A sobrevivência de duas cepas de Lactobacillus paracasei (LBC81 e ELBAL) coencapsulados com frutooligossacarídeos (FOS) em alginato de cálcio revestidos ou não com gelatina foram avaliados em pH 1,5, na presença de 1% e 2% de sais biliares e armazenamento a 4°C. O rendimento da microencapsulação e o tamanho das microcápsulas foram avaliados. O tamanho das microcápsulas não revestidas com gelatina variou entre 1,5 e 1,7 mm e as revestidas apresentaram variação entre 1,8 e 2,0 mm. O rendimento da microencapsulação foi de 59% a 73%. Os probióticos microencapsulados foram resistentes ao baixo pH, à presença de sais biliares e ao armazenamento em baixas temperaturas durante 35 dias, apresentando viabilidade acima de 8,0 Log UFC/mL. As células livres não resistiram nas mesmas condições. Lactobacillus paracasei (LBC81) microencapsulados com 1,5% de FOS revestidos com gelatina foram capazes de fermentar os extratos hidrossolúveis de castanha do Brasil e baru, separadamente. Os extratos hidrossolúveis fermentados apresentaram características desejáveis de pH (5,5) e concentração de ácido lático (1,4%), dentro dos padrões exigidos para esse tipo de bebida durante a fermentação e após 21 dias armazenamento. A população de células durante e após o armazenamento sob refrigeração foi de 9,5 Log UFC/mL, acima do recomendado pela Organização das Nações Unidas para Alimentação e Agricultura (FAO) para causar benefícios à saúde do consumidor. Os extratos podem ser utilizados comercialmente para produção de novas bebidas funcionais. Este é o primeiro estudo em que foram utilizados probióticos microencapsulados para o desenvolvimento de bebidas à base de oleaginosas. / The survival of two strains of Lactobacillus paracasei (LBC81 and ELBAL) coencapsulated with fructooligosaccharides (FOS) in calcium alginate coated with or without gelatin were evaluated at pH 1.5, in the presence of 1% and 2% of bile salts and storage at 4°C. The yield of the microencapsulation and the size of the microcapsules were evaluated. The size of the gelatin uncoated microcapsules varied among 1.5 and 1.7 mm and those coated presented variation among 1.8 and 2.0 mm. The yield of the microencapsulation was 59% to 73%. Microencapsulated probiotics were resistant to low pH, presence of bile salts and to low temperatures storage, presenting cell viability above 8,0 Log CFU/mL for 35 days, and free cells did not resist under the same conditions. Lactobacillus paracasei (LBC81) microencapsulated with 1.5% FOS coated with gelatin were able to ferment water soluble extracts of Brazil nuts and baru, separately. The fermented water soluble extracts presented desirable characteristics of pH (5,5) and lactic acid concentration (1,4%) within the standards required for this type of beverage during fermentation and after 21 days of storage. The cell population during and after the refrigerated storage was 9,5 Log UFC/mL, above that recommended by the United Nations Food and Agriculture Organization (FAO) to cause consumer health benefits. The extracts can be used commercially for the production of new functional beverages. This is the first study in which microencapsulated probiotics have been used for the development of oleaginous based beverages.

The objective of this work was to adapt a synbiotic aerated diet dessert, produced with the addition of a probiotic culture of Lactobacillus acidophilus La-5 and prebiotic ingredients (fructooligosaccharides and inulin), from the previously developed sucrose-containing formulation, and to evaluate the effects of its ingestion on adult volunteers with metabolic syndrome (MetS) during a period of 8 weeks of intervention. In addition, to improve the resistance of the probiotic to simulated gastrointestinal conditions, a microencapsulation process was optimized. For the development of the product, the formulations were produced in triplicates, in which probiotic culture survival, instrumental texture and sensory acceptability were evaluated up to 112 days of storage under freezing (-18 °C). Subsequently, a randomized, double-blind, placebo-controlled trial was carried out in which the product developed was administered to forty-five volunteers with MetS assigned into two groups, each receiving 40 g/day of: synbiotic diet mousse (SDM) (n=23) and placebo diet mousse (PDM) without pro- and prebiotics (n=22). Fasting blood samples were collected at the beginning and after 8 weeks of daily consumption of both mousses to determine the anthropometric, biochemical, haematological, inflammatory, and immunological parameters. Afterward, with the goal of improving the survival of L. acidophilus La-5 to in vitro simulated gastrointestinal conditions, the microencapsulation process conditions of the probiotic strain via spray drying were optimized using inulin as the encapsulating agent. The viability of L. acidophilus La-5 incorporated into SDM was above 7.8 log CFU/g and remained stable throughout storage. PDM showed lower acceptability (5.77-6.50) after storage than SDM (6.67-7.03). The texture was the most appreciated attribute and hardness of the SDM increased during storage, but remained stable for PDM. The clinical trial revealed significant reductions of total cholesterol and HDL-cholesterol, as well as of immunoglobulins (A and M), and interleukin-1&#946; in both groups during the intervention period. However, regarding intergroup changes, there were not any significant differences for all parameters evaluated (p>0.05). After the optimization of the microencapsulation process of the probiotic culture (80 mL/min, 82% and 10%, respectively for feed flow, aspiration rate, and inulin concentration), the microencapsulated probiotic strain incorporated in the SDM mousse showed the highest in vitro gastrointestinal survival (p<0.05) in the different stages of the assay, as follows: after the gastric phase: 5.68 log CFU/g (83.3%), the enteral phase I: 5.61 log CFU/g (82.3%), the enteral phase II: 5.56 log CFU/g (81.4%). Therefore, these results suggest that the presence of probiotic and prebiotics in SDM did not provide an additional effect on the health of volunteers with MetS. Additionally, the results confirm the appropriateness of the spray drying process to microencapsulate L. acidophilus La-5 using inulin as coating agent, providing increased resistance to the microencapsulated probiotic strain under in vitro gastrointestinal stress. / O objetivo deste trabalho foi adaptar uma sobremesa aerada simbiótica diet do tipo musse, processada com a adição de uma cultura probiótica de Lactobacillus acidophilus La-5 e de ingredientes prebióticos (fruto-oligossacarídeos e inulina), a partir da formulação contendo sacarose desenvolvida anteriormente, e avaliar os efeitos de sua ingestão em voluntários adultos com síndrome metabólica (MetS) durante um período de 8 semanas de intervenção. Adicionalmente, para melhorar a resistência do probiótico frente às condições gastrintestinais simuladas, otimizou-se um processo de microencapsulação da cepa probiótica. Para o desenvolvimento do produto, as formulações foram produzidas em triplicata, em que se avaliou a sobrevivência da cultura probiótica, a textura instrumental e a aceitabilidade sensorial até 112 dias de armazenamento sob congelamento (-18 oC). Em seguida, foi realizado um estudo randomizado, duplo-cego e controlado por placebo, no qual o produto desenvolvido foi administrado a quarenta e cinco indivíduos com MetS divididos em dois grupos, cada um recebendo 40 g/dia de: mousse simbiótica diet (SDM) (n=23) e musse placebo diet (PDM) sem componentes pro- e prebióticos (n=22). As amostras sanguíneas foram coletadas em jejum no início e após 8 semanas de consumo diário de ambas as musses para a determinação dos parâmetros antropométricos, bioquímicos, hematológicos, inflamatórios e imunológicos. Posteriormente, com o intuito de melhorar a sobrevivência do L. acidophilus La-5 em condições gastrointestinais simuladas in vitro, as condições de processo de microencapsulação da cepa probiótica via spray drying foram otimizadas, utilizando inulina como agente encapsulante. A viabilidade de L. acidophilus La-5 incorporados na SDM foi superior a 7,8 log UFC/g e se manteve estável ao longo do armazenamento. A PDM mostrou menor aceitabilidade (5.77-6.50) após o armazenamento do que a SDM (6.67-7.03). A textura foi o atributo mais apreciado, sendo que a dureza da SDM apresentou elevação, enquanto a da PDM manteve-se estável. O ensaio clínico revelou reduções significativas de colesterol total, colesterol-HDL, imunoglobulinas (A e M) e interleucina1&#946; em ambos os grupos durante o período de intervenção. Entretanto, no que se refere às mudanças intergrupos, não se observou diferenças significativas para todos os parâmetros avaliados (p>0,05). Após a otimização do processo de microencapsulação da cultura probiótica (80 mL/min, 82% e 10%, respectivamente para o fluxo de alimentação, taxa de aspiração e concentração de inulina), a cepa probiótica microencapsulada incorporada a amostra SDM apresentou a maior sobrevivência gastrointestinal in vitro (p<0,05) nas diferentes etapas do ensaio, a saber: após a fase gástrica: 5,68 log UFC/g (83,3%); fase entérica I: 5,61 log UFC/g (82,3%); fase entérica II: 5,56 log UFC/g (81,4%). Portanto, esses resultados sugerem que a presença de probiótico e prebiótico na SDM não apresentou efeitos adicionais na saúde dos voluntários com MetS. Adicionalmente, os resultados confirmaram a adequação do processo de spray drying para a microencapsulação de L. acidophilus La-5 utilizando inulina como agente de revestimento, proporcionando uma maior resistência da cepa probiótica microencapsulada às condições gastrintestinais simuladas in vitro.

A banana tem sido comumente indicada como uma boa fonte de frutooligossacarídeos (FOS), que são considerados componentes funcionais de alimentos. Contudo, diferenças significantes em suas quantidades têm sido referidas na literatura. Portanto, uma parte do trabalho foi destinada à identificação e quantificação de FOS durante o amadurecimento de cultivares de bananas pertencentes aos grupos genômicos mais comumente cultivados no Brasil. Considerando as diferenças de cultivar, estágio do amadurecimento e metodologia usada para análise de FOS, os conteúdos dos açúcares foram analisados por cromatografia líquida de alta performance (HPAEC-PAD) e cromatografia a gás (CG-MS). Uma pesquisa inicial entre oito cultivares no estágio maduro, mostrou acúmulo de 1-cestose, primeiro membro da série de FOS, em todas elas (quantidades entre 297 e 1600 &#181;g/g M.S). A nistose, o segundo membro, foi detectado somente na cultivar Prata. Com bases nestes dados, foram escolhidas cinco cultivares, para que fossem analisadas durante todo o amadurecimento. Os resultados mostraram uma forte correlação entre a chegada a um nível específico de sacarose (~200 mg/g M.S) e a síntese de 1-cestose. Em uma segunda fase, os níveis de sacarose e FOS total foram quantificados em diferentes fases de amadurecimento de banana Prata, armazenada em temperatura ambiente e em baixa temperatura. As supostas enzimas envolvidas em sua síntese também foram avaliadas. Para explorar a possibilidade da invertase ser responsável pela atividade de frutosiltransferase em banana, foi medido o efeito do inibidor Piridoxal HCl, os níveis de concentração do substrato e as atividades de hidrólise e transglicosilação, e o efeito do tempo no estudo cinético da enzima. A baixa temperatura atrasou todos os eventos analisados por 15 dias e os níveis de sacarose tiveram um pequeno aumento, porém constante, enquanto a banana estava armazenada ao frio, e uma rápida elevação no final do amadurecimento. Foi detectado FOS total desde o primeiro dia pós-colheita, enquanto que a 1-cestose permaneceu indetectável até os níveis de sacarose atingirem aproximadamente 200 mg/g M.S., em ambos os grupos. Os níveis de sacarose e FOS total foram ligeiramente maiores em bananas armazenadas em baixas temperaturas do que em frutos controle. Em ambas as amostras os níveis de FOS total foram maiores que de 1-cestose. Os perfis de carboidratos por HPLC e TLC sugeriram a presença de neocestose, 6-cestose e bifurcose. A enzima supostamente responsável pela atividade de transglicosilação em banana parece ser a invertase. Contudo, os altos níveis de sacarose encontrados em banana armazenadas em baixa temperatura, poderiam ser resultado de várias mudanças de enzimas degradativas e biossíntéticas, como sacarose-sintase (SuSy), sacarose-fosfato-sintase (SPS), invertase e outras, uma vez que a sacarose possui um papel central, direta ou indiretamente, em diversas vias do metabolismo de carboidrato em banana. Assim, na última parte do trabalho foram analisados o acúmulo de sacarose e a síntese e atividade de enzimas sintéticas, hidrolíticas e fosforolíticas, importantes no metabolismo de amido-sacarose, durante o amadurecimento de banana Prata nos dois tratamentos. A baixa temperatura não danificou os frutos, aumentando a vida de prateleira deles. As amostras do frio apresentaram pequeno aumento no nível de degradação de amido e um acréscimo de 20 % na sacarose acumulada durante o amadurecimento. Foi verificado o atraso na produção de etileno, CO2, e no início de degradação de amido durante o acondicionamento ao frio, concomitante ao atraso no pico de atividade de &#945;-amilase. O atraso no climatério também manteve alta a atividade e síntese protéica de SuSy durante o armazenamento a frio, que declinaram após a retirada do frio, como no controle. As enzimas &#946;-amilase, fosforilase (forma citosólica e plastidial) e SPS reagiram positivamente, sofrendo uma indução positiva na síntese e atividade enzimática durante o armazenamento ao frio, que poderia ser parte do mecanismo necessário para os maiores níveis de açúcares e para o processo de tolerância do fruto à baixa temperatura. / Banana has been currently indicated as a good source of fructooligosaccharides (FOS), which are considered to be functional components of foods. However, significant differences in their amounts in bananas have been observed in the literature. So, a part of this work aims to identify and quantify FOS during ripening in different banana cultivars belonging to the most common genomic groups cultivated in Brazil. Considering that these differences can be due to cultivar, stage of ripening, and the methodologies used for FOS analyses, sugar contents were analyzed by high performance anion exchange chromatography pulsed amperiometric detection (HPAEC-PAD) and gas chromatography- mass spectrometry (GC-MS). An initial screening of eight cultivars in a full-ripe stage showed that 1-Kestose, the first member of the FOS series (amounts between 297 and 1600 &#181;g/g of D.M), was accumulated in all of them. Nystose, the second member, was detected only in Prata cultivar. Five of the cultivars were analyzed during ripening, and a strong correlation could be established with a specific sucrose level (~200 mg/g of D.M.), which seems to trigger the synthesis of 1-Kestose. In a second part of this work, the levels of sucrose and total-FOS were quantified in different phases of banana Prata ripening stored at ambient and low temperature. The supposed enzymes involved in their synthesis were also evaluated. To explore the possibility that invertase could be responsible for the fructosyltransferase activity in banana, we measured the effect of the inhibitor Pyridoxal HCl, the level of substrate concentration on both hydrolyze and transglycosylase activity in the same protein extract and the effect of time on kinetic study of the enzyme. The cold temperature delayed all the analyzed events for 15 days and sucrose levels increased low, but constantly, while banana were stored at low temperature and had a burst when it increased. Total-FOS were detected in the first days after harvest, while 1-kestose remained undetectable until the sucrose levels were around 200 mg.g (dry weight), in both groups. Total-FOS and sucrose levels were higher in banana stored at low temperature than in control. In both samples total-FOS levels were higher than 1-kestose. The carbohydrate profiles by HPLC and TLC suggest the presence of neokestose, 6-kestose and bifurcose. The enzyme supposed to be responsible for the transglycosilation activity in banana, seems to be an invertase. However, the higher sucrose levels found in banana stored at low temperature could be result of several changes in biosynthetic and degradative enzymes, such sucrose-synthase, sucrose-phosphate-synthase, invertase and others, once that sucrose plays a central role in a lot of direct and indirect carbohydrate pathways in banana fruits. So, in the last part of this work, we analyzed the sucrose accumulation and synthesis and activity of synthetic, hydrolytic and phosphorolytic enzymes that are important in the starch-sucrose metabolism during ripening of banana Prata stored at ambient and low temperature. The levels of starch degradation and sucrose accumulation (around 20% over) showed high levels in cold fruits as compared with control, during the ripening. The cold temperature delayed the ethylene and CO2 production, and the beginning of the starch degradation, concomitantly with a delay in the profile of &#945;-amylase synthesis and activity. The late climateric also maintained the high synthesis and activity of SuSy during the cold storage that decreased just after ending the cold exposure. The &#946;-amylase, phosphorylase (plastidial and citossolic forms) and the SPS enzymes showed a positive induction in the both activity and synthesis of protein during the cold storage. It could be important to the higher sugars levels showed at low temperature and that could contribute to the process of cold resistance in banana fruit.

Made available in DSpace on 2015-04-17T14:49:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 738842 bytes, checksum: f859e9c142cb3bfbdc96142d10b83ea5 (MD5) Previous issue date: 2014-06-06 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The development of functional goat dairy products is a viable alternative to add value to goat milk and to popularize new functional foods, considering the growing demand for foods with high nutritional quality, tasteful and promoters of well-being and health. This study aimed to produce chocolate goat dairy beverages with the probiotic Bifidobacterium lactis and evaluate the effects of goat cheese whey and prebiotics (inulin and oligofructose) on the physicochemical parameters and sensory features of the beverages during 28 days of refrigerated storage. Seven formulations of dairy beverages were analyzed for protein, fat, ash and lactose immediately after production, and submitted to physicochemical analysis (titratable acidity, total solids, pH, syneresis, apparent viscosity) and microbiological analysis, including B. lactis viability, after 1, 7, 14, 21 and 28 days. Sensory acceptability was determined after 14 days. All formulations had decreased pH and concomitant increase in the acidity during refrigerated storage. Beverages made with the lowest amounts of whey (F1 and F3) had greater decrease in pH from 14 days of storage. The apparent viscosity increased up to 21 days for all formulations, and up to 28 days for F4 (6 g 100 g - 1 prebiotics and 45 mL 100 mL -1 whey), possibly related to the higher amounts of whey and inulin. B. lactis showed counts between 6 and 8 log CFU mL-1. F4 presented the highest average in sensory attributes flavor and aroma. Apparently, larger amounts of prebiotics and whey in the beverage enhance the flavor perception, which may be a consequence of the intensification of cocoa flavor and / or lower acidity perception. Thus, F4 was the formulation that best represented the desirability profile chosen for the probiotic chocolate goat dairy beverage as best viscosity and improved sensory features. / O desenvolvimento de derivados lácteos funcionais de cabra é uma alternativa viável para agregação de valor ao leite de cabra e popularização de novos alimentos funcionais, considerando a crescente demanda por alimentos com qualidade nutricional, sabor agradável e promotores de bem-estar e saúde. O objetivo deste estudo foi elaborar bebidas lácteas achocolatadas de cabra (F1 a F7) contendo Bifidobacterium lactis e avaliar os efeitos do soro de queijo de cabra e do prebiótico Synergy 1® (inulina e oligofrutose) sobre as propriedades físico-químicas e sensoriais durante 28 dias de armazenamento refrigerado. As bebidas lácteas foram avaliadas imediatamente após a fabricação quanto à proteína, gordura, cinzas e lactose, submetidas às análises físico-químicas (acidez titulável, sólidos totais, pH, sinérese, viscosidade aparente) e microbiológicas, incluindo a viabilidade da B. lactis, durante o armazenamento após 1, 7, 14, 21 e 28 dias. Após 14 dias de armazenamento foi determinada a aceitabilidade sensorial. Todas as formulações tiveram uma diminuição do pH concomitante a um aumento na acidez ao longo do armazenamento refrigerado. As bebidas formuladas com menor quantidade de soro (F1 e F3) tiveram uma queda maior no pH a partir de 14 dias de armazenamento. As formulações F3 e F4 (contendo 6 g 100 g-1 de prebiótico) apresentaram teor de sólidos totais significativamente mais elevados. A viscosidade aparente aumentou até 21 dias em todas as formulações, e para F4 (maiores proporções de soro e de prebióticos - 45 mL 100 mL-1 e 6 g 100 mL-1 - respectivamente) este aumento se estendeu até os 28 dias, possivelmente relacionado à influência do soro e da inulina. Durante todo o período estudado B. lactis apresentou contagens entre 6 e 8 log UFC mL-1, sendo a maior viabilidade observada para a formulação F1 (8,13±0,03 UFC mL-1). A maior mediana nos atributos sabor e aroma foi observada para F4. Aparentemente uma maior quantidade de prebiótico na bebida melhorou a percepção do sabor, o que pode ser uma consequência da intensificação do sabor de cacau e ou da menor percepção da acidez. Já o aumento do soro melhorou a percepção do aroma na bebida láctea. Assim, F4 foi a formulação que melhor representou o perfil de desejabilidade escolhido para a bebida láctea probiótica achocolatada de cabra, como melhor viscosidade e características sensoriais.

Submitted by Mario BC (mario@bc.ufrpe.br) on 2016-07-01T13:34:18Z No. of bitstreams: 1 Talita dos Anjos Ferreira.pdf: 1063017 bytes, checksum: 58d28d84c00705a3b696962c5c63fb06 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-01T13:34:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Talita dos Anjos Ferreira.pdf: 1063017 bytes, checksum: 58d28d84c00705a3b696962c5c63fb06 (MD5) Previous issue date: 2015-02-26 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The development of new food products has been influenced by factors such as consumer demand for new trends in food, convenience, taste, ease of maintenance and the need to eat healthy foods, and nurture, promote well-being and health, as called functional foods. Thus, the objective of this study was to develop formulations of fermented dairy drink flavored with cherry fruit and prepared with probiotic cultures and fructooligosaccharides (FOS), for better acceptability and and thus verify its physical-chemical, microbiological and long shelf life. Four milk beverage formulations were prepared with two cherry fruit containing 40% whey (one added with FOS and one not), and two containing 20% whey (one added with FOS and the other not). The formulations were fermented with probiotic cultures and added cherry pulp (3%) and stored under refrigeration after processing for further analysis. The milk drinks were subjected to sensory acceptance testing and buying intention. They Formulations 1 (20% whey and 4% FOS) and 3 (20% whey and without FOS) were selected for the present greater acceptance rates by the evaluators and the best means for the attributes flavor, aroma, consistency, overall assessment and purchase intent. These formulations were subjected to chemical composition analysis and evaluation of pH stability, acidity, bacterial count of lactic acid at 0, 7, 14, 21 and 28 days of refrigerated storage. The formulations showed good stability for pH, acidity and has met the minimum score of 108 CFU for lactic acid bacteria, is considered 100ml product. Thus, the fermented dairy drink flavor cherry prepared under the conditions of this study was presented as a technologically viable product and production potential for functional dairy industry. / O desenvolvimento de novos produtos alimentícios tem sido influenciado por fatores como demanda dos consumidores por novas tendências em alimentos, praticidade, sabor, facilidade de conservação e a necessidade de ingerir alimentos saudáveis que, além de nutrirem, promovam bem-estar e saúde, como os chamados alimentos funcionais. Desta forma, objetivou-se desenvolver diferentes formulações de bebida láctea fermentada sabor pitanga, elaboradas com culturas probióticas e fruto-oligossacarídeos (FOS), avaliando sua aceitação sensorial e, por conseguinte, suas características físico-químicas, microbiológicas e estabilidade das formulações selecionadas, durante o armazenamento refrigerado. Foram elaboradas quatro formulações de bebidas lácteas sabor pitanga sendo duas contendo 40% de soro de leite (uma adicionada de FOS e outra não), e outras duas contendo 20% de soro de leite (uma adicionada de FOS e outra não). As formulações foram fermentadas com culturas probióticas e adicionadas de polpa de pitanga (3%), sendo após o processamento armazenadas sob refrigeração para posteriores análises. As bebidas lácteas foram submetidas ao teste de aceitação sensorial e intenção de compra. As formulações 1 (20% de soro lácteo e 4% de FOS) e 3 (20% de soro lácteo e sem adição de FOS) foram selecionadas por apresentarem os maiores índices de aceitabilidade pelos avaliadores e melhores médias para os atributos sabor, aroma, consistência, avaliação global e intenção de compra. Estas formulações foram submetidas à análise de composição centesimal e avaliação da estabilidade quanto ao pH, acidez e contagem de bactérias ácido lático nos tempos 0, 7, 14, 21 e 28 dias de estocagem refrigerada. As formulações apresentaram boa estabilidade quanto ao pH, acidez e atendeu a contagem mínima de 108 UFC para bactérias ácido lático, se considerado 100ml do produto. Deste modo, a bebida láctea fermentada sabor pitanga elaborada nas condições deste estudo apresentou-se como um produto viável tecnologicamente e com potencial de produção pela indústria de produtos lácteos funcionais.

A banana tem sido comumente indicada como uma boa fonte de frutooligossacarídeos (FOS), que são considerados componentes funcionais de alimentos. Contudo, diferenças significantes em suas quantidades têm sido referidas na literatura. Portanto, uma parte do trabalho foi destinada à identificação e quantificação de FOS durante o amadurecimento de cultivares de bananas pertencentes aos grupos genômicos mais comumente cultivados no Brasil. Considerando as diferenças de cultivar, estágio do amadurecimento e metodologia usada para análise de FOS, os conteúdos dos açúcares foram analisados por cromatografia líquida de alta performance (HPAEC-PAD) e cromatografia a gás (CG-MS). Uma pesquisa inicial entre oito cultivares no estágio maduro, mostrou acúmulo de 1-cestose, primeiro membro da série de FOS, em todas elas (quantidades entre 297 e 1600 &#181;g/g M.S). A nistose, o segundo membro, foi detectado somente na cultivar Prata. Com bases nestes dados, foram escolhidas cinco cultivares, para que fossem analisadas durante todo o amadurecimento. Os resultados mostraram uma forte correlação entre a chegada a um nível específico de sacarose (~200 mg/g M.S) e a síntese de 1-cestose. Em uma segunda fase, os níveis de sacarose e FOS total foram quantificados em diferentes fases de amadurecimento de banana Prata, armazenada em temperatura ambiente e em baixa temperatura. As supostas enzimas envolvidas em sua síntese também foram avaliadas. Para explorar a possibilidade da invertase ser responsável pela atividade de frutosiltransferase em banana, foi medido o efeito do inibidor Piridoxal HCl, os níveis de concentração do substrato e as atividades de hidrólise e transglicosilação, e o efeito do tempo no estudo cinético da enzima. A baixa temperatura atrasou todos os eventos analisados por 15 dias e os níveis de sacarose tiveram um pequeno aumento, porém constante, enquanto a banana estava armazenada ao frio, e uma rápida elevação no final do amadurecimento. Foi detectado FOS total desde o primeiro dia pós-colheita, enquanto que a 1-cestose permaneceu indetectável até os níveis de sacarose atingirem aproximadamente 200 mg/g M.S., em ambos os grupos. Os níveis de sacarose e FOS total foram ligeiramente maiores em bananas armazenadas em baixas temperaturas do que em frutos controle. Em ambas as amostras os níveis de FOS total foram maiores que de 1-cestose. Os perfis de carboidratos por HPLC e TLC sugeriram a presença de neocestose, 6-cestose e bifurcose. A enzima supostamente responsável pela atividade de transglicosilação em banana parece ser a invertase. Contudo, os altos níveis de sacarose encontrados em banana armazenadas em baixa temperatura, poderiam ser resultado de várias mudanças de enzimas degradativas e biossíntéticas, como sacarose-sintase (SuSy), sacarose-fosfato-sintase (SPS), invertase e outras, uma vez que a sacarose possui um papel central, direta ou indiretamente, em diversas vias do metabolismo de carboidrato em banana. Assim, na última parte do trabalho foram analisados o acúmulo de sacarose e a síntese e atividade de enzimas sintéticas, hidrolíticas e fosforolíticas, importantes no metabolismo de amido-sacarose, durante o amadurecimento de banana Prata nos dois tratamentos. A baixa temperatura não danificou os frutos, aumentando a vida de prateleira deles. As amostras do frio apresentaram pequeno aumento no nível de degradação de amido e um acréscimo de 20 % na sacarose acumulada durante o amadurecimento. Foi verificado o atraso na produção de etileno, CO2, e no início de degradação de amido durante o acondicionamento ao frio, concomitante ao atraso no pico de atividade de &#945;-amilase. O atraso no climatério também manteve alta a atividade e síntese protéica de SuSy durante o armazenamento a frio, que declinaram após a retirada do frio, como no controle. As enzimas &#946;-amilase, fosforilase (forma citosólica e plastidial) e SPS reagiram positivamente, sofrendo uma indução positiva na síntese e atividade enzimática durante o armazenamento ao frio, que poderia ser parte do mecanismo necessário para os maiores níveis de açúcares e para o processo de tolerância do fruto à baixa temperatura. / Banana has been currently indicated as a good source of fructooligosaccharides (FOS), which are considered to be functional components of foods. However, significant differences in their amounts in bananas have been observed in the literature. So, a part of this work aims to identify and quantify FOS during ripening in different banana cultivars belonging to the most common genomic groups cultivated in Brazil. Considering that these differences can be due to cultivar, stage of ripening, and the methodologies used for FOS analyses, sugar contents were analyzed by high performance anion exchange chromatography pulsed amperiometric detection (HPAEC-PAD) and gas chromatography- mass spectrometry (GC-MS). An initial screening of eight cultivars in a full-ripe stage showed that 1-Kestose, the first member of the FOS series (amounts between 297 and 1600 &#181;g/g of D.M), was accumulated in all of them. Nystose, the second member, was detected only in Prata cultivar. Five of the cultivars were analyzed during ripening, and a strong correlation could be established with a specific sucrose level (~200 mg/g of D.M.), which seems to trigger the synthesis of 1-Kestose. In a second part of this work, the levels of sucrose and total-FOS were quantified in different phases of banana Prata ripening stored at ambient and low temperature. The supposed enzymes involved in their synthesis were also evaluated. To explore the possibility that invertase could be responsible for the fructosyltransferase activity in banana, we measured the effect of the inhibitor Pyridoxal HCl, the level of substrate concentration on both hydrolyze and transglycosylase activity in the same protein extract and the effect of time on kinetic study of the enzyme. The cold temperature delayed all the analyzed events for 15 days and sucrose levels increased low, but constantly, while banana were stored at low temperature and had a burst when it increased. Total-FOS were detected in the first days after harvest, while 1-kestose remained undetectable until the sucrose levels were around 200 mg.g (dry weight), in both groups. Total-FOS and sucrose levels were higher in banana stored at low temperature than in control. In both samples total-FOS levels were higher than 1-kestose. The carbohydrate profiles by HPLC and TLC suggest the presence of neokestose, 6-kestose and bifurcose. The enzyme supposed to be responsible for the transglycosilation activity in banana, seems to be an invertase. However, the higher sucrose levels found in banana stored at low temperature could be result of several changes in biosynthetic and degradative enzymes, such sucrose-synthase, sucrose-phosphate-synthase, invertase and others, once that sucrose plays a central role in a lot of direct and indirect carbohydrate pathways in banana fruits. So, in the last part of this work, we analyzed the sucrose accumulation and synthesis and activity of synthetic, hydrolytic and phosphorolytic enzymes that are important in the starch-sucrose metabolism during ripening of banana Prata stored at ambient and low temperature. The levels of starch degradation and sucrose accumulation (around 20% over) showed high levels in cold fruits as compared with control, during the ripening. The cold temperature delayed the ethylene and CO2 production, and the beginning of the starch degradation, concomitantly with a delay in the profile of &#945;-amylase synthesis and activity. The late climateric also maintained the high synthesis and activity of SuSy during the cold storage that decreased just after ending the cold exposure. The &#946;-amylase, phosphorylase (plastidial and citossolic forms) and the SPS enzymes showed a positive induction in the both activity and synthesis of protein during the cold storage. It could be important to the higher sugars levels showed at low temperature and that could contribute to the process of cold resistance in banana fruit.

Orientadores: Marcia Regina Braga, Marcia Maria Camargo de Morais / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-26T04:21:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Galvao_DaianeFelbergAntunes_D.pdf: 15313845 bytes, checksum: aa218f685858df886eb7062bfe4337dc (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: Fruto-oligossacarídeos (FOS) são frutanos de baixo peso molecular produzidos por microorganismos. O interesse em FOS vem aumentando uma vez que eles são considerados ingredientes funcionais benéficos à saúde humana. Com o objetivo de analisar como a produção de FOS e a composição da parede celular de fungos filamentosos é afetada pela fonte de carbono, os fungos Fusarium solani (URM 3338) e Neocosmospora vasinfecta (URM 3329) foram cultivados em meios contendo cinco fontes de carbono diferentes (sacarose, inulina, glucose, frutose ou glucose mais frutose, todos a 1%) e coletas foram realizadas aos 5, 10 e 15 dias de crescimento. A partir do meio de cultivo filtrado foram analisados o pH, teores de açúcar total, açúcares redutores e proteínas, a presença de FOS e atividades enzimáticas invertásica e inulinásica. A partir do micélio, a biomassa foi quantificada e a parede celular foi isolada e sua composição em açúcares neutros, ácidos urônicos e quitina analisada. Foi avaliada também a expressão relativa de genes de síntese de parede celular b-1,3-glucano sintase e quitina sintases. Os dois fungos utilizaram todas as fontes de carbono crescendo nas diferentes condições. Atividade de hidrólise foi detectada no meio contendo sacarose ou inulina para o fungo F. solani, gerando glucose, frutose e fruto-oligossacarideos como produtos havendo utilização dos monossacarídeos. O micélio deste fungo apresentou alterações visíveis no crescimento em meio sólido apenas no meio com frutose, mas foi observada igual quantidade de quitina da parede celular deste fungo quando crescido por cinco dias em sacarose e inulina, mas em menor quantidade com relação aos demais meios. As análises de expressão relativa de genes mostraram indução do gene da b-1,3-glucano sintase e repressão do gene quitina sintase 5 em sacarose e inulina com relação a condição frutose. Estes dados sugerem que a alteração na composição da parede celular do F. solani pode ter relação com a secreção de enzimas nos meios sacarose e inulina. Para N. vasinfecta, quando crescido em sacarose foi observada atividade de transfrutosilação, com a liberação de glucose e síntese de 1-cestose (FOS) no meio. Transfrutosilação também foi observada no meio que teve inulina como fonte de carbono. O micélio deste fungo apresentou alterações visíveis em meio sólido nas condições frutose e inulina, sendo mais hialino do que nas demais condições. A quantidade de quitina na parede celular deste fungo crescido por cinco dias foi maior nas condições frutose e inulina com relação às demais. As análises de expressão relativa de genes mostraram indução dos genes de quitina sintase 4 e 5 nestas duas condições em relação à sacarose. A partir dos resultados, pode-se concluir que as fontes de carbono oferecidas foram utilizadas pelos fungos, que as mesmas afetaram a composição de açúcares da parede celular e a expressão de genes de síntese de componentes da parede e que estes fungos são promissores para a produção de FOS, pois possuem enzimas que hidrolisam a inulina, além de enzimas que sintetizam oligossacarídeos a partir de sacarose por transfrutosilação / Abstract: Fructooligosaccharides (FOS) are low molecular weight fructans produced by microbes and plants. Interest in FOS has been increasing since they are considered as functional food ingredients with benefical effects in human nutrition. With the aim of examining how the production of FOS and the composition of the cell wall of filamentous fungi are affected by the carbon source, Fusarium solani (URM 3338) and Neocosmospora vasinfecta (URM 3329) were cultured in media containing five different carbon sources (sucrose, inulin, glucose, fructose or glucose plus fructose) and samples were taken at 5, 10 and 15 days of growth. From the filtered culture medium, pH, total carbohydrates, reducing sugars and proteins, the presence of FOS and inulinase and invertase activities were analyzed. Mycelium biomass was measured and the cell wall was isolated and its composition in neutral sugars, uronic acids and chitin analyzed. The expression of b-1,3-glucan synthase and chitin synthase genes was also evaluated. Both fungi utilized all the carbon sources for growing. In sucrose- and inulin-containing media, hydrolytic activity was detected in F. solani generating glucose, fructose and FOS as products. When grown on solid culture media, visible changes were observed in mycelium of this fungus only in fructose, but the amount of chitin in the cell wall was higher in the sucrose and inulin-containing media when compared to other carbon sources. The expression b-1,3-glucan synthase gene was induced and chitin synthase 5 gene repressed on sucrose and inulin media. N. vasinfecta showed transfructosilation activity when was grown in sucrose, with release of glucose and synthesis of 1-kestose (FOS) in the culture medium. Transfructosilation was also observed in the inulin-containing medium. The mycelium showed visible changes when the fungus was cultured in solid medium with fructose or inulin as carbon sources. The amount of chitin in the cell wall of this fungus when grown for five days in inulin or fructose was higher in comparison to other carbon sources. The analysis of gene expression showed induction of chitin synthase 4 and 5 genes in these two conditions in relation to sucrose. From the results it can be concluded that the carbon sources affected growth, enzymic activity, composition of the cell wall and gene expression in F. solani and N. vasinfecta, and that these fungi are promising organisms for FOS production since they secrete enzymes that hydrolyze inulin or synthesize oligosaccharides from sucrose by transfructosylation / Doutorado / Biologia Celular / Doutora em Biologia Celular e Estrutural

Orientador: Gláucia Maria Pastore / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-21T19:51:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Scheid_MarleneMariaAmaral_D.pdf: 2067279 bytes, checksum: 6ec78155a94879fe6581b82a7478c2e9 (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: Os objetivos deste estudo foram avaliar as alteracoes fisicas e o conteudo de FOS e acucares nas raizes de yacon fresco armazenadas e verificar se a ingestao diaria, por nove semanas de yacon liofilizado (YL) contendo 7,4 g de FOS altera a motilidade intestinal, perfil glicemico e lipidico, a ingestao alimentar e sistema imunologico de idosos frequentadores da Universidade Aberta da Terceira Idade.A longevidade da populacao humana tem aumentado em todo mundo e esta associada a doencas e alteracoes no sistema imunologico, no metabolismo glicemico, lipidico e na motilidade intestinal. O uso de prebioticos tem demonstrado eficacia contra condicoes patologicas, comuns na populacao idosa, como doencas cardiacas, metabolicas e alteracoes intestinais. Yacon (Smallanthus sonchifolius) uma planta originaria dos Andes, e reconhecida pelo potencial prebiotico devido a alta concentracao de frutooligossacarideos (FOS). Para avaliar as alteracoes fisicas e mudancas no teor de acucar e FOS, as raizes de yacon fresco foram armazenadas a temperatura ambiente (25oC), e em geladeira (4oC) durante 31 dias. Glicose, frutose, sacarose e FOS de cada amostra foram extraidas com agua e analisados por cromatografia de ions em um sistema Dionex ICS-5000. Setenta e dois idosos, media de idade 67,11 ¡Ó 6,11 idade, foram estudados durante 9 semanas em um estudo duplo-cego placebo-controlado. Eles foram aleatoriamente divididos em grupo experimento, que recebeu 18g de YL contendo 7,4 g FOS e grupo placebo, que recebeu 12g de maltodextrina. O estado nutricional foi realizado antes e apos 9 semanas de intervencao atraves da avaliacao do consumo alimentar, antropometrica e bioquimica. O habito intestinal foi avaliado antes e apos a intervencao atraves de um questionario, contendo informacoes sobre frequencia evacuatoria, esforco para evacuar, dor a evacuacao, sensacao de evacuacao incompleta, dores abdominais, tempo gasto para iniciar a evacuacao, tipo de auxilio para evacuacao, tentativas falhas/dia e duracao da constipacao. A avaliacao da funcao imune, realizada antes e apos 9 semanas foi feita pelas dosagens de citocinas (IL-1¿Ñ, IL-1£], IL-2, IL-4,IL6, IL-8, IL10, TNF- ?, INF-?). O estudo revelou que raízes de yacon têm elevado conteúdo de FOS (74% em massa seca) e durante o armazenamento o teor FOS reduz-se nas raízes armazenadas a 4°C e a 25°C, sendo menor no armazenamento em geladeira (4º C). Além disso, durante o armazenamento, tubérculos de yacon fresco se deterioram, tornando-se murchos e desidratados. A ingestão diária de YL com 7,4 g de FOS por 9 semanas diminuiu significativamente (4,6%) a glicemia sanguínea (p = 0,013), mas não reduziu a concentração de lipídios séricos em idosos. A dose dada foi limitada para melhorar o trânsito intestinal, e não causou inchaço, flatulência ou desconforto intestinal. Idosos de ambos os grupos apresentavam adequado estado nutricional e adequada função imunológica antes da intervenção. Os idosos que consumiram YL mostraram um decréscimo significativo nos níveis de IL-1? (p < 0,001) e quando ajustado para idade e massa gorda, houve redução significativa de 54,6% na IL-6 (p = 0,039) quando comparado com o grupo placebo. Nosso estudo apresentou um elevado nível de participação (97,3%). Nossos dados indicam que raízes de yacon são consideradas uma fonte potencial de FOS, é recomendável que sejam armazenado à 4º C e consumidas até o décimo sétimo dia pós-colheita. YL foi bem aceito pelos idosos, é um produto de fácil armazenamento e quando consumido diariamente melhora o perfil glicêmico e a resposta imunológica, entretanto não podemos afirmar que se associa à melhora do perfil lipídico e do hábito intestinal de idosos / Abstract: The aim of this study was to evaluate the physical changes and the changes of FOS and sugar content in fresh yacon roots post- harvest and to verify if the daily intake for 9 weeks of freeze-dried powdered yacon (FDY) containing 7.4 g of FOS could alter bowel habit, affect glycaemic and lipid metabolic profile, the dietary intake and the immune system of non-institutionalised elderly.Human longevity has increased in many countries and is associated with diseases and changes in the immune system and the metabolism of glucose, lipids, and intestinal transit. The use of prebiotics has demonstrated efficacy against pathological conditions that are common in the elderly, including heart disease, inflammatory and metabolic disease and intestinal dysmotility. Yacon (Smallanthus sonchifolius) is a plant originating from the Andes, which is recognised for its prebiotic potential due to its high concentration of fructooligosaccharides (FOS). To evaluate the physical changes and changes in sugar and FOS in fresh yacon roots stored under room temperature and chilled conditions during 31 days, the glucose, fructose, sucrose and FOS in each sample were extracted with water and analysed in an Ion Chromatograph Dionex Model ICS-5000. Seventy two elderly, (mean age 67.11 ± 6.11 years), were studied for 9 weeks in a double- blind placebo-controlled experiment. They were randomly assigned to either the supplemented group, receiving 18g FDY containing 7.4 g of FOS and the placebo group, receiving 12g Maltodextrin. Anthropometric measurements, intestinal transit, blood samples, clinical analyses, dietary intake and serum cytokine levels were determined at the start and at the end of the experiment. The study revealed that yacon roots have a good content of FOS, and that the FOS content of yacon root stored at 4°C decreased, but to a lesser extent than that stored at 25°C. Besides this, during storage, fresh yacon tubers deteriorated in appearance where they became withered and dried. A daily intake of FDY containing 7.4 g FOS for 9 weeks produced a significant effect in decreasing mean serum glucose (p = 0.013) while was incapable of reducing serum lipid concentration in the elderly. The dose given was limited in order not to adversely affect intestinal transit. It did not cause bloating, flatulence or intestinal discomfort. The elderly of both groups were well-nourished with an adequate immune function. Comparative analyses of variables between the 2 groups and the 2 time showed significant decrease on IL-1? (p < 0,001). When adjusted for age and fat mass the production of IL-6, in FDY-supplement group has a significant decrease of 54, 6% compared to that of the placebo group (p = 0.039).Our study had a high level of participation being 97.3%. Our data indicate that yacon roots are a potential source of FOS, and that it is recommended that yacon should be stored at 4oC and consumed before 17 days post-harvest. Freeze-dried powdered yacon was well accepted and when consumed daily had beneficial effects on serum glucose and on the immune system of the elderly / Doutorado / Ciência de Alimentos / Doutora em Ciência de Alimentos