Introdução As doenças cardiovasculares estão entre as principais causas de morte no Brasil e no mundo. Evidências epidemiológicas e clínicas estabelecem associação entre dieta, dislipidemia e aumento do risco de morte. O consumo de proteína isolada de amaranto tem efeito hipocolesterolemizante e por isso pode reduzir, de modo significativo, os fatores de risco das doenças cardiovasculares. Objetivo Avaliar o efeito da ingestão do isolado protéico de amaranto, no perfil de lipoproteínas plasmáticas e na expressão de proteínas relacionadas à modulação da síntese do colesterol hepático. Métodos Vinte e oito ratos Wistar (Ratus novergicus) foram distribuidos em quatro grupos e receberam dietas diferenciadas pela fonte protéica. Os grupos experimentais (I e Icol) receberam dieta com 20por cento de proteína de amaranto e os grupos controle (C e Ccol) receberam dieta com 20por cento de caseína. As dietas col apresentavam 1por cento de colesterol. Ao grupo controle foi fornecida a média da quantidade de ração ingerida pelos grupos experimentais I e Icol (controle pair feeding). Para determinar o efeito da ingestão das dietas no metabolismo do colesterol, foram avaliadas as concentrações plasmáticas de triacilgliceróis, colesterol total e HDL-c, e as concentrações hepáticas de colesterol e lipídios totais. O efeito da ingestão da proteína de amaranto na regulação das vias de síntese do colesterol hepático foi investigado pela avaliação da expressão das proteínas nucleares: receptor X hepático alfa (LXR alfa), receptor ativado por proliferadores de peroxissoma alfa (PPAR alfa) e proteína ligadora do elemento regulado por esterol 2 (SREBP-2). Resultados A dieta Icol promoveu menor concentração plasmática de colesterol total e triacilgliceróis (36por cento e 47por cento , respectivamente) em comparação ao grupo Ccol. Observou-se, no fígado dos animais alimentados com dieta contendo proteína isolada de amaranto (I e Icol), menor concentração de lipídios totais e de fração colesterol. A digestibilidade entre as dietas Icol e Ccol não apresentou diferença significativa, enquanto a da dieta I foi menor que a da dieta C. Não foi observada alteração na expressão das proteínas PPAR alfa e LXR alfa em nenhum dos grupos. Uma redução significativa na expressão da proteína SREBP-2 foi verificada no fígado dos ratos que receberam dieta Icol em relação aos do grupo Ccol. Conclusão A ingestão de dieta Icol reduz de forma significativa a expressão do SREBP-2 no fígado de ratos. Essa redução sugere que o efeito hipocolesterolemizante promovido pela proteína de amaranto pode estar relacionado ao metabolismo endógeno do colesterol. Esse efeito independe da ação dos fatores de transcrição PPAR alfa e LXR alfa e pode estar associado à formação de peptídeos bioativos, muito embora os mecanismos não estejam claros. O isolado protéico apresenta efeito hepatoprotetor por diminuir o acúmulo de lipídios hepáticos mesmo quando o colesterol está presente na dieta / Introduction - Cardiovascular diseases are among the most important causes of death in Brazil and around the world. Epidemiologic and clinical evidences associate diet, dyslipidemia, and increased risk of death. Consumption of amaranth protein isolate has a hypocholesterolemic effect that may reduce, significantly, cardiovascular disease risk factors. Objective To assess the effect of amaranth protein isolate intake on plasma lipoprotein profile and on expression of proteins that modulate hepatic cholesterol synthesis. Methods Twenty eight Wistar rats were distributed in four groups and fed on different protein diets. The experimental groups (I e Icol) diets contained 20per cent amaranth protein and the control groups (C e Ccol) diets contained 20per cent casein. The col diets also contained 1per cent cholesterol. It was offered to the control group the mean of the amount of food consumed by the experimental groups (pair feeding control). In order to determine the effects of dietary intake on cholesterol metabolism, plasma total cholesterol, triglycerides, and HDL-c levels were assessed, as well as hepatic total lipids and cholesterol levels. The effect of amaranth protein on pathways of cholesterol synthesis was investigated by liver X receptors alpha (LXR alpha), peroxisome proliferator activated receptors alpha (PPAR alpha) and sterol regulatory element binding protein 2 (SREBP-2) expressions. Results Rats fed on Icol diet showed lower concentrations of plasma total cholesterol and triglycerides (36per cent and 47per cent, respectively) than those observed in Ccol diet group. A lower cholesterol and hepatic lipid concentration was observed in rats fed on amaranth protein isolate (I e Icol). There was no significant difference shown between the digestibility of the Icol and Ccol diets, although the digestibility of the I diet was lower than the digestibility of the C diet. No change was noticed in PPAR alpha and LXR alpha expression in any of the studied groups. There was a significantly down-regulation in SREBP-2 expression in the liver of rats fed on Icol diet when compared to those fed on Ccol diet. Conclusions The consumption of Icol diet reduces significantly SREBP-2 expression in the liver of rats. This decrease in SREBP-2 expression suggests that the hypocholesterolemic effect of the amaranth protein may be related to the endogenous metabolism of cholesterol. This effect does not depend on the transcription factors PPAR alpha and LXR alpha, and may be associated with bioactive peptides formation, although the mechanisms involved are not yet clear. The protein isolate has a hepatic-protective effect because it lowers hepatic lipid accumulation even when cholesterol was present in the diet

Introdução As doenças cardiovasculares estão entre as principais causas de morte no Brasil e no mundo. Evidências epidemiológicas e clínicas estabelecem associação entre dieta, dislipidemia e aumento do risco de morte. O consumo de proteína isolada de amaranto tem efeito hipocolesterolemizante e por isso pode reduzir, de modo significativo, os fatores de risco das doenças cardiovasculares. Objetivo Avaliar o efeito da ingestão do isolado protéico de amaranto, no perfil de lipoproteínas plasmáticas e na expressão de proteínas relacionadas à modulação da síntese do colesterol hepático. Métodos Vinte e oito ratos Wistar (Ratus novergicus) foram distribuidos em quatro grupos e receberam dietas diferenciadas pela fonte protéica. Os grupos experimentais (I e Icol) receberam dieta com 20por cento de proteína de amaranto e os grupos controle (C e Ccol) receberam dieta com 20por cento de caseína. As dietas col apresentavam 1por cento de colesterol. Ao grupo controle foi fornecida a média da quantidade de ração ingerida pelos grupos experimentais I e Icol (controle pair feeding). Para determinar o efeito da ingestão das dietas no metabolismo do colesterol, foram avaliadas as concentrações plasmáticas de triacilgliceróis, colesterol total e HDL-c, e as concentrações hepáticas de colesterol e lipídios totais. O efeito da ingestão da proteína de amaranto na regulação das vias de síntese do colesterol hepático foi investigado pela avaliação da expressão das proteínas nucleares: receptor X hepático alfa (LXR alfa), receptor ativado por proliferadores de peroxissoma alfa (PPAR alfa) e proteína ligadora do elemento regulado por esterol 2 (SREBP-2). Resultados A dieta Icol promoveu menor concentração plasmática de colesterol total e triacilgliceróis (36por cento e 47por cento , respectivamente) em comparação ao grupo Ccol. Observou-se, no fígado dos animais alimentados com dieta contendo proteína isolada de amaranto (I e Icol), menor concentração de lipídios totais e de fração colesterol. A digestibilidade entre as dietas Icol e Ccol não apresentou diferença significativa, enquanto a da dieta I foi menor que a da dieta C. Não foi observada alteração na expressão das proteínas PPAR alfa e LXR alfa em nenhum dos grupos. Uma redução significativa na expressão da proteína SREBP-2 foi verificada no fígado dos ratos que receberam dieta Icol em relação aos do grupo Ccol. Conclusão A ingestão de dieta Icol reduz de forma significativa a expressão do SREBP-2 no fígado de ratos. Essa redução sugere que o efeito hipocolesterolemizante promovido pela proteína de amaranto pode estar relacionado ao metabolismo endógeno do colesterol. Esse efeito independe da ação dos fatores de transcrição PPAR alfa e LXR alfa e pode estar associado à formação de peptídeos bioativos, muito embora os mecanismos não estejam claros. O isolado protéico apresenta efeito hepatoprotetor por diminuir o acúmulo de lipídios hepáticos mesmo quando o colesterol está presente na dieta / Introduction - Cardiovascular diseases are among the most important causes of death in Brazil and around the world. Epidemiologic and clinical evidences associate diet, dyslipidemia, and increased risk of death. Consumption of amaranth protein isolate has a hypocholesterolemic effect that may reduce, significantly, cardiovascular disease risk factors. Objective To assess the effect of amaranth protein isolate intake on plasma lipoprotein profile and on expression of proteins that modulate hepatic cholesterol synthesis. Methods Twenty eight Wistar rats were distributed in four groups and fed on different protein diets. The experimental groups (I e Icol) diets contained 20per cent amaranth protein and the control groups (C e Ccol) diets contained 20per cent casein. The col diets also contained 1per cent cholesterol. It was offered to the control group the mean of the amount of food consumed by the experimental groups (pair feeding control). In order to determine the effects of dietary intake on cholesterol metabolism, plasma total cholesterol, triglycerides, and HDL-c levels were assessed, as well as hepatic total lipids and cholesterol levels. The effect of amaranth protein on pathways of cholesterol synthesis was investigated by liver X receptors alpha (LXR alpha), peroxisome proliferator activated receptors alpha (PPAR alpha) and sterol regulatory element binding protein 2 (SREBP-2) expressions. Results Rats fed on Icol diet showed lower concentrations of plasma total cholesterol and triglycerides (36per cent and 47per cent, respectively) than those observed in Ccol diet group. A lower cholesterol and hepatic lipid concentration was observed in rats fed on amaranth protein isolate (I e Icol). There was no significant difference shown between the digestibility of the Icol and Ccol diets, although the digestibility of the I diet was lower than the digestibility of the C diet. No change was noticed in PPAR alpha and LXR alpha expression in any of the studied groups. There was a significantly down-regulation in SREBP-2 expression in the liver of rats fed on Icol diet when compared to those fed on Ccol diet. Conclusions The consumption of Icol diet reduces significantly SREBP-2 expression in the liver of rats. This decrease in SREBP-2 expression suggests that the hypocholesterolemic effect of the amaranth protein may be related to the endogenous metabolism of cholesterol. This effect does not depend on the transcription factors PPAR alpha and LXR alpha, and may be associated with bioactive peptides formation, although the mechanisms involved are not yet clear. The protein isolate has a hepatic-protective effect because it lowers hepatic lipid accumulation even when cholesterol was present in the diet

Introdução: Dentre os distúrbios relacionados à alimentação, o aumento do colesterol e, conseqüentemente, a incidência de doenças cardiovasculares, representa um importante problema de Saúde Pública. A proteína do amaranto reduz o colesterol plasmático, possivelmente pela presença de peptídeos bioativos, liberados durante sua digestão parcial. Objetivo: Verificar a ocorrência de peptídeos hipocolesterolemizantes após digestão in vitro do isolado protéico de amaranto. Métodos: Proteína isolada do amaranto foi submetida à digestão enzimática in vitro por duas metodologias distintas. Os peptídeos menores que 3000 Da foram injetados em espectrômetro de massa para sua identificação. Resultados: Foi obtido isolado protéico com grau de pureza acima de 90%. O isolado protéico e a farinha integral apresentaram a mesma quantidade de aminoácidos essenciais e de aminoácidos presentes nas seqüências dos peptídeos de interesse. O isolamento protéico também não promoveu alterações nas principais frações moleculares. As estruturas terciária e quaternária provavelmente foram alteradas, pois houve redução da solubilidade protéica. O grupo dissulfeto é um dos responsáveis pela ocorrência de agregados, entretanto outras ligações também podem estar envolvidas. Essas forças podem interferir no acesso aos sítios de clivagem das ligações peptídicas e dificultar a ação enzimática. Devido ao aumento da força iônica do meio obteve-se alto grau de hidrólise em ambos os métodos enzimáticos. A digestão protéica resultou em fragmentos que, em sua maioria, apresentaram pesos moleculares inferiores a 30 kDa. O perfil peptídico, para a maior parte das amostras, mostrou-se complexo, com difícil separação de picos. A amostra hidrolisada que apresentou menor grau de hidrólise e menor quantidade de picos no cromatograma continha um dos peptídeos hipocolesterolemizantes procurados, o fragmento IAEK. Conclusões: O isolado protéico de amaranto apresenta pelo menos um peptídeo hipocolesterolemizante quando submetido às digestões enzimáticas in vitro estudadas, similares à digestão in vivo. / Introduction: Among the problems associated to food habits, the increase of cholesterol levels, and thus the incidence of cardiovascular diseases represents an important problem for Public Health. The amaranth protein reduces the blood cholesterol levels, possibly due to the presence of peptides released during its incomplete digestion. Objective: To verify the occurrence of hypocholesterolemic peptides after in vitro digestion of amaranth protein isolate. Methods: Amaranth protein isolate was submitted to in vitro enzymatic digestion by two distinct methodologies. Peptides smaller than 3000 Da were injected in mass spectrometer for identification. results: Protein isolate presented a high purity degree, above 90%. The fat extraction and the protein isolation were efficient and did not modify significantly amaranth chemical composition, preserving the quantities of essential amino acids present in the sequence of the investigated peptides. Protein isolation did not promote changes in the main molecular fractions. The tertiary and quaternary structures were probably altered, given that protein solubility decreased. Disulfide bonds are responsible for aggregate arrangement; however, other bonds probably occurred and were also responsible for the decrease in solubility. These bonds may interfere in enzymatic hydrolysis, impeding the enzymes to cleave the peptide bonds. It was obtained a great hydrolysis degree in both enzymatic methods because ionic strength of the solution was high. Most of the protein digestion fragments presented molecular weight lower than 30kDa, demonstrating the efficiently of both digestion methods. Peptide mixture, for most samples, presented a complex profile and difficulties in peaks separation. The hydrolyzed sample that presented the lowest hydrolysis degree and the lowest quantity of peaks in chromatogram presented one of the hypocholesterolemic peptides, the sequence IAEK. Conclusions: The amaranth protein isolate presents at least one hypocholesterolemic peptide when submitted to the studied in vitro enzymatic digestion that is similar to in vivo digestion

Introdução: Dentre os distúrbios relacionados à alimentação, o aumento do colesterol e, conseqüentemente, a incidência de doenças cardiovasculares, representa um importante problema de Saúde Pública. A proteína do amaranto reduz o colesterol plasmático, possivelmente pela presença de peptídeos bioativos, liberados durante sua digestão parcial. Objetivo: Verificar a ocorrência de peptídeos hipocolesterolemizantes após digestão in vitro do isolado protéico de amaranto. Métodos: Proteína isolada do amaranto foi submetida à digestão enzimática in vitro por duas metodologias distintas. Os peptídeos menores que 3000 Da foram injetados em espectrômetro de massa para sua identificação. Resultados: Foi obtido isolado protéico com grau de pureza acima de 90%. O isolado protéico e a farinha integral apresentaram a mesma quantidade de aminoácidos essenciais e de aminoácidos presentes nas seqüências dos peptídeos de interesse. O isolamento protéico também não promoveu alterações nas principais frações moleculares. As estruturas terciária e quaternária provavelmente foram alteradas, pois houve redução da solubilidade protéica. O grupo dissulfeto é um dos responsáveis pela ocorrência de agregados, entretanto outras ligações também podem estar envolvidas. Essas forças podem interferir no acesso aos sítios de clivagem das ligações peptídicas e dificultar a ação enzimática. Devido ao aumento da força iônica do meio obteve-se alto grau de hidrólise em ambos os métodos enzimáticos. A digestão protéica resultou em fragmentos que, em sua maioria, apresentaram pesos moleculares inferiores a 30 kDa. O perfil peptídico, para a maior parte das amostras, mostrou-se complexo, com difícil separação de picos. A amostra hidrolisada que apresentou menor grau de hidrólise e menor quantidade de picos no cromatograma continha um dos peptídeos hipocolesterolemizantes procurados, o fragmento IAEK. Conclusões: O isolado protéico de amaranto apresenta pelo menos um peptídeo hipocolesterolemizante quando submetido às digestões enzimáticas in vitro estudadas, similares à digestão in vivo. / Introduction: Among the problems associated to food habits, the increase of cholesterol levels, and thus the incidence of cardiovascular diseases represents an important problem for Public Health. The amaranth protein reduces the blood cholesterol levels, possibly due to the presence of peptides released during its incomplete digestion. Objective: To verify the occurrence of hypocholesterolemic peptides after in vitro digestion of amaranth protein isolate. Methods: Amaranth protein isolate was submitted to in vitro enzymatic digestion by two distinct methodologies. Peptides smaller than 3000 Da were injected in mass spectrometer for identification. results: Protein isolate presented a high purity degree, above 90%. The fat extraction and the protein isolation were efficient and did not modify significantly amaranth chemical composition, preserving the quantities of essential amino acids present in the sequence of the investigated peptides. Protein isolation did not promote changes in the main molecular fractions. The tertiary and quaternary structures were probably altered, given that protein solubility decreased. Disulfide bonds are responsible for aggregate arrangement; however, other bonds probably occurred and were also responsible for the decrease in solubility. These bonds may interfere in enzymatic hydrolysis, impeding the enzymes to cleave the peptide bonds. It was obtained a great hydrolysis degree in both enzymatic methods because ionic strength of the solution was high. Most of the protein digestion fragments presented molecular weight lower than 30kDa, demonstrating the efficiently of both digestion methods. Peptide mixture, for most samples, presented a complex profile and difficulties in peaks separation. The hydrolyzed sample that presented the lowest hydrolysis degree and the lowest quantity of peaks in chromatogram presented one of the hypocholesterolemic peptides, the sequence IAEK. Conclusions: The amaranth protein isolate presents at least one hypocholesterolemic peptide when submitted to the studied in vitro enzymatic digestion that is similar to in vivo digestion

Dissertação(mestrado)-Universidade Federal do Rio Grande, Programa de Pós-Graduação em Engenharia e Ciência de Alimentos, Escola de Química e Alimentos, 2007. / Submitted by Caroline Silva (krol_bilhar@hotmail.com) on 2012-10-18T22:06:54Z No. of bitstreams: 2 avaliao da textura apresentada por embutido emulsionado adicionado de isolado protico mido de corvina micropogonias furnieri.pdf: 1043240 bytes, checksum: 77c0e13062a9c99439f6b5a4812a0877 (MD5) avaliao da textura apresentada por embutido emulsionado adicionado de isolado protico mido de corvina micropogonias furnieri.pdf: 1043240 bytes, checksum: 77c0e13062a9c99439f6b5a4812a0877 (MD5) / Approved for entry into archive by Gabriela Silva da Rosa(gabrielasilvadarosa@gmail.com) on 2013-07-01T21:57:17Z (GMT) No. of bitstreams: 2 avaliao da textura apresentada por embutido emulsionado adicionado de isolado protico mido de corvina micropogonias furnieri.pdf: 1043240 bytes, checksum: 77c0e13062a9c99439f6b5a4812a0877 (MD5) avaliao da textura apresentada por embutido emulsionado adicionado de isolado protico mido de corvina micropogonias furnieri.pdf: 1043240 bytes, checksum: 77c0e13062a9c99439f6b5a4812a0877 (MD5) / Made available in DSpace on 2013-07-01T21:57:17Z (GMT). No. of bitstreams: 2 avaliao da textura apresentada por embutido emulsionado adicionado de isolado protico mido de corvina micropogonias furnieri.pdf: 1043240 bytes, checksum: 77c0e13062a9c99439f6b5a4812a0877 (MD5) avaliao da textura apresentada por embutido emulsionado adicionado de isolado protico mido de corvina micropogonias furnieri.pdf: 1043240 bytes, checksum: 77c0e13062a9c99439f6b5a4812a0877 (MD5) Previous issue date: 2007 / O município de Rio Grande, RS, localizado na zona litorânea do extremo sul do Brasil, caracteriza-se por ser um pólo pesqueiro regional onde podem ser obtidas diversas espécies de pescado. Uma das espécies capturadas na região é a corvina (Micropogonias furnieri), esta espécie é pouco comercializada devido ao seu baixo valor, podendo ser utilizada para produção de alimentos processados. Dentre os produtos que podem ser elaborados adicionando isolado protéico de pescado estão os embutidos emulsionados. As proteínas exibem propriedades multifuncionais quando manipuladas adequadamente, estas são os principais componentes funcionais e estruturais de produtos cárneos processados e determinam as características de manuseio, textura e aspecto destes produtos. O presente trabalho teve como objetivo obter e caracterizar o isolado protéico úmido de corvina (Micropogonias furnieri) desenvolvido através de processo de extração química, avaliando a funcionalidade dos mesmos e após estudar os efeitos da incorporação deste isolado protéico úmido na textura de um embutido emulsionado. Os processos apresentaram rendimento de 55,35% para o isolado obtido por solubilização alcalina e 46,6% para o isolado obtido por solubilização ácida. Os isolados apresentaram valores de proteína em base seca de 97% para ambos os processos. Os maiores valores encontrados de solubilidade foram em pH 11, com 97,54% para o isolado alcalino e 93,67% para o isolado ácido. A máxima capacidade de retenção de água foi em pH 11 sendo esta 21,94 mLH2O/gproteína para o isolado alcalino e 22,94 mLH2O/gproteína para o isolado ácido. A capacidade de retenção de óleo foi de 4,7 mLóleo/gproteína no isolado alcalino e 4,62 mLóleo/gproteína no isolado ácido. Os isolados protéicos obtidos foram incorporados ao embutido emulsionado. Deste embutido foram avaliados os efeitos da adição do isolado úmido e da temperatura de cocção na textura dos mesmos. Através da Análise de Perfil de Textura (TPA) foram avaliados os efeitos na dureza, coesividade, elasticidade, gomosidade e mastigabilidade e por teste de penetração foi avaliada a força de penetração. Para as variáveis estudadas nenhum efeito foi significativo (p>0,05) quando incorporado o isolado protéico obtido pelo processo de solubilização ácida. Para o isolado obtido pelo processo de solubilização alcalina os efeitos estudados não foram significativos (p>0,05) para as respostas de dureza, elasticidade, gomosidade e mastigabilidade, os efeitos foram significativos (p<0,05) apenas para a força de penetração e coesividade do embutido emulsionado. O maior valor encontrado para a coesividade (0,652) foi quando o embutido foi adicionado de 1,45% de isolado protéico e temperatura de cocção de 87,7oC. Para a força de penetração o valor máximo (684,45 g) foi encontrado quando adicionado 10% de isolado protéico e temperatura de cocção de 82,5 oC. / The city of Rio Grande, RS, located in the littoral zone of the south extremity of Brazil, characterizes itself for being a regional fishing pole where a variety of fish species can be found. Among the species captured in the region is the corvine (Micropogonias funieri), this species is not much commercialized because of its low value, and so it can be used for processed food production. Among the products that can be elaborated adding isolated protein of fish, the sausages are cited. The proteins show multi-functional properties when manipulated adequately, these are the main functional and structural components of processed meat products and determine the handling characteristics, texture and aspect of these products. The present work had as objective to get and to characterize the isolated humid protein of corvine (Micropogonias furnieri) developed through process of chemical extraction, evaluating it's functionality and after to study the effect of the incorporation of this isolated humid protein in the texture of an sausages. The processes showed a 55.35% increase for the isolated obtained alkaline solubility and 46.6% for the isolated obtained acid solubility. The isolated showed 97% dry-based protein values for both processes. The highest solubility found had a pH of 11, with 97.54% for the alkaline isolated and 93.67% for the isolated acid. The maximum water retention capacity was pH 11, with 21.94 mLH2O/gprotein for the isolated alkaline and 22.94 mLH2O/gprotein for the isolated acid. The oil retention capacity was 4.7 mLoil/gprotein in the isolated alkaline, and 4.62 mLoil/gprotein in the isolated acid. The protein isolated obtained were incorporated to the sausages. The effect of the addition of humid isolated and cooking temperature on texture of these sausages was evaluated. Through the Texture Profile Analysis (TPA) the effect in the hardness was evaluated, cohesiveness, springeness, gumminess and chewiness and the penetration force was evaluated using the penetration test. For the studied variables, no effect was significant(p>0,05) when incorporated the isolated protein obtained by the process of acid solubilizing. For the obtained isolated alkaline solubilizing process the studied effects were not significant(p>0.05) for the answers of hardness, springeness, gumminess and chewiness, the effect was significant (p<0.05) only for the force of penetration and cohesiveness of the sausages. The biggest value found for the cohesiveness (0.652) was found when the sausages were added of 1.45% of isolated protein and temperature of cooking of 87.7°C. For the penetration force the maximum value (684.45 g) was found when added 10% of isolated protein and temperature of 82.5° cooking.

Orientador: Fernanda Paula Collares Queiroz / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-17T11:55:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Teixeira_AngelaMoraes_D.pdf: 4341295 bytes, checksum: a6815c55cbc9aed051c39caf022ef41c (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: Neste trabalho foram desenvolvidos nanocompósitos de amido de milho, gelatina, isolado protéico de soja, quitosana e argila montmorilonita para aplicação em embalagens alimentícias. Para avaliar o efeito da concentração de argila montmorilonita sódica (MMT) e isolado protéico de soja (IPS) nas propriedades mecânicas e de barreira de nanocompósitos de amido de milho e gelatina foi adotado um delineamento composto central rotacional 22, incluindo os quatro pontos axiais e quatro pontos centrais, resultando em 12 experimentos, aplicável à metodologia de superfície de resposta. O único parâmetro que exerceu influência aumentando a resistência à tração dos nanocompósitos, foi a concentração de MMT (L), cuja resistência média à tração foi de 70,63 MPa. O alongamento dos filmes, por sua vez, foi influenciado pela concentração de IPS, atingindo valo médio de 6,64%. A permeabilidade ao vapor de água, encontrada para os nanocompósitos, foi de 9,92 gmm/m2dkPa, enquanto que o parâmetro que exerceu maior influência na solubilidade (18,61%) dos mesmos foi à concentração de MMT. Com relação à opacidade os filmes apresentaram valores entre 4,81 e 28,98%. Pelas técnicas de difração de raios-X e microscopia eletrônica de transmissão, foi verificada a formação de estrutura intercalada e esfoliada dos nanocompósitos. Ensaios preliminares mostraram que pelo método utilizado na elaboração dos filmes, não foi possível obter nanocompósitos de amido de milho, gelatina, IPS, quitosana e MMT. Desta forma, foram elaborados nanocompósitos de amido de milho, gelatina, quitosana e argila montmorilonita sódica, avaliando-se diferentes concentrações dos dois últimos componentes pelo uso de um delineamento composto central rotacional 22, incluindo os quatro pontos axiais e quatro pontos centrais, resultando em 12 experimentos. Verificou-se que com o aumento da concentração de MMT houve uma diminuição na resistência mecânica e alongamento dos filmes. A formulação que apresentou maior resistência à tração (78,27 MPa) e alongamento (5,83%) continha 1,09% de quitosana e 1,5% de MMT, em relação à massa total de gelatina e amido. O valor médio da permeabilidade ao vapor de água dos nanocompósitos investigados foi de 10,85 gmm/m2dkPa. Com o aumento da concentração de quitosana e MMT houve uma diminuição na solubilidade dos filmes, sendo o valor médio encontrado de 15,04%. Pela técnica de difração de raios-X, observou-se que, com o aumento da concentração de argila, a estrutura dos filmes tornou-se amorfa. As micrografias obtidas pela microscopia eletrônica de transmissão confirmaram a formação de estrutura intercalada/esfoliada da argila. Este estudo mostrou que as propriedades funcionais dos nanocompósitos de amido de milho e gelatina podem ser modificadas pela variação na concentração de MMT, IPS e quitosana, tornando promissora a utilização destes materiais para embalagem / Abstract: Nanocomposites of maize starch, gelatin, soy protein isolate, chitosan and montmorillonite clay were developed for application in food packaging. To evaluate the effect of the sodium montmorillonite clay (MMT) and soy protein isolate (IPS) concentration in the mechanical properties and in the barrier of nanocomposites of maize starch and gelatin, it was adopted a rotational central composed delineation 22, including the four axial points and four central points, resulting in 12 experiments, applicable to the response surface methodology. The only parameter that exerted influence increasing the tensile strength of the nanocomposites, was the MMT (L) concentration, which average resistance to the traction was 70,63 MPa. The films elongation was influenced by the IPS concentration, having reached average value of 6,64%. The water vapor permeability, found for the nanocomposites, was 9,92 gmm/m2dkPa, while the parameter that exerted greater influence in the solubility (18.61%) of the same ones was the MMT concentration. Regarding to the haze, the films presented values between 4,81 and 28,98%. By the X-ray diffraction techniques and electronic microscopy of transmission, it was verified the formation of intercalated and exfoliated structure of the nanocomposites. Preliminary analyzes had shown that by the method used in the elaboration of the films, it was not possible to get nanocomposites of maize starch, gelatin, IPS, chitosan and MMT. Therefore, nanocomposites of starch of maize, gelatin, chitosan and montmorillonite sodium clay had been elaborated, evaluating different concentrations of the last two components through the use of a rotational central composite design 22, including the four axial points and four central points, resulting in 12 experiments. It was verified that with the increase of the MMT concentration there was a reduction in the mechanical resistance and elongation of the films. The formularization that presented a greater tensile strength (78,27 MPa) and elongation (5.83%) contained 1.09% of chitosan and 1.5% of MMT, in relation to the total mass of gelatin and starch. The average value of the water vapor permeability of the investigated nanocomposites was 10,85 gmm/m2dkPa. With the increase of the chitosan and MMT concentration there was a reduction in the solubility of the films, resulting in a average value of 15,04%. By the X-ray diffraction techniques, it was observed that, with the increase of the clay concentration, the structure of the films became amorphous. The micrographs obtained by the electronic microscopy of transmission confirmed the formation of intercalated/exfoliated structure of the clay. This study showed that the functional properties of the nanocomposites of maize starch and gelatin can be modified by the variation in the concentration of MMT, IPS and chitosan, becoming promising the use of these materials for packing / Doutorado / Engenharia de Alimentos / Doutor em Tecnologia de Alimentos

Introdução - A soja e outras leguminosas são consideradas como alimentos funcionais por apresentarem propriedades hipocolesterlemizantes. Esta propriedade, porém, ainda não foi relatada para o feijão caupi. Um possível componente deste grão responsável pelo feito redutor de colesterol é sua proteína. Objetivo - Produzir isolado protéico de feijão caupi e verificar a influência do grão integral e de sua proteína isolada no metabolismo lipídico de hamsters hipercolesterolemizados pela dieta. Métodos - O isolado protéico de feijão caupi foi produzido por precipitação isoelétrica, utilizando-se pH 8,5 para solubilização da proteína e 4,5 para a sua precipitação, obtendo-se um isolado com 92 % de proteína. O isolado protéico (IP) e o feijão caupi integral (FCI) foram utilizados como fonte protéica em dietas experimentais para hamsters que tiveram hipercolesterolemia induzida por dieta contendo 20 % de caseína, 13,5 % de gordura saturada e 0,1 % de colesterol, por 3 semanas. Os animais foram distribuídos em três grupos, recebendo cada grupo dieta com 20 % de caseína (controle), dieta com 20 % de proteína de isolado de feijão caupi e dieta com 20% de proteína de feijão caupi integral, por 4 semanas. Resultados - Comparando-se à dieta controle, a dieta com FCI e IP provocaram reduções significativas no colesterol total (49 % e 20 %, respectivamente) e colesterol não-HDL (54 % e 22 %, respectivamente). Análises histológicas do fígado foram realizadas e observou-se que IP e o FCI proporcionaram efeito hepatoprotetor comparado à caseína, pois o grupo que recebeu caseína apresentou em média esteatose difusa e intensa, enquanto grupo com feijão e isolado apresentaram esteatose focal e, em alguns casos, ausentes. Alguns possíveis mecanismos envolvidos para o efeito benéfico no metabolismo lipídico foram investigados. A digestibilidade verdadeira do IP foi igual à da caseína, enquanto a do feijão integral foi menor. A excreção de ácidos biliares e colesterol foi inversamente proporcional aos níveis plasmáticos do colesterol dos animais submetidos às diferentes dietas. Os animais com a dieta de feijão integral apresentaram a maior excreção de ácidos biliares e colesterol nas fezes; valores estatisticamente diferentes aos dos animais da dieta com caseína. Conclusões - O feijão caupi e sua proteína isolada reduzem o colesterol plasmático e proporcionam efeito hepatoprotetor. A digestibilidade, excreção de ácidos biliares e colesterol não estão relacionados com a redução do colesterol provocada pelo IP. O mecanismo envolvido na redução do colesterol nestes experimentos ainda não está totalmente elucidado, sugerindo que a proteína isolada do feijão caupi atue na síntese de colesterol, pois não foi observado aumento na sua excreção. / Introduction - Soya and other legume seeds are considered functional food because of their hypocholesterolemic properties. This property, however, is not reported yet for cowpea. A possible component present in this grain that could respond for the hypocholesterolemic effect is the protein fraction. Objective - To produce protein isolate of cowpea and to verify the influence of the whole seed and its isolated protein on the lipid metabolism of diet hypercholesterolemized hamsters. Methods - The cowpea protein isolate was prepared by isoelectric precipitation, using pH 8.5 for solubilization and pH 4.5 for protein precipitation. The isolate obtained presented protein content of about 92%. The protein isolate (PI) and cowpea whole seed (CWS) were used as protein source in experimental diets fed to hamsters that previously had their blood cholesterol increased by a diet containing 20 % of casein, 13,5 % of saturated fat and 0,1 % of cholesterol during 3 weeks. Animals were divided into 3 groups and fed on diets containing: 20 % casein (control), 20 % isolate protein of cowpea and 20 % of cowpea whole seed for 4 wks. Results - The results showed that for hamster that fed on diets containing PI and CWS occurred a significant decrease in total cholesterol (49 % and 20 %, respectively) and non-HDL cholesterol (54 % and 22 %, respectively), as compared to casein group. Histological analysis of hepatic tissue was performed and showed that PI and CWS presented reduction in hepatic lipotoxicity as compared to the casein group. Therefore, the group that received casein presented steatosis widely distributed throughout the hepatic lobule, while whole seed cowpea and protein isolate meal groups produced only focal steatosis and, in some cases, it was absent. Some mechanisms involved in lowering plasma cholesterol were investigated. Digestibility for PI was equal for casein group, while it was significantly lower for CWS group. The bile acids and cholesterol excretion in the feces were inversely proportional to plasma cholesterol levels. Animals on CWS presented higher levels of feces bile acids and cholesterol; these values were statistically different from animals on casein diet. Conclusions - Whole seed cowpea and its protein isolate reduce plasma cholesterol and hepatic lipotoxicity. Digestibility, the bile acids and cholesterol excretion are not related to hypocholesterolemic effect of protein isolate of cowpea. The mechanisms involved cholesterol reduction in these experiments is not yet fully elucidated. It is suggested that protein isolate of cowpea is related to the cholesterol syntheses, as it was not verified any increase in cholesterol excretion in the animals on protein isolate diet.

Introdução - A soja e outras leguminosas são consideradas como alimentos funcionais por apresentarem propriedades hipocolesterlemizantes. Esta propriedade, porém, ainda não foi relatada para o feijão caupi. Um possível componente deste grão responsável pelo feito redutor de colesterol é sua proteína. Objetivo - Produzir isolado protéico de feijão caupi e verificar a influência do grão integral e de sua proteína isolada no metabolismo lipídico de hamsters hipercolesterolemizados pela dieta. Métodos - O isolado protéico de feijão caupi foi produzido por precipitação isoelétrica, utilizando-se pH 8,5 para solubilização da proteína e 4,5 para a sua precipitação, obtendo-se um isolado com 92 % de proteína. O isolado protéico (IP) e o feijão caupi integral (FCI) foram utilizados como fonte protéica em dietas experimentais para hamsters que tiveram hipercolesterolemia induzida por dieta contendo 20 % de caseína, 13,5 % de gordura saturada e 0,1 % de colesterol, por 3 semanas. Os animais foram distribuídos em três grupos, recebendo cada grupo dieta com 20 % de caseína (controle), dieta com 20 % de proteína de isolado de feijão caupi e dieta com 20% de proteína de feijão caupi integral, por 4 semanas. Resultados - Comparando-se à dieta controle, a dieta com FCI e IP provocaram reduções significativas no colesterol total (49 % e 20 %, respectivamente) e colesterol não-HDL (54 % e 22 %, respectivamente). Análises histológicas do fígado foram realizadas e observou-se que IP e o FCI proporcionaram efeito hepatoprotetor comparado à caseína, pois o grupo que recebeu caseína apresentou em média esteatose difusa e intensa, enquanto grupo com feijão e isolado apresentaram esteatose focal e, em alguns casos, ausentes. Alguns possíveis mecanismos envolvidos para o efeito benéfico no metabolismo lipídico foram investigados. A digestibilidade verdadeira do IP foi igual à da caseína, enquanto a do feijão integral foi menor. A excreção de ácidos biliares e colesterol foi inversamente proporcional aos níveis plasmáticos do colesterol dos animais submetidos às diferentes dietas. Os animais com a dieta de feijão integral apresentaram a maior excreção de ácidos biliares e colesterol nas fezes; valores estatisticamente diferentes aos dos animais da dieta com caseína. Conclusões - O feijão caupi e sua proteína isolada reduzem o colesterol plasmático e proporcionam efeito hepatoprotetor. A digestibilidade, excreção de ácidos biliares e colesterol não estão relacionados com a redução do colesterol provocada pelo IP. O mecanismo envolvido na redução do colesterol nestes experimentos ainda não está totalmente elucidado, sugerindo que a proteína isolada do feijão caupi atue na síntese de colesterol, pois não foi observado aumento na sua excreção. / Introduction - Soya and other legume seeds are considered functional food because of their hypocholesterolemic properties. This property, however, is not reported yet for cowpea. A possible component present in this grain that could respond for the hypocholesterolemic effect is the protein fraction. Objective - To produce protein isolate of cowpea and to verify the influence of the whole seed and its isolated protein on the lipid metabolism of diet hypercholesterolemized hamsters. Methods - The cowpea protein isolate was prepared by isoelectric precipitation, using pH 8.5 for solubilization and pH 4.5 for protein precipitation. The isolate obtained presented protein content of about 92%. The protein isolate (PI) and cowpea whole seed (CWS) were used as protein source in experimental diets fed to hamsters that previously had their blood cholesterol increased by a diet containing 20 % of casein, 13,5 % of saturated fat and 0,1 % of cholesterol during 3 weeks. Animals were divided into 3 groups and fed on diets containing: 20 % casein (control), 20 % isolate protein of cowpea and 20 % of cowpea whole seed for 4 wks. Results - The results showed that for hamster that fed on diets containing PI and CWS occurred a significant decrease in total cholesterol (49 % and 20 %, respectively) and non-HDL cholesterol (54 % and 22 %, respectively), as compared to casein group. Histological analysis of hepatic tissue was performed and showed that PI and CWS presented reduction in hepatic lipotoxicity as compared to the casein group. Therefore, the group that received casein presented steatosis widely distributed throughout the hepatic lobule, while whole seed cowpea and protein isolate meal groups produced only focal steatosis and, in some cases, it was absent. Some mechanisms involved in lowering plasma cholesterol were investigated. Digestibility for PI was equal for casein group, while it was significantly lower for CWS group. The bile acids and cholesterol excretion in the feces were inversely proportional to plasma cholesterol levels. Animals on CWS presented higher levels of feces bile acids and cholesterol; these values were statistically different from animals on casein diet. Conclusions - Whole seed cowpea and its protein isolate reduce plasma cholesterol and hepatic lipotoxicity. Digestibility, the bile acids and cholesterol excretion are not related to hypocholesterolemic effect of protein isolate of cowpea. The mechanisms involved cholesterol reduction in these experiments is not yet fully elucidated. It is suggested that protein isolate of cowpea is related to the cholesterol syntheses, as it was not verified any increase in cholesterol excretion in the animals on protein isolate diet.

Embora a soja em grão seja pouco consumida pela população brasileira, seus derivados protéicos são utilizados como ingredientes em diversos alimentos e a tendência é um aumento significativo do seu uso com a aprovação pela FDA e pela ANVISA da alegação funcional referente ao consumo de proteína de soja. Em paralelo, um número crescente de pesquisas sobre as isoflavonas, fitoestrógenos presentes em quantidades significativas na soja, vem demonstrando diversos efeitos benéficos destes compostos, entre os quais a sua ação antioxidante, anticarcinogênica e hipocolesterolêmica. O objetivo foi estudar as interações entre isoflavonas e proteínas da soja, seu efeito na biodisponibilidade in vitro e in vivo e o status antioxidante das isoflavonas. Os resultados sugerem que a presença da proteína reduz a quantidade e leva a um retardo no tempo de absorção das isoflavonas em relação à administração na forma livre. O efeito sobre a capacidade antioxidante do plasma e sobre a atividade e expressão gênica das enzimas CAT, GPx e SOD divergiu para a suplementação de isoflavonas ou proteínas separadamente ou em associação. / Although soybeans are not commonly consumed by the Brazilian population, soybean products are used as ingredients by the food industry and there is an increased trend in their consumption due to the approval of FDA and ANVISA on the claim regarding the health benefits of soy proteins. Therefore, many studies involving isoflavones, the phytoestrogens found in significant quantities in soybeans, have demonstrated several health benefits of these compounds, such as antioxidant capacity, and anticarcinogenic and hypocholesterolemic effects. The objective of the present study was to evaluate the interaction between isoflavones and soy proteins as well as the effect of this interaction on the in vitro and in vivo bioavailability of isoflavones and on the antioxidant status. The results indicated that the association with protein decreased the rate and proportion of absorption of isoflavones when compared to the free form. The effect of isoflavones on the plasma antioxidant capacity and on the enzymatic activity and gene expression levels of CAT, GPx and SOD was different when isoflavones were combined with soy protein compared to isoflavones alone.

Dissertação(mestrado) - Universidade Federal do Rio Grande, Programa de Pós-Graduação em Engenharia e Ciência de Alimentos, Escola de Química e Alimentos, 2009. / Submitted by Caroline Silva (krol_bilhar@hotmail.com) on 2012-08-23T21:59:48Z No. of bitstreams: 1 kessi_dissertao final_correes.pdf: 4836287 bytes, checksum: 33776a5ef650befe4f64aff95e010123 (MD5) / Approved for entry into archive by Bruna Vieira(bruninha_vieira@ibest.com.br) on 2012-11-06T20:24:31Z (GMT) No. of bitstreams: 1 kessi_dissertao final_correes.pdf: 4836287 bytes, checksum: 33776a5ef650befe4f64aff95e010123 (MD5) / Made available in DSpace on 2012-11-06T20:24:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 kessi_dissertao final_correes.pdf: 4836287 bytes, checksum: 33776a5ef650befe4f64aff95e010123 (MD5) Previous issue date: 2009 / A região sul do Brasil tem se destacado pela grande produção de frango que, juntamente com o avanço científico e tecnológico no processamento, fazem dessa carne um produto popular e de baixo preço. Com a maior valorização dos cortes nobres de frango, principalmente do produto desossado, tem-se um aumento na quantidade de resíduos, carcaças, ossos e cortes menos nobres. A carne mecanicamente separada (CMS) de frango é produzida através de desossadores mecânicos que utilizam como matéria-prima partes de baixo valor comercial. Apesar de alguns estudos estarem sendo conduzidos para avaliar o uso de diferentes proporções de CMS em produtos cárneos, a leg slação brasileira limita a adição desta matéria-prima em alimentos comerciais. A produção de um isolado protéico úmido obtido a partir de CMS de frango representa uma alternativa para aproveitar os recursos alimentares disponíveis, pois este pode fornecer uma fonte protéica de alto valor nutricional, capaz de contribuir na formação do gel, proporcionando melhor estabilidade de emulsão e capacidade ligante em produtos como embutidos emulsionados. O objetivo deste trabalho foi desenvolver um processo para obtenção de isolado protéico úmido de frango (IPF) a partir de carne mecanicamente separada de frango e avaliar a adição deste isolado protéico em um embutido emulsionado. Inicialmente, foi definido o melhor processo de extração química da proteína de frango por mudança de pH, através de tratamento ácido ou alcalino seguido de precipitação isoelétrica da proteína. Os isolados protéicos úmidos foram analisados quanto ao conteúdo de proteínas, lipídios e rendimento através de metodologia de superfície de resposta. Para o tratamento ácido, pH 2,5, temperatura de 10°C e tempo de centrifugação de 25 min favoreceram a obtenção de um isolado com elevado conteúdo de proteína, baixo teor de gordura e alto rendimento. Para o tratamento alcalino, pH 11,0, temperatura de 10°C e tempo de 25 min garantiram características semelhantes no isolado. A proteína obtida pelo processo de solubilização alcalina apresentou gel mais forte e extensível quando comparado ao gel obtido pelo processo ácido. Posteriormente, foram estudados o efeito da concentração de isolado protéico úmido de frango (IPF), obtido por solubilização alcalina, e o efeito da temperatura de cocção sobre as características de textura do embutido, firmeza, força de quebra e força de gel através de metodologia de superfície de reposta. Os resultados mostraram que em temperaturas elevadas entre 82,5 e 87,8°C ocorreu um aumento na firmeza, na força de quebra e na força de gel dos embutidos e que a concentração de IPF não afetou significativamente (p<0,05) as respostas firmeza e força de quebra. Entretanto, a resposta força de gel foi intensificada com concentrações elevadas de IPF na formulação. Quanto à análise sensorial, a amostra com maior aceitabilidade e maior intenção de compra foi a salsicha de frango comercial, entretanto, a salsicha com adição de IPF (sem adição de toucinho) apresentou elevado conteúdo de proteína e baixo teor de lipídios quando comparado a salsicha de frango comercial, demonstrando que a substituição total da gordura pelo isolado protéico úmido de frango na salsicha contribui para elaboração de um produto com baixo teor de gordura. / Southern Brazil has putted in relief for the great production of chicken that, together with the scientific and technological advance in processing, make from this meat, a popular and of low price. With the biggest valorization of the noble chicken cuts, mainly the deboned products, has an increase in wastes, carcasses, bones and less noble cuts. Mechanically deboned meat (MDM) of chicken is a raw material produced through meat-bone separator that uses as raw material, parts of low commercial value of the chicken. Although some studies being lead to evaluate the use of different ratios of MDM in meat products, the Brazilian legislation limits the addition of this raw material in commercial food. The production of a protein isolate obtained from MDM of chicken represents an alternative to use the available alimentary resources, therefore it can supply a protein source of high nutritional value, able to contribute in the formation of the gel, being provided better emulsion stability and binding capacity in products as emulsionated sausages. The objectives of this work was to develop a process to obtain a chicken protein isolate (CPI) from MDM of chicken, and to evaluate the addition of this protein isolate in an emulsionated sausage. Initially, the optimum process of chemical extraction of protein by pH shifting method was defined, both acid and alkaline treatment followed of isoelectric precipitation of protein. Protein isolates were analyzed for the protein content, lipids and yield through response surface methodology. For acid treatment, pH 2.5, temperature of 10°C and centrifugation time of 25 min allowed the isolate obtaining with high protein content, low fat and high yield. For alkaline treatment, pH 11.0, temperature of 10°C and centrifugation time of 25 min provide an isolate with similar characteristics. The protein obtained by alkaline solubilization process showed stronger and more extensible gel than those obtained by acid process. Later, the effect of chicken protein isolate addition, obtained by alkaline solubilization, and the heating temperature on sausage texture, firmness, breaking force and gel strength was studied through response surface methodology. The results showed that at high temperature, values between 82.5 and 87.8°C occur a rise on firmness, breaking force and gel strength of the sausages and the CPI concentration was not significant (p<0.05) to firmness and breaking force. However, the gel strength was intensified with high CPI concentrations on the formulation. On the sensory analysis, the commercial chicken sausage showed bigger acceptability and bigger purchase intention than sausage with CPI. Although the sausage with CPI addition (without pig lard addition) showed higher protein content and lower fat than commercial chicken sausage, demonstrating that replacement of total fat content for chicken protein isolate in emulsionated sausage contributes to elaboration of a product with low fat, once showed smaller lipids content than commercial chicken sausage.