Introdução: Para determinação do Fator de Proteção Solar (FPS) de protetores solares, de acordo com o FDA e os protocolos internacionais, a quantidade aplicada de produto nos voluntários é de 2 mg/cm2. Diferentes estudos mostraram, entretanto, que os usuários aplicam quantidades muito inferiores a esta quando expostos ao sol. A relação entre a quantidade aplicada do fotoprotetor e o valor do FPS foi avaliada previamente em estudos anteriores, com resultados contraditórios. Objetivo: Avaliar a interferência da quantidade aplicada de dois protetores solares na determinação de seus fatores de proteção solar (FPS), de acordo com o método preconizado pelo FDA. Método: Quarenta voluntários sadios foram incluídos em dois grupos (FPS 15 e FPS 30). O fotoprotetor selecionado foi aplicado em quatro quantidades distintas (2,0 mg/cm2, 1,5 mg/cm2, 1,0 mg/cm2 e 0,5 mg/cm2). Todas as áreas foram irradiadas com Simulador solar e, após 24 horas, houve a leitura da Dose Eritematosa Mínima (DEM) da pele protegida e da pele não protegida, seguido pela determinação do FPS. Resultados: Em ambos os grupos foi observado a diminuição do valor do FPS com a redução da quantidade aplicada do protetor. As diferenças entre o FPS da área com aplicação de 2,0 mg/cm2 e as demais foram estatisticamente significantes (P<0,001). A correlação entre o FPS e a quantidade aplicada foi exponencial. Conclusão: A proteção oferecida por protetores solares é relacionada com a quantidade aplicada e, considerando a importância da fotoproteção adequada, é essencial a educação dos consumidores para a utilização dos fotoprotetores em quantidades maiores. / Background: To estimate the Sun protection Factor (SPF) for sunscreen, the amount of product applied on volunteers, according to FDA and International protocols is 2 mg/cm2. Different studies show that users apply much less product when exposed to sun. Previous studies have shown controversial results in an attempt to correlate the amount applied in relation to SPF. Objective: Evaluate the influence of applied quantity of two sunscreens in the determination of SPF, according to FDA methodology. Methods: Forty volunteers were included in two groups (SPF 15 and 30). The selected sunscreen was then applied in four different quantities (2 mg/cm2, 1.5 mg/cm2, 1.0 mg/cm2 and 0.5 mg/cm2). All areas were irradiated with the solar simulator. After 24 hours, readings of Minimal Erythemal Dose (MED) of protected and unprotected areas were provided, followed by the determination of the SPF. Results: In both groups we observed decrease of SPF number according to the amount applied. The differences between the 2 mg/cm2 area and the others were significant in both groups (p < 0.001). The correlation between specified SPF and applied amount experienced exponential growth. Conclusion: The protection provided by sunscreen is related with the amount of product applied and, concerning the importance of employing good photoprotection measures, it is essential to educate consumers to apply larger amounts of sunscreen

Os efeitos deletérios causados pela radiação ultravioleta (UV) e o aumento significativo no diagnóstico de câncer de pele, confirmam a necessidade de um progresso significativo na pesquisa de produtos fotoprotetores eficazes e seguros, para proteção eficaz da pele. As formulações atuais associam filtros UV, orgânicos e inorgânicos, com eficácia limitada e que podem acarretar reações cutâneas adversas. O extrato de Vaccinium myrtillus L. (EVM) apresenta em sua composição compostos fenólicos, como as antocianinas, que possuem atividade antioxidante. O objetivo deste estudo foi avaliar formulações fotoprotetoras contendo extrato de Vaccinium myrtillus L. com amplo espectro de ação e concentrações reduzidas de filtros UV. As emulsões contendo ou não EVM e filtros orgânicos (octocrileno e metileno bis-benzotriazolil tetrametilbutilfenol) e inorgânico (dióxido de titânio) foram avaliadas e consideradas estáveis perante parâmetros pré-definidos. O perfil de segurança foi determinado pelo método in vitro Hen´s Egg Test - Chorioallantoic Membrane (HET-CAM) e o potencial antirradicalar do EVM foi confirmado pelo teste de DPPH&#8226; A formulação fotoprotetora acrescida de 5,0% de EVM foi avaliada quanto à eficácia fotoprotetora in vivo e in vitro e não demonstrou aumento significativo no FPS quando comparada à formulação que continha somente os filtros solares e, no ensaio referente à hidratação da pele, não houve alteração nos dados, segundo teste de eficácia clínica. Os resultados obtidos sugeriram que mesmo não apresentando aumento no valor de FPS in vivo, a formulação fotoprotetora contendo o extrato, poderia atuar como agente antioxidante evitando os danos provocados pela radiação UV. / The deleterious effects caused by ultraviolet radiation (UV) and the significant increase in the diagnosis of skin cancer confirm the need for significant progress in researching effective and safe sunscreen products for effective skin protection. Current formulations associate UV, organic and inorganic filters with limited efficacy that can lead to adverse skin reactions. Vaccinium myrtillus extract (EVM) contains in its composition polyphenols compounds, such as anthocyanins, which have been antioxidant activity. The objective of this study was to evaluate sunscreens containing EVM with broad action spectrum and reduced concentrations of UV filters. Emulsions containing or not EVM and organic (octocrylene and methylene bis-benzotriazolyl tetramethylbutylphenol) and inorganic (titanium dioxide) filters were evaluated and considered stable under pre-defined parameters. The safety of the emulsion was assessed was determined by the in vitro Hen´s Egg Test - Chorioallantoic Membrane method (HET-CAM) and the antiradical potential of EVM was confirmed by the DPPH&#8226; test. The sunscreen formulation containing EVM 5.0% was photoprotective efficacy evaluated in vivo and in vitro and did not show a significant increase in SPF when compared the formulation only with UV filters and no improves skin hydration, according to clinical efficacy assay. The results of the study suggest that even without increase SPF in vivo, the sunscreen formulation containing the extract may show antioxidant activity avoiding damage caused by UV.

A exposição ao sol traz benefícios à saúde, no entanto, o excesso pode ocasionar danos cutâneos agudos e crônicos, dentre os quais se destacam as neoplasias. A fotoproteção é um método para a prevenção dos efeitos danosos da radiação ultravioleta (UV) e a biodiversidade Brasileira é campo fértil para as pesquisas nesta área. Dessa forma, os objetivos da presente pesquisa envolveram o desenvolvimento de formulações fotoprotetoras bioativas contendo rutina ou quercetina (compostos bioativos) e filtros solares físicos (dióxido de titânio e óxido de zinco); a caracterização das formulações por meio de ensaios físico (viscosidade aparente) e físico-químico (valor de pH); a determinação da eficácia fotoprotetora estimada por espectrofotometria de refletância difusa com esfera de integração; e a avaliação da estabilidade das preparações por meio do Teste de Estabilidade Normal (TEN). Na etapa do Desenvolvimento, a preparação composta por Dermabase® vegetal (10,0% p/p); sistema umectante (8,0% p/p); sistema emoliente (6,0% p/p); sistema quelante/antioxidante (0,6% p/p); sistema conservante (1,0% p/p); e água destilada recém destilada (74,4% p/p), foi selecionada como a formulação-base. As preparações contendo os compostos bioativos e ativos, isolados ou em associações, possuíram valores de pH biocompatíveis com o da pele, abrangendo o intervalo de 4,28 (5,0% p/p de rutina) a 7,58 (5,0% p/p de dióxido de titânio); aspecto de creme com intervalo de viscosidade aparente entre 12400 (5,0% p/p de óxido de zinco + 5,0% p/p de dióxido de titânio + 2,5% p/p de quercetina) e 31900 cP (5,0% p/p de óxido de zinco + 5,0% p/p de dióxido de titânio + 5,0% p/p de rutina); eficácia fotoprotetora estimada na faixa de fator de proteção solar (FPS) de 2,1 (2,5% p/p de quercetina) a 45,3 (5,0% p/p de óxido de zinco + 5,0% p/p de dióxido de titânio + 5,0% p/p de quercetina); e amplo espectro de proteção com valor mínimo de comprimento de onda crítico igual a 377 nm (5,0% p/p de óxido de zinco). Por meio do TEN, as preparações contendo os compostos bioativos e ativos isolados ou a associação dos filtros solares físicos se mantiveram estáveis para os parâmetros de aspecto, FPS estimado, comprimento de onda crítico, valor de pH e viscosidade aparente, nas condições de armazenamento de 22,0 ± 2,0 °C; 5,0 ± 2,0 °C - exceto para a viscosidade aparente - e 40,0 ± 2,0 °C (120 dias). As associações dos filtros físicos com os compostos bioativos se apresentaram instáveis. Apesar das respostas favoráveis que os flavonoides apreciaram, sugerirem-se que novas pesquisas poderiam ser conduzidas com a finalidade de contornar tais problemas, inclusive, realizando a comprovação da eficácia antissolar in vivo das preparações de melhor desempenho. / Exposition to sunlight promotes health benefits, however, its excess may cause acute and chronic cutaneous damages, including neoplasias. Photoprotection is a preventive approach against ultraviolet (UV) radiation deleterious effects and Brazilian biodiversity is an interesting field to the progress of researches in this science segment. The objectives of this research were the development of bioactive sunscreens containing rutin or quercetin (bioactive compounds) and inorganic UV filters (titanium dioxide and zinc oxide); the preparations\' physical (apparent viscosity) and physicochemical (pH value) characterization; the in vitro evaluation of the formulations\' photoprotective efficacy by diffuse reflectance spectrophotometry equipped with integrated sphere; and the sunscreens\' stability analysis by Normal Stability Testing (NST). The vehicle was developed with the following components: Dermabase® vegetal (10.0% w/w); humectant system (8.0% w/w); emollient system (6.0% w/w); antioxidant/chelating system (0.6% w/w); preservatives (1.0% w/w); and distilled water/aqua (74.4% w/w). Formulations containing the bioactive and the UV filters, isolated or in association, were skin biocompatible with interval of pH values from 4.28 (rutin 5.0% w/w) to 7.58 (titanium dioxide 5.0% w/w); apparent viscosity values of 12400 (zinc oxide 5.0% w/w + titanium dioxide 5.0% w/w + quercetin 2.5% w/w) to 31900 cP (zinc oxide 5.0% w/w + titanium dioxide 5.0% w/w + rutin 5.0% w/w); in vitro photoprotection activity by sun protection factor (SPF) ranging from 2.1 (quercetin 2.5% w/w) to 45.3 (zinc oxide 5.0% w/w + titanium dioxide 5.0% w/w + quercetin 5.0% w/w); and broad spectrum property with minimum critical wavelength of 377 nm (zinc oxide 5.0% w/w). By NST, sunscreens with isolated bioactive and active compounds or the UV filters\' association were considered stable during 120 days for the following parameters: aspect, in vitro SPF, critical wavelength, pH value and apparent viscosity when samples were stored at 22.0 ± 2.0 °C; 5.0 ± 2.0 °C (excluding apparent viscosity) and 40.0 ± 2.0 °C. Associations of UV filters with bioactive compounds were instable. Although the favorable results that flavonoids have achieved, it is suggested further researches aiming at to overcome the identified inconvenient, performing the in vivo SPF determination on best performance formulations to prove the estimated in vitro data.

A associação de filtros solares a compostos bioativos tem sido estudada com ênfase na última década. Contudo, a solubilidade limitada dos compostos naturais, tais como a rutina, restringe o desenvolvimento de preparações cosméticas seguras, funcionais e estáveis. A proposta deste estudo envolveu a obtenção de nanoestruturas de gelatina (contendo ou não rutina) para aplicação em protetores solares. Os objetivos específicos foram: (1) preparar partículas de gelatina; (2) realizar a caracterização física, físico-química, morfológica, térmica e funcional (in vitro); (3) avaliar a citotoxicidade e a penetração/permeação curtânea in vitro dos sistemas; (4) desenvolver fotoprotetores bioativos de eficácia estimada in vitro; e (5) determinar a segurança e eficácia clínica fotoprotetora das preparações contendo as estruturas proteicas. As nanopartículas apresentaram-se esféricas e com diâmetro médio e índice de polidispersividade variando entre 318,9 ± 6,9 (B-NC) a 442,8 ± 4,9 nm (R-NC) e 0,06 ± 0,03 (B-NC) a 0,12 ± 0,01 (R-NC), respectivamente. Os valores do potencial zeta apresentaram-se entre -28,5 ± 0,9 mV (B-NC) e -26,6 ± 0,5 mV (R-NC). R-NC apresentou eficiência de associação equivalente a 51,8 ± 1,4%. Os ensaios de segurança das nanopartículas evidenciaram perfil citotóxico adequado para aplicação cosmética, bem como, a ausente tendência de penetração/permeação cutânea. Tendo em vista os resultados obtidos in vitro, as nanopartículas contendo rutina apresentaram capacidade antioxidante 74% superior à rutina em seu estado livre e contribuíram para o aumento de 48% do fator de proteção solar (FPS) quando associada à avobenzona (butyl methoxydibenzoylmethane), ao p-metoxicinamato de octila (ethylhexyl methoxycinnamate) e ao octil dimetil PABA (ethylhexyl dimethyl PABA). A avaliação da eficácia clínica das formulações evidenciou a influência da nanopartícula, sem adição do flavonoide, na proteção da pele contra a formação do eritema UV induzido. Por meio da avaliação dos aspectos funcionais, foi possível constatar, in vitro e in vivo, que a adição das nanopartículas em sistemas fotoprotetores influenciou seu perfil de transmitância da radiação UV, bem como, seus efeitos sobre o eritema UV induzido. Os resultados obtidos apresentaram perspectivas de aplicação prática no desenvolvimento de produtos cosméticos fotoprotetores associados a substâncias bioativas, por meio de plataforma nanotecnológica. / Especially, in the last decade, the association of chemical filters and bioactive compounds has been studied by several authors. However, the limited solubility of natural compounds, such as rutin restricts the development of safe and stable cosmetic preparations. The aim of this work was the development of gelatin nanoparticles (with or without rutin) as an ingredient in sunscreens. The specific goals were: (1) the development of rutin-loaded gelatin nanoparticles; (2) to perform the physical, physical-chemical, morphological, thermal and functional (in vitro) analysis; (3) to assess the cytotoxicity and skin penetration / permeation in vitro of the nanoparticles; (4) to develop bioactive sunscreens and to perform the in vitro photoprotection efficacy assay; and (5) to evaluate the in vivo sun protection factor (SPF) of the formulations. The nanoparticles were spherical with an average size and polydispersive index between 318.9 ± 6.9 nm (B-NC) at 442.8 nm ± 4.9 (R-NC), and 0.06 ± 0, 03 (B-NC) to 0.12 ± 0.01 (R-NC). The zeta potential values were high and negative, ranging from - 28.5 ± 0.9 mV (B-NC) and -26.6 ± 0.5 mV (R-NC). R-NC entrapment efficient was 51.8 ± 1.4%. The nanoparticle safety assessment showed a cytotoxic profile suitable for cosmetic application, as well as the absent trend of penetration/ permeation of the skin. The in vitro results indicated that the rutin-loaded gelatin nanoparticles increased 74% the antioxidant profile in comparison with free rutin and also increased 48% the SPF (in vitro) when combined with butyl methoxydibenzoylmethane, ethylhexyl methoxycinnamate and ethylhexyl dimethyl PABA. The assessment of the clinical efficacy assays showed the influence of blank nanoparticle in the protection of the skin against UV-induced erythema response. It was established in vitro and in vivo that the addition of gelatin nanoparticles in sunscreens influenced its UV transmittance profile, as well as its anti-erythema effects on the skin. The results have practical application in the development of sunscreen with bioactive ingredients and at the design of an innovative ingredient with a chemopreventive profile.

Introdução: Para determinação do Fator de Proteção Solar (FPS) de protetores solares, de acordo com o FDA e os protocolos internacionais, a quantidade aplicada de produto nos voluntários é de 2 mg/cm2. Diferentes estudos mostraram, entretanto, que os usuários aplicam quantidades muito inferiores a esta quando expostos ao sol. A relação entre a quantidade aplicada do fotoprotetor e o valor do FPS foi avaliada previamente em estudos anteriores, com resultados contraditórios. Objetivo: Avaliar a interferência da quantidade aplicada de dois protetores solares na determinação de seus fatores de proteção solar (FPS), de acordo com o método preconizado pelo FDA. Método: Quarenta voluntários sadios foram incluídos em dois grupos (FPS 15 e FPS 30). O fotoprotetor selecionado foi aplicado em quatro quantidades distintas (2,0 mg/cm2, 1,5 mg/cm2, 1,0 mg/cm2 e 0,5 mg/cm2). Todas as áreas foram irradiadas com Simulador solar e, após 24 horas, houve a leitura da Dose Eritematosa Mínima (DEM) da pele protegida e da pele não protegida, seguido pela determinação do FPS. Resultados: Em ambos os grupos foi observado a diminuição do valor do FPS com a redução da quantidade aplicada do protetor. As diferenças entre o FPS da área com aplicação de 2,0 mg/cm2 e as demais foram estatisticamente significantes (P<0,001). A correlação entre o FPS e a quantidade aplicada foi exponencial. Conclusão: A proteção oferecida por protetores solares é relacionada com a quantidade aplicada e, considerando a importância da fotoproteção adequada, é essencial a educação dos consumidores para a utilização dos fotoprotetores em quantidades maiores. / Background: To estimate the Sun protection Factor (SPF) for sunscreen, the amount of product applied on volunteers, according to FDA and International protocols is 2 mg/cm2. Different studies show that users apply much less product when exposed to sun. Previous studies have shown controversial results in an attempt to correlate the amount applied in relation to SPF. Objective: Evaluate the influence of applied quantity of two sunscreens in the determination of SPF, according to FDA methodology. Methods: Forty volunteers were included in two groups (SPF 15 and 30). The selected sunscreen was then applied in four different quantities (2 mg/cm2, 1.5 mg/cm2, 1.0 mg/cm2 and 0.5 mg/cm2). All areas were irradiated with the solar simulator. After 24 hours, readings of Minimal Erythemal Dose (MED) of protected and unprotected areas were provided, followed by the determination of the SPF. Results: In both groups we observed decrease of SPF number according to the amount applied. The differences between the 2 mg/cm2 area and the others were significant in both groups (p < 0.001). The correlation between specified SPF and applied amount experienced exponential growth. Conclusion: The protection provided by sunscreen is related with the amount of product applied and, concerning the importance of employing good photoprotection measures, it is essential to educate consumers to apply larger amounts of sunscreen

Diversos produtos tópicos são desenvolvidos a fim de se evitar os efeitos nocivos da radiação ultravioleta (UV), dentre eles, os protetores solares constituídos por filtros físicos e/ou químicos. No entanto, os filtros químicos podem promover eventos adversos, razão pela qual a busca de ativos em fontes naturais tem-se mostrado de grande importância. A microalga Botryococcus braunii pode ser de potencial interesse em aplicações cosméticas, pois foi descrito que seu extrato aquoso apresentou redução da desidratação cutânea, induziu a produção do colágeno, bem como promoveu atividade antioxidante. Assim, o estudo visou analisar o auxilio da B. braunii na fotoproteção cutânea e na proteção da pele por meio da ação antioxidante in vitro. As formulações, constituídas de biomassa da microalga ou de seus extratos, acrescidas ou não de filtros, foram avaliadas quanto à: ação antioxidante, atividade fotoprotetora in vitro e fotoestabilidade. A B. braunii apresentou bom desempenho de crescimento, contendo lipídeos (25,65%) e proteínas (49,17%) em proporção semelhante à descrita na literatura. A presença de fenóis totais e a ação antioxidante foram analisadas nos extratos obtidos com clorofórmio, metanol e etanol 70%. O extrato obtido com etanol 70% foi o que apresentou maior concentração de fenóis totais (68,9 &#181;g/mL de ácido cafeico), porém inferior ao relatado na literatura; e a ação antioxidante não foi considerada significativa ao se comparar com o padrão Trolox®. Nas formulações, os extratos foram considerados ineficientes para ação antioxidante. Quanto à atividade fotoprotetora in vitro e fotoestabilidade, a B. braunii não apresentou eficácia adequada, existindo, porém, a possibilidade de os extratos atuarem na região da luz visível e contribuírem contra os efeitos danosos provocados por esta radiação à pele. / Several topical products are developed in order to avoid the harmful effects of ultraviolet (UV) radiation, including sunscreens made by physical and/or chemical filters. However, chemical filters may promote adverse events, which is why the search for actives from natural sources has proven to be of great importance. The microalgae Botryococcus braunii may be of potential interest in cosmetic applications, because it has been reported that its aqueous extract showed a reduction in skin dehydration, induced collagen production and promoted antioxidant activity. Thus, the study aimed to analyze the contribution of B. braunii in skin photoprotection and skin protection through in vitro antioxidant action. The formulations, consisting of biomass from the microalgae or their extracts, supplemented or not by filters, were evaluated for: antioxidant activity, photoprotective activity in vitro and photostability. The B. braunii showed good growth performance, containing lipids (25.65%) and protein (49.17%) in similar proportion to the described by the literature. The presence of phenolic compounds and antioxidant activity were analyzed in extracts obtained with chloroform, methanol and 70% ethanol. The extract obtained with 70% ethanol showed the highest concentration of total phenolics (68.9 mg/mL caffeic acid), but lower than that reported in the literature; and the antioxidant action was not considered significant when compared to the Trolox® standard. In the formulations, the extracts were considered inefficient for antioxidant action. In relation to the in vitro photoprotection activity and photostability, B. braunii did not provide adequate efficacy, however, there is a possibility that the extracts have an ability to act in the visible light region and contribute to the protection from the harmful effects caused by that radiation to the skin.

O margaridão, nome popular da espécie Tithonia diversifolia (Hemls.) A. Gray (Asteraceae) é uma planta invasiva originária do México e da América Central, encontrada em diferentes ecossistemas tropicais e subtropicais. É utilizada popularmente no tratamento de diferentes problemas de saúde como processos inflamatórios, malária e gastrite. Em detrimento aos vários trabalhos de cunho farmacológico e fitoquímico presentes na literatura sobre esta planta, existem escassos estudos sobre a variação de seus metabólitos, principalmente considerando os efeitos de sazonalidade e influência ambiental, de forma que estudos relacionando essa possível variação com a atividade biológica são ainda mais raros. Neste trabalho investigou-se a influência de diferentes fatores ambientais abióticos (clima e solo) sobre os metabólitos dessa planta pela combinação de técnicas analíticas modernas como UHPLC-DAD-(ESI)-HRMS e RMN (J-resolved), aliadas a métodos estatísticos multivariados, e o efeito da variação do perfil metabólico sobre as atividades antioxidante e fotoprotetora in vitro utilizando-se cultura de células. A análise das amostras de T. diversifolia por UHPLC-DAD-(ESI)-HRMS e por RMN (J-resolved) proporcionou novas informações que permitiram elucidar melhor o padrão de variação sazonal do perfil metabólico para as diferentes partes do vegetal relacionada à influência de fatores do ambiente, utilizando métodos de análise multivariada não supervisionados (HCA e PCA) e supervisionados (OPLS-DA). Foi possível também observar diferenças quanto ao perfil metabólico dos extratos obtidos de espécimes de T. diversifolia coletados em diferentes regiões do Brasil utilizando-se uma abordagem semelhante a utilizada para o estudo de variação sazonal, destacando-se que apesar das diferenças encontradas, foi possível observar a presença de lactonas sesquiterpênicas como compostos majoritários na maioria das amostras analisadas. Os ensaios para atividade antioxidante in vitro, possibilitaram a escolha dos extratos com melhores características para os ensaios de avaliação da eficácia fotoprotetora e fotoquimiopreventiva in vitro. Os resultados dos ensaios para avaliação da atividade antioxidante demonstraram a existência de diferenças para esse tipo de atividade entre as partes da planta, sendo as folhas e raízes mais ativas, principalmente pelo mecanismo de sequestro de radicais livres no meio, de forma que extratos de folhas e raízes foram utilizados para os ensaios em cultura de células. Os dois extratos avaliados apresentaram atividade fotoprotetora para as duas linhagens celulares testadas após exposição à radiação UV-A, reduzindo a formação de EROs intracelular, e pelo aumento da viabilidade celular de queratinócitos HaCaT expostos à radiação UV-B. Os extratos de T. divesifolia não apresentaram fototoxicidade significativa para nenhuma das linhagens celulares testadas após exposição à radiação UV-B. A fotoquimioproteção foi observada para a linhagem HaCaT, na qual o extrato de folhas aumentou a viabilidade celular após a exposição à radiação UV-B nas três maiores concentrações testadas, sendo que na maior concentração (20,0 ?g/mL), não houve diferença estatisticamente significativa em relação ao controle não irradiado. O extrato de folhas também apresentou atividade fotoquimiopreventiva pela inibição da peroxidação lipídica em cultura de queratinócitos HaCaT expostos a radiação UV-B. Considerando-se todos os resultados aqui apresentados, destacamos a relação ambiente-metabolismo em T. diversifolia e o conjunto de técnicas analíticas e estatísticas utilizadas, as quais nos permitiram obter dados confiáveis que contribuem para uma compreensão holística do papel do metabolismo na adaptação da planta ao meio ambiente, e o potencial desta abordagem na busca racional de produtos naturais com atividades biológicas de interesse. / Margaridão, the common name of the species Tithonia diversifolia (Hemls.) A. Gray (Asteraceae), is an invasive plant native from both Mexico and Central America, encountered in different tropical and subtropical ecosystems. It is popularly used for the treatment of various health problems such as inflammation, malaria, and gastritis. Despite the various pharmacologic and phytochemical studies in the literature about this plant, there are few studies on the variation of its metabolites, especially considering the effects of seasonality and environmental influence, so that studies relating this possible variation to biological activity are still rarer. In this work we investigated the influence of different abiotic environmental factors (climate and soil) on the metabolites of this plant by combining modern analytical techniques such as UHPLC-DAD-(ESI)-HRMS and NMR (J-resolved), combined with multivariate statistical methods, and the effect of the variation of the metabolic profile for the antioxidant and photoprotective activities in vitro using cultured cells. The analysis of samples of T. diversifolia by UHPLC-DAD-(ESI)-HRMS and NMR (J-resolved) provided new information which enable to elucidate better the seasonal variation pattern of the metabolic profile for the different parts of the plant related to the influence of the environmental factors, using unsupervised (HCA and PCA) and supervised (OPLS-DA) multivariate analysis methods. It was also possible to observe differences in the metabolic profiles of extracts of T. diversifolia specimens collected in different regions of Brazil using a similar approach to that used for the study of seasonal variation, highlighting that, despite the differences, it was possible observe the presence of sesquiterpene lactones as major compounds in most of the samples analysed. The assays for antioxidant activity in vitro, allowed the choice of extracts with better features for the photoprotective and photochemopreventive in vitro efficacy tests. The results of the assays to evaluate the antioxidant activity demonstrated the existence of differences for this activity between the parts of the plant, being the leaves and roots more actives, mainly by scavenging free radical mechanism, so that leaf and root extracts were used for testing in cell culture. The two extracts showed evaluated photoprotective activity for both cell lines tested after exposure to UV-A radiation, by reducing intracellular ROS formation, and increased cell viability of HaCaT keratinocytes exposed to UV-B radiation. The extracts of T. diversifolia have shown no significantly phototoxicity for any of the tested cell lines after exposure to UV-B radiation. Photochemoprevention was observed for the strain HaCaT in which the leaf extract increased the cell viability after exposure to UV-B radiation at the three highest tested concentrations, while at higher concentration (20.0 mg/mL), there was no difference statistically significant compared to non-irradiated control. The leaf extract also showed photochemopreventive activity by inhibiting lipid peroxidation in cultured HaCaT keratinocytes exposed to UV-B radiation. Considering all results presented herein, we highlight the environment-metabolism relationship for T. diversifolia and the selected set of analytical and statistical techniques allowed us to obtain reliable data that contributed to a holistic understanding of the role of metabolism in the plant\'s adaptation to the environment, and the potential of this approach to the rational search for natural products with biological activity of interest

O óleo de café é uma mistura de compostos lipofílicos rico em triglicerídeos de ácidos graxos essenciais, em especial o ácido linoleico. Devido a sua rica composição e ao alto teor de materiais insaponificáveis, o óleo de café extraído dos grãos sem torrefação, possui propriedades emolientes, hidratantes e de proteção contra radiação solar. Desta forma, este trabalho teve como objetivo desenvolver formulações cosméticas estáveis contendo óleo de café e avaliar o potencial fotoprotetor destas. Para isso foram avaliadas diversas combinações de matérias-primas para elaboração de formulação em cremes e géis-cremes das quais foram selecionadas as mais estáveis, por meio de testes de centrifugação, determinação do pH e avaliação organoléptica, para avaliação do comportamento reológico e da presença de cristais líquidos durante 90 dias de armazenamento. As formulações a base de álcool cethearyl alcohol e ceteareth-20 foram as mais estáveis e que apresentaram maior FPS pelos métodos espectrofotométricos de avaliação do fator de proteção solar sendo que as formulações contendo 5 e 10% de óleo foram as melhores na otimização destes dois parâmetros. Estas formulações foram então aplicadas no dorso de animais de experimentação diariamente durante 5 dias e, após este período de tratamento, os animais foram irradiados. No local de aplicação das formulações foram realizadas medidas de biofísica da pele, pelas quais pôde se observar uma menor perda transepidérmica de água para as formulações contendo óleo de café. Além disso, o número de células de queimadura solar contados por análise histológica foi significativamente menor para as formulações contendo filtro e óleo de café em relação à pele sem tratamento, indicando que o óleo de café foi capaz de proteger as células da epiderme contra os efeitos danosos da radiação ultravioleta. Tal efeito protetor pode ser devido, não somente à alta concentração de materiais insaponificáveis que conseguem absorver a radiação UV-B, mas também, à alta concentração de ácidos graxos essenciais que podem auxiliar na reposição, equilíbrio e manutenção da barreira cutânea. Além de ensaios para avaliar a eficácia fotoprotetora \"in vitro\" e \"in vivo\", foram também realizados ensaios de toxicidade \"in vitro\" em Artemia salina, redução do MTT em cultura de queratinócitos e testes clínicos em voluntários, os quais mostraram que o óleo de café e as formulações desenvolvidas não apresentaram toxicidade e irritabilidade dérmica nas concentrações e condições de estudo. Por fim, no que concerne à avaliação sensorial, foram realizados dois painéis sensoriais, em Portugal e no Brasil. Em ambos os locais, maioria das voluntárias percebeu a pele macia e hidratada após a aplicação destas formulações. Ainda nesse sentido, em Lisboa, a maioria das voluntárias percebeu um filme oleoso deixado na pele, o que pode ser um efeito positivo, considerando o uso das formulações em países de clima frio e para pele seca. Com base nos resultados obtidos, pode-se concluir que as formulações desenvolvidas foram estáveis, seguras e eficazes tanto para o equilíbrio e manutenção da barreira cutânea quanto para proteção da pele contra radiação ultravioleta, indicando que o óleo de café destaca-se dentre os ingredientes cosméticos utilizados em produtos hidratantes e fotoprotetores por possuir propriedades multifuncionais extremamente importantes e requeridas para a indústria e os consumidores como hidratação, melhora da barreira cutânea e potencial fotoprotetor. / Coffee oil is a mixture of lipophilic ingredients rich in essential fatty acids, mainly linoleic acid. Due to its rich composition and high unsaponifiable matter content, the coffee oil extracted from unroasted coffee beans presents important cosmetic properties such as emolliency, moisturizing and UVB radiation protective effects. Thus, the aim of this study was to develop stable cosmetic formulations containing coffee oil and to evaluate their safety and photoprotective efficacy. For this, several combinations of cosmetic raw materials were used to prepare emulsions and gel creams. The formulations that did not suffer phase separation in centrifugation tests and did not present changes in pH and organoleptic characteristics, were chosen for evaluation of rheological behavior and liquid crystal presence during 90 days. The formulations composed by cethearyl alcohol and ceteareth-20 were the most stable and presented the highest sun protection factor (SPF). The formulations containing 5 and 10% of coffee oil optimized these two parameters: stability and SPF. The formulations containing coffee oil and the vehicle were applied on the dorsum of the animals once a day for 5 days as a treatment. After this period, the animals were irradiated. On the irradiated local, transepidermal water loss measurements were lower on the region where the formulations containing coffee oil were applied. The sunburn cells number analyzed by histological tests was also significantly lower for the groups treated with coffee oil formulations comparing to the untreated group which indicates that the coffee oil was able to protect the epidermis against the deleterious effects of UV radiation. This photoprotective effect could be due to as high amount of unsaponifiable matter that are able to absorb UVB radiation as high concentration of essential fatty acids that can help in recovering, balance and keeping of skin barrier. In terms of safety assays, the brine shrimp, MTT reduction in keratinocyte cell culture and clinical assays showed that the developed formulations are devoid of considerable toxicity in these experimental conditions. Finally, the sensory properties evaluation were performed using two panels: one in Portugal and other in Brazil. The majority of volunteers perceived smooth and moisturized skin after applying coffee oil formulations in both countries. In Lisbon, the majority of volunteers also perceived an oily film on skin, which can be a positive effect taking into account the use of developed formulations in cold countries and dry skin. Thus, we concluded that the developed formulations were stable, safe and showed efficacy in keeping the cutaneous barrier balance as well as protecting the skin against UV radiation effects. This indicates that the coffee oil highlights among the cosmetic ingredients used in moisturizers and sunscreens due to its multifunctional important and desirable properties for cosmetic industry and consumers such as: hydration, skin barrier improvement and photoprotective effects. This indicates that the coffee oil is a multifunctional active ingredient and has desirable properties for cosmetic industry and consumers such as: emollience, hydration, skin barrier improvement and photoprotective effects.

A exposição crônica à radiação solar pode contribuir para o aparecimento do câncer de pele, sendo o uso de fotoprotetores um fator primordial na prevenção desses efeitos deletérios. Atualmente, substâncias bioativas tais como a rutina têm sido foco de interesse da comunidade científica graças às suas propriedades fotoprotetoras e antioxidantes, que podem promover aumento dos valores de FPS, além de conferir características multifuncionais às formulações. Achados in vitro recentes indicam que a rutina, quando incorporada em emulsões fotoprotetoras óleo em água, promove aumento da atividade antioxidante e aumento do FPS. No entanto, a realização de estudos clínicos é fundamental para confirmar e quantificar esses resultados, já que a metodologia in vitro possui baixa repetibilidade e ausência de correlação com ensaios in vivo, principalmente quando as formulações analisadas apresentam substâncias antioxidantes em sua composição. O objetivo deste estudo foi avaliar pela primeira vez a atividade da rutina frente ao FPS e sua segurança clínica através da comparação de formulações fotoprotetoras contendo rutina 0.1% (w/w), avobenzona 3.0% (w/w) e octil dimetil PABA 8.0% (w/w) com uma preparação similar sem o composto bioativo. Adicionalmente, hidratação cutânea, FPS in vitro e atividade antioxidante da rutina em associação com outros filtros foram investigados. O perfil de segurança das formulações qualificou as fórmulas para os testes de eficácia clínica. O teste de DPPH confirmou a capacidade antioxidante da rutina, demonstrando cerca de 40% de aumento na capacidade de sequestro de radicais livres na presença do composto bioativo. A rutina em combinação com os filtros UV aumentou o FPS clínico de 7.30 ± 0.60 para 12.37 ± 1.13, o que representa cerca de 70% de aumento. Os resultados encontrados provam que a rutina em combinação com outros filtros pode aumentar significativamente o valor do FPS e que a mesma é segura para uso clínico. / Unprotected chronic exposure to solar radiation can contribute to premature skin cancer and sunscreens are a key factor to avoid those detrimental effects. Currently, there is a growing interest in the photoprotector and antioxidant potential of bioactive substances, such as rutin, that could help to increase the SPF value and add multifunctional characteristics to the formulations. Recent in vitro findings indicated that rutin, when incorporated in oil-in-water photoprotective emulsions can provide antioxidant activity and SPF increase. However, clinical studies are fundamental to determine this activity duo to in vitro methodology lack of repeatability and correlation between the in vivo data, especially when the analyzed formulas contain antioxidant substances. The aim of this study was to evaluate for the first time to date the rutin in vivo SPF and clinical safety by comparing sunscreens formulations containing rutin 0.1% (w/w), butyl methoxydibenzoylmethane 3.0% (w/w) and octyl dimethylPABA 8.0% (w/w) with a similar bioactive-free preparation. Additionally, skin hydration, in vitro SPF and in vitro antioxidant activity of rutin, in association with the UV filters were investigated. The safety profile of the formulations under sun-exposed skin conditions qualified the formulas for clinical efficacy assays. DPPH test confirmed rutin antioxidant properties, demonstrating about 40% increase in radical scavenging potential when the bioactive compound was present. Rutin in combination with the UV filters increased the clinical SPF from 7.30 ± 0.60 to 12.37 ± 1.13, representing about 70% growth in the SPF value. The results obtained proved that rutin in combination with UV filters can improve the SPF value significantly and is safe for clinical use.

A alga vermelha Gracilaria tenuistipitata tem sido utilizada como matéria prima para a produção de ágar e também como modelo para estudos fisiológicos e moleculares. Este trabalho analisou estratégias de fotoproteção contra a radiação UV dessa macroalga por meio de abordagens fisiológicas e moleculares, considerando a previsão de incremento de radiação UVB nas zonas tropicais do planeta nos próximos anos. Além disso, a interação entre a radiação UV e o suprimento de N foi também investigada. Essa interação estimulou a síntese de aminoácidos tipo micosporinas (MAAs) e outros compostos nitrogenados, o que proporciona proteção contra danos no aparato fotossintetizante. O envolvimento de um fotorreceptor para radiação UVA que regule a síntese de MAAs, com o efeito adicional de um segundo fotorreceptor, para radiação UVB é sugerido. Houve uma dependência da dose de radiação UV para aumento de MAAs. O aumento da intensidade da radiação UV causou efeitos negativos nos parâmetros da fotossíntese. Outra abordagem mostrou que a ausência de UVA causou danos ao DNA, com a presença de dímeros de ciclobutano pirimidina após 48 h de exposição à radiação PAR+UVB. Este estudo alerta para a importância da qualidade da radiação de UV e seu efeito biológico efetivo para danos no DNA e na fotoinibição. Fotoliases podem ter sido ativadas para evitar danos no DNA sob tratamentos com a presença de radiação UVA, tal como o sistema de enzimas antioxidantes, os quais desempenharam um papel secundário na fotoproteção da alga. A composição de carotenoides de G. tenuistipitata foi pouco afetada pelos tratamentos com N e UV. Este é o primeiro trabalho a mostrar a presença de anteraxantina em G. tenuistipitata, e se sugere a existência de um ciclo de xantofilas parcial composto por anteraxantina e zeaxantina. Um aspecto adicional foi o papel fotoprotetor de ficoeritrina, observado quando G. tenuistipitata foi tratada na presença de N, com PAR, UVA e UVB. Finalmente, a produtividade de MAAs por G. tenuistipitata foi estimulada sob tratamentos com radiação PAR+UV e suprimento de N, e se propõe que seja realizada uma aplicação em larga escala dessa alga vermelha para uso dessas substâncias como filtros de UV e antioxidantes. Desta forma, G. tenuistipitata foi capaz de lidar com a radiação UV, principalmente quando suprida com N e UVA, obtendo uma fotoproteção eficaz. Uma vez que se espera um aumento do índice de UV na superfície terrestre nos próximos anos, é possível que os organismos em ambientes oligotróficos sofram maiores impactos negativos causados por esta radiação / The red alga Gracilaria tenuistipitata has been used for the production of agar, as well as a model to physiological and molecular studies. This study analysed the photoprotective strategies of this macroalga against UV radiation through physiological and molecular approaches, considering the UV increase in tropical zones predicted by physical models. The interactive role of nitrogen supply and UV radiation was also investigated. The synthesis of mycosporine-like amino acids (MAAs) and other nitrogenous compounds was stimulated by both UVR and nitrogen, providing photoprotection against damages to photosynthetic apparatus. The involvement of a UVA-photoreceptor in the photocontrol of accumulation of MAAs and an additional effect with further activation of a second UVB-photoreceptor were suggested. There was a dependence of UV radiation dosis on MAAs accumulation. The increase of the UV irradiance caused a negative effect on the photosynthetic activity. The absence of UVA radiation caused DNA damage, with presence of cyclobutane-pirimidin dimmers after 48 h of exposure to PAR+UVB. This study shows the importance of light quality in the UV range and the biological effective irradiances to confer DNA damage and photoinhibition. Photolyases could be activated to avoid DNA damages under UVA treatments, as well as the antioxidant system, which had a possible secondary role on the photoprotection mechanisms. Carotenoid composition of G. tenuistipitata was slightly affected by UV and N treatments. This is the first study to show anteraxanthin in G. tenuistipitata, and the existence of a partial xanthophyll cycle is proposed, based on antheraxanthin and zeaxanthin. A further aspect observed was a photoprotective role of phycoerithrin in G. tenuistipitata, under the presence of UVA and UVB plus N supplement. Finally, MAAs productivity of G. tenuistipitata was stimulated under PAR+UV radiation and N supply, and we propose a large-scale application of this red alga for the use of these substances as photoprotector by both UV-screen and antioxidant capacities. Therefore, G. tenuistipitata was able to acclimate to UV radiation, under N-supply and UVA radiation i. e. efficient photoprotection and, considering the foreseen UV increment in the next years, its possible that oligotrophic organisms will suffer more with the negative effects of this radiation