Submitted by Gabriela Lopes (gmachadolopesufpel@gmail.com) on 2016-10-04T17:58:34Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese Francine Manhago Bueno Costa.pdf: 2356986 bytes, checksum: 31813840aa88e1e4401af857389f7d04 (MD5) / Approved for entry into archive by Aline Batista (alinehb.ufpel@gmail.com) on 2016-10-11T20:36:21Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Tese Francine Manhago Bueno Costa.pdf: 2356986 bytes, checksum: 31813840aa88e1e4401af857389f7d04 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2016-10-11T20:36:21Z (GMT). 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Visando elucidar a qualidade do mel produzido no estado foram realizadas análises físico-químicas (umidade, sólidos solúveis, acidez, condutividade elétrica, coloração) de compostos bioativos (compostos fenólicos e carotenoides), da capacidade antioxidante in vitro(pelos métodos de DPPH e ABTS) e de atividade antibacteriana (CIM). Em conjunto a essas determinações foi proposto o estudo do perfil volátil (CG-MS) dos méis, com o objetivo de conferir especificidades que os caracterizassem quanto à origem botânica e geográfica. O conteúdo total de compostos fenólicos, flavonoides, ácidos fenólicos, carotenoides e as atividades antioxidantes (DPPH e ABTS) diferiram significativamente na maioria das amostras testadas, apresentando resultados entre 61,7 a 111,37mgEAG.100g -¹; 2,98 a 10,46mgEQ.100g-¹; 0 a 65,47mgEAC.100g-¹; 0,56 a 6,19mgβ-caroteno.Kg-¹; 2,48 a 17,21mgEAQ.100g¹; e de 8,24 a 112,48mgtrolox.100g-¹, respectivamente. Todas as amostras de méis apresentaram atividade antibacteriana frente às quatro bactérias testadas (Shiguella dysenteria, Salmonella typhimurium, Staphylococcus aureus e Bacillus cereus), com resultados de Concentração Inibitória Mínima (CIM) variando de 10 a 350mg.mL-¹ de água. As amostras apresentaram valores adequados de pH (3,85), condutividade elétrica (685µS.cm-¹) e conteúdo de hidroximetilfurfural (5,18mg.Kg-1) porém 42% dos méis apresentaram teores de umidade e ou conteúdo de acidez fora do limite preconizado pela legislação brasileira. Os flavonoides catequina, epicatequina e hesperitina foram os compostos fenólicos presentes em maior concentração nos méis. Por meio da determinação do perfil volátil foi possível identificar aromas característicos de cada região, metropolitana, nordeste, ocidental, sudeste e sudoeste. E ainda, sendo possível identificar a florada de eucalipto nas amostras M18 e M19, provenientes da região sudoeste do estado do RioGrande do Sul. / Apiculture is an activity with substantial economic growth in Brazil as it is associated with the principles of a current market of notable consumption of natural foods. Honey is a product considered with higher trends possibility and with economy relevance in the apiculture market of the estate of Rio Grande do Sul in the south of Brazil. In order to highlight the quality of the honey produced in this state, it was performed some physical-chemical analysis (moisture, soluble solids, acidity, electrical conductivity, coloring) of bioactive compounds (phenolic compounds and carotenoids) of antioxidant capacity in vitro (by the methods of DPPH and ABTS) and antibacterial activity (MIC). Along with these results, it was proposed the volatile profile (CG-MS) in the honeys types with the purpose to check specific features related to its botanic and geographic source. The total content of phenolics, flavonoids, phenolic acids, carotenoids and antioxidant activity (DPPH and ABTS) differed significantly to the most of the samples tested presenting results between 61,7 and 111,37mgEAG.100g-¹; 2,98 and 10,46mgEQ.100g-¹; 0 and 65,47mgEAC.100g-¹; 0,56 and 6,19mgβ-carotene.kg-¹; 2,48 and 17,21mgEAQ.100g-¹;and from 8,24 to 112,48mgtrolox.100g-¹, respectively. All the honey samples have showed antibacterial activity if compared to the four bacteria tested ( Shiguella dysenteria, Salmonella typhimurium, Staphylococcus aureus and Babillus cereus) with results of Minimum Inhibitory Concentration (MIC) ranging from 10 to 350mg. mL-¹ of water. The results of the samples were suitable with regards to pH (3,85), electrical conductivity (685µS.cm-¹) and hydroxymethylfurfural content (5,18mg.kg-¹), however 42% of the honeys tested have showed moisture content and or acidity content out of the limits defined by Brazilian laws. The flavonoids catechin, epicatechin and hesperetin were the phenolic compounds presented with highest concentration in the honeys tested. Through the determination of volatile profile, it was possible to identify the typical aromas of each region such as urban, northeast, western, southeast and southwest. Furthermore, it was possible to identify the Eucalyptus honey in the samples M18 and M19 that came from southwest of Rio Grande do Sul state.

The production of honey has been increasing continuously in the world in function of the greatest consume of natural products. It is related directly to human health, and stimulated by its therapeutics and nutritious qualities. Due to this, it is necessary the verification of the features related to honey quality as: physical-chemical characteristics and identification of the floral and geographic origin of this product. For such intention emerges the importance of the residues analysis and monitoring to ensure its supply. In this study was developed and validated a method for the determination of 23 pesticide residues in honey using modified QuEChERS method and Gas Chromatography with Electron Capture Detection (GC-ECD). The fortification of honey samples was preformed, with a solution containing the 23 pesticides, in 3 levels of concentration (10.0; 20.0 and 50.0 μg kg-1), 6 extractions of each level was realized, and the modified QuEChERS method was applied. This extraction method consisted to weight 2.5 g of honey and the addiction of 5 mL of a Na2EDTA solution 0.1 mol L-1 and 5 mL of acetonitrile followed by vortex shaking, for 3 min. Partition consisted of the addiction of 6.0 g of anhydrous magnesium sulfate and 1.5 g of sodium chloride shaked for 1 min, followed by centrifugation for 8 min. The purification of the extract was realized through a dispersive clean up step in which 2 mL of the extract was transferred to another tube, previously added 120 mg anhydrous magnesium sulfate and 100 mg of primary secondary amine (PSA) followed by vortex shaking and centrifugation. Finally the extracts were analyzed by GC-ECD. The linearity of the analytical curves (6 levels of concentration and 6 injections of each level), detection limit (LOD), quantification limit (LOQ), matrix effects, accuracy and precision of the analytical method were evaluated. In general the linear range of the analytical curves prepared in acetonitrile and matrix matched were between 5.0 or 10.0 to 100 μg L-1 with values of r2 > 0.99. The GC-ECD technique enables the quantification of 95.6% of the compounds and method LOQ of 3.0 or 6.0 μg kg-1. Therefore, the method proved appropriated for pesticide multiresidue determination in honey, as well, effective purification technique for honey extracts combining good sensitivity and selectivity. All the parameters evaluated are in agreement to limits suggested for chromatographic methods validation. / A produção mundial de mel vem crescendo continuamente em função do maior consumo de produtos naturais, estando relacionado diretamente com a saúde dos consumidores e estimulado pelas suas qualidades terapêuticas e nutricionais. Torna-se necessário, portanto, a verificação da adequação das características relacionadas à qualidade do mel, tais como, as suas características físico-químicas e a identificação da origem floral e geográfica deste produto. Para tal finalidade, surge a importância da análise de resíduos e o necessário monitoramento destes, para que o seu suprimento seja garantido. Neste estudo, foi desenvolvido e validado um método para a determinação de resíduos de 23 agrotóxicos em mel, analisados pela utilização do método de extração QuEChERS modificado e Cromatografia Gasosa com Detector por Captura de Elétrons (GC-ECD). Dessa forma, efetuou-se a fortificação da amostra de mel, com soluções contendo os 23 agrotóxicos, em 3 níveis de fortificação (10,0; 20,0 e 50,0 μg kg-1), 6 réplicas para cada nível, e aplicou-se o método QuEChERS modificado. Este método de extração consistiu em pesar 2,5 g da matriz, adição de 5 mL da solução Na2EDTA 0,1 mol L-1 e 5 mL de acetonitrila, após efetuouse a agitação em vortex, por 3 min. Acrescentou-se 6,0 g de sulfato de magnésio anidro e 1,5 g de cloreto de sódio, agitando-se novamente por 1 min. Posteriormente, ocorreu a centrifugação por 8 min. A purificação dos extratos foi realizada através da etapa de clean-up dispersivo, em que 2 mL do extrato foram transferidos para outro tubo contendo 120 mg de sulfato de magnésio anidro e 100 mg de amina primária secundária (PSA), repetindo-se a agitação e centrifugação e, em seguida, os extratos foram analisados por GC-ECD. Avaliou-se a linearidade das curvas analíticas (6 níveis de concentração e seis injeções de cada nível), limite de detecção (LOD), limite de quantificação (LOQ), efeito matriz, exatidão e precisão do método analítico. Em geral, a faixa linear de concentração das curvas analíticas, preparadas em acetonitrila e no extrato da matriz, situou-se entre 5,0 ou 10,0 a 100 μg L-1 com valores de r2 > 0,99. A técnica GC-ECD promoveu a quantificação de 95,6% dos compostos que apresentaram LOQ do método de 3,0 ou 6,0 μg kg-1. Portanto, conclui-se que o método mostrou-se adequado à determinação multirresíduo dos agrotóxicos em mel, bem como, a técnica de purificação dos extratos de mel foi eficiente, conciliando sensibilidade e seletividade adequadas, e todos os parâmetros de validação encontram-se dentro dos limites sugeridos para validação de métodos cromatográficos.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Honey is a complex mixture produced by honey bees from the nectar, which is used by its sweetening properties, as well as by its human health benefits. The aim of this study was to characterize, for the first time in literature, the Brazilian Pampa Biome honey in terms of quality parameters and determination of its antioxidant properties in vitro and in vivo. A total of 10 honey samples were tested for physicalchemical parameters, as moisture, free acidity, reducing sugars, hydroxymethylfurfural (HMF) levels, among others. The antioxidant activity (in vitro), as evaluated by total phenolics, flavonoid content, FRAP and DPPH-ABTS scavenging activity. Drosophila melanogaster (in vivo) were exposed to oxidative stress induced by Iron (Fe) and Paraquat (PQ) in different treatment protocols, in the presence or absence of honey. The survivorship and locomotor activity (negative geotaxis) were analyzed. Possible glycemic alterations on honey diet were also evaluated. The results of physicochemical analysis indicated that all honeys were in accordance with the standards established by the Brazilian law, in which follows international standards. All honey samples showed significant antioxidant activity in vitro. Flies treated with honey showed increased lifespan and were protected against oxidative stress induced by Fe and PQ in the different treatment protocols (48h and 7 days), in regards of mortality and locomotor deficits. Despite the high sugar content of honey, glucose content were unchanged in honey fed flies, when compared to flies fed on honey-equivalent amounts of sugars. This study demonstrates that Brazilian Pampa Biome honey has a high quality level, a significant antioxidant activity in vitro and a protective potential against oxidative stress (in vivo). It has been also demonstrated that Drosophila melanogaster could be a valid model for studies with honey, as well as the usage of this natural product as an alternative in the therapy of oxidative stress-associated diseases. / O mel é uma mistura complexa produzida por abelhas melíferas a partir do néctar, sendo um produto bastante utilizado pelas suas propriedades edulcorantes, bem como pelos seus benefícios para a saúde humana. O objetivo deste estudo foi caracterizar, pela primeira vez na literatura, o mel Bioma Pampa Brasileiro em termos de parâmetros de qualidade e determinação de suas propriedades antioxidantes in vitro e in vivo. Um total de 10 amostras de méis foram testadas quanto os parâmetros físico-químicos, como a umidade, acidez livre, açúcares redutores, níveis de hidroximetilfurfural (HMF), entre outros. Na atividade antioxidante (in vitro), foram avaliados os compostos fenólicos totais, teor de flavonóides, FRAP e atividade sequestradora de radicais (DPPH e ABTS). Drosophila melanogaster (in vivo) foram expostas a estresse oxidativo induzido por Ferro (Fe) e Paraquat (PQ) em diferentes protocolos de tratamento, na presença ou ausência de mel. Foram analisadas a sobrevivência e a atividade locomotora (geotaxia negativa). Possíveis alterações glicêmicas na dieta de mel também foram avaliadas. Os resultados das análises físico-químicas indicaram que todos os méis estavam de acordo com os padrões estabelecidos pela legislação Brasileira, que segue os padrões internacionais. Todas as amostras de mel mostraram atividade antioxidante significativa in vitro. Moscas tratadas com mel mostraram aumento da expectativa de vida e foram protegidos contra o estresse oxidativo induzido por Fe e PQ nos diferentes protocolos de tratamento (48 horas e 7 dias) em relação a déficit locomotores e mortalidade. Apesar do alto teor de açúcar do mel, moscas alimentadas com este não tiveram seus níveis de glicose alterados, quando comparado com moscas alimentadas com quantidades de açúcares em quantidades equivalentes ao mel. Este estudo demonstra que o mel do Bioma Pampa Brasileiro tem um alto nível de qualidade, uma atividade antioxidante in vitro significativa e um potencial de proteção contra o estresse oxidativo (in vivo). Também está demonstrado que a Drosophila melanogaster pode ser um modelo válido para estudos com mel, bem como a utilização deste produto natural, como uma alternativa para a terapia de doenças associadas ao estresse oxidativo.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / The increase in attendance of wild animals, especially birds, leads to the veterinarian deal with numerous diseases in these animals, being the fractures one of the most frequent injuries in the veterinary clinical surgery. The aim of this study was to reduce the recovery period of birds with humeral fracture in order to anticipate the release of them back into the environment. It was used 32 pigeons which were randomly divided into two groups consisting of 16 animals each. Animals from both groups were undergone osteosynthesis of the humerus using xenograft preserved in honey. Group I or control (GI) received no additional treatment, while in the Group II (GII) was treated with Gallium arsenide laser (GaAs) for seven days postoperatively using punctual application and dosimetry of 4 J/cm2. Each group was subdivided into four groups containing four animals each according to the evaluation period (8, 15, 30 and 60 days). The animals were evaluated clinically once daily throughout the postoperative period, starting at early postoperative period. All birds were evaluated radiologically at early postoperative period and weekly until the period for the histological evaluation of each animal. Histological evaluation did not differ between groups. It was observed an intense formation of cartilaginous tissue at 8 and 15 days, nevertheless it was possible to observe early formation of bone trabeculae at 15 days in the cartilage formation. At 30 days the callus was composed of trabecular bone with some cartilage, and 60 days this callus had been consolidated by trabecular bone with low cellular activity. The callus formation was observed only in 30 days in the radiographic evaluation. Clinically, the birds evidenced functional use of the limb, absence of edema, discharge or signs of infection. In the flight test, all animals from GII reached flight until 19 days after surgery, whereas GI only at 23 days postoperatively. It was concluded that the use of an intramedullary bone pin from metatarsal of cats and preserved in honey, introduced in a retrograde way for humeral osteosynthesis in pigeons are highly feasible. The radiation therapy with Gallium Arsenide laser (GaAs) (4 J/cm2) applied at four points decreases the time for restoring the flight. / Com o aumento no atendimento de animais selvagens, em especial as aves, nos deparamos com numerosas enfermidades nesses animais, tendo as fraturas como as lesões mais freqüentes no atendimento clínico-cirúrgico veterinário. O objetivo desse estudo foi de diminuir o período de recuperação das aves após fratura de úmero com o intuito de antecipar a soltura dos mesmos em seu meio ambiente. Para isso, foram utilizados 32 pombos domésticos divididos em dois grupos, formados por 16 animais cada dispostos de forma aleatória. Os animais de ambos os grupos foram submetidos a osteossíntese de úmero utilizando xenoenxerto preservado em mel de abelha, sendo que o Grupo I (GI) não recebeu nenhum tratamento adicional, enguanto que o Grupo II (GII) foi submetido à tratamento com radiação laser Arseneto de Gálio (AsGa) durante sete dias de pós-operatório utilizando dosimetria de 4 J/cm2 pontual. Cada grupo foi subdividido em quatro subgrupos contendo quatro animais cada conforme o período de avaliação (8, 15, 30 e 60 dias). Os animais foram avaliados clinicamente uma vez ao dia durante todo o período pós-operatório, iniciando pósoperatório imediato. Todas as aves foram avaliadas radiológicamente no pós-operatório imediato e semanalmente até o período determinado para a avaliação histológica de cada animal. Na avaliação histológica não houve diferença significativa entre os grupos estudados. Observou-se intensa formação de tecido cartilaginoso aos 8 e 15 dias, sendo que aos 15 dias já se observava a formação de trabéculas ósseas na formação cartilaginosa. Em 30 dias o calo ósseo era constituído por osso trabecular com pouco tecido cartilaginoso, e aos 60 dias este calo apresentava-se consolidado por osso trabecular com pouca atividade celular. No exame radiográfico a formação de calo ósseo só foi observada na avaliação de 30 dias. Clinicamente as aves apresentaram uso funcional do membro, ausência de edema, secreção ou sinais de infecção. No teste de vôo, todos os animais do GII alcançaram vôo até 19 dias de pós-operatório, enquanto que o GI até os 23 dias de pós-operatório. É possível concluir que a utilização de um pino ósseo, intramedular, confeccionado com metatarso felino conservado em mel, introduzido de forma retrógrada, na osteossíntese umeral em pombos domésticos é altamente viável. E a terapia com radiação laser Arseneto de Gálio (AsGa) com dosimetria de 4 J/cm2, aplicado em quatro pontos, diminui o tempo para o restabelecimento do vôo.

This study has investigated the interaction between honeybees and their forage plants and the impact of selected climatic variables on honey production in South Africa. Twenty-seven scale-hive records from 25 localities have been used as a measure of colony honey reserves. At least 944 plant species are visited by honeybees in South Africa for their nectar and/or pollen, with more than half providing both rewards. The entire honeybee flora encompasses 532 genera and 137 families. The flowering phenologies of the different reward categories of the indigenous forage plants are all significantly and positively correlated at the 0.05 level. Similarly, species offering both rewards are significantly and positively correlated with the flowering phenology of the null flora. The same results were obtained for correlations between the different reward categories of the exotic forage plants in South Africa. Of the 30 species pairs which fulfilled the criteria for selection, 23 occurred in sympatry, 5 in allopatry and 2 in possible parapatry. There is evidence for both competition and facilitation within different indigenous species pairs. The lack of geographical correlation in the intra-annual variation in honey stores and the near absence of any statistically significant (p < 0.05) honey related intra-annual intracolonial correlations may indicate that the former is more important than the latter for the determination of the level of honey reserves within a colony. Only one statistically significant correlation was found between either scale-hive record from the University of Pretoria Experimental Farm and any of the selected climatic variables. A one month lag period and/or possible seasonal effects were detected for each variable, with the exception of the duration of sunshine, in the autocorrelation analyses. A possible 12 month seasonal period was also identified in the single series fourier analyses for a number of variables. Similarly, 12 months was also the most frequently recurring period in the crossspectral results for the one scale-hive record (H42). Any activities which have an impact on the landscape have the potential to affect honeybees and/or their forage plants. Honeybee crop or plant pollination may also enhance yields for commercial farmers and facilitate rural food security.

Effets de stresseurs environnementaux sur la fertilite des males chez l'abeille domestique apis mellifera l. en relation avec la fécondite de la reine. Dans un contexte de déclin des colonies d’abeilles mellifères, un appauvrissement de la qualité des reines, se traduisant par une production anormale de couvain et des renouvellements prématurés de reines, a été rapporté par les apiculteurs du monde entier. Partant de ce constat, l’hypothèse avait été émise qu’une atteinte de la fertilité des mâles (faux-bourdons), exposés aux stresseurs environnementaux, pouvait être responsable des défaillances observées chez les reines au sein des ruchers. Dans le but de vérifier cette hypothèse, des approches novatrices pour élever des faux-bourdons, en conditions contrôlées de laboratoire et en conditions semi-contrôlées, ont été développées. Les approches mises en oeuvre ont permis de démontrer que l’insecticide systémique Fipronil, la microsporidie pathogène Nosema ceranae et leur association avaient la capacité de générer des perturbations physiologiques de différents types chez les faux-bourdons incluant des altérations de la qualité des semences. De plus, les effets obtenus après les expositions à ces stresseurs ont montré que la fonction de reproduction de ces individus était particulièrement sensible à l’ensemble des stresseurs étudiés. L’insémination instrumentale de jeunes reines, avec des semences de mâles exposés au Fipronil, a mis en lumière une baisse de leur potentiel reproducteur résultant d’une diminution non seulement du nombre mais aussi de la viabilité des spermatozoïdes stockés dans la spermathèque. Considérant que le contenu de la spermathèque conditionne leur capacité à pondre et leur longévité, ces reines sont donc plus disposées à présenter des signes de défaillance pouvant se répercuter sur le fonctionnement général de leur colonie. Ainsi, les troubles de la reproduction induits par une baisse de la fertilité des mâles, exposés à une multitude de stresseurs environnementaux, pourraient en partie expliquer le déclin des colonies d’abeilles. De ce fait, une évaluation des effets reprotoxiques des substances auxquelles les mâles sont potentiellement exposés, pourrait être envisagée dans un cadre règlementaire à venir. Ainsi, les méthodes et les approches innovantes développées dans le cadre de ce travail pourraient représenter des bases pertinentes pour élaborer de nouveaux tests toxicologiques qui pourraient être utilisés dans la procédure d’enregistrement des pesticides. / In a context of honey bee decline, an impoverishment of queen quality, resulting in abnormal brood production and early queen renewal, has been observed worldwide. Hence, the assumption was made that fertility impairment of drones exposed to environmental stressors could explain the queen failure observed in apiaries. In order to test this assumption, original approaches to rear drones were developed in laboratory and semi-field conditions. These approaches enabled to show that the systemic insecticide Fipronil, the pathogen microsporidia Nosema ceranae and their combination disrupt drone physiology in different ways, including an impairment of the semen quality. In addition, results have highlighted the high sensitivity of the reproductive function of drone to all of these stress factors. The instrumental insemination of young queens with semen of drones exposed to Fipronil has shown a decrease in the reproductive potential of queens that resulted from a lower number and viability of spermatozoa stored in their spermatheca. Consequently, considering that the spermathecal content determines the egg-laying ability and the lifespan of queens, the risk of queen failure and colony dysfunction is higher. Thus, reproductive disorders, linked to a fertility decline of drones continuously exposed to numerous environmental stressors, could explain, at least in part, the phenomenon of honey bee decline. Thereby, an assessment of the reproductive toxicity of pollutants, including pesticides, to which drones are potentially exposed, should be considered in a future regulatory framework. In this way, the innovative methods and approaches developed in the frame of this work could represent pertinent bases to elaborate new toxicological tests that could be used in the registration procedure of pesticides.

O mel é um alimento doce feito por abelhas a partir do néctar das flores. Estudos consideram o mel um adoçante natural, fonte de compostos antioxidantes, que quando incluídos na dieta tornam-se aliados contra danos oxidativos. No entanto, a composição do mel é muito variável, pois depende da fonte floral que o origina, das condições ambientais onde é produzido e do modo como é recolhido e processado. A região Sul distingue-se das demais regiões brasileiras em função do seu clima e vegetação. Além disso, o somatório dos principais estados da região Sul representa 49 % da produção de mel do país, destacando-se o estado do Rio Grande do Sul (RS) como o maior produtor. Uma recente pesquisa demonstrou que outro produto da colmeia, o pólen apícola, produzido na mesma região, apresentou maior capacidade antioxidante quando comparado ao pólen produzido em outras regiões do país, tornando oportuna a busca por méis com possíveis efeitos benéficos à saúde. Nesse contexto, o presente trabalho teve como objetivo caracterizar os méis de Apis mellifera, produzidos no estado do RS, quanto as propriedades físico-químicas e antioxidantes, e estabelecer correlações com a origem botânica. Para isso, foram obtidas 52 amostras, adquiridas na Casa do Mel, em Viamão, no RS, de diversas origens botânicas e diferentes locais do estado. As propriedades físico-químicas avaliadas foram: análise melissopalinológica, umidade, cinzas, condutividade elétrica, pH e acidez livre, cor, atividade diastásica, açúcares, hidroximetilfurfural (HMF) e reações qualitativas de Fiehe e Lund, de acordo com as análises preconizadas pelas normas brasileira e internacional. A avaliação das propriedades antioxidantes consistiu na identificação e quantificação dos compostos fenólicos por cromatografia líquida de alta eficiência; determinação da capacidade redutora do Folin-Ciocalteu; determinação de flavonoides totais; capacidade de absorção de radicais de oxigênio (ORAC); determinação do poder redutor do ferro (FRAP); e sequestro do radical estável DPPH. Os resultados para a análise físico-química caracterizaram os méis em: monoflorais (eucalipto, aroeira, quitoco, uva japão, flor do campo e laranjeira) e heterofloral; a umidade apresentou média de 18,3±0,7 % (máx. 20); o valor médio para cinzas foi de 0,3±0,2 % (máx. 0,6); a condutividade elétrica foi de 0,59±0,2 mS.cm-1 (máx. 0,8); o pH com média de 4,18±0,3 e a acidez livre com 32±9,8 mEq.Kg-1 (máx. 50); a cor variou do extra branco ao âmbar; a média da atividade diastásica foi de 16,4±11,0 °Gothe (mín. 8); as médias para frutose e glicose foram, respectivamente, 37,9±1,4 e 32±2,5 g.100-1, onde a razão frutose/glicose foi de 1,2±0,1; o teor médio de HMF foi de 5,6±5,8 mg.Kg-1 (máx. 60); e as reações de Fiehe e Lund apresentaram, respectivamente, resultados negativo e positivo para todas as amostras, indicando a pureza dos méis analisados. No que concerne à análise de antioxidantes, os ácidos gálico, cinâmico e o p-cumárico, e os flavonoides quercetina e miricetina, foram identificados. O teor de fenólicos e flavonoides totais foram de 61,3±18,3 mgEAG.Kg-1 e 0,7±0,7 mgQE.100g-1, respectivamente. A capacidade antioxidante pelo método ORAC foi de 7,8±4,3 mmolET.Kg-1; pelo ensaio FRAP foi de 1,2±0,6 &#181;molET.g-1; e pelo método DPPH (EC50) foi de 72,4±89,8 mg.ml-1. Os méis apresentaram-se de acordo com os parâmetros físico-químicos exigidos pela legislação brasileira e recomendações internacionais, para o controle de qualidade do mel. A capacidade antioxidante foi semelhante à encontrada na literatura científica. As espécies botânicas que apresentaram maior atividade antioxidante foram eucalipto e aroeira. O conteúdo de fenólicos totais não apresentou diferença estatística entre esses dois tipos de méis, no entanto o teor de flavonoides nos méis de aroeira foi maior (p<0,05) do que o referido nos méis de eucalipto. O ácido gálico foi o composto majoritário presente nos méis de eucalipto e aroeira, e o ácido p-cumárico nos méis de uva japão. Por fim, as propriedades físico-químicas e biologicamente ativas dos méis foram influenciadas pela origem floral. / Honey is a sweet food made by bees from the nectar of flowers. Previous studies consider honey as a natural sweetener, source of antioxidant compounds that when included in the diet become allies against oxidative damage. However, honey composition is variable because it depends on the floral source, environmental conditions where it is produced and how it is collected and processed. The southern region is different from other Brazilian regions because of its climate and vegetation. In addition, the sum of the main states of the South is 49% of the country\'s honey production, and Rio Grande do Sul (RS) state is the biggest producer. A recent study showed that another product of the hive, bee pollen, derived from this region showed higher concentrations of antioxidant compounds when compared to other regions of the country, encouraging researches for honeys with possible beneficial health effects. In this sense, this study aims to characterize Apis mellifera honey produced in the state of RS, as the physicochemical and antioxidants properties, and establish correlations with the botanical origin. For this, 52 samples were obtained, collected from Honey House, in Viamão, RS, of various botanical origins and different parts of the state. The physicochemical properties evaluated were: melissopalinological analysis, moisture, ash, electrical conductivity, pH and free acidity, colour, diastase activity, sugars, hydroxymethylfurfural (HMF), and Fiehe and Lund reactions, according to the analytical standards established by the Brazilian and international recomendations. The evaluation of antioxidant properties consisted in the identification and quantification of the phenolic compounds by high-performance liquid chromatography; determining the reducing capacity of the Folin-Ciocalteu; determination of total flavonoid; ability to absorb oxygen radical (ORAC); determining the reducing power of iron (FRAP); and DPPH radical scavenging method. The results for the physicochemical analysis characterized the honeys in: monofloral (eucalyptus, mastic, quitoco, Japan grapes, field flower and orange) and heterofloral; the average to moisture was 18.3±0.7 % (max. 20%); the average of ashes was 0.3±0.2 % (max. 0.6%); the electrical conductivity was 0.59±0.2 mS.cm-1 (max. 0.8); the result to pH was 4.18±0.3 and free acidity was 32±9.8 mEq.Kg-1 (max. 50); the colour varied to extra white to amber; the average of diastase activity was 16.4±11.0 °Gothe (min. 8); the average of glucose and fructose determination were, respectively, 37.9±1.4 and 32±2.5 g.100-1; the ratio fructose/glucose was 1.2±0.1; the average content of HMF was 5.6±5.8 mg.Kg-1 (max. 60); and the Fiehe and Lund reactions presented, respectively, negative and positive results to all samples, indicating the purity of honeys analyzed. Regarding the analysis of antioxidants, gallic acid, cinnamic acid and p-coumaric acid, and flavonoids quercetin and myricetin, were identified. Flavonoid and phenolic total content were 61.3±18.3 mgEAG.Kg-1 and 0.7±0.7 mgQE.100g-1, respectively. ORAC antioxidant capacity was 7.8±4.3 mmolET.Kg-1; FRAP was 1.2±0.6 &#181;molET.g-1; and DPPH assay (EC50) was 72.4±89.8 mg.ml-1. Analyzed honeys presented all physicochemical parameters in accordance to honey quality control from Brazilian and international recommendations. The antioxidant capacity was similar to data from scientific literature. The botanical species with the highest antioxidant activity were eucalyptus and mastic. Total phenolic content showed no statistical difference between these two types of honeys, however flavonoid content of mastic honeys was higher (p<0.05) than eucalyptus honeys. Gallic acid was the major compound present in eucalyptus and mastic honeys, and p-coumaric acid in Japan grape honeys. Finally, physicochemical and biologically active properties honeys were influenced by honey floral source.

A rainha é a progenitora de todos os integrantes da colônia de abelhas (Apis mellifera L.) através da qual são passadas as características hereditárias para seus descendentes, sendo de extrema importância nos programas de melhoramento genético apícola. A qualidade de uma rainha é determinada principalmente por fatores intimamente relacionados à sua estrutura reprodutiva, o que é refletido tanto no peso destas, como na atividade de postura e na sua longevidade. Por esse motivo, o objetivo deste trabalho foi avaliar a influência do peso ao nascer de rainhas de abelhas africanizadas sobre o os aspectos relacionados ao comportamento reprodutivo em rainhas fecundadas naturalmente e inseminadas instrumentalmente, bem como acompanhar o desenvolvimento e produtividade das colônias descendentes destas rainhas. Os experimentos foram realizados no Apiário Experimental do Departamento de Genética da Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto USP, onde foram estabelecidas doze colônias de abelhas africanizadas divididas em quatro grupos: seis colônias com rainhas fecundadas naturalmente e seis inseminadas instrumentalmente, subdivididas em três colônias com rainhas leves (< 180 mg) e três com rainhas pesadas (> 200 mg), onde o peso foi registrado imediatamente após as rainhas emergirem. As rainhas leves e pesadas, fecundadas naturalmente, foram acompanhadas simultaneamente em colméias de observação, visando analisar o comportamento de acasalamento dos dois grupos, enquanto que as rainhas inseminadas instrumentalmente, de ambos os pesos, foram fecundadas com 6 l de sêmen. Após as fecundações, todas as rainhas foram estabelecidas em caixas tipo núcleo, montadas a partir biomassa semelhante. Vinte dias após a introdução das rainhas nos núcleos estas colônias foram avaliadas quinzenalmente, por meio de mapeamento dos quadros a fim de estimar a porcentagem de ovos, cria aberta, cria fechada e pólen estocado, assim como foram realizados teste de viabilidade de cria. O acompanhamento do tempo de expansão populacional foi estimado através do período necessário para transferência das colônias das caixas tipo núcleo (com três quadros e alimentador) para caixas tipo ninho (com nove quadros e alimentador). Na análise dos dados relacionados ao comportamento de acasalamento observouse que as rainhas leves realizaram maior quantidade de vôos nupciais que as rainhas pesadas, sendo que 56% das nove rainhas leves realizaram mais de um vôo nupcial, enquanto que apenas 33% das nove rainhas pesadas realizaram mais de um vôo nupcial, embora esta diferença não tenha sido estatisticamente significante. Constatamos ainda diferença de um dia na idade de realização de vôos de acasalamento, sendo que as rainhas leves saíram um dia antes, com idade média de 6,11 ± 1,53 dias, enquanto que para as rainhas pesadas essa média foi de 7, 09 ± 4,59 dias. Esta diferença também foi observada na idade em que as rainhas iniciaram a ovoposição, que foi de 7,77 ± 1,86 dias para rainhas leves e 9,88 ± 3,02 dias para rainhas pesadas. Com relação à duração dos vôos nupciais e horário em que foram realizados, ambos ii os grupos tiveram resultados muito semelhantes. As comparações das médias dos dados gerados pelos mapeamentos realizados em colônias com rainhas fecundadas naturalmente e inseminada instrumentalmente, mostraram diferenças estatisticamente significantes relacionada área de postura de ovos (P = 0,117) e área de cria fechada (P = 0,003), onde as colônias descendentes de rainhas pesadas apresentaram desempenho superior em relação as colônias com rainhas leves. Este melhor desempenho é representado ainda pela maior taxa de viabilidade de cria das colônias com rainhas pesadas, dado estatisticamente significante. Atrelado a este fato, as colônias com rainhas pesadas mostraram-se ainda mais rápidas na expansão populacional, que colônias com rainhas leves, onde foi verificada uma diferença média de 24 dias a menos, pelas colônias descendentes de rainhas pesadas, para a transferência para caixas maiores tipo ninho. Quando comparamos as rainhas fecundadas naturalmente e inseminadas instrumentalmente, foi observada diferença média de um dia na idade em que iniciaram a ovoposição, sendo que as rainhas fecundadas naturalmente iniciaram com 9,31 ± 2,49 dias e as rainhas inseminadas instrumentalmente com 10,43 ± 0,51 dias. Observou-se também diferença estatisticamente significante apenas para a variável área de postura (P = 0,004), onde as colônias com rainhas fecundadas naturalmente apresentaram médias superiores, muito embora esta diferença não tenha afetado o desenvolvimento geral das colônias com rainhas inseminadas instrumentalmente, o que foi representado pelo tempo de expansão populacional, igual entre as colônias com rainhas de ambos os tipos de fecundação. Conclui-se que a utilização da técnica de inseminação instrumental de abelhas é uma metodologia viável para a aplicação em programas de melhoramento apícola, uma vez que não encontramos diferenças no desenvolvimento entre colônias descendentes de rainhas inseminadas instrumentalmente e descendentes de rainhas fecundadas naturalmente. Tomando-se por base os principais resultados obtidos no presente trabalho concluímos que a utilização da característica fenotípica peso da rainha acima de 200mg como uma característica importante a ser adotada em programas de seleção e melhoramento de abelhas / The queen is the progenitor of all the honey bee colony members. The quality of a queen is determined mainly by factors closely related to her reproductive structure, including weight, egg-laying activity and longevity. We evaluated the influence of adult eclosion weight on the reproductive behavior of naturally mated and instrumentally inseminated Africanized queens, and we monitored the development and productivity of colonies headed by these queens. Twelve colonies of Africanized honey bees were divided into two groups: six colonies with naturally mated queens and six with instrumentally inseminated queens; there were three light queens (<180 mg) and three heavy queens (> 200 mg) in each mating type group; queen weight was recorded immediately after the virgin queens emerged. The virgin queens in the naturally mated queens group were introduced into observation hives, to compare the mating behavior of the light and heavy queens. The other six queens were artificially inseminated with 6 l semen. After the inseminations, all of the artificially inseminated queens were introduced into four standard Langstroth frame nuclei, which were established with similar numbers of bees and brood area. Beginning 20 days after the introduction of these queens, the colonies were evaluated twice per month, by mapping combs to estimate the areas containing eggs, open and closed brood and stored pollen; the viability of the brood was also investigated. We observed the time it took to outgrow the nucleus boxes (three combs plus an internal frame-size feeder); the colonies were then transferred to 10 frame hives (with nine combs and a feeder). We observed that the light queens made more nuptial flights than heavy queens; five of the nine light queens made more than one nuptial flight, whereas only three of the nine heavy queens took more than a nuptial flight, though this difference was not significant. We also observed a one day difference in the age of queen when she made her mating flights; the light queens went on their first mating flights at a mean age of 6.11 ± 1.53 days, while for the heavy queens the mean was 7.09 ± 4.59 days. A similar tendency was observed in the age at which the queens started oviposition, which was 7.77 ± 1.86 days for light queens and 9.88 ± 3.02 days for heavy queens. The two types of queens had similar duration and time of day of nuptial flights. Heavy queens (both artificially and naturally inseminated) produced significantly more eggs (P = 0.117) and more sealed brood (P = 0.003) than did light queens. Brood viability was significantly greater in the colonies headed by heavy queens. Colony expansion was also faster in colonies with heavy queens. It took an average of 24 days less for the heavy-queen colonies to expand to a point that they needed to be transferred from the four-frame nucleus hives to the 10-frame standard hives. Oviposition by the naturally mated queens began earlier (9.31 ± 2.49 days) than by instrumentally inseminated queens (10.43 ± 0.51 days). Naturally mated queens laid significantly more eggs (P = 0.004), although this difference did not affect the rate of colony population expansion. We concluded that the use of instrumental iv insemination of honey bees is a viable methodology for use in bee breeding programs, since we found no differences in development between colonies with artificially versus naturally inseminated queens. We also concluded that queen weight above 200 mg is a useful characteristic to select for in Africanized honey bees.

The unique floral biodiversity of Southern Africa would be reflected in the phenolic acid and flavonoid composition as well as the antioxidant activity of honeys from this region. In this exploratory investigation the total polyphenolic (TPC) and flavonoid (TFC) content, antioxidant activity as well as the cellular protective effects of a selection of honeys collected in this region was evaluated. Thirteen honey samples representative of the Western Cape (WCa, WCb and WCc), Eastern Cape (ECa, ECb and ECc), South East Mozambique (SEMa, SEMb and SEMc) and Agricultural: A-E (Eucalyptus) (A-E1 and A-E2), A-L (Litchi) and A-O (Orange) were collected. These samples were subjected to physicochemical analysis, the antioxidant content (TPC and TFC) and both enzymatic (catalase activity) and non-enzymatic activity, using the 2,2-diphenyl-2-picrylhydrazyl (DPPH), trolox equivalent antioxidant capacity (TEAC) and oxygen radical antioxidant capacity (ORAC) assays was determined. From the DPPH, TEAC and ORAC data the Relative Antioxidant Capacity Index (RACI) was calculated. To determine whether high antioxidant activity translates into significant cellular protection, biological and cellular assays were undertaken. Using the pBR322 plasmid assay and the erythrocyte haemolysis assay the ability of honeys to protect against 2,2’-Azobis(2-amidinopropane) dihydrochloride (AAPH) oxidative damage was evaluated. Further evaluation was undertaken in the SC-1 fibroblast cell line and the physiologically more relevant Caco-2 cell line. Toxicity and antioxidant effects were evaluated in the SC-1 cell line while antioxidant effects were only evaluated in the Caco-2 cell line. The long-term mitogenic and toxic effects were determined in the SC-1 cell line using the 3-(4,5-Dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyltetrazolium bromide (MTT), Neutral Red (NR) and Crystal Violet (CV) assays. Short term, total- and intracellular antioxidant effects were determined in both cell lines using the dichlorofluorescein diacetate assay (DCFH-DA) assay. For all cellular experiments honey at concentrations of 0.01% and 1% were used. The physiochemical properties of the honeys evaluated fulfilled the regulatory standards compiled in the Codex Alimentarius (CODEX STAN12-1981 revision 2001). The results were as follows: SEMb had the highest TPC (167.96 mg GAE/100g) and TFC (51.60 mg CE/100g) while A-E2 had the highest catalase (38.48 µmol H2O2/g) activity. RACI revealed that WCb had the highest antioxidant activity.SEMc showed the highest protection of plasmid DNA against oxidative-induced strand breaks while SEMa showed the highest protection of erythrocytes against AAPH-induced haemolysis. Although correlations were found between antioxidant content and antioxidant activity assays, no correlation was found these parameters and the biological assays. For the long-term cytotoxicity assay, AAPH showed significant cytoxicity at 0.78mM, 1.56mM and 0.28mM when measured using the MTT, NR and CV assays, respectively. Some honeys 4/13 and 3/13 showed a mitogenic effect at a concentration of 0.01% and 1% respectively. Toxic effects, were observed for 1/13 and 8/13 at 0.01% and 1% honey respectively. Toxicity after 72 h exposure varied from 10-30% (CV assay). The same concetrations of honey was used to determine the short-term, 2h, antioxidant effects in both the SC-1 and Caco-2 cell lines. No oxidative effect was found for all honeys at these concentrations. For the DCFH-DA assay using the SC-1 cell line at 1%, 12/13 and 7/13 honeys showed total and intracellular protection respectively. The highest extracellular protection was for SEMa (% Protection (%P) = 95) and SEMb (%P = 93). Intracellular protection was the highest for SEMc (%P = 21) and A-L (%P = 20). At 0.01%, 7/13 and 8/13 honeys exhibited total and intracellular protection, respectively. For both the highest protection was found for SEMc (%P = 43, total and %P = 30, intracellular). For the Caco-2 cell line at 1%, 11/13 and 4/13 showed total and intracellular protection, respectively. Of these the highest extracellular protection was for SEMb (% Protection (%P) = 90). Intracellular protection was the highest for ECa (%P = 28) and WCc (%P = 26). At 0.01%, 4/13 and 8/13 honeys showed total and intracellular protection respectively. The highest extracellular protection was found for SEMc (%P = 62) and intracellular protection was ECc (%P = 28). The SC-1 cell line was found to be the most sensitive to the antioxidant effects of honey compared to the Caco-2 cell line. The honeys SEMa, SEMb and SEMc showed protection against oxidative damage in both cell lines. In conclusion, the antioxidant activity of honeys from Southern Africa is of a high quality. The WC, SEM and EC honeys showed the highest antioxidant effects and could provide health benefits against diseases associated with oxidative stress as indicated by these results. Copyright / Dissertation (MSc)--University of Pretoria, 2011. / Anatomy / unrestricted

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