A presenÃa dos agrotÃxicos à cada vez mais preocupante no Brasil visto que entre 2007 e 2012, o volume de defensivos (considerando apenas o princÃpio ativo) aplicado nas lavouras cresceu 14 %. O uso descontrolado desses compostos tem oferecido riscos a trabalhadores e moradores das regiÃes do agronegÃcio. Uma pesquisa realizada por um grupo da Universidade Federal do CearÃ, mostrou que em 23 amostras de Ãgua da regiÃo do perÃmetro irrigado do baixo Jaguaribe, coletadas em diferentes localidades e analisadas por cromatografia lÃquida, todas apresentaram a presenÃa de algum agrotÃxico, destacando-se o carbaril e o carbofurano como os mais detectados. Um estudo constatou anormalidades cromossÃmicas em cÃlulas da medula Ãssea de indivÃduos expostos a pesticidas na regiÃo, o que reforÃa a necessidade de desenvolvimento de mÃtodos bioanalÃticos capazes de detectar pesticidas em amostras biolÃgicas, para que essa exposiÃÃo possa ser monitorada pelas autoridades competentes. Baseado nisso um mÃtodo foi desenvolvido para anÃlise de carbaril e carbofurano, usando um cromatÃgrafo a gÃs equipado com detector de massas, em que foi monitorado o sinal analÃtico do agrotÃxico e de seus respectivos produtos de degradaÃÃo tÃrmica, degradaÃÃo essa ocorrida injetor do cromatÃgrafo. Um estudo para determinaÃÃo da melhor velocidade linear para o mÃtodo foi realizado com a construÃÃo do diagrama de Van Deemter, sendo determinada como Ãtima, a velocidade de 50,5 cm s-1. O preparo da amostra foi realizado com a precipitaÃÃo das proteÃnas do plasma seguida de microextraÃÃo em fase sÃlida no modo headspace (MEFS-HS) do sobrenadante; para otimizaÃÃo da extraÃÃo foi realizado planejamento fatorial 22 com componente central, em 3 fibras com caracterÃsticas diferentes. A fibra Polidimetilsiloxano/Divinilbenzeno (PDMS/DVB) de 65Âm mostrou uma maior afinidade com os analitos, sendo determinada como condiÃÃes Ãtimas o tempo de 40 min. de extraÃÃo com NaCl 30 % p/v de forÃa iÃnica e 110 ÂC de temperatura; o pH 5,5, agitaÃÃo de 1000 rpm e vial de 40 mL foram mantidos constantes. Foi validado um mÃtodo para determinaÃÃo quantitativa apenas para o carbaril, sendo esse monitorado pelo sinal do 1-naftol. A % de 1-naftol produzido pela degradaÃÃo tÃrmica do carbaril, nas condiÃÃes de MEFS e no CG-EM, foram respectivamente de 8% determinado por RMN e 94 % determinado pelo sinal gerado no detector EM. A seletividade foi avaliada na matriz de plasma sanguÃneo para amostras normais, lipÃmica e hemolisada, sendo o mÃtodo bem seletivo. A faixa linear de trabalho foi de 12 a 180 Âg L-1; utilizando o mÃtodo de superposiÃÃo da matriz com a utilizaÃÃo do pirimicarbe como padrÃo substituto, a linearidade da curva de calibraÃÃo foi determinada pelo valor do coeficiente de correlaÃÃo (R = 0,999), sendo realizado um estudo mais aprofundado da linealidade. Os valores do limite de detecÃÃo e quantificaÃÃo foram de 3,0 e 12,0 Âg L-1, o que demonstra que pequenas concentraÃÃes podem ser analisadas pelo mÃtodo; a precisÃo e exatidÃo intra e inter corrida foram todos dentro do recomendado pela resoluÃÃo da AgÃncia Nacional de VigilÃncia SanitÃria Brasileira n 27/2012, menores que 15 % para concentraÃÃes mÃdias e altas e, menores que 20 % para baixas concentraÃÃes. Amostras de 10 trabalhadores da regiÃo foram analisadas, porÃm nÃo foi detectada presenÃa de carbaril e carbofurano no plasma desses indivÃduos. / The presence of pesticides is increasing concern in Brazil since 2007 to 2012, the volume of pesticides (considering only the active ingredient) applied to the crops grew 14 %. The uncontrolled use of these compounds has offered risks to workers and residents of the areas of agribusiness. A survey conducted by a group of Federal University of CearÃ, showed that in 23 samples of water from the irrigated perimeter region of low Jaguaribe, collected at different locations and analyzed by liquid chromatography, all showed the presence of some pesticides, highlighting the carbaryl and carbofuran as the most detected. One study found chromosomal abnormalities in bone marrow cells of individuals exposed to pesticides in the region, which reinforces the need to develop bioanalytical methods able to detect pesticides in biological samples, for which exposure can be monitored by competent authorities. Based on that a method was developed for analysis of carbaryl and carbofuran, using a gas chromatograph equipped with mass detector, it was monitored the analytical signal of pesticides and their respective products of thermal degradation, degradation that occurred gun chromatograph. A study to determine the appropriate line speed for the method was carried out with the construction of the Van Deemter diagram, being determined as great as the speed of 50.5 cm s-1. Sample preparation was carried out with the precipitation of the plasma proteins microextraction followed by solid phase in the headspace (HS-SPME) of the supernatant; to extract optimization was performed factorial design with central component 22 in three fibers having different characteristics. The Polydimethylsiloxane/Divinylbenzene fiber (PDMS/DVB) of 65 μm showed a higher affinity for analytes and determined as optimum conditions the time of 40 min. extraction with NaCl 30 % w/v of ionic strength and temperature of 110 ÂC; pH 5.5, stirring speed of 1000 rpm and 40 ml vial were kept constant. A method for quantitative determination has been validated only for carbaryl, making monitored by signal 1-naphthol. The % 1-naphthol produced by thermal degradation of carbaryl in the conditions of SPME and GC-MS were respectively determined by NMR 8 % and 94 % as determined by the generated signal detector. The selectivity was evaluated in blood plasma matrix for normal, hemolyzed, and lipemic samples, the highly selective method. The linear response range was 12-180 μg L-1; using the matrix method of superposition using the substitute pattern as pirimicarb, the linearity of calibration curve was determined by the value of the correlation coefficient (R = 0.999), being conducted further study of the linearity. The values of detection and limit of quantification were 3.0 and 12.0 μg L-1, demonstrating that small concentrations can be analyzed by the method; the precision and accuracy intra and inter race were all within the recommended resolution by the National Sanitary Surveillance Agency No. 27/2012, less than 15% for medium to high concentrations and lower than 20 % for low concentrations. Samples of 10 workers in the region were analyzed, but was not detected presence of carbaryl and carbofuran in plasma of these individuals.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / The eggs are of great nutritional value. Its biochemical composition indicates the source of proteins, lipids, vitamins and minerals. However, undesirable chemical compounds can form part of this constitution. The pesticides, when applied irregularly, can represent a serious health risk to consumers if detected above the maximum residue limits, can be identified in egg white and yolk. The objective of this study was to develop and to validate an analytical method for matrix solid phase dispersion and gas chromatography coupled with mass spectrometry for determination of atrazine, pirimicarb, lindane, permethrin, deltamethrin, cypermethrin, ethion, bifenthrin and alachlor in chicken eggs (Gallus gallus domesticus) marketed in the city of Aracaju-SE, Brazil. Among the sorbents were tested: silica, neutral alumina, Florisil® and C18. The various combinations matrix/dispersant/co-column were analyzed. The system: matrix of lyophilized egg (0,25 g)/dispersant Florisil® (1,5 g)/auxiliary column C18 (0,5 g) was more efficient. The acetonitrile (10 mL) was chosen as the eluting solvent. The recoveries (n = 3) ranged from 69,6 a 103,8% with relative standard deviation ranging from 16,2 a 45,5%. The validation of the analytical method was performed through the following parameters: the selectivity, it s showing that the method is selective for all pesticides; the linearity, in terms of linear coefficient of the calibration curve, above 0,99 for all pesticides, for a given concentration range from 0,01 to 2,0 μg g-1; the sensibility, with the pesticide bifenthrin as the more sensitive and less sensitive to cypermethrin; the limits of detection and quantification limits in the intervals of 0,003 to 0,015 μg g-1 and 0,01 to 0,05 μg g-1, respectively; the recovery (n = 3), to levels 0,5, 1,0 and 1,5 μg g-1 ranged from 61,6 to 95%; the accuracy in terms of relative standard deviation (RSD) in the range of 0,13 to 29,92%; and application in real samples that showed in one of samples the pesticide bifenthrin in a concentration of 0,004 μg g-1, below the limit of quantification (<LQ). Therefore the union of technical MSPD-GC/MS provided a quick, easy and efficient extraction for determination of selected pesticides in chicken eggs. / O ovo é um alimento de grande valor nutritivo. Sua composição bioquímica o indica como fonte de proteínas, lipídios, vitaminas e minerais. No entanto, compostos químicos indesejáveis podem fazer parte desta constituição. Os pesticidas, quando aplicados de forma irregular, podem representar um sério risco à saúde dos consumidores se detectados acima dos limites máximos de resíduos, podendo ser identificados na gema e na clara do ovo. O objetivo desse trabalho foi desenvolver e validar um método analítico por dispersão da matriz em fase sólida e cromatografia em fase gasosa acoplada a espectrometria de massas para determinação de atrazina, pirimicarbe, lindano, permetrina, deltametrina, cipermetrina, etiona, bifentrina e alacloro em ovos de galinha (Gallus gallus domesticus) comercializados na cidade de Aracaju-SE, Brasil. Dentre os sorventes, foram testados: sílica, alumina neutra, Florisil® e C18. As diversas combinações matriz/dispersante/co-coluna foram avaliadas. O sistema: matriz de ovo liofilizado (0,25 g)/dispersante Florisil® (1,5 g)/coluna auxiliar C18 (0,5 g), foi o mais eficiente. A acetonitrila (10 mL) foi escolhida como solvente de eluição. As recuperações (n = 3) variaram de 69,6 a 103,8%, com desvio padrão relativo na faixa de 16,2 a 45,5%. A validação do método analítico foi realizada através dos parâmetros: seletividade, mostrando que o método é seletivo para todos os pesticidas; linearidade, em termos de coeficiente linear da curva analítica, superiores a 0,990 para todos os pesticidas, numa dada faixa de concentração de 0,01 a 2,0 μg g-1; sensibilidade, apresentando o pesticida bifentrina como o mais sensível e a cipermetrina como menos sensível; limites de detecção e limites de quantificação, nos intervalos de 0,003 a 0,015 μg g-1 e 0,01 a 0,05 μg g-1, respectivamente; exatidão (n = 3), para os níveis 0,5, 1,0 e 1,5 μg g-1 variaram entre 61,6 a 95%; precisão, em termos de desvio padrão relativo (DPR) na faixa de 0,13 a 29,92%; e aplicação em 8 amostras reais, que apresentou a identificação do pesticida bifentrina em uma das amostras na concentração de 0,004 μg g-1, abaixo do limite de quantificação do método. Portanto a união das técnicas DMFS-CG/EM proporcionou uma rápida, fácil e eficiente extração para determinação dos pesticidas selecionados em ovos de galinha.

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A preocupação com os danos provocados à saúde do trabalhador rural e ao meio ambiente devido ao uso indiscriminado de agrotóxicos tem aumentado nos últimos anos. O uso generalizado e intensivo destas substâncias tem gerado diversos problemas relacionados à saúde pública e ao desequilíbrio ambiental, incluindo: intoxicações de agricultores, contaminação de alimentos, água e solos. O tomate é hoje, uma hortaliça bastante conhecida e de elevado consumo no mundo. Sua cultura é bastante afetada por quebras de rendimento e depreciação da qualidade de matéria- prima, em razão da ocorrência de doenças, pragas e estresses abióticos. Apesar da preocupação com o monitoramento dos resíduos de agrotóxicos nos alimentos, poucas metodologias analíticas podem alcançar resultados de alta qualidade simultaneamente para uma gama extensiva de agrotóxicos. No presente estudo, foi desenvolvida e validada a metodologia de análise de multirresíduos QuEChERS (quick, easy, cheap, effective, rugged, and safe) para quantificação de resíduos de agrotóxicos em tomate. Este método provê resultados de forma rápida, fácil, com custo acessível e com alta qualidade. Foram analisados agrotóxicos utilizados principalmente no controle de insetos, sendo: buprofezina, carbofurano, \'alfa\'-endossulfam, \'beta\'-endossulfam, sulfato de endossulfam e monocrotofós. Para isso, realizou-se a fortificação do tomate, previamente homogeneizado, com soluções contendo os agrotóxicos em 3 níveis de fortificação (0,0625; 0,25 e 1,00 mg/Kg). A purificação dos extratos foi realizada através de clean-up dispersivo, e em seguida os extratos foram analisados por CG-EM modo SIM. Neste estudo avaliaram-se os seguintes parâmetros de validação do método: linearidade da curva analítica, sensibilidade, limite de detecção (LD), limite de quantificação (LQ), o efeito matriz, bem como a precisão e a exatidão (em termos de percentual de recuperação). A faixa linear de concentração das curvas analíticas situou-se entre 0,25 a 4,0 ng.\'mü\'L-1 com valores de r2 maiores que 0,99 (na matriz). A técnica CG-EM modo SIM promoveu a quantificação (critérios de recuperação entre 70 e 120% e valores de CV% menores que 20%) de todos os agrotóxicos estudados. Portanto, conclui-se que o método mostrou-se adequado às análises multirresíduos dos agrotóxicos em tomate, apresentando sensibilidade e seletividade adequadas, e todos os parâmetros de validação encontram-se de acordo com os limites sugeridos para validação de métodos cromatográficos. Foram coletadas amostras (n=33) em varejões na cidade de Piracicaba e os níveis residuais de agrotóxicos apresentaram-se abaixo dos limites de detecção para os produtos analisados. Os produtos acefato, deltametrina, difenoconazole e fenpropatrina foram avaliados no sistema CG-EM e não apresentaram sensibilidade e seletividade nas condições cromatográficas aplicadas. A implementação de novos métodos cromatográficos para análise de resíduos de agrotóxicos em alimentos devem ser fomentados para contribuir com o monitoramento eficiente, visando avaliar a qualidade e segurança dos alimentos consumidos pela população, caracterizar as fontes de contaminação e proporcionar uma avaliação quanto ao uso inadequado e não autorizado dos agrotóxicos / The concernment about the damage caused to the health of rural workers and the environment due to indiscriminate use of pesticides has increased in recent years. The commonly and intensive use of these substances has created several problems related to public health and environmental disequilibrium, including poisoning of farmers, contamination of food, water and soil. Nowadays, the tomato is a well known vegetables and high consumption in the world. Its culture is highly affected by loss of yield and depreciation of the quality of raw material, due to the occurrence of diseases, pests and abiotic stresses. Considering the concernment about the monitoring of pesticide residues in food, few analytical methods can achieve high quality results for both a wide range of pesticides. In this study, was developed and validated the methodology of multiresidue analysis QuEChERS (quick, easy, cheap, effective, rugged, and safe) for quantification of residues of pesticides in tomatoes. This method provides results quick, easy, inexpensive and high quality. Were analyzed mainly pesticides used to control insects, are: buprofezina, carbofuran, \'alfa\'-endossulfam, \'beta\'- endossulfam, sulphate endossulfam and monocrotophos. Then, performed a spiking of tomatoes homogenized previously, with solutions containing pesticides, in 3 of fortification levels (0.0625, 0.25 and 1.00 mg/kg). The purification of the extracts was performed by dispersive clean-up, and then the extracts were analyzed by GC-MS using SIM mode. This study evaluated the following parameters for validation of the method: linearity, sensitivity, limit of detection (LOD), limit of quantification (LOQ), matrix effect, precision and accuracy (in terms of percentage of recovery). The linear range of concentration of the analytical curves was between 0.25 to 4.0 ng.\'mü\'L-1 with r2 values of greater than 0.99 (in the matrix). The technique GC-MS SIM mode promoted quantification (criteria of recovery between 70 and 120% and RSD% values of less than 20%) of all pesticides studied. Therefore, concluded that the method proved to be appropriate for multiresidue analysis of pesticides in tomatoes, showing sensitivity and selectivity adequate, and all parameters of validation are according with the limits suggested for validation of chromatographic methods. Samples were collected (n = 33) in the Piracicaba city in local market and the levels of pesticide residues were below the limits of detection for the products analyzed. The products acephate, deltamethrin, difenoconazole and fenpropathrin were evaluated in the GC-MS and showed no sensitivity and selectivity in the chromatographic conditions applied. The implementation of new chromatographic methods for analysis of pesticide residues in food should be encouraged to contribute to efficient monitoring to evaluate the quality and safety of food consumed by the population, identify the sources of contamination and provide an assessment as to the misuse and use unauthorized pesticides

Macroalgas vermelhas da espécie Bostrychia radicans (Rhodomelaceae) foram coletadas em diferentes ecossistemas de Ubatuba, litoral norte do Estado de São Paulo, mais especificamente nos costões rochosos da Praia Dura e no manguezal do Rio Escuro. Os extratos e frações obtidos dos espécimes, provenientes das duas regiões, expressaram diferentes respostas quando avaliadas as atividades tripanocida, leishmanicida, antitumoral, antifúngica e citotóxica. Estes resultados nos levaram a inferir que há uma possível relação entre as variações ambientais e a produção de metabólitos secundários biologicamente ativos nesta espécie. Concomitantemente ao estabelecimento do potencial biológico de extratos e/ou frações, foram realizadas avaliações comparativas do perfil químico da espécie B. radicans, coletada nos diferentes ecossistemas citados anteriormente. Através da comparação dos constituintes voláteis destas amostras, obtidos por microextração em fase sólida, foi possível observar diferenças significativas entre estas; sendo que a amostra proveniente dos costões apresentou uma maior diversidade de metabólitos. Em contrapartida, as análises comparativas dos constituintes apolares, realizadas por CG-EM, não revelaram diferenças significativas quanto à composição química da espécie. Com relação ao perfil cromatográfico das substâncias polares, obtido via CLAE, também foi observada semelhança quanto aos constituintes presentes em ambas as amostras. Ainda, a partir dos estudos químicos desta espécie foi possível o isolamento do colesterol e 4-hidroxi-N-(2-hidroxietil)-benzamida, além de outras substâncias isoladas em mistura, tais como: heptadecano, esqualeno, ácidos tetradecanóico e hexadecanóico, ésteres 9-octadecenoato e hexadecanoato de metila, os diterpenos trans-fitol e neofitadieno; além das substâncias aromáticas: 4-metoximetilfenol, 4-hidroxibenzaldeído, 4-hidroxibenzenoacetato de metila, 4-hidroximandelato de metila, 4-diidroxibenzenopropanoato de metila, hidroquinona, 4-hidroxibenzoato de metila, ácido 4-hidroxibenzenoacético e 4-formilcarbonilfenol. / Red macroalgae from Bostrychia radicans (Rhodomelaceae) species were collected in different ecosystems in Ubatuba, north littoral of São Paulo state, more specifically in Praia Dura rocky shores and Rio Escuro mangrove. The extracts and fractions obtained from specimens, of the two regions, expressed different responses when the trypanocide, leishmanicide, antitumoral, antifungic and citotoxic activities were evaluated. Based on these results, we could infer that there is a possible relation between the environmental variations and the production of secondary metabolites with biological activity, in this specie. At the same time, comparative analyses of chemical profiles of B. radicans from the different ecosystems were done in order to stabilish the influence of the habitat. The chemical profile of volatile compounds of B. radicans, obtained by solid phase microextraction, diverged significantly according to their habitat (mangrove or rocky shore) and the rocky shore specimens showed more variability of compounds. On the other hand, the chemical profile of apolar constituents, performed by GC-MS, were not significantly different in their midst. Concerning the chromatographic profile of polar constituents, obtained by HPLC, it was observed that these compounds were very similar. Moreover the chemical study of this species led to the isolation of cholesterol, and 4-hydroxy-N-(2-hydroxyethyl)-benzamide, and other constituents isolated together, like: heptadecane, squalene, tetradecanoic and hexadecanoic acids, methyl 9-octadecenoate and methyl hexadecanoate, trans-phytol e neophytadiene; behind the phenols: 4-metoxymethylphenol, 4-hydroxybenzaldehyde, methyl 4-hydroxybenzeneacetate, methyl 4-hydroxymandelate, methyl 4-dihydroxybenzenepropanoate, hydroquinone, methyl 4-hydroxybenzoate, 4-hydroxybenzeneacetic acid and 4-fomylcarbonyl-phenol.

Enteric (or typhoid) fever is a systemic infection mainly caused by Salmonella Typhi and Salmonella Paratyphi A. The disease is common in areas with poor water quality and insufficient sanitation. Humans are the only reservoir for transmission of the disease. The presence of asymptomatic chronic carriers is a complicating factor for the transmission. There are major limitations regarding the current diagnostic methods both for acute infection and chronic carriage. Metabolomics is a methodology studying metabolites in biological systems under influence of environmental or physiological perturbations. It has been applied to study several infectious diseases, with the goal of detecting diagnostic biomarkers. In this thesis, a mass spectrometry-based metabolomics approach, including chemometric bioinformatics techniques for data analysis, has been used to evaluate the potential of metabolite biomarker patterns for diagnosis of enteric fever at different stages of the disease. In Paper I, metabolite patterns related to acute enteric fever were investigated. Human plasma samples from patients in Nepal with culture-confirmed S. Typhi or S. Paratyphi A infection were compared to afebrile controls. A metabolite pattern discriminating between acute enteric fever and afebrile controls, as well as between the two causative agents of enteric fever was detected. The strength of using a panel of metabolites instead of single metabolites as biomarkers was also highlighted. In Paper II, metabolite patterns for acute enteric fever, this time focusing only on S. Typhi infections, were investigated. Human plasma from patients in Bangladesh with culture-positive or -negative but clinically suspected S. Typhi infection were compared to febrile controls. Differences were found in metabolite patterns between the culture-positive S. Typhi group and the febrile controls with a heterogeneity among the suspected S. Typhi samples. Consistencies in metabolite patterns were found to the results from Paper I. In addition, a validation cohort with culture-positive S. Typhi samples and a control group including patients with malaria and infections caused by other pathogens was analysed. Differences in metabolite patterns were detected between S. Typhi samples and all controls as well as between S. Typhi and malaria. Consistencies in metabolite patterns were found to the primary Bangladeshi cohort and the Nepali cohort from Paper I. Paper III focused on chronic Salmonella carriers. Human plasma samples from patients in Nepal undergoing cholecystectomy with confirmed S. Typhi or S. Paratyphi A gallbladder carriage were compared to non-carriage controls. The Salmonella carriage samples were distinguished from the non-carriage controls and differential signatures were also found between the S. Typhi and S. Paratyphi A carriage samples. Comparing metabolites found during chronic carriage and acute enteric fever (in Paper I) resulted in a panel of metabolites significant only during chronic carriage. This work has contributed to highlight the potential of using metabolomics as a tool to find diagnostic biomarker patterns associated with different stages of enteric fever.

Kyoto University (京都大学) / 0048 / 新制・課程博士 / 博士(工学) / 甲第16387号 / 工博第3468号 / 新制||工||1524(附属図書館) / 29018 / 京都大学大学院工学研究科都市環境工学専攻 / (主査)教授 田中 宏明, 教授 清水 芳久, 教授 伊藤 禎彦 / 学位規則第4条第1項該当

This paper is about food culture in Uppland under early iron age in Upplans, Sverige. Gas chromatography–mass spectrometry (GC-MS) was used to analysis the lipids that were extracted from archaeological potsherds from Påtåker Raä 62, Sollentuna, Uppland. The result of the lipid analysis shows content of aquatic animal products, terrestrial animal products, vegetables and indication of being heated. Based on these results and what is considered to be a normal diet during the Iron Age, it is possible to say that there are similarities. These results are also compared with three sites from Late Iron Age – Vendel 1:1, Vendel 28 and Tuna, to see if there are any similarities. The reason to choose three sites from Late Iron Age, and not Early Iron Age, is because there haven’t been done studies like this on material from the early Iron Age. Vendel 28 was the site that was most similar to Påtåker, when it comes to its enviorment with meadows and woods, and the ceramics application areas. / This study is part of the on going research of Påtåker Raä 62, Sollentuna, Oppland.

La production de lavande concoure au rayonnement de la région Rhône-Alpes. Les applications de l’huile essentielle (HE) de lavande reposent sur la culture de 3 espèces (L. aangustifolia, L. latifolia et L. stoechas et d’un hybride L. x intermedia) aux chémotypes marqués. Le genre Lavandula est un modèle idéal pour comprendre la structuration et l’origine de la diversité des composés organiques volatils (COV) en particulier des terpènes. Les lavandes ont l’avantage d’avoir une aire de distribution large avec des régions bioclimatiques différentes, un nombre d’espèces limité (39) ayant des caractéristiques morphologiques et écologiques variées. Pour caractériser la diversité des COV accumulés dans les espèces du genre et envisager leur évolution, nous avons analysé (GC-MS) les COV de 29 espèces (certaines pour la première fois). Comme souvent chez les plantes, la production de COV dans les inflorescences de lavande est soumise à une régulation spatio-temporelle. L'émission différentielle de COV au cours du temps chez L. angustifolia a été relevée par les agriculteurs qui ont observé une qualité d’HE différente suivant la maturité des inflorescences au moment de la récolte. Pour modéliser ces variations et les corréler avec des étapes du développement de la plante, nous avons analysé, au niveau chimique (GC-FID) et moléculaire (qPCR), les variations temporelles des principaux COV dans les feuilles et les inflorescences (plusieurs années et cultivars). En amont de ces recherches sur les COV du genre Lavandula, différent outils de bioinformatique ont été développés. En particulier, le module « MSeasy » qui permet d’automatiser le rapatriement de données de GC-MS. Ceci constitue un pré-requis pour utiliser la lavande comme modèle d’étude des COV chez les Lamiacées / The lavender production is of significant importance for the international visibility of the french Rhône-Alpes region. Uses of lavender essential oil (EO) are based on the growing of 3 species (L. angustifolia, L. latifolia, L. stoechas and an hybride L. x intermedia) with marked. The genus Lavandula is an ideal model for understanding the origin of the diversity of volatile organic compounds (VOCs), especially terpenes. Lavenders have the advantage of having a wide range of distribution areas with different bioclimatic regions, a limited number of species (39) with diverse morphological and ecological caracteristics. In order to characterize the diversity of the VOCs accumulated in the genus and consider their evolution, we have analyzed (GC-MS) the VOCS accumulated by 29 species (some for the first time). As often, in plants, the production of VOCs in the inflorescences of lavender is subject to spatial and temporal regulation. The differential emission of VOCs over time in L. angustifolia is a well known phenomenon for farmers who have observed a different quality of EO depending on the maturity of the inflorescences at harvest. To correlate these variations with stages of plant development, we have analysed the temporal variations of the main VOCs in leaves and inflorescences (several years and cultivars) at the chemical level (GC-FID) and the molecular level (qPCR). Upstream of this research on the genus Lavandula different bioinformatic tools have been developed. In particular, the module “MSeasy " which can automate GC-MS data retrieval. This is a prerequisite for using lavender in the future as a model study of VOCS in Lamiaceae

Orientador: Maria Aparecida Azevedo Pereira da Silva / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-22T10:21:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Biasoto_AlineCamaraoTelles_D.pdf: 2961321 bytes, checksum: 2144f2646383ead14df3703953f1a70a (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: O suco concentrado de caju apresenta grande potencial de mercado, mas tem sua receptividade prejudicada em decorrência da perda, por evaporação ou degradação, de compostos voláteis importantes para o aroma e sabor da bebida. Os objetivos desta pesquisa foram: conhecer a dinâmica da perda e formação de voláteis durante a concentração do suco de caju por evaporação, avaliar o impacto dessas alterações sobre o perfil sensorial da bebida ao longo do processo de concentração, e identificar a importância odorífera dos voláteis perdidos e formados. Suco fresco de caju (clone CCP76) foi concentrado de 10,3°Brix a 42,1°Brix em evaporador piloto tipo termo-sifão, operando em sistema fechado, com vácuo de 700mmHg e com vapor a 110oC. Ao longo do processo de concentração cinco amostras de suco foram recolhidas. Seus teores de sólidos solúveis foram de 11,8°Brix, 14,9°Brix, 20,2°Brix, 29,6°Brix e 42,1°Brix. Os voláteis do suco fresco e das cinco amostras de suco concentrado foram extraídos por método de enriquecimento dos vapores do headspace em armadilha contendo polímero poroso (Porapak®), procedendo-se duas horas de captura sob vácuo de 70mmHg, e eluição dos voláteis capturados em acetona. Os voláteis foram identificados por cromatografia gasosa-espectrometria de massas (CG-EM) e quantificados por padronização externa, utilizando-se 12 padrões de diferentes classes químicas. A importância odorífera dos voláteis presentes nos isolados do suco fresco e do suco concentrado a 42,1°Brix foi avaliada pela técnica de cromatografia gasosa-olfatometria (CG-O) Osme. O perfil sensorial do suco fresco e das cinco amostras de suco concentrado foi gerado pela técnica de Análise Descritiva Quantitativa (ADQ®). Os dados sensoriais foram analisados por ANOVA, Tukey (p=0,05) e Análise de Componentes Principais (ACP). Modelos preditivos gerados para avaliar a dinâmica da perda e formação de ésteres, terpenos, álcoois, aldeídos, cetonas e hidrocarbonetos ao longo da concentração do suco de caju, indicaram que logo na primeira etapa de concentração, quando o suco foi concentrado até 11,8°Brix, foram perdidos aproximadamente 95% dos terpenos, 85% dos ácidos e cerca de 50% das cetonas e aldeídos. Já na segunda etapa do processamento, quando a bebida foi concentrada até 14,9°Brix, foram perdidos mais de 90% dos ésteres inicialmente presente no suco fresco, 85% dos álcoois e 90% dos hidrocarbonetos. Quando o suco atingiu 20,2°Brix, o conteúdo de álcoois e principalmente de hidrocarbonetos passou a aumentar, sugerindo uma possível formação de voláteis dessas classes químicas nas etapas finais de concentração do suco. Alterações significativas no perfil sensorial ocorreram a partir da concentração do suco acima de 20,2°Brix, com destaque para o aumento na intensidade de aroma e sabor cozido, aroma e sabor passado, aroma e gosto doce e redução de aroma e sabor de caju fresco. A análise CG-olfatometrica e correlações entre os dados instrumentais e sensoriais identificaram os seguintes voláteis como marcadores potenciais da intensidade de aroma e sabor de caju fresco na bebida: isovalerato de metila, 2-metil-butanoato de etila, butanoato de etila, isovalerato de etila, hexanoato de etila, butanoato de metila, 2-metil-butanoato de metila e 2-metilene-butanoato de etila. Por sua vez, os voláteis pentanal, tolueno, salicilato de homomentila, psi-cumeno e acetato de 1-metil-hexila correlacionaram-se positivamente com intensidade dos aromas e sabores de cozido e passado no suco de caju. De um modo geral, a perda de ésteres e terpenos ao longo da concentração do suco, associada ao aumento dos níveis de hidrocarbonetos promoveu alterações drásticas no perfil sensorial do suco concentrado. Uma adequada recuperação dos terpenos e ésteres evaporados no inicio do processo de concentração, seguida da sua reincorporação ao suco processado seria uma solução para a melhoria da qualidade sensorial do suco concentrado por evaporação / Abstract: Concentrated cashew apple juice shows considerable market potential, but its acceptability is affected by the loss of volatile compounds of importance to the aroma and flavor of the beverage, due to evaporation or degradation. The objectives of this research were: understand the dynamics of the loss and formation of volatiles during the concentration of cashew apple juice by evaporative concentration, evaluate the impact of these alterations on the sensory profile of the beverage throughout the concentration process, and identify the odiferous importance of the lost and formed volatiles. Fresh cashew-apple juice (clone CCP76) at 10.3ºBrix were concentrated to 42.1ºBrix in a pilot thermo-syphon type evaporator operating in a closed system with 700mmHg of vacuum and steam at 110ºC. Five juice samples were taken throughout the concentration process and were found to contain the following soluble solids contents: 11.8°Brix, 14.9°Brix, 20.2°Brix, 29.6°Brix and 42.1°Brix. The volatiles of the fresh juice and of the five concentrated samples were extracted from the headspaces for two hours using a vapor enrichment method with a trap containing the porous polymer Porapak® under a vacuum of 70mmHg, followed by elution of the trapped volatiles into acetone. The volatiles were identified by gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS) and quantified by external standardization using 12 standards of different chemical classes. The odoriferous importance of the volatiles present in the isolates from the fresh juice and from that concentrated to 42.1ºBrix were evaluated by the Osme gas chromatography-olfactometry (GC-O) technique. The sensory profiles of the fresh juice and of the five samples of concentrated juice were generated by Quantitative Descriptive Analysis (QDA®). The sensory data were analyzed by ANOVA, Tukey (p=0.05) and by the Principle Component Analysis (PCA). Predictive models generated to evaluate the dynamic of the loss and formation of esters, terpenes, alcohols, aldehydes, ketones and hydrocarbons during concentration of the cashew-apple juice indicated that in the first step of concentration, when the juice was concentrated to 11.8ºBrix, approximately 95% of the terpenes were lost, 85% of the acids, about 50% of the ketones and aldehydes. In the second processing step when the beverage was concentrated to 14.9ºBrix, more than 90% of the esters initially present in the fresh juice were lost, more than 90% of the hydrocarbons and 85% of the alcohols. When the juice reached 20.2ºBrix, the content of alcohols and principally that of hydrocarbons starting increasing again, suggesting the formation of volatiles from these chemical classes in the final juice concentration steps. Significant changes in the sensory profile occurred when the juice was concentrated to 20.2ºBrix or above, highlighting increases in the cooked flavor and aroma, overripe flavor and aroma and sweet flavors and aromas, with reductions in the fresh cashew apple flavor and aroma. The GC-olfactometry analysis plus correlations between the instrumental and sensory data identified the following volatiles as potential markers of the intensity of fresh cashew apple flavor and aroma in the beverage: methyl isovalerate, ethyl 2-methyl butanoate, ethyl butanoate, ethyl isovalerate, ethyl hexanoate, methyl butanoate, methyl 2-methyl butanoate and ethyl 2-methylene- butanoate. On the other hand, the volatiles pentanal, toluene, homomenthyl salicylate, psi-cumene and 1-methyl-hexyl acetate correlated positively with the intensities of the cooked and overripe aromas and flavors of cashew apple juice. In general it can be conclude that the loss of esters and terpenes during concentration of the juice, associated with the increase in hydrocarbons resulted in drastic changes in the sensory profile of the concentrated juice. One possible solution for improvement of the sensory quality of the concentrated juice could be an adequate recovery of the terpenes and esters evaporated off at the start of the concentration process by evaporation, followed by their reincorporation into the processed juice / Doutorado / Consumo e Qualidade de Alimentos / Doutora em Alimentos e Nutrição