Diversos estudos têm demonstrado que os danos causados pela exposição da pele à radiação ultravioleta (RUV) são relacionados aos fotodanos ao DNA, geração de espécies reativas de oxigênio e ativação de mediadores do processo inflamatório. Há, portanto, um crescente interesse pelo uso de antioxidantes com potencial fotoquimiopreventivo, como o extrato de maçã e a rutina. O modelo mais utilizado para avaliação de agentes fotoquimiovreventivos é a exposição de camundongos sem pelos à RUV. Porém, os esforços para diminuir ou mesmo evitar a utilização de animais em ensaios científicos tem levado a busca por métodos alternativos à experimentação animal. Na primeira etapa desse trabalho visou-se a otimização de parâmetros relativos ao processo de extração do pó da maçã, bem como a caracterização do extrato obtido e da rutina. Assim, as condições de extração da maçã otimizadas foram tempo de extração de 22 h, teor de etanol no solvente de 60 % (p/p) e proporção solvente:planta de 18 (p/p). A concentração dos ativos presentes na maçã levou ao extrato enriquecido com polifenóis da maçã (EEPM), que apresentou elevada atividade antioxidante in vitro e teor de rutina de 6,1 ± 0.3 ?g/g de extrato. Ambos os ativos apresentaram baixa ou nenhuma toxicidade contra os fibroblastos MRC5, bem como protegeram os fibroblatos contra a morte induzida pela RUV e inibiram a formação de peróxidos lipídicos gerados pelas células irradiadas no tratamento com 4000 e 100 ?g/mL de EEPM e rutina, respectivamente. Na segunda etapa desse trabalho visou-se a avaliação do potencial fotoquimiopreventivo do EEPM e da rutina adicionados a uma formulação tópica em modelos de biópsia de pele humana e pele humana reconstruída in vitro e de camundongo sem pelos in vivo. O EEPM (1,25 %) e a rutina (0,75 %) em formulação foram avaliados quanto à retenção cutânea in vitro utilizando célula de difusão vertical de Franz e, embora não tenha sido possível detectar compostos do EEPM, foi demonstrado que 2,04 ± 0,19 ?g/cm2 da rutina ficou retida na biópsia de pele humana. Na avaliação da eficácia fotoquimiopreventiva em modelos de pele humana in vitro o EEPM e a rutina adicionados em formulação foram capazes de evitar/diminuir a formação de sunburn cells, a indução de caspase-3, dímeros de ciclobutanodipirimidina, metaloproteinases e peroxidação lipídica em pele exposta à RUV. Quanto a atividade funcional in vivo, o extrato enriquecido com polifenóis da maçã apresentou leve efeito inibidor do infiltrado inflamatório induzido pela RUV, enquanto que tanto a rutina como o extrato inibiram a depleção dos níveis de GSH endógeno, o que sugere uma potente atividade fotoquimiopreventiva para estes princípios ativos. Estes resultados são promissores e apontam para o uso do EEPM e da rutina na prevenção/tratamento dos danos induzidos pela RUV na pele. / Several studies have shown that the ultraviolet radiation (UVR) - induced skin damage are related to DNA photolesions, generation of reactive oxygen species and activation of inflammatory mediators. Therefore, there is an increasing interest in the use of antioxidants with photochemoprotective potential, such as apple extract and rutin. The most used model for evaluation of photochemoprotective agents is the exposure of hairless mice to UVR. However, efforts to reduce or even avoid the use of animals in scientific trials has pursued for alternative methods to replace/reduce animal testing. The first step of this work aimed to optimize parameters for the extraction of apple powder and the characterization of the obtained extract and rutin. Thus, the optimized apple extraction conditions were extraction time of 22 h, ethanol content of 60% (w/w) and plant:solvent ratio of 18 (w/w). The apple extract concentration led to an enriched apple polyphenols extract (EEPM), which showed strong in vitro antioxidant activity and rutin content of 6.1 ± 0.3 ?g / g. The actives showed low or no toxicity against MRC5 fibroblasts, protected these cells against UVR - induced death and inhibited lipid peroxidation in irradiated cells (treatment with 4000 and 100 ?g/mL of EEPM and rutin, respectively). The second step of this study aimed to evaluate the photochemoprotective potential of EEPM and rutin added in a topical formulation and assayed in in vitro models of human skin biopsy and human reconstructed skin and in vivo hairless mouse. The EEPM (1.25%) and rutin (0.75%) formulations were evaluated for skin retention in vitro using the Franz diffusion cell and, although it was not possible to detect compounds of EEPM, rutin was retained in the human skin biopsy (2.04 ± 0.19 mg/cm2). As regard the The photochemoprotective efficacy in in vitro models of human skin, EEPM and rutin formulations were able to prevent/reduce the formation of sunburn cells, induction of caspase-3, cyclobutane pyrimidine dimers, matrix metalloproteinases and lipid peroxidation in skin exposed to UVR. As for in vivo functional activity, EEPM showed a slight inhibitory effect of UVR-induced inflammatory infiltrate, while both EEPM and rutin completely inhibited endogenous GSH levels depletion. These results are promising and suggest the use of EEPM and rutin in the prevention/treatment of ultraviolet radiationinduced damage to the skin.

Made available in DSpace on 2017-07-21T18:53:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Mary Dias Queji.pdf: 909281 bytes, checksum: 0364cd27c13b09019850a0944168a898 (MD5) Previous issue date: 2008-04-05 / The agro industry of the apple generates, during the processing, the pomace which is considered the main by-product. Studies show that of the total amount of fruit that is processed to obtain the apple juice, 20 to 40 correspond to this by-product, which, is usually destined as a complement in animal feed or delivered onto the soil as organic fertilizer. The chemical composition, in moist base, is constituted by moisture (80), fibers (5) and soluble solids (14) represented, mainly, by fructose, glucose and sucrose, as well as, by organic acids, represented, in the most part by malic acid. The apple pomace also presents phenolic compounds that are target nutrients of great sensory and nutritional importance. Therefore, the quantification of its constituents represents an important source of data in the characterization of apple pomace for biotechnological purposes, seeking to attribute an appropriate use for this by-product. The conventional methodologies used for the quantification of sugars, organic acids and total phenols, although being part of the routine analyses in the quality control laboratories, are onerous, time consuming and generate residues. The aim of this study was to develop a fast, versatile analytical technique, of low cost and no pollutant, using the diffuse reflectance infrared spectroscopy (DRIFTS) allied to methods of multivariate calibration (PLSR). For the construction of the multivariate models, the averages of the concentrations of the simple sugars, malic acid and total phenols were used, obtained by the conventional methodologies, as well as the data in the medium infrared spectroscopy (MID) and near (NIR), obtained in duplicate, and of the 52 spectra obtained for the samples of apple pomace, 47 made part of the set calibration and 5 of the set validation. The regression models for the prediction of the concentration of fructose, sucrose, total phenols and malic acid obtained better results in MID, with averages of relative standard errors of 3.9 (with 5 Latents Variable), 6.6 (with 5 Latents Variable), 6.4 (with 4 Latents Variable) and 5.9 (with 5 Latents Variable), respectively. Already the best capacity prediction for glucose concentration was obtained by NIR, in which the average of relative standard error was 7.4 (with 6 Latents Variable). The obtained results demonstrate the good capacity of prediction of the multivariate models based in infrared spectroscopy and characteristic advantages of the association DRIFTPLSR. / A agroindústria da maçã gera, durante o processamento, o bagaço que é considerado o principal subproduto deste setor. Levantamentos mostram que da quantidade total de fruta que é processada para a obtenção do suco de maçã, 20 a 40 correspondem a este subproduto, que, normalmente, é destinado como complemento na alimentação animal ou dispensado no solo como adubo orgânico. Sua composição química, em base úmida, é constituída por umidade (80), fibras (5) e sólidos solúveis (14), estes últimos representados, principalmente, por frutose, glucose e sacarose, bem como, ácidos orgânicos, representados, majoritariamente pelo ácido málico. O bagaço da maçã também apresenta compostos fenólicos, que são fito-nutrientes de grande importância sensorial e nutricional. Portanto, a quantificação desses constituintes representa uma importante fonte de dados na caracterização do bagaço de maçã para finalidades biotecnológicas, visando atribuir um fim mais nobre a este subproduto. As metodologias convencionais empregadas para a quantificação de açúcares, ácidos orgânicos e fenóis totais, embora façam parte das análises de rotina nos laboratórios de controle de qualidade, são onerosas, demoradas e geram resíduos. O objetivo deste trabalho foi desenvolver uma técnica analítica rápida, versátil, de baixo custo e não poluente. Para tal, utilizou-se a espectroscopia no infravermelho por refletância difusa (DRIFTS) aliada a métodos de calibração multivariada (Regressão de Mínimos Quadrados Parciais - PLSR). Para a construção dos modelos multivariados, foram utilizadas as médias das concentrações dos açúcares simples, ácido málico e fenóis totais, obtidas pelas metodologias convencionais, bem como, os dados de espectroscopia no infravermelho médio (MID) e próximo (NIR). Os espectros foram obtidos em duplicata, sendo que dos 52 espectros das amostras de bagaço de maçã, 47 fizeram parte do conjunto de calibração e 5 do conjunto de validação externa. Os modelos de regressão para a previsão da concentração de frutose, sacarose, fenóis totais e ácido málico obtiveram melhores resultados no MID, com médias de erro padrão relativo de 3.9 (com 5 Variáveis Latentes), 6.6 (com 5 Variáveis Latentes), 6.4 (com 4 Variáveis Latentes) e 5.9 (com 5 Variáveis Latentes), respectivamente. Já a melhor capacidade de previsão para a concentração de glucose foi obtida pelo NIR, na qual a média de erro padrão relativo foi de 7.4 (com 6 Variáveis Latentes). Os resultados obtidos demonstram a boa capacidade de previsão dos modelos multivariados fundamentados em espectroscopia no infravermelho e vantagens características da associação DRIFT-PLSR.

Made available in DSpace on 2017-07-21T18:53:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Aline Alberti.pdf: 1827845 bytes, checksum: 8ee3e0ad879835006b462340157e2ddc (MD5) Previous issue date: 2011-03-04 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / In yeast growth during the alcoholic fermentation, the nitrogen compounds and the oxygen content are the main limiting elements. Nitrogen and oxygen absence can lead to sluggish or stuck fermentations. In order to prevent these technological problems, in the Brazilian apple wine processing the nitrogen compounds addition is common practice, without knowing its content in the apple must. In this operation, occurs must agitation with two purposes, homogenization and oxygen dissolution. The objective of this work was to evaluate the effect of nitrogen and oxygen in the elaboration of apple wine in Brazilian processing conditions. The nitrogen content and dissolved oxygen in apple must of different varieties, harvests and regions were analyzed. The effect of the unit operations and enzymatic browning inhibitors in the oxygen dissolution in apple must was evaluated. The total nitrogen content was determined by method of Kjedahl and oxygen by dissolved oxygen meter. The total nitrogen content of 51 apple must samples was analyzed, and 98 % had values above 75 mg/L, which are enough for a complete fermentation. The maximum yeast population, as well as the fermentation rate, is proportional to nitrogen content in apple musts. In the apple must processing, the highest dissolution occurs during the pressing, around of 7.3 ± 0.5 mgO2/L. But the phenolic oxidation reaction is responsible for oxygen consumption (above 90 %). The unit operations of depectinization, racking and filtration increase the oxygen content in the apple must, around of 3.0 ± 0.8 mgO2/L. The addition of sulphur dioxide, in the milled apple, inhibits the oxidation and apple must keep higher oxygen content after filtration. The maceration possibility a smaller reduction (57 %, on average) in dissolved oxygen uptake in the must by the enzymatic browning reaction due to the previous oxidation of phenolic substrate. The final oxygen content of the normal apple must processing, without addition of sulphur dioxide or maceration, was 3.0 mg/L, enough for the yeast development. The forced oxygen addition in apple must can be harmful for the fermentative activity of the yeast, possibly due to the nutrients oxidation. Therefore, nitrogen compounds and oxygen additions before the fermentation are not necessary in used conditions. / No crescimento de leveduras durante a fermentação alcoólica os compostos nitrogenados e o oxigênio são os principais elementos limitantes, ou seja, sua ausência pode levar a fermentações lentas, ou paradas de fermentação. A fim de evitar estes problemas tecnológicos, no processamento brasileiro de fermentado de maçã é comum a adição de compostos nitrogenados, mesmo sem conhecer seu teor no mosto. Nesta operação, ocorre agitação do mosto para promover sua homogeneização e incorporação de oxigênio. Sendo assim, o objetivo do trabalho foi avaliar o efeito do nitrogênio e do oxigênio na elaboração de fermentados de maçã nas condições de processamento brasileiras. Os teores de nitrogênio e oxigênio dissolvido de mostos de maçã de diferentes cultivares, regiões e safras, foram analisados. Foi avaliado o efeito das operações unitárias e de inibidores de escurecimento enzimático na dissolução de oxigênio no mosto. O nitrogênio total foi determinado pelo método de Kjedahl e o oxigênio dissolvido por oxímetro. O teor de nitrogênio de 51 amostras de mosto de maçã foram analisados, e destes, 98 % apresentaram valores acima de 75 mg/L, concentração suficiente para que a fermentação transcorra sem interrupções. A população máxima de levedura, bem como a velocidade de fermentação, são proporcionais aos teores de nitrogênio presentes nos mostos. No processamento, a maior dissolução de oxigênio no mosto de maçã ocorre durante a prensagem, 7,3 ± 0,5 mgO2/L, em média. Mas a reação de oxidação dos compostos fenólicos é responsável por um consumo de mais de 90 % deste oxigênio. As operações seguintes de despectinização, trasfega e filtração aumentam o teor de oxigênio no mosto, que fica com média de 3,0 ± 0,8 mgO2/L. A adição de dióxido de enxofre à maçã triturada, inibe a oxidação e consequentemente o mosto apresenta maior teor ao final do processo. A operação de maceração possibilitou uma menor redução (57 %, em média) do consumo de oxigênio dissolvido no mosto pela reação de escurecimento enzimático, possivelmente devido a oxidação prévia dos substratos fenólicos. O teor final de oxigênio resultante do processamento normal do mosto, sem adição de dióxido de enxofre ou maceração, 3,0 mg/L, foi suficiente para o desenvolvimento das leveduras. A adição forçada de oxigênio no mosto pode ser prejudicial para a atividade fermentativa das leveduras, possivelmente devido a oxidação de nutrientes. Desta forma, a adição de compostos nitrogenados e oxigênio, antes da fermentação, não é necessária nas condições de processamento utilizadas.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The passion fruit peel (CM), apple pomace (BM) and orange bagasse (BL) are by-products generated in large quantities and usually wasted by brazilian industries of juices processing. However have nutritional qualities important for health, as relevant levels of dietary fiber. In this context, the study aimed to characterize the flour of these by-products, study potential nutritional as alternative sources of fiber in diets drawn up for rats, and test the nutritional and sensory quality of honey breads enriched with these flours. In step characterization, it was verified a high content of dietary fiber, which varied 54.82 to 76.84% in dry matter (DM), highlighting the soluble fraction (18.97% to 25.17% in DM), mainly composed of pectin (49.19% to 91.25% of the soluble fiber). Phenolic compounds were also elevated in the samples analyzed (479.71 to 862.11 mg% in DM). The BM stood out for higher fiber content, pectin, condensed tannins and greatest copper binding capacity. The CM presented a high mineral content, very small percentage of fat, high hydration capacity and greater fat binding capacity. The BL was the by-product with higher levels of soluble fiber and phenolic content. In biological assay, conducted for 40 days, it was used 32 male Wistar rats, with 21 days old, randomly distributed (eight animals / treatment) between the following experimental treatments: TC, control treatment with cellulose as a fiber source; TBM; treatment with apple pomace as fiber source; TBL, treatment with orange bagasse as a source of fiber; TCM; treatment with passion fruit peel as a source of fiber.The different sources of fiber did not affect the average consumption, weight gain, feed conversion, gastrointestinal transit time, and neither exerted influence on the weight of the intestine empty, kidney, liver and epididymal fat of animals. There was also not significant difference in the levels of total cholesterol, HDL cholesterol, albumin, total protein and lipids in the liver. However, it was found that the addition of these by-products has enabled significant reductions in serum triglycerides and hepatic cholesterol, and also promote changes in important parameters for gut health (pH, nitrogen and fecal moisture) and play important roles in the control of postprandial glycemia. The fiber derived from BM showed greater potential to reduce the absorption and metabolization of fat for its increased excretion in feces, but it was the only one that did not exercise significant influence on fasting glucose. The fiber from the CM had higher apparent digestibility and the animals fed with BL showed the better postprandial glycemic response. The replacement of 15% of wheat flour standard formulation of honey bread by flours fruit by-products of allowed the reduction of caloric value and the increase in dietary fiber content (from 6.62 to 9.61% in DM to the formulations added BL and BM, respectively) and your soluble fraction. Sensory evaluation of honey breads enriched with flour by-products indicated good acceptability average for all parameters evaluated (color, aroma, flavor, texture, overall acceptability) and favorable purchase intent of these products. Is founded, thus, the rational utilization of these by-products of processing fruits as alternative sources of fiber with potential nutritional and technological to be used in human food. / A casca de maracujá (CM), o bagaço de maçã (BM) e o bagaço de laranja (BL) são subprodutos gerados em grande quantidade e geralmente desperdiçados pelas indústrias brasileiras de processamento de sucos. Contudo possuem qualidades nutricionais importantes, como teores relevantes de fibra alimentar. Nesse contexto, este trabalho objetivou caracterizar as farinhas desses subprodutos, estudar o potencial nutricional como fontes alternativas de fibra em dietas elaboradas para ratos e testar a qualidade nutricional e sensorial de pães de mel enriquecidos com essas farinhas. Na etapa de caracterização, constatou-se alto teor de fibra alimentar, que variou de 54,82 a 76,84% na matéria seca (MS), destacando-se a fração solúvel (18,97% a 25,17% na MS), composta principalmente por pectina. Os compostos fenólicos também foram elevados nas amostras analisadas (479,71 a 862,11 mg % na MS). O BM destacou-se pelo maior teor de fibra, pectina, taninos condensados e superior capacidade de ligação ao cobre. A CM apresentou alto teor de minerais, baixo percentual de gordura, elevada capacidade de hidratação e maior capacidade de ligação à gordura. O BL foi o subproduto com maior teor de fibra solúvel e conteúdo de fenóis. No ensaio biológico, conduzido por 40 dias, utilizou-se 32 ratos Wistar machos, com 21 dias de idade e distribuídos aleatoriamente (oito animais/tratamento) entre os seguintes tratamentos experimentais: TC, tratamento controle com celulose como fonte de fibra; TBM; tratamento com bagaço de maçã como fonte de fibra; TBL, tratamento com bagaço de laranja como fonte de fibra; TCM; tratamento com casca de maracujá como fonte de fibra. As diferentes fontes de fibras não afetaram o consumo médio, ganho de peso, conversão alimentar, tempo de trânsito gastrointestinal e nem exerceram influência no peso do intestino vazio, do rim, do fígado e da gordura epididimal dos animais. Também não foi observada diferença significativa nos níveis de colesterol total, colesterol HDL, albumina, proteínas totais e lipídeos no fígado. Contudo, constatou-se que adição desses subprodutos possibilitou reduções significativas nos níveis de triglicerídeos séricos e de colesterol hepático, além de promover modificações em parâmetros importantes para a saúde do intestino (pH, nitrogênio e umidade fecal) e desempenhar importante ação no controle da glicemia pós-prandial. A fibra oriunda do BM mostrou maior potencial em reduzir a absorção e a metabolização da gordura pela sua excreção aumentada nas fezes, mas foi a única que não exerceu influência significativa na glicemia de jejum. A fibra advinda da CM apresentou maior digestibilidade aparente e os animais alimentados com BL mostraram a melhor resposta glicêmica pós-prandial. A substituição de 15% da farinha de trigo da formulação padrão de pão de mel pelas farinhas dos subprodutos de frutas possibilitou a redução do valor calórico e o incremento no teor de fibra alimentar (6,62 a 9,61% na MS para as formulações adicionadas de BL e BM, respectivamente) e de sua fração solúvel. A avaliação sensorial dos pães de mel enriquecidos com as farinhas dos subprodutos indicou boa média de aceitabilidade para todos os parâmetros avaliados (cor, aroma, sabor, textura, aceitação global) e favorável intenção de compra desses produtos. Fundamenta-se, assim, a utilização racional desses subprodutos do processamento de frutas como fontes alternativas de fibras, que têm potencial nutricional e tecnológico para serem utilizadas na alimentação humana.