounds are used for pest and disease control in agriculture in order to increase productivity. It is well know that such pesticides adversely affect human and animal health through contamination by food and environment. Thus, the use of substances obtained from nature itself to combat pests and weeds is an alternative for the control of those and, consequently, prevent environmental contamination. This work were assessed aqueous extracts of jack bean leaves (Canavalia ensiformis) as a post-emergent bioherbicide applied in weed control in soybean crops and its effects on the soil. It is noteworthy there is not information on the effects of these bioherbicides on the soil. Phenolics compounds, notably, phenolics acids, have inhibitory action on the growth of weeds. The process of extraction of phenolic compounds was carried out in a digestion system by microwave, using approximately 2 g dry plant material, followed by chromatographic injection. For optimization of the extraction procedure by microwave-assisted extraction the factors evaluated were irradiation time, temperature and ramp time. Chromatographic determinations were performed for identification and quantification of the phenolic compounds: rutin, chlorogenic acid, ferulic acid and naringenin present in the Canavalia ensiformis leaves by HPLC-UV, through microwave extraction methodology. All the study was developed in compliance with the quality management concepts covered in NBR ISO/IEC 17025 and GLP.

Esta tese apresenta o desenvolvimento de metodologias analíticas em sistemas de solução em fluxo com detecção amperométrica e espectrofotométrica explorando a utilização de tecidos vegetais como fonte enzimática para a biocatálise de reações. Desempenhos satisfatórios foram obtidos com a utilização do mesocarpo fibroso do coco (Cocus nucifera, L.) e com a casca e/ou polpa de frutos da palmeira leque (Latania sp), fontes de polifenol oxidase. Uma metodologia, simples e rápida, para a determinação dos parâmetros bioquímicos da polifenol oxidase foi desenvolvida ao longo do presente trabalho com a enzima naturalmente imobilizada no tecido do coco, pela eliminação das etapas de extração e de purificação e associando-se análise em fluxo e espectrofotometria. Parâmetros cinéticos importantes como o efeito do pH, a constante de Michaelis-Menten (Km), a velocidade máxima (Vmax),a energia de ativação (Ea) e os parâmetros térmicos (valores D, z e Q10)foram determinados utilizando como substrato o catecol. A atividade relativa junto a diferentes substratos e o efeito de inibidores foram também avaliados. Aplicações envolvendo estes tecidos vegetais em reatores empacotados (associados com FIA) ou incorporados em eletrodos de pasta de carbono (medidas realizadas em batelada) para a determinação de produtos fenólicos como catecol, fenol e dopamina, inibidores da atividade enzimática como o sulfito, bem como para a quantificação do conteúdo de água, demonstram a sua versatilidade. Os produtos fenólicos foram quantificados com boa sensibilidade (na faixa de &#181;mol L-1) pela redução amperométrica das respectivas quinonas, produzidas pela oxidação enzimática. Aplicações com amostras reais, dentre as quais água de rio e resíduos de uma fábrica de papel puderam ser implementadas. A determinação do conteúdo de água em meio aquo-restrito explorou a estimulação, pela água, da atividade catalitica da polifenoI oxidase naturalmente imobilizada no mesocarpo fibroso do coco na presença de catecol. Esta propriedade foi utilizada para a determinação rápida e reprodutível do conteúdo de água em amostras comerciais de álcool, utilizando acetonitrila como carregador. A quantificação de sulfito baseou-se no seu efeito inibidor sobre a polifenol oxidase naturalmente imobilizada em relação à catálise oxidativa do catecol. Diversos interferentes comumente presentes em amostras de vinho foram também investigados. Durante este trabalho, foi desenvolvida uma simples e interessante maneira de conservar o mesocarpo fibroso do coco como fonte de polifenol oxidase naturalmente imobilizada. O tecido desta fruta foi desidratado e moído. O pó deste tecido, estocado a mais de dois anos à temperatura ambiente, ainda apresenta boa atividade enzimática. / The development of analytical methodologies exploring plant tissues as enzymatic source for biocatalysis of many reactions is presented in this thesis. Amperometry and spectrophotometry was associated with flow analysis for analytical purposes and for biochemical characterization of naturally immobilized polyphenol oxidase. Good performance was achieved with tissues from the fruits of two palm trees: the fibrous mesocarp of green coconut fruits, Cocus nucifera, L., and the skin and the pulp of green fruits from Latania sp. Both tissues are very effective in the biotransformation of o-diphenols to the corresponding o-quinones. A simple, fast, and new methodology for the determination of the biochemical parameters of the poyphenol oxidase naturally immobilized on the fibrous tissue was developed (eliminating the extraction and purification of enzymes) by association of flow injection analysis and spectrophotometry. For coconut tissue, cinetic parameters like pH effect, Michaelis-Menten constant (Km) and maximum rate (Vmax), activation energy (Ea) and thermal parameters (D, z and Q10values) on catechol biotransformation were determined. Also the response for several substrates as too for various inhibitors was explored. Amperometric quantification of phenolic compounds was made using the vegetal tissue in form of packed reactors (associated with FIA) or incorporated in carbon paste electrodes (measurements in batch). Very good response for catechol, phenol and dopamine was registered for this compounds, with very high sensitivity (&#181;mol L-1 range). Applicability to real samples as for river water and for a paper plant waste water was verified. The same amperometry-FIA system was employed for enzymology in non-aqueous medium. The activity of the polyphenol oxidase contained in coconut tissues are strongly dependent of water. The strategy involves the stimulation by the content of water on the biocatalytic activity of the enzyme in the presence of catechol substrate. This strategy was used for the determination of water content in alcohol samples, in medium of dry acetonitrile. The inhibition of the enzymatic activity produced by many compounds can be explored for an indirect quantification of the inhibitor. A flow injection amperometric procedure was developed for the determination of sulphite ion based in its inhibitory effect on the activity of polyphenol oxidase on the oxidation of catechol. The effect on the bioreactor performance of potential interferents commonly present in wine samples were also investigated. During this work, it was developed a simple and interesting way to preserve coconut tissue. The mesocarp of this fruit can be dried and grounded. These tissues still with very good activity after more than two years in \"shelf temperature\".

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Os demais resultados variaram com o amadurecimento, porém, com comportamentos diferentes em cada progênie, exceto os teores de açúcares totais, sólidos solúveis e relação SS/ATT, que mostraram tendência de aumento, e a acidez titulável total, que diminuiu em todas as progênies. No geral, foram obtidos maiores conteúdos de vitamina C no estádio verde, com uma primeira etapa de degradação, ao atingir o estádio semimaduro, seguido de uma etapa de síntese até o final da maturação, exceto na progênie 38, que mostrou somente redução. Quanto aos compostos fenólicos, durante o amadurecimento, as três progênies foram caracterizadas por processos de síntese e degradação de compostos fenólicos totais; os flavanóis totais diminuíram; os flavonóis comportaram-se de maneira distinta entre as progênies, com elevação do conteúdo nas progênies 17 e 38, e redução na progênie 44; devido à limitação do método utilizado para pequenas quantidades, foi possível quantificar antocianinas somente nas progênies 17 e 44 no estádio maduro. As capacidades antioxidantes, por meio dos métodos TEAC e DPPH, diminuíram em todas as progênies. Além do efeito significativo do estádio de maturação, os resultados mostraram que a variabilidade genética do camu-camu influenciou de forma significativa nas características físicas dos frutos e nos conteúdos de todos os compostos estudados, além das capacidades antioxidantes obtidas pelos métodos utilizados. / This study aimed to determine physical and physico-chemical characteristics, bioactive compounds and antioxidant capacity from camu-camu pulp of three different progenies, came from Active Germplasm Bank of camucamuzeiro, at Embrapa Amazônia Oriental, in three ripening stages. Over the ripening, the mass and the diameters varied (p ≤ 0.05) just for progeny 44 and the pulp yield increased for all the progenies, with results over 50% in the ripe stage. The ripening stage didn’t show effects in the moisture and ashes content and also pH for progeny 38; ashes for progeny 44 and fat and insoluble fibers for progeny 17. The others results varied with the ripening, but, with different behaviors to each progeny, except for the total sugar, soluble solids contents and the SS/TTA ratio, which showed a tendency to increase, and the total titratable acidity decreased in all the progenies. Overall, a higher level of vitamins C were obtained in the green stage, with a first step of degradation, as it reached the semi-ripe stage, followed by a synthesis step until the end of the ripening stage, except for the progeny 38, which showed a reduction. As for the phenolic compounds, during the ripening stage, the three progenies were characterized for synthesis and degradation processes of the total phenolic compounds; the total flavanols decreased; the flavonols content had a distinct behavior in each progeny, with an increasing in the progenies 17 and 38, and a decreasing in the progeny 44; due to a limitation of the method used to determine small quantities, It was possible to quantify anthocyanins only for progenies 17 and 44 in the ripening stage. The antioxidant capacity, determinated through the methods TEAC and DPPH, decreased in all the progenies. Besides the significant effects of the ripening stage, the results showed that the genetic variability of camu-camu influenced significantly the physical characteristics of the fruits and the continents of all compounds studied, and still the antioxidant capacity obtained through the methods mentioned.