Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2016-04-26T11:34:46Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 2190067 bytes, checksum: 2cfae1ae5bfb26b4edf94d4d1c1d8085 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-04-26T11:34:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 2190067 bytes, checksum: 2cfae1ae5bfb26b4edf94d4d1c1d8085 (MD5) Previous issue date: 2014-03-14 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Conhecida popularmente como ginseng brasileiro , Pfaffia glomerata (Amaranthaceae) é uma espécie medicinal nativa do Brasil, e produz o phytoecdysteroid 20 hydroxyecdisone (20E) como seu principal ingrediente ativo. Este estudo teve como objetivo investigar se o potencial fotoautotrófico in vitro e a produção de 20E de 6 acessos de P. glomerata estão relacionados com o desempenho fotossintético e acúmulo de biomassa sob condições de cultivo ex vitro e estudar como estes parâmetros são afetados pela poliploidização artificial. Acessos de P. glomerata demonstraram capacidades fotossintéticas significativamente diferentes, resultando em variações no acúmulo de biomassa tanto in vitro quanto ex vitro. Conforme hipotetizado, os acessos com maior potencial fotoautotrófico in vitro também apresentaram maiores desempenhos fotossintéticos e acúmulo de biomassa ex vitro. Esses mesmos acessos também apresentaram a maior massa de 20E por planta ex vitro. A produção de 20E in vitro também variou entre os acessos, com a maior massa total observada nos acessos 4 e 43, que também estão entre os melhores produtores ex vitro. A poliploidização sintética mostrou-se eficiente na produção de indivíduos tetraplóides com maior potencial fotoautotrófico in vitro e acúmulo de biomassa ex vitro, embora as taxas de fotossíntese por área foliar não variaram entre diplóides e tetraplóides. Entre os 5 tetraploides gerados independentemente (P28 , P60, P68 , P75 e P75), apenas P28 apresentou um aumento efetivo no crescimento, com maior acúmulo de biomassa em relação às plantas diplóides, tanto in vitro quanto ex vitro. A poliploidização não aumentou as taxas de fotossíntese por área foliar, mas aumentou a área foliar em P28, o que pode ter resultado em um aumento da fotossíntese líquida por planta. O acúmulo de 20E in vitro foi maior em plantas diplóides que em tetraplóides. A concentração de 20E ex vitro no P28 tetraploid foi 31% maior do que em diplóides. Em comparação com diplóides, P28 apresentou o dobro da massa total 20E produzidos por planta. Em relação ao potencial fotoautotrófico in vitro, acúmulo de biomassa e produção 20E ex vitro, a indução de poliploidia e seleção de genótipos mostraram-se estratégias eficazes para alcançar uma melhor produção de P. glomerata. / Popularly known as Brazilian ginseng, Pfaffia glomerata (Amaranthaceae) is a medicinal species native to Brazil that produces the phytoecdysteroid 20- hydroxyecdisone (20E) as its main active ingredient. This study aimed to shed light if the in vitro photoautotrophic potential and 20E production of 6 P. glomerata accessions could be related to photosynthetic performance and biomass accumulation under ex vitro conditions and study how these parameters are affected by induced polyploidy. P. glomerata accessions have significantly different photosynthetic capacities, resulting in differential biomass accumulation both in vitro and ex vitro. As hypothesized, the accessions with the highest photoautotrophic potential also showed greater photosynthetic performances and biomass accumulation ex vitro. The same accessions also showed the highest 20E mass per plant ex vitro. 20E production in vitro also varied among accessions, with the highest total mass achieved by accessions 4 and 43, which are also among the best producers ex vitro. Synthetic polyploidization was efficient in producing tetraploid individuals with increased in vitro photoautotrophic potential and ex vitro biomass accumulation, although photosynthetic rates per leaf area did not vary between diploids and tetraploids. Among the 5 independently generated tetraploids tested (P28, P60, P68, P75 and P75), only P28 showed effectively increased growth performance, with higher biomass accumulation in vitro and ex vitro in comparison to diploid plants. Polyploidization did not increase the photosynthetic rates per leaf area, but increased leaf area in P28, what may have resulted in an increased net photosynthesis per plant. 20E accumulation in vitro was higher in diploid plants than in tetraploids. The 20E content ex vitro in the tetraploid P28 was 31% greater than in diploids. In comparison to diploids, P28 showed the double of the total 20E mass produced per plant. The induction of polyploidy and selection of genotypes showed to be effective strategies to achieve an improved P. glomerata production in terms of higher in vitro photoautotrophic potential, biomass accumulation and 20E production ex vitro.

Orientador: Luiz Claudio Di Stasi / Banca: Leonardo Noboru Seito / Banca: Silvio Luis De Oliveira / Resumo: Pfaffia glomerata (Spreng.) Pedersen ("ginseng brasileiro") é uma planta medicinal que apresenta um amplo espectro de usos como tônico, antiestresse e afrodisíaco. Esta espécie pertence ao complexo grupo de plantas medicinais conhecidas como "ginseng" e compõe um grupo específico de plantas denominadas adaptógenas, definidas como produtos capazes de aumentar a resistência não específica do organismo frente a diferentes estímulos estressores; considerando-se tal definição, é previsível que os compostos fitoquímicos presentes na P. glomerata sejam úteis no controle e prevenção de doenças na qual o estresse é fator etiológico, como é o caso da Doença Inflamatória Intestinal (DII). Dessa forma, o presente trabalho possui como objetivo avaliar a atividade anti-inflamatória intestinal da fração butanólica de P. glomerata (rica em saponinas), sobre o modelo de doença inflamatória intestinal induzida por ácido 2, 4, 6-trinitrobenzenosulfônico (TNBS) em ratos. Para tal, foram estudados parâmetros macroscópicos (escore da lesão, extensão da lesão, relação peso/comprimento do cólon, diarreia e aderência) e bioquímicos (atividade da mieloperoxidase e da fosfatase alcalina e quantificação da glutationa total) do processo inflamatório intestinal. Análises fitoquímicas mostraram principalmente a presença de triterpenos e saponinas, incluindo a ecdisterona, e indícios de compostos fenólicos. Os tratamentos com a fração butanólica de P. glomerata não foram capazes de impedir a formação lesões induzidas pelo TNBS e nem de auxiliar na resolução de um quadro inflamatório intestinal pré-existente, que também foi causado pelo TNBS. Com base nestes dados, a hipótese inicial de que um produto adaptógeno modularia o sistema imune por meio de sua ação antiestresse foi rejeitada nas condições experimentais utilizadas / Abstract: Pfaffia glomerata (Spreng.) Perdersen, also called Brazilian ginseng, is a medicinal plant which has a broad use as tonic, anti-stress, and aphrodisiac. This specie belongs to the medicinal plants complex known as ginseng and it is part of a specific group of plants called adaptogens, which are defined as products that are capable of increasing non-specific body resistance against different stressors; considering the definition of adaptogens it is possible to assume that phytochemical compounds present in P. glomerata are also useful in controlling and preventing diseases in which stress is an etiological factor, such as Inflammatory Bowel Disease (IBD). Thereby, this present work aims to study the intestinal anti-inflammatory activity from the butanolic extract of P. glomerata (enriched in saponins) in the TNBS-induced inflammatory bowel disease in rats. To this, macroscopic (score, lesion extension, weight/length ratio, diarrhea and adherence) and biochemical (myeloperoxidase and alkaline phosphatase activities and total glutathione content) parameters of the inflammatory bowel disease were studied. Phytochemical analysis showed the presence of triterpens and saponins, including ecdysterone, and signs of phenolic compounds. Treatments with butanolic extract from P. glomerata were not able to prevent TNBS-induced lesions nor were able to ameliorate in the resolution of the pre-existing intestinal inflammatory process also caused by TNBS. According to these data, the initial hypothesis that an adaptogen product would modulate the immune system by its anti-stress action was rejected in the experimental conditions utilized / Mestre

Pfaffia glomerata (Spreng) Pedersen, also known as Brazilian ginseng, has been used in popular medicine due to its important medicinal qualities. This study aims to characterize the nutrient needs of P. glomerata, (Chapter 1) as well as to assess the tolerance of this plant to high levels of cadmium in the substrate (Chapter 2). P. glomerata plants produced in vitro and acclimatized ex vitro were used as initial material. In Chapter 1, three (3) experiments are described. In the first experiment, under greenhouse conditions, young plants of P. glomerata were cultivated in Paleudalf soil with different treatments for fertilization: control (without fertilization), complete fertilization (with macro and micronutrients) and the individual omissions of N, P, K, Ca, Mg, S and micronutrients (Zn, B, Cu, Fe, Mn and Mo). In the second experiment, in greenhouse, the plants were submitted to twenty-seven (27) treatments of fertilization in complete trifactorial system (3x3x3), represented by a combination of three levels (40, 80 e 120 mg kg-1) of N, P and K in the fertilization, using the same soil as substrate. In the third experiment, under open field conditions, six (6) treatments involving the combination of two levels (50 e 100 kg ha-1) of N, P and K in the fertilization in two periods of cultivation, sixteen (16) and six (6) months, were evaluated respectively. It was observed in the fertilization in the experiment with the missing nutrient technique that the young plants of P. glomerata showed great decrease in biomass growth as well as in the macro and micronutrients by the omission of the nutrients N, K, S and P. In the second experiment, in greenhouse, the production of biomass by different organs of the plant responded differently to the triple interaction of NPK fertilizations, in which the dosages of maximum technical efficiency estimated (DMET) to the fertilizations of N, P and K in the production of total biomass of the plant were 60, 120 and 80 mg kg-1 respectively. In the open field, the NPK fertilization affected the production of biomass of the organs of the plants in different ways in 16 months of cultivation. In order to have a greater accumulation of mineral nutrients in the tissues of P. glomerata and a possible relation to the accumulation of active principles of medicinal interests, the plants should be collected after six (6) months of field cultivation. In the study described in Chapter 2, an experiment with seedlings of Pfaffia glomerata cultivated under the hydroponic system with five levels of cadmium (Cd) (0, 20, 40, 60 e 80 μm) was carried out during seven days. Those plants demonstrated an increase in the content of Cd in the roots and shoots. The total biomass was reduced significantly in 80 μM of Cd. The activity of the ALA-D (delta-aminolevulinic acid dehydratase) and AP (acid phosphatase) was reduced with the levels of Cd. The reduction in the activity of ALA-D was accompanied by the content of chlorophyll. Enzymatic antioxidants, such as catalase and ascorbate peroxidase, as well as non-enzymatic antioxidants like ascorbic acid and non-protein thiol groups had an important role in the detoxification of effects induced by Cd in the roots and shoot of the seedlings of P. glomerata. / A Pfaffia glomerata (Spreng) Pedersen, conhecida como ginseng brasileiro, tem sido utilizada na medicina popular em função de suas importantes qualidades medicinais. O estudo teve por objetivo caracterizar as necessidades nutricionais da P. glomerata (Capítulo 1), bem como avaliar a tolerância dessa planta a altos níveis de cádmio no substrato (Capítulo 2). Plantas de P. glomerata produzidas in vitro e aclimatizadas ex vitro foram usadas como material inicial. No estudo referente ao Capítulo 1, três experimentos foram realizados. No primeiro experimento, sob condições de casa de vegetação, plantas jovens de P. glomerata foram cultivadas em Argissolo Vermelho distrófico arênico com diferentes tratamentos de adubação: controle (sem adubação), adubação completa (com macro e micronutrientes) e as omissões individuais de N, P, K, Ca, Mg, S e dos micronutrientes (Zn, B, Cu, Fe, Mn e Mo). No segundo experimento, ainda em casa de vegetação, plantas foram submetidas a 27 tratamentos de adubação, em esquema trifatorial completo (3x3x3), representados pela combinação de três níveis (40, 80 e 120 mg kg-1) de N, de P e de K na adubação, utilizando o mesmo solo como substrato. No terceiro experimento, sob condições de cultivo a campo foram avaliados seis tratamentos constituídos da combinação de dois níveis (50 e 100 kg ha-1) de N, de P e de K na adubação, em duas épocas de cultivo, 16 e 6 meses, respectivamente. No experimento com a técnica do nutriente faltante, verificou-se que plantas jovens de P. glomerata apresentaram maior redução em biomassa, bem como nos teores de macro e micronutrientes, pela omissão de N, K, S e P. No segundo experimento, ainda em casa de vegetação, a produção de biomassa pelos diferentes órgãos da planta respondeu distintamente à interação tripla das adubações NPK, onde as doses de máxima eficiência técnica estimada com as adubações de N, P e K e a produção de biomassa total da planta, foram de, respectivamente, 60, 120 e 80 mg kg-1. No cultivo a campo, a adubação NPK afetou distintamente a produção de biomassa dos órgãos das plantas com 16 meses de cultivo. Para uma maior acumulação de nutrientes minerais nos tecidos de P. glomerata e uma possível relação com o acúmulo de princípios ativos de interesse medicinal, as plantas devem ser coletadas após os 6 meses de cultivo a campo. No estudo referente ao Capítulo 2, um experimento foi realizado com plântulas de Pfaffia glomerata cultivadas sob sistema hidropônico, com cinco níveis de cádmio (Cd) (0, 20, 40, 60 e 80 μM), durante 7 dias. Essas plantas apresentaram aumento no conteúdo de Cd nas raízes e parte aérea. A biomassa total foi apenas reduzida significativamente a 80μM de Cd. A atividade da ALA-D (Ácido delta aminolevulínico desidratase) e da AP (fosfatase ácida) foram reduzidas com os níveis de Cd. A redução na atividade da ALA-D foi acompanhada pelo conteúdo de clorofila. Os antioxidantes enzimáticos, como a catalase e a ascorbato peroxidase, bem como antioxidantes não enzimáticos, como o ácido ascórbico e os grupos tióis não protéicos, tiveram um papel chave na destoxificação de efeitos induzidos pelo Cd nas raízes e parte aérea das plântulas de P. glomerata.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:25:25Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2013-02-27Bitstream added on 2014-06-13T20:13:52Z : No. of bitstreams: 1 tanimoto_a_me_botib_parcial.pdf: 743937 bytes, checksum: b5fbc721e900b87ed6ee516b188ac38b (MD5) Bitstreams deleted on 2015-06-25T13:01:00Z: tanimoto_a_me_botib_parcial.pdf,. Added 1 bitstream(s) on 2015-06-25T13:03:22Z : No. of bitstreams: 1 000719057_20160227.pdf: 666775 bytes, checksum: cc59d3dc12c5892bddd76906f22de973 (MD5) Bitstreams deleted on 2016-02-29T12:16:25Z: 000719057_20160227.pdf,. Added 1 bitstream(s) on 2016-02-29T12:17:24Z : No. of bitstreams: 1 000719057.pdf: 1458663 bytes, checksum: c74c3aef9b9308280cb043c348fb26a5 (MD5) / Pfaffia glomerata (Spreng.) Pedersen (“ginseng brasileiro”) é uma planta medicinal que apresenta um amplo espectro de usos como tônico, antiestresse e afrodisíaco. Esta espécie pertence ao complexo grupo de plantas medicinais conhecidas como “ginseng” e compõe um grupo específico de plantas denominadas adaptógenas, definidas como produtos capazes de aumentar a resistência não específica do organismo frente a diferentes estímulos estressores; considerando-se tal definição, é previsível que os compostos fitoquímicos presentes na P. glomerata sejam úteis no controle e prevenção de doenças na qual o estresse é fator etiológico, como é o caso da Doença Inflamatória Intestinal (DII). Dessa forma, o presente trabalho possui como objetivo avaliar a atividade anti-inflamatória intestinal da fração butanólica de P. glomerata (rica em saponinas), sobre o modelo de doença inflamatória intestinal induzida por ácido 2, 4, 6-trinitrobenzenosulfônico (TNBS) em ratos. Para tal, foram estudados parâmetros macroscópicos (escore da lesão, extensão da lesão, relação peso/comprimento do cólon, diarreia e aderência) e bioquímicos (atividade da mieloperoxidase e da fosfatase alcalina e quantificação da glutationa total) do processo inflamatório intestinal. Análises fitoquímicas mostraram principalmente a presença de triterpenos e saponinas, incluindo a ecdisterona, e indícios de compostos fenólicos. Os tratamentos com a fração butanólica de P. glomerata não foram capazes de impedir a formação lesões induzidas pelo TNBS e nem de auxiliar na resolução de um quadro inflamatório intestinal pré-existente, que também foi causado pelo TNBS. Com base nestes dados, a hipótese inicial de que um produto adaptógeno modularia o sistema imune por meio de sua ação antiestresse foi rejeitada nas condições experimentais utilizadas / Pfaffia glomerata (Spreng.) Perdersen, also called Brazilian ginseng, is a medicinal plant which has a broad use as tonic, anti-stress, and aphrodisiac. This specie belongs to the medicinal plants complex known as ginseng and it is part of a specific group of plants called adaptogens, which are defined as products that are capable of increasing non-specific body resistance against different stressors; considering the definition of adaptogens it is possible to assume that phytochemical compounds present in P. glomerata are also useful in controlling and preventing diseases in which stress is an etiological factor, such as Inflammatory Bowel Disease (IBD). Thereby, this present work aims to study the intestinal anti-inflammatory activity from the butanolic extract of P. glomerata (enriched in saponins) in the TNBS-induced inflammatory bowel disease in rats. To this, macroscopic (score, lesion extension, weight/length ratio, diarrhea and adherence) and biochemical (myeloperoxidase and alkaline phosphatase activities and total glutathione content) parameters of the inflammatory bowel disease were studied. Phytochemical analysis showed the presence of triterpens and saponins, including ecdysterone, and signs of phenolic compounds. Treatments with butanolic extract from P. glomerata were not able to prevent TNBS-induced lesions nor were able to ameliorate in the resolution of the pre-existing intestinal inflammatory process also caused by TNBS. According to these data, the initial hypothesis that an adaptogen product would modulate the immune system by its anti-stress action was rejected in the experimental conditions utilized

Submitted by Renata Lopes (renatasil82@gmail.com) on 2016-03-21T14:29:08Z No. of bitstreams: 1 camilasiqueiraneves.pdf: 1998026 bytes, checksum: 3b2029c3ffcbc8a5c407289f0b315c67 (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2016-04-24T02:15:27Z (GMT) No. of bitstreams: 1 camilasiqueiraneves.pdf: 1998026 bytes, checksum: 3b2029c3ffcbc8a5c407289f0b315c67 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-04-24T02:15:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 camilasiqueiraneves.pdf: 1998026 bytes, checksum: 3b2029c3ffcbc8a5c407289f0b315c67 (MD5) Previous issue date: 2013-02-27 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O uso de plantas com fins terapêuticos é uma das práticas mais antigas da humanidade e foi reconhecido pela Organização Mundial de Saúde em 1978. No entanto, sabe-se que o uso indiscriminado de plantas medicinais em doses excessivas pode trazer prejuízos à saúde humana. Os principais efeitos adversos em resposta ao uso de plantas medicinais são a toxidez, diferenças no índice de células em divisão e a indução de alterações cromossômicas. P. glomerata é popularmente conhecida como ginseng brasileiro, por apresentar propriedades farmacológicas semelhantes ao ginseng coreano (Panax ginseng C. A. Mey). A espécie é geralmente empregada como tônico, afrodisíaco, no tratamento de doenças reumáticas, anti-estresse e anti-diabético. Diversos ensaios biológicos que empregam organismos como bioindicadores estão disponíveis para a avaliação destes efeitos, sendo Allium cepa um dos mais empregados. O teste de A. cepa foi utilizado no presente trabalho com o objetivo de avaliar os efeitos citogenotóxicos de extratos de Pfaffia glomerata. Foram testados dois tipos de extratos de raízes: metanólico e aquoso, em concentrações que variaram de 8 a 256 mg/mL. Ensaios de germinação e crescimento radicular foram realizados pelo período de oito dias e os ensaios de citogenotoxidade foram feitos nos períodos de 24, 48 e 72h de exposição. As lâminas foram preparadas pela técnica de esmagamento e coradas com Giemsa 5%. Os resultados mostraram inibição da germinação de sementes após exposição ao extrato metanólico e redução do comprimento das raízes, de forma dependente da dose. Foi observada inibição significativa dos índices mitóticos após exposição aos dois extratos, sendo o índice observado para o extrato metanólico ainda menor. Alterações cromossômicas foram observadas em todas as concentrações testadas, com maior frequência de cromossomos aderentes, formação de pontes em anáfase e telófase e também indução de micronúcleos. Os ensaios com Allium cepa mostraram ação tóxica e genotóxica tanto para o extrato aquoso de P. glomerata quanto para o extrato metanólico. Estes efeitos são provavelmente devido à presença de saponinas e ecdisteróides (β-ecdisona) nas raízes da espécie. O teste de Allium cepa com a substância β-ecdisona também mostrou efeito citogenotóxico. Sugere-se, portanto, o uso racional de raízes de P.glomerata com fins terapêuticos e a necessidade de estudos mais aprofundados acerca de seu potencial citogenotóxico. / The use of plants for therapeutic purposes is one of the oldest practices of mankind, and was recognized by the World Health Organization in 1978. However, it is known that the indiscriminate use of medicinal plants in excessive doses can be harmful to human health. The main adverse effects in response to the use of medicinal plants are the toxicity, differences in the rate of cell division and the induction of chromosomal aberrations. P. glomerata is popularly known as "Brazilian Ginseng" due it´s pharmacological properties similar to Korean ginseng (Panax ginseng C. A. Mey). The species is usually used as tonic, aphrodisiac, in the treatment of rheumatic diseases, anti-stress and antidiabetic. Several biological assays using organisms as bioindicators are available to assess these effects and Allium cepa is the most used. The A. cepa test was used in this study, with the aim to evaluate the citogenotoxic effects of P. glomerata extracts using A. cepa test model. Two different root extracts were tested: methanolic and aqueous, with concentrations ranging from 8 to 256 mg/mL. Germination and root growth assays were performed for eight days and the citogenotoxic tests were performed during 24, 48 and 72 hours of exposure. Slides were prepared by the squash technique and stained with 5% Giemsa. The results showed inhibition of germination after exposure to methanolic extract and reduction of root length in a dose-dependent manner. Significant inhibition of mitotic index was observed after exposure to the two extracts, being the index for the methanolic extract even smaller. Chromosomal aberrations were observed at all concentrations tested and the most frequent abnormalities were chromosome adherence, bridges in anaphase and telophase and micronuclei. P. glomerata roots are rich in saponins and ecdysteroids, being β- ecdysone it´s major component. The A. cepa model showed toxic and genotoxic effects for both extracts tested. These effects are probably due to the presence of saponins and ecdysteroids (β-ecdysone) in P. glomerata roots. The Allium cepa test showed that β-ecdysone also showed cytogenotoxic effects. It is suggested, therefore, the rational use of P.glomerata roots for therapeutic purposes and the necessity of further studies about its citogenotoxic potential.

Orientadores: Fernando Antonio Cabral, Carmen Lucia Queiroga / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-24T20:47:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Bitencourt_RaphaelaGabri_M.pdf: 3804854 bytes, checksum: 637f4c96c752119c1bf3fe68678e9bbb (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: Saponinas são compostos que se destacam por apresentarem ações farmacológicas, e também por serem empregadas nas indústrias de alimentos e de cosméticos devido às suas propriedades físico-químicas, tais como agentes de superfície. Processos de extração com dióxido de carbono supercrítico (scCO2), como substituto de solventes orgânicos tóxicos representam uma boa opção para extração de compostos bioativos, pois produzem extratos e resíduos isentos de solventes indesejáveis sendo, portanto, tecnologias limpas. Neste sentido, este trabalho teve como objetivo extrair e fracionar saponinas a partir de três fontes vegetais, sendo elas raízes de Pfaffia glomerata e de Hebanthe eriantha, conhecidas como ginseng brasileiro, e frutos de Melia azedarach, utilizando um processo sequencial em leito fixo usando scCO2, etanol e água como solventes. As extrações foram realizadas a 50 oC e 300 bar e em quatro etapas sequenciais. Na primeira etapa utilizou-se como solvente scCO2, na segunda escoou-se pelo leito fixo uma mistura scCO2 + etanol na proporção 70:30 (m/m) e, etanol puro e uma mistura etanol/água (70:30 v/v) foram usados nas terceira e quarta etapas, respectivamente. A eficiência do processo de extração e fracionamento foi avaliada com base: 1) nos valores de rendimento de extração, 2) na presença de saponinas, as quais foram monitoradas por cromatografia em camada delgada (CCD) e 3) pela capacidade de redução da tensão superficial de soluções aquosas. Os extratos de M. azedarach ainda foram avaliados quanto ao teor de fenóis e flavonoides totais, perfil químico de compostos voláteis por CG- EM e por espectrometria de massas (ESI-EM). As raízes estudadas apresentaram curvas de extração (cinética) e rendimento semelhantes entre si nas três primeiras etapas. Os rendimentos de extração para as quatro etapas de extração foram 0,16; 0,55; 1,00 e 6,9 % para raízes de P. glomerata e 0,17; 0,58; 0,89 e 28 % para raízes de H. eriantha, respectivamente, indicando presença majoritária de compostos de maior polaridade nestas espécies. Os rendimentos de extração a partir de frutos de M. azedarach apresentaram-se maiores (7,6; 6,4; 19 e 12,3 %) que os de raízes de ginseng brasileiro. As análises por CCD mostraram que o processo de extração foi seletivo de acordo com a polaridade do solvente utilizado, fornecendo frações enriquecidas em diferentes compostos. Os extratos das três matrizes vegetais obtidos pela mistura de dióxido de carbono e etanol (SCEE) apresentaram a maior redução da tensão superficial, apresentando valores de 25,0; 25,0 e 26,9 mN.m-1 para P. glomerata, H. eriantha e M. azedarach, respectivamente, contra 36,3 mN.m-1 para solução de surfactante sintético (dodecil sulfato de sódio). Este resultado sugere que esta capacidade está associada a presença de saponinas de menor polaridade. E, ainda, verificou-se que as saponinas de ginseng brasileiro apresentam concentração micelar crítica (CMC) ? 20 g.L-1. Os maiores teores de compostos fenólicos dos extratos de M. azedarach foram obtidos nos extratos hidroalcoólico (21,6 mg de EAG/g de extrato) e SCEE (20,6 mg de EAG/g de extrato). Não foi verificada presença significativa de compostos voláteis em frutos de M. azedarach por CG-EM. Análises de EM identificaram ácidos graxos (linoleico, palmítico e mirístico) e azedaraquina C (limonoide) no extrato supercrítico e compostos fenólicos (ácido cafeico e ácido málico) nos demais extratos. Por fim, o dióxido de carbono supercrítico mostrou-se seletivo às saponinas com maior capacidade de reduzir a tensão superficial de soluções aquosas, quando utilizado com etanol como cossolvente e, no geral, o processo de extração sequencial em leito fixo utilizando o solventes "verdes" apresentou-se como uma boa alternativa ao uso de solventes orgânicos para extrair e fracionar saponinas presentes em diferentes fontes vegetais / Abstract: Saponins are compounds that stand out due to their pharmacological actions, and also because they are employed by food and cosmetics industry due to its physicochemical properties, such as surfactants. Extraction processes with supercritical carbon dioxide (scCO2) as a substitute of toxic organic solvents represent a good option for extracting biocompounds since they obtain free of undesirable solvents extracts and residues thus being a green technology. Therefore, this study aimed to extract and fractionate saponins of three plant sources: roots of Pfaffia glomerata and Hebanthe eriantha (Brazilian ginseng) and fruits of Melia azedarach, by a sequential process in fixed bed using scCO2, ethanol and water as solvents. The extractions were performed at 50 °C and 300 bar in four sequential steps. In the first step scCO2 was used as solvent; in the second scCO2/ethanol mixture, mass ratio 70:30 (w/w); pure ethanol and ethanol/water mixture 70:30 (v/v) were used in the third and fourth stages, respectively. The efficiency of extraction and fractionation process was evaluated based on: 1) the extraction yield, 2) presence of saponins, which were monitored by thin layer chromatography (TLC) and 3) the potential of extracts to reduce the surface tension of aqueous solutions. The extracts of Melia azedarach also were evaluated for their content of total phenols and flavonoids, chemical profile by GC-MS and mass spectrometry (ESI-MS). The roots studied presented similar overall extraction curves (kinetic) and yields in the first three steps. The extraction yields for the four stages of extraction were 0.16, 0.55, 1.00 and 6.9 % for roots of P. glomerata and 0.17, 0.58, 0.89 and 28 % for H. eriantha roots, respectively, showing predominant presence of polar compounds in these species. The extraction yields from fruits of M. azedarach were higher (7.6, 6.4, 19 and 12.3 %) than roots of Brazilian ginseng. Analyses by TLC indicated that process was selective in accordance with the polarity of the solvent used providing fractions enriched in different compounds. The extracts of three plant matrices obtained by carbon dioxide and ethanol mixture (SCEE) presented highest ability to reduce surface tension, with values of 25.0, 25.0 and 26.9 mN.m- 1 for P. glomerata, H. eriantha and M. azedarach, respectively, against 36.3 mN.m-1 for a synthetic surfactant solution (sodium dodecyl sulphate). This result suggests that ability is associated with the presence of less polar saponins. And further, Brazilian ginseng saponins have critical micelle concentration (CMC) ? 20 g.L-1. The highest levels of phenolic compounds of M. azedarach were obtained in hydroalcoholic extract (21.6 mg EAG/g extract) and SCEE (20.6 mg EAG/g extract). It was not observed a significant presence of volatile compounds in fruits of M. azedarach by GC-MS. ESI-MS analyses identified fatty acids (linoleic, palmitic and myristic acid) and azedarachin C (limonoid) in supercritical extract (SCE) and the presence of phenolic compounds (caffeic and malic acid) in the other extracts. Finally, the supercritical carbon dioxide has shown to be selective for saponins with the highest capacity to reduce the surface tension of water when used with ethanol as cosolvent. In general, process of sequential fixed bed extraction with green solvents represents a great alternative instead of using organic solvents to extract and fractionate saponins present in different plant sources / Mestrado / Engenharia de Alimentos / Mestra em Engenharia de Alimentos

Orientador: Maria Angela de Almeida Meireles / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-25T04:15:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Debien_IsabelCristinadoNascimento_D.pdf: 14354516 bytes, checksum: 30a73e64c77ed62ec9c96b7c5a8067b0 (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: O presente projeto de doutorado foi desenvolvido em duas etapas: (1) Estudo da extração com fluido supercrítico e com líquido pressurizado dos ecdisteróides do Ginseng brasileiro (Pfaffia glomerata) e (2) Estudo do equilíbrio de fases de sistemas complexos. Etapa 1: Espécies do gênero Pfaffia são popularmente conhecidas como substituto do gênero Panax devido a sua morfologia e propriedades bioativas semelhantes. Dentre as espécies do gênero Pfaffia, a Pfaffia glomerata, popularmente conhecida como Ginseng brasileiro, se destaca devido à presença de ecdisteróides. Comercialmente, esse composto é obtido através de métodos convencionais de extração sólido-líquido, onde uma grande quantidade de solvente é utilizada. Atualmente, há um crescente interesse por métodos de extração que agridam menos o meio ambiente, como é o caso da extração com fluido supercrítico (SFE) e com líquido pressurizado (PLE) que possibilitam a extração de compostos bioativos utilizando altas temperaturas e pressões com menor consumo de solvente. Nessa etapa do trabalho os objetivos foram: (a) realizar um estudo preliminar da extração com fluido supercrítico da beta-ecdisona das raízes de Ginseng brasileiro (Pfaffia glomerata). Foram avaliados os efeitos da pressão (20 e 30 MPa) e quantidade de cossolvente utilizada (15, 75 e 90 % de etanol) no comportamento da curva global de extração (OEC) e no teor de beta-ecdisona no extrato. Usando dióxido de carbono (CO2): etanol (EtOH) (85:15, v/v) como solvente a 20 MPa, maiores quantidade de beta-ecdisona foram obtidas em um menor tempo de processo. O aumento da proporção de etanol na mistura (cossolvente) resultou no aumento do rendimento da extração e do teor de beta-ecdisona em relação a quantidade de matéria-prima; (b) realizar um estudo da extração com líquido pressurizado da beta-ecdisona das raízes de Ginseng brasileiro. Foram avaliados os efeitos da temperatura (333 ¿ 393 K), pressão (8 ¿ 30 MPa) e do solvente (EtOH e EtOH : H2O (80:20 v/v)) no rendimento global, atividade antioxidante e teor de beta-ecdisona dos extratos. O aumento da temperatura ocasionou o aumento do rendimento global, chegando a 25 % (base seca). Assim, pode-se concluir que aumentando a temperatura a seletividade do solvente diminui, uma vez que ocorre a coextração de outros compostos além dos ecdisteróides. Extratos com maior atividade antioxidante foram obtidos quando o solvente de extração é a mistura EtOH: H2O (80:20, v/v). Quando o EtOH puro foi usado como solvente uma maior recuperação de beta-ecdisona foi obtida. Cerca de 5 % de beta-ecdisona nos extratos foi obtida usando etanol a 393 K, enquanto a pressão não afetou significativamente. Assim a melhor condição de extração em termos do teor de beta-ecdisona (393 K, 8 MPa e etanol como solvente) foi selecionada para a realização do estudo cinético. Na OEC foi possível observar que na primeira hora de extração aproximadamente 70 % do total do rendimento e 74 % do total de massa de beta-ecdisona foi obtido. O custo de manufatura foi avaliado na condição da cinética, onde foram obtidos maiores teores de beta-ecdisona quanto maior a capacidade do extrator. Os custos de manufatura, tanto em relação a quantidade de extrato quanto em relação a quantidade de beta-ecdisona recuperada no processo de PLE, foram 14 e 8 vezes maiores do que os obtidos no processo de SFE, respectivamente. Etapa 2: Polímeros biodegradáveis tem recebido maior atenção devido ao seu potencial para aplicações na área médica e na indústria de alimentos, dentre eles o poli (L-lactídeo) (PLA) principalmente por causa da sua biocompatibilidade e características sustentáveis. Ao longo dos últimos anos, a síntese de tais biopolímeros pela reação de polimerização utilizando a técnica de abertura do anel aromático catalisada enzimaticamente em fluidos comprimidos tem se mostrado bastante promissora. O objetivo nessa etapa do trabalho foi medir os dados de equilíbrio de fases dos sitemas L-ácido láctico + (propano + etanol) e L-ácido láctico + (CO2 + etanol). Os experimentos foram realizados numa célula de equilíbrio de fases com visualização utilizando o método estático sintético, em temperaturas de 323,15 a 353,15 K e pressões até 25 MPa, mantendo constante a fração mássica de etanol:CO2 (ou propano) de 1:9. Para o sistema L-ácido láctico + (propano + etanol) foram observadas as transições líquido-vapor, líquido-líquido e líquido-líquido-vapor, enquanto que para o sistema L-ácido láctico + (CO2 + etanol) foram observadas somente as transições líquido-líquido. Os resultados mostraram que o sistema L-ácido láctico + (propano + etanol) apresenta transições do tipo UCST (Upper Critical Solution Temperature) e um UCEP (Upper Critical End Point), enquanto o sistema L-ácido láctico + (CO2 + etanol) apresenta um comportamento do tipo LCST (Lower Critical Solution Temperature). Foi realizada a modelagem termodinâmica dos dados experimentais obtidos utilizando a equação de estado de Peng-Robinson com regra de mistura quadrática de van der Waals (PR-vdW2) e com regra de mistura de Wong-Sandler (PR-WS). Os resultados mostraram que os modelos PR-vdW2 e PR-WS foram capazes de representar satisfatoriamente o comportamento de fases do sistema L-ácido láctico + (dióxido de carbono + etanol). Entretanto, para o sistema L-ácido láctico + (propano + etanol), o modelo PR-vdW2 não foi capaz de descrever apropriadamente o seu comportamento / Abstract: The doctoral project is being developed in two steps: (1) Supercritical fluid and pressurized liquid extraction study of Brazilian ginseng (Pfaffia glomerata) ecdysteroids and (2) Phase equilibrium data of complex systems. Step 1: Species of the genus Pfaffia are popularly known as substitute for Panax due their similar morphology and bioactive properties. Among them, Pfaffia glomerata has received special attention due the presence of ecdysteroids. Commercially, this compound is obtained by conventional solid-liquid extraction methods, that is, using large quantities of solvents. Nowadays, more environmentally friend methods are preferred, like supercritical fluid (SFE) and pressurized liquid extraction (PLE) that enables extraction of bioactive compounds under high temperatures and pressures. The aim of this step of work is: (a) preliminary study the supercritical fluid extraction of Brazilian ginseng (Pfaffia glomerata) ecdysteroids. The effects of pressure (20 and 30 MPa) and cosolvent amount (10, 15, 75 and 90 % of Ethanol) on the behavior of overall extraction curve (OEC) and content of beta-ecdysone were studied. The larger amounts of beta-ecdysone were obtained in shorter processing time using CO2: EtOH (85:15, v/v) as extracting solvent at 20 MPa. The higher proportion of EtOH in the mixture leads an increase an extraction yield and an increase a beta-ecdysone content relative a raw material amount. (b) study the pressurized liquid extraction of Brazilian ginseng (Pfaffia glomerata) ecdysteroids. The effects of temperature (333 ¿ 393 K), pressure (8 ¿ 30 MPa) and solvent [ethanol and ethanol:water (80:20 v/v)] on the global yield extraction, antioxidant activity and beta-ecdysone content of the extracts from Brazilian ginseng (Pfaffia glomerata) roots were studied. The extraction global yield increased with the increase in temperature (333 ¿ 393 K) reaching up to 25 % (dry basis). As the temperature increased the selectivity of the extracting solvent decreased promoting the co-extraction of other compounds besides the ecdysteroids. The use of EtOH:H2O (80:20 v/v) as extracting solvent produced extracts with the highest antioxidant activity. The recovery of beta-ecdysone was maximized when EtOH was used, besides fractions containing up to 5 % of beta-ecdysone were obtained using this solvent at 393 K, while pressure did not affect it. Thus the better extraction condition in terms of beta-ecdysone was selected (393 K, 8 MPa and ethanol as extracting solvent) and the kinetic extraction study was realized. From the overall extraction curve obtained it was possible to verify that in the first hour of extraction approximately 70 % of the total yield and 74 % of the total beta-ecdysone mass are obtained. The cost of manufacturing (COM) was evaluated in the kinetic condition in which was obtained the highest beta-ecdysone content; the increase of the extractor capacity significantly decreased the COM. The COMs for the crude extract and beta-ecdysone obtained by this novel process were 14-fold and 8-fold lower than that for the SFE process, respectively. Step 2: Biodegradable polymers has received increased attention due to their potential applications in medicine and food industry, with highlights to poly (L-lactic acid) (PLA) mainly because of its biocompatibility and resorbable features. Over the last years, synthesis of such biopolymer by enzyme-catalyzed ring-opening polymerization of L-lactic acid in compressed fluids has been considered a promising route over. The aim of this step of work is to report phase equilibrium data (cloud points) of L-lactic acid + (propane + ethanol) and L-lactic acid + (carbon dioxide + ethanol). Phase equilibrium experiments were conducted in a variable-volume view cell employing the static synthetic method, from 323.15 K to 353.15 K and pressures up to 25 MPa, keeping constant the mass ratio of ethanol to CO2 or propane at 1:9. For the (propane + ethanol) + L-lactic acid it was observed vapor-liquid, liquid-liquid and vapor-liquid-liquid, while for (carbon dioxide + ethanol) + L-lactic acid only liquid-liquid type transitions were recorded. Results show that the system (propane + ethanol) + L-lactic acid present UCST (Upper Critical Solution Temperature) transition type and an UCEP (Upper Critical End Point), whereas the system (carbon dioxide + ethanol) + L-lactic acid exhibit LCST (Lower Critical Solution Temperature) behavior. The experimental data were modeled using the Peng-Robinson equation of state with the classical van der Waals quadratic mixing rule (PR-vdW2) and with the Wong-Sandler mixing rule (PR-WS). It is shown that the PR-vdW2 and PR-WS models were both able to satisfactorily represent the phase behavior of the system L-lactic acid + (carbon dioxide + ethanol). However, for the system L-lactic acid + (propane + ethanol), the PR-vdW2 model was not able to appropriately describe its phase behavior / Doutorado / Engenharia de Alimentos / Doutora em Engenharia de Alimentos

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Many biotechnological techniques have been formed by new tools to the study of medicinal plants and for the production of homogenous and productive biomass. This work aimed to examine aspects of morphogenesis and callogenesis in Pfaffia glomerata and Pfaffia tuberosa as well as to evaluate the production of β-ecdysone in micropropagated plants, clones and calli in vitro. Nodal segments of two accessions (BRA and JB-UFSM) of P. glomerata were cultivated on Murashige and Skoog (MS) medium. In relation to P. tuberosa the process of disinfection, multiplication and acclimatization of the plants was studied. Studies referring to the induction of callus, organogenesis and embryogenesis were conducted using medium supplemented with auxins and cytokinins. Roots and aerial parts of the micropropagated plants, clones regenerated by indirect organogenesis and calli in vitro were analysed in relation to production of β-ecdysone by high efficiency liquid chromatography. Micropropagation proved to be a viable method for the production of P. glomerata plants on a commercial scale. The BRA accessions presented higher multiplication rate and β-ecdysone content when compared to JB-UFSM. Nodal segments of P. tuberosa showed an absence of microorganisms and a high survival rate after being washed with various disinfecting solutions. Better results in relation to micropropagation in this species were registered in medium with 1μM of thidiazuron, followed by subcultivation of shoots in medium without thidiazuron, where the plants showed excellent development and good adaptation to ex vitro conditions. After cultivation in the field, the β-ecdysone content found in these plants was similar to that found in wild plants in vivo. It was found that, in both studied species, the aerial parts of the plants accumulated a greater β-ecdysone content when compared to roots. Calli from nodal segments of P. glomerata showed differences in consistency, morphogenic potential and β-ecdysone content, depending on plant growth regulators concentrations added to the nutritive medium. In general, the production of this metabolite in the calli appear to be associated with the friable consistency and regeneration of shoots. In P. tuberosa the β-ecdysone content varied among the friable calli depending on the concentration of auxin and appear to be dependent on the regeneration of shoots. The P. glomerata calli presented a low plant regeneration frequency; the plants (clones) regenerated from calli presented normal morphology, but differed in relation to β-ecdysone content. In P. tuberosa several clones were regenerated from friable calli in medium MS with auxin or auxin and cytokinin. On the other hand, root explants formed embryogenic calli in medium MS with auxin and cytokinin. These biotechnological strategies involving cultivation techniques in vitro together with the dosage of β-ecdysone are pioneer studies for the genus and could be useful for the propagation and genetic breeding of these species of Brazilian ginseng. / Diversas técnicas biotecnológicas têm se constituído em novas ferramentas para o estudo de plantas medicinais, bem como para a produção de biomassa homogênea e produtiva. Em função disso, este estudo teve como objetivo estudar aspectos da morfogênese e a calogênese de Pfaffia glomerata e Pfaffia tuberosa e avaliar a produção de b-ecdisona em plantas micropropagadas, clones e calos in vitro. A micropropagação de acessos (BRA e JBUFSM) de P. glomerata foi conduzida a partir de segmentos nodais em meio nutritivo Murashige e Skoog (MS). Em P. tuberosa, estudou-se o processo de desinfestação, multiplicação e aclimatização das plantas. Estudos referentes à indução de calos, organogênese e embriogênese foram conduzidos em meio MS suplementado com auxinas e citocininas. Raízes e as partes aéreas das plantas micropropagadas, plantas (clones) regeneradas via organogênese indireta e calos cultivados in vitro foram analisados em relação ao conteúdo de b-ecdisona em cromatografia líquida de alta eficiência. A micropropagação mostrou ser um método adequado para a produção de mudas de P. glomerata, em escala comercial. O acesso BRA apresentou uma maior taxa de propagação em meio MS e um maior teor de b-ecdisona quando comparado ao acesso JB-UFSM. Segmentos nodais de P. tuberosa apresentaram ausência de microrganismos e uma alta taxa de sobrevivência após lavagens com várias soluções desinfestantes. Melhores resultados em relação à micropropagação nesta espécie foram registrados em meio MS acrescido de 1 μM de TDZ, seguido do subcultivo dos brotos em meio MS isento de fitoreguladores, no qual as plantas apresentaram excelente desenvolvimento e uma ótima adaptação às condições ex vitro. Após cultivo no solo, o teor de β-ecdisona encontrado nessas plantas foi similar ao encontrado em plantas nativas in vivo. Constatou-se que, em ambas as espécies estudadas, as partes aéreas das plantas acumularam um maior teor de β-ecdisona quando comparado ao sistema radicular. Calos de P. glomerata apresentaram diferenças quanto à consistência, potencial morfogênico e produção de b-ecdisona dependendo das concentrações dos fitoreguladores adicionados ao meio nutritivo. Em geral, a produção desse metabólito nos calos parece estar associada à consistência friável e a regeneração de brotos. Em P. tuberosa, o teor de β-ecdisona variou entre os calos friáveis organogênicos dependendo da concentração de auxina adicionada ao meio nutritivo; além disso, a presença de β-ecdisona nos calos parece ser dependente da regeneração de parte aérea. Os calos de P. glomerata apresentaram um baixa frequência de regeneração de brotos; as plantas (clones) regeneradas a partir dos calos apresentaram morfologia normal, mas diferiram quanto ao conteúdo de β-ecdisona. Em P. tuberosa, vários clones foram regenerados a partir de calos friáveis formados em meio MS com auxina ou auxina e citocinina. Por outro lado, explantes radiculares formaram calos embriogênicos apenas quando cultivados em meio com citocinina e auxina. Estas estratégias biotecnológicas envolvendo técnicas de cultivo in vitro juntamente com o doseamento de β-ecdisona são pioneiras para o gênero e poderão ser úteis para a propagação e o melhoramento dessas espécies de ginseng brasileiro.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Al toxicity, especially in acid soils, is a determinant factor of lower productivity for several cultures and, although some studies have been developed to elucidate this problem, studies on medicinal plants are extremely rare. The aim of this study was to identify and characterize morphologic, physiologic and biochemical aspects of Al toxicity on two Pfaffia glomerata (BRA and JB/UFSM) accessions and one Pfaffia tuberosa access. Plantlets of three accesses were submitted to five Al concentrations (0, 50, 100, 150 e 200 mg L-1) in vitro and after 24 days several growth parameters were evaluated. Two accesses of P. glomerata were submitted to the same Al concentrations in a hydroponic system during 7 days, after which the growth and some biochemical parameters related to oxidatitive stress were evaluated. Under both conditions, Al concentrations higher than 100 mg L-1 affected most of the growth parameters of both P. glomerata accessions, whereas P. tuberosa was not affected. However, in vitro we verified an increase in growth for both P. glomerata accessions at 50 and 100 mg L-1 Al. In the hydroponic system, although the patterns of biomass production and roots elongation differ for the two accesses of P. glomerata, it was observed that the BRA access was more sensitive to Al toxicity than the JB/UFSM access. The Al concentration in root and shoot tissues increased with increasing Al in the substrate, however the increase was greater in the roots. Al triggered a more pronounced increase of lipid peroxidation in the BRA access. The H2O2 concentration in JB/UFSM roots decreased at 150 mg L-1 Al, however there was an increase of H2O2 in the shoot of both accesses. Al toxicity caused a greater change in catalase activity (CAT) in the roots than in the shoot. CAT activity in the roots of JB/UFSM increased at 50 and 200 mg L-1 of Al, while in the BRA access it decreased at all Al levels. As far as, both in the roots and shoots, the activity of ascorbate peroxidase (APX) was higher in the BRA access than in the JB/UFSM access. On the other hand, the decrease in superoxide dismutase (SOD) activity by Al exposure was greater in BRA than in JB/UFSM. In relation to the non enzymatic antioxidant system, there was an increase in ascorbic acid (AsA) in the roots of the BRA access and in the shoot of both accesses in the presence of Al. On the other hand, there was reduction in AsA concentration in the JB/UFSM roots. The concentration of non-protein thiol groups (NPSH) was reduced by Al in the roots of both accessions. NPSH concentration increased in the shoot of JB/UFSM in the presence of Al. On the other hand, in the BRA access there was an increase of NPSH at 100 mg L-1 Al, while there was a reduction at 50, 150 and 200 mg L-1. We conclude that the reduction in growth of both P. glomerata accessions, induced by Al, can be attributed to the increase of oxidative stress, and the JB/UFSM access has a more efficient antioxidant system than that of the BRA access for removing reactive oxygen species. / A toxidez do alumínio (Al), especialmente em solos ácidos, é um fator determinante da baixa produtividade para muitas culturas e, embora um considerável número de trabalhos seja desenvolvido com a finalidade de elucidar esse problema, praticamente inexistem estudos em plantas medicinais. O objetivo do presente trabalho foi identificar e caracterizar aspectos morfológicos, fisiológicos e bioquímicos da toxidez do Al em dois acessos de Pfaffia glomerata (BRA e JB/UFSM) e em um acesso de Pfaffia tuberosa. Em condição de cultivo in vitro, as plântulas dos três acessos foram submetidas a cinco concentrações de Al (0, 50, 100, 150 e 200 mg L-1) e após 24 dias foram avaliados vários parâmetros de crescimento. Já em sistema de cultivo hidropônico, os dois acessos de P. glomerata foram submetidos às mesmas concentrações de Al por 7 dias e após avaliaram-se o crescimento e vários parâmetros bioquímicos ligados ao estresse oxidativo. Em ambas as condições de cultivo, as concentrações de Al acima de 100 mg L-1 afetaram negativamente a maioria dos parâmetros de crescimento nos dois acessos de P. glomerata, enquanto a P. tuberosa não foi afetada. Entretanto, no cultivo in vitro verificou-se aumento do crescimento de ambos acessos de P. glomerata na presença de 50 e 100 mg L-1 de Al. No sistema de cultivo hidropônico, embora os padrões de produção de biomassa e alongamento das raízes sejam diferentes entre os dois acessos de P. glomerata, verificou-se que o acesso BRA foi mais sensível à toxidez de Al do que o acesso JB/UFSM. A concentração de Al nos tecidos das raízes e parte aérea aumentou com o incremento de Al no substrato de cultivo, porém nas raízes foi maior. O Al provocou aumento mais pronunciado na peroxidação lipídica do acesso BRA. A concentração de H2O2 nas raízes do acesso JB/UFSM diminuiu em 150 mg L-1 de Al; por outro lado, houve aumento de H2O2 na parte aérea dos dois acessos. A toxidez de Al provocou maior alteração na atividade da catalase (CAT) nas raízes do que na parte aérea. A atividade da CAT de raízes do acesso JB/UFSM aumentou na presença de 50 e 200 mg L-1 de Al, enquanto no acesso BRA ela decresceu em todos níveis de Al. Em geral, tanto em raízes como na parte aérea, a atividade da ascorbato peroxidase (APX) foi mais alta no acesso BRA do que no JB/UFSM. Por outro lado, o decréscimo na atividade da superóxido dismutase (SOD) pela presença de Al foi maior no acesso BRA do que no JB/UFSM. Já com relação ao sistema antioxidante não enzimático, houve um aumento na concentração de ácido ascórbico (AsA) nas raízes do acesso BRA e na parte aérea dos dois acessos, por outro lado houve redução da concentração de AsA nas raízes do acesso JB/UFSM. Já a concentração de grupos tióis não protéicos (NPSH) foi reduzida nas raízes de ambos os acessos pela presença de Al. A concentração de NPSH na parte aérea do acesso JB/UFSM aumentou na presença de Al. Já no acesso BRA houve aumento da concentração de NPSH na presença de 100 mg L-1 de Al, enquanto houve redução de NPSH nas concentrações de 50, 150 e 200 mg L-1. Concluiu-se que a redução do crescimento dos acessos de P. glomerata induzida pela toxidez de Al deveu-se ao aumento do estresse oxidativo, sendo que o acesso JB/UFSM possui um sistema antioxidante mais eficiente do que o acesso BRA na remoção das espécies reativas de oxigênio.

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Os bioinseticidas s?o mais seguros que os agrot?xicos comuns e apresentam vantagens como menor toxicidade e alta especificidade. Ademais, podem ser utilizados em menor quantidade, decomp?em-se mais r?pido e sua utiliza??o associada com os inseticidas sint?ticos faz com que o uso de agrot?xicos seja menor, causando baixo impacto ambiental. Em particular, bioinseticidas do tipo baculov?rus t?m sido apontados como uma op??o de substitui??o a estes inseticidas qu?micos na agricultura. Neste trabalho, foi realizada a produ??o in vitro do baculov?rus Spodoptera frugiperda nucleopolyhedrovirus e o estudo do seu perfil eletrofor?tico com base nas prote?nas virais presentes nos v?rus extracelulares deste baculov?rus. As part?culas de v?rus extracelulares obtidas durante a passagem seriada do baculov?rus foram analisadas por eletroforese em gel desnaturante e, como esperado, a poliedrina - prote?na respons?vel pela forma??o do corpo de oclus?o - com aproximadamente 30 kDa foi destaque em todas as passagens analisadas. Prote?nas na regi?o entre 14,4 e 97 kDa tamb?m foram detectadas. A an?lise do efeito da adi??o do horm?nio ?-ecdisona extra?do do Ginseng brasileiro e do horm?nio ecdisona sint?tico na produ??o do baculov?rus Spodoptera foi realizada na terceira e quarta passagens em c?lulas Sf21, momento em que a forma??o dos corpos de oclus?o foi reduzida. Os resultados mostraram que o horm?nio ecdisona n?o influenciou na produ??o dos corpos de oclus?o na terceira passagem. Por?m, na quarta passagem ao se adicionar o horm?nio ecdisona, tanto o sint?tico como o extra?do do Ginseng brasileiro, houve um aumento aproximado de duas vezes na forma??o dos corpos de oclus?o quando comparados ? produ??o sem adi??o de ecdisona. Utilizando este processo de infec??o, foi realizada uma modelagem e simula??o matem?tica que representasse o mecanismo de produ??o do bioinseticida. / O uso de agrot?xicos em cultivo agr?cola ? cada vez maior. Os inseticidas qu?micos usados na agroind?stria causam grandes preocupa??es como a contamina??o ambiental e a falta de seletividade aos organismos. Uma alternativa para esse problema ? a utiliza??o de bioinseticidas. Os bioinseticidas s?o mais seguros que os agrot?xicos comuns e apresentam vantagens como menor toxicidade e alta especificidade. Ademais, podem ser utilizados em menor quantidade, decomp?em-se mais r?pido e sua utiliza??o associada com os inseticidas sint?ticos faz com que o uso de agrot?xicos seja menor, causando baixo impacto ambiental. Em particular, bioinseticidas do tipo baculov?rus t?m sido apontados como uma op??o de substitui??o a estes inseticidas qu?micos na agricultura. Neste trabalho, foi realizada a produ??o in vitro do baculov?rus Spodoptera frugiperda nucleopolyhedrovirus e o estudo do seu perfil eletrofor?tico com base nas prote?nas virais presentes nos v?rus extracelulares deste baculov?rus. As part?culas de v?rus extracelulares obtidas durante a passagem seriada do baculov?rus foram analisadas por eletroforese em gel desnaturante e, como esperado, a poliedrina - prote?na respons?vel pela forma??o do corpo de oclus?o - com aproximadamente 30 kDa foi destaque em todas as passagens analisadas. Prote?nas na regi?o entre 14,4 e 97 kDa tamb?m foram detectadas. A an?lise do efeito da adi??o do horm?nio ?-ecdisona extra?do do Ginseng brasileiro e do horm?nio ecdisona sint?tico na produ??o do baculov?rus Spodoptera foi realizada na terceira e quarta passagens em c?lulas Sf21, momento em que a forma??o dos corpos de oclus?o foi reduzida. Os resultados mostraram que o horm?nio ecdisona n?o influenciou na produ??o dos corpos de oclus?o na terceira passagem. Por?m, na quarta passagem ao se adicionar o horm?nio ecdisona, tanto o sint?tico como o extra?do do Ginseng brasileiro, houve um aumento aproximado de duas vezes na forma??o dos corpos de oclus?o quando comparados ? produ??o sem adi??o de ecdisona. Utilizando este processo de infec??o, foi realizada uma modelagem e simula??o matem?tica que representasse o mecanismo de produ??o do bioinseticida.