Com a demanda cada vez maior por corantes alimentícios não tóxicos e sustentáveis, fontes naturais têm emergido como uma potencial alternativa aos corantes sintéticos artificiais. O urucum, planta tropical, tem sido cada vez mais explorado para suprir as demandas por corantes naturais, visto que sua semente apresenta uma alta concentração de carotenoides com poder colorífico. O Brasil que já era grande produtor de urucum tem sido destaque na produção de suas sementes para extração de pigmentos, devido à alta na demanda por corantes de origem natural. Das sementes do urucum é possível a extração de dois dos principais compostos para fabricação de corantes - bixina e norbixina. Visando contribuir para o melhor entendimento das potencialidades das sementes de urucum, além de fornecer evidência experimental sobre as propriedades antioxidantes e conteúdo de compostos fenólicos, flavonoides e carotenoides, foram determinados o perfil químico, o potencial antioxidante a partir de extratos de sementes de urucum, bem como a caracterização do carotenoide bixina por HPLC-PDA e ESI-Orbitrap. Sendo assim possível observar que o perfil químico e os teores de compostos bioativos em sementes de urucum não apresentam diferença independente da região produtora. Por fim, o projeto de pesquisa focou na conversão de bixina (carotenoide lipossolúvel que representa 80% do total de carotenoides presentes na semente) em norbixina (carotenoide solúvel em água) para suprir o aumento de demanda por corantes hidrossolúveis, visto que a indústria de alimentos tem visado a redução de gorduras nos alimentos. / With the increasing demand for non-toxic and sustainable food coloring, natural sources have appeared as a potential alternative to artificial synthetic dyes. The tropical plant known as annatto has been increasingly exploited to attend the demands for natural colorings as its seed are rich in carotenoids with high coloring potential. Brazil already considered a big producer of annatto seeds has been prominent in the production of its seed for extraction of its pigments, due to increasingly demand for natural-source food coloring. From annatto seeds it is possible to extract two of the main compounds for fabrication of coloring - bixin and norbixin. In order to a better understanding of the potential of annatto seeds as well as providing experimental evidence on the antioxidant properties and content of phenolic, flavonoids and carotenoids, the chemical profile, antioxidant potential as well as the characterization of bixin carotenoid by HPLC-PDA and ESI-Orbitrap, were determined from annatto seeds extract. It was found that the chemical profile and the content of bioactive compounds in annatto seeds did not differ independently of its producing site. In addition, the research foccused on the conversion of bixin (liposoluble carotenoid, responsible for 80% of the seeds\' carotenoids) into norbixin (water soluble carotenoid) to attend the demand for water-soluble coloring, as the food industry has been aiming a reduction in food fat content.

Com a demanda cada vez maior por corantes alimentícios não tóxicos e sustentáveis, fontes naturais têm emergido como uma potencial alternativa aos corantes sintéticos artificiais. O urucum, planta tropical, tem sido cada vez mais explorado para suprir as demandas por corantes naturais, visto que sua semente apresenta uma alta concentração de carotenoides com poder colorífico. O Brasil que já era grande produtor de urucum tem sido destaque na produção de suas sementes para extração de pigmentos, devido à alta na demanda por corantes de origem natural. Das sementes do urucum é possível a extração de dois dos principais compostos para fabricação de corantes - bixina e norbixina. Visando contribuir para o melhor entendimento das potencialidades das sementes de urucum, além de fornecer evidência experimental sobre as propriedades antioxidantes e conteúdo de compostos fenólicos, flavonoides e carotenoides, foram determinados o perfil químico, o potencial antioxidante a partir de extratos de sementes de urucum, bem como a caracterização do carotenoide bixina por HPLC-PDA e ESI-Orbitrap. Sendo assim possível observar que o perfil químico e os teores de compostos bioativos em sementes de urucum não apresentam diferença independente da região produtora. Por fim, o projeto de pesquisa focou na conversão de bixina (carotenoide lipossolúvel que representa 80% do total de carotenoides presentes na semente) em norbixina (carotenoide solúvel em água) para suprir o aumento de demanda por corantes hidrossolúveis, visto que a indústria de alimentos tem visado a redução de gorduras nos alimentos. / With the increasing demand for non-toxic and sustainable food coloring, natural sources have appeared as a potential alternative to artificial synthetic dyes. The tropical plant known as annatto has been increasingly exploited to attend the demands for natural colorings as its seed are rich in carotenoids with high coloring potential. Brazil already considered a big producer of annatto seeds has been prominent in the production of its seed for extraction of its pigments, due to increasingly demand for natural-source food coloring. From annatto seeds it is possible to extract two of the main compounds for fabrication of coloring - bixin and norbixin. In order to a better understanding of the potential of annatto seeds as well as providing experimental evidence on the antioxidant properties and content of phenolic, flavonoids and carotenoids, the chemical profile, antioxidant potential as well as the characterization of bixin carotenoid by HPLC-PDA and ESI-Orbitrap, were determined from annatto seeds extract. It was found that the chemical profile and the content of bioactive compounds in annatto seeds did not differ independently of its producing site. In addition, the research foccused on the conversion of bixin (liposoluble carotenoid, responsible for 80% of the seeds\' carotenoids) into norbixin (water soluble carotenoid) to attend the demand for water-soluble coloring, as the food industry has been aiming a reduction in food fat content.

O mercúrio (Hg) é um dos metais mais tóxicos presente no meio ambiente e o principal mecanismo relacionado à sua toxicidade é a indução do estresse oxidativo; sua forma orgânica, metilmercúrio (MeHg) é a que apresenta maior toxicidade. A exposição ao Hg ocorre principalmente através da inalação por trabalhadores ocupacionalmente expostos em diversas indústrias e/ou através do consumo de peixes e outros alimentos aquáticos contendo este metal, como por exemplo, populações amazônicas que estão expostas ao MeHg, via dieta, através do consumo de peixes contaminados. Por outro lado, é pressuposto que alimentos ricos em antioxidantes possam prevenir os efeitos adversos à saúde causados pela exposição ao Hg. O flavonóide quercetina (QC) é o principal polifenol da dieta humana, encontrado principalmente em cebola e frutas cítricas e os carotenóides bixina (BIX) e norbixina (NOR) estão presentes em grandes quantidades no urucum, o qual é amplamente utilizado como condimento no Brasil. Assim sendo, o presente trabalho teve por objetivo avaliar os possíveis efeitos protetores do flavonóide QC e dos carotenóides BIX e NOR contra os diversos efeitos adversos causados pelo cloreto de mercúrio (HgCl2) e MeHg, em modelos experimentais in vitro e in vivo. Para tal, culturas de células de hepatoma humano (HepG2) e ratos machos Wistar foram expostos a diversas concentrações do metal, dos fitoquímicos bem como à suas associações. Determinações das concentrações de glutationa, malondialdeído, proteínas carboniladas, atividades das enzimas antioxidantes catalase e glutationa-peroxidase os quais refletem o estado redox das células e monitoramento do dano no material genético pelo uso do ensaio do cometa e determinações dos níveis de 8-hidroxi-2-deoxiguanosina foram realizados no presente estudo. Os resultados obtidos indicam que o Hg causa claros efeitos genotóxicos e leva a uma serie de alterações de parâmetros bioquímicos relacionados ao estado redox das células, in vitro e in vivo. Além disso, foi evidenciado que fitoquímicos, os quais são comumente encontrados na dieta de seres humanos, denominados QC, BIX e NOR protegem contra a instabilidade genética causada pelo metal e restabelece os distúrbios do estado redox das células causados pela exposição ao Hg. / Mercury (Hg) is one of the most hazardous metals in the environment and the major process responsible for its toxicity is oxidative damage; its organic form methylmercury (MeHg) presents the highest toxicity. The main way of exposition to Hg is through inhalation by workers occupationally exposed in several industries and/or through consumption of fishes and other aquatic food with the metal, as Amazonian populations which are exposed to MeHg, via diet, by consumption of contaminated fishes. On the other hand, it is conceivable that antioxidants may play a protective role in the prevention of adverse effects of Hg. The flavonoid quercetin (QC) is the most abundant polyphenol of the human diet, found mainly in onions and citric fuits and the carotenoids bixin (BIX) and norbixin (NOR) are present in high concentrations in annatto, which is widely used as flavoring in Brazil. Therefore, the present study aims to evaluate the possible protective effects of the flavonoid QC and of the carotenoids BIX and NOR against the adverse effects caused by mercury chloride (HgCl2) and MeHg, in experimental models in vitro and in vivo. For this, human hepatoma cells (HepG2) cultures and male rats Wistar were exposed to several concentrations of the metal, of the phytochemicals as well as their associations. Determination of concentrations of glutathione, malondialdehyde, carbonil proteins, activity of the antioxidant enzymes catalase and glutathione-peroxidase, which reflect the redox status of the cells and monitoring of DNA-damage by use of comet assay and measurements of 8-hydroxi-2-deoxyguanosine levels were carried out in the present study. The results indicate that Hg cause clear genotoxic effects and lead to several alterations of biochemical parameters related to redox status of the cells, in vitro and in vivo. Moreover, it was observed that pythochemicals commonly found in the human diet, namely QC, BIX and NOR counteract the genetic instability induced by the metal and restore the disturbances of redox status of the cells caused by Hg exposition.

A cor dos alimentos é um dos principais fatores que influenciam na preferência dos consumidores. Os corantes naturais além da coloração podem oferecer benefícios à saúde humana. A norbixina é um carotenoide que pode ser produzido a partir da saponificação de bixina presente nas sementes de urucum. Tal composto apresenta propriedades funcionais que estão relacionadas a promoção de uma vida saudável, pois atua como protetor celular, é comumente usado como corante natural em produtos processados, entretanto, sua estrutura química torna-o susceptível à degradação por fatores ambientais como oxigênio, luz e alta temperatura. A microencapsulação é uma alternativa para melhorar a estabilidade e solubilidade deste carotenoide. Neste trabalho foram encapsulados cristais de norbixina com 100% de pureza (comprimento de onda de 453 nm) usando a técnica de secagem por atomização (spray drying). Foram utilizados goma arábica (GA) e maltodextrina (MD) em diferentes proporções como materiais de parede. As diferentes formulações (MD:GA 100:0; 85:15; 65:35; 50:50; 35:65; 15:85; 0:100) foram preparadas com a mesma quantidade de núcleo (norbixina) e percentual de sólidos solúveis totais. A formulação com 100% GA mostrou a maior eficiência de microencapsulamento (74,91% - 226,40 μg/g) e foi avaliada a sua atividade antioxidante da pelo método ABTS (77,77 ± 0,59 μmol TE/g microcápsula), verificou-se que a norbixina mantem a sua atividade antioxidante depois do processo de microencapsulamento O estudo de estabilidade das microcápsulas de norbixina (MCN) foi conduzido em sistema modelo aquoso a temperaturas de 60, 90 e 98°C por 300 min. A cinética de degradação seguiu uma reação de primeira-ordem. A energia de ativação (Ea) requerida para degradação foi de 15,08 kcal/mol, o dobro da Ea requerida para a norbixina livre. As MCN mostraram uma alta estabilidade térmica. Finalmente, as MCN foram aplicadas em bebidas isotônicas sabor tangerina. Utilizando os parâmetros de cor do sistema CIELab foi possível obter a coloração laranja com uma baixa concentração de norbixina (2,86 ± 0,02 μg norbixina/mL). A bebida isotônica (BIT) adicionada de MCN mostrou estabilidade sob condições aceleradas de armazenamento (luz e aquecimento), pois os resultados indicaram um maior tempo de vida média (29,71 dias) em comparação com a BIT adicionada de norbixina não encapsulada (6,56 horas). De acordo com essa pesquisa, os dados obtidos indicaram a potencialidade da utilização da microencapsulação para aumentar a estabilidade da norbixina e assim obter um corante natural com efetiva aplicação em matrizes modelo aquoso (bebidas). / Color is one of the main attributes in processed food that influences their preference and acceptance directly from consumers. Besides, of their ability of coloration, the natural dyes can offer benefits in human health. The norbixin is a carotenoid that can be produced from saponification of bixin present in annatto seeds. This compound shows functional properties that are related to the promotion of a healthy life, since it acts as cellular protectors, and is commonly used as a natural dye in processed food, however, its chemical structure makes it susceptible to degradation by environmental factors such as light, oxygen, and high temperature. Microencapsulation is used to improve the stability and solubility of the carotenoid. In this study, were encapsulated crystals of norbixin with 100% of purity (wavelength of 453 nm) by spray drying. Gum arabic and maltodextrin were used in different proportions as wall materials. The different formulations (MD:GA 100:0; 85:15; 65:35; 50:50; 35:65; 15:85; 0:100) were prepared with the same quantity of core (norbixin) and total solids soluble percentage. The formulation with 100% of arabic gum shows a high microencapsulation efficiency (74.91% - 226.40 μg/g of microcapsules) and was evaluated it antioxidant activity with ABTS assay (77.77 ± 0.59 μmol TE/g microcapsules), was verified that norbixin keep its antioxidant activity after microencapsulation process The stability study of norbixin microcapsules (MCN) was carried out in aqueous model system at temperatures of 60, 90 and 98°C for 300 min. Thermal degradation kinetics in aqueous model systems followed a first order kinetic reaction. The activation energy (Ea) required for degradation was Ea = 15.08 kcal/mol, double than required for free norbixin. MCN showed a high thermal stability with longer shelf life. Finally, the MCN were applied in isotonic tangerine soft drinks without exceeding the use of food additives regulations. Based on the parameter of CIELab system was possible to get an orange tonality by using a lower concentration of norbixin (2.86 ± 0.02 μg norbixin/mL). The isotonic beverage (BIT) added of MCN shows a stability during storage on accelerated conditions (heat and light) since the results indicated a high half-life time (29.71 days) when was compared with an BIT added of norbixin non-encapsulated (6.56 hours). According to this research, the results obtained showed the potential of the use of microencapsulation to increase the stability of norbixin, thus obtaining a natural dye with an effective application in aqueous matrix, mainly in beverages.

A cor dos alimentos é um dos principais fatores que influenciam na preferência dos consumidores. Os corantes naturais além da coloração podem oferecer benefícios à saúde humana. A norbixina é um carotenoide que pode ser produzido a partir da saponificação de bixina presente nas sementes de urucum. Tal composto apresenta propriedades funcionais que estão relacionadas a promoção de uma vida saudável, pois atua como protetor celular, é comumente usado como corante natural em produtos processados, entretanto, sua estrutura química torna-o susceptível à degradação por fatores ambientais como oxigênio, luz e alta temperatura. A microencapsulação é uma alternativa para melhorar a estabilidade e solubilidade deste carotenoide. Neste trabalho foram encapsulados cristais de norbixina com 100% de pureza (comprimento de onda de 453 nm) usando a técnica de secagem por atomização (spray drying). Foram utilizados goma arábica (GA) e maltodextrina (MD) em diferentes proporções como materiais de parede. As diferentes formulações (MD:GA 100:0; 85:15; 65:35; 50:50; 35:65; 15:85; 0:100) foram preparadas com a mesma quantidade de núcleo (norbixina) e percentual de sólidos solúveis totais. A formulação com 100% GA mostrou a maior eficiência de microencapsulamento (74,91% - 226,40 μg/g) e foi avaliada a sua atividade antioxidante da pelo método ABTS (77,77 ± 0,59 μmol TE/g microcápsula), verificou-se que a norbixina mantem a sua atividade antioxidante depois do processo de microencapsulamento O estudo de estabilidade das microcápsulas de norbixina (MCN) foi conduzido em sistema modelo aquoso a temperaturas de 60, 90 e 98°C por 300 min. A cinética de degradação seguiu uma reação de primeira-ordem. A energia de ativação (Ea) requerida para degradação foi de 15,08 kcal/mol, o dobro da Ea requerida para a norbixina livre. As MCN mostraram uma alta estabilidade térmica. Finalmente, as MCN foram aplicadas em bebidas isotônicas sabor tangerina. Utilizando os parâmetros de cor do sistema CIELab foi possível obter a coloração laranja com uma baixa concentração de norbixina (2,86 ± 0,02 μg norbixina/mL). A bebida isotônica (BIT) adicionada de MCN mostrou estabilidade sob condições aceleradas de armazenamento (luz e aquecimento), pois os resultados indicaram um maior tempo de vida média (29,71 dias) em comparação com a BIT adicionada de norbixina não encapsulada (6,56 horas). De acordo com essa pesquisa, os dados obtidos indicaram a potencialidade da utilização da microencapsulação para aumentar a estabilidade da norbixina e assim obter um corante natural com efetiva aplicação em matrizes modelo aquoso (bebidas). / Color is one of the main attributes in processed food that influences their preference and acceptance directly from consumers. Besides, of their ability of coloration, the natural dyes can offer benefits in human health. The norbixin is a carotenoid that can be produced from saponification of bixin present in annatto seeds. This compound shows functional properties that are related to the promotion of a healthy life, since it acts as cellular protectors, and is commonly used as a natural dye in processed food, however, its chemical structure makes it susceptible to degradation by environmental factors such as light, oxygen, and high temperature. Microencapsulation is used to improve the stability and solubility of the carotenoid. In this study, were encapsulated crystals of norbixin with 100% of purity (wavelength of 453 nm) by spray drying. Gum arabic and maltodextrin were used in different proportions as wall materials. The different formulations (MD:GA 100:0; 85:15; 65:35; 50:50; 35:65; 15:85; 0:100) were prepared with the same quantity of core (norbixin) and total solids soluble percentage. The formulation with 100% of arabic gum shows a high microencapsulation efficiency (74.91% - 226.40 μg/g of microcapsules) and was evaluated it antioxidant activity with ABTS assay (77.77 ± 0.59 μmol TE/g microcapsules), was verified that norbixin keep its antioxidant activity after microencapsulation process The stability study of norbixin microcapsules (MCN) was carried out in aqueous model system at temperatures of 60, 90 and 98°C for 300 min. Thermal degradation kinetics in aqueous model systems followed a first order kinetic reaction. The activation energy (Ea) required for degradation was Ea = 15.08 kcal/mol, double than required for free norbixin. MCN showed a high thermal stability with longer shelf life. Finally, the MCN were applied in isotonic tangerine soft drinks without exceeding the use of food additives regulations. Based on the parameter of CIELab system was possible to get an orange tonality by using a lower concentration of norbixin (2.86 ± 0.02 μg norbixin/mL). The isotonic beverage (BIT) added of MCN shows a stability during storage on accelerated conditions (heat and light) since the results indicated a high half-life time (29.71 days) when was compared with an BIT added of norbixin non-encapsulated (6.56 hours). According to this research, the results obtained showed the potential of the use of microencapsulation to increase the stability of norbixin, thus obtaining a natural dye with an effective application in aqueous matrix, mainly in beverages.

A cor dos alimentos é um dos principais fatores que influenciam na preferência dos consumidores. Os corantes naturais além da coloração podem oferecer benefícios à saúde humana. A norbixina é um carotenoide que pode ser produzido a partir da saponificação de bixina presente nas sementes de urucum. Tal composto apresenta propriedades funcionais que estão relacionadas a promoção de uma vida saudável, pois atua como protetor celular, é comumente usado como corante natural em produtos processados, entretanto, sua estrutura química torna-o susceptível à degradação por fatores ambientais como oxigênio, luz e alta temperatura. A microencapsulação é uma alternativa para melhorar a estabilidade e solubilidade deste carotenoide. Neste trabalho foram encapsulados cristais de norbixina com 100% de pureza (comprimento de onda de 453 nm) usando a técnica de secagem por atomização (spray drying). Foram utilizados goma arábica (GA) e maltodextrina (MD) em diferentes proporções como materiais de parede. As diferentes formulações (MD:GA 100:0; 85:15; 65:35; 50:50; 35:65; 15:85; 0:100) foram preparadas com a mesma quantidade de núcleo (norbixina) e percentual de sólidos solúveis totais. A formulação com 100% GA mostrou a maior eficiência de microencapsulamento (74,91% - 226,40 μg/g) e foi avaliada a sua atividade antioxidante da pelo método ABTS (77,77 ± 0,59 μmol TE/g microcápsula), verificou-se que a norbixina mantem a sua atividade antioxidante depois do processo de microencapsulamento O estudo de estabilidade das microcápsulas de norbixina (MCN) foi conduzido em sistema modelo aquoso a temperaturas de 60, 90 e 98°C por 300 min. A cinética de degradação seguiu uma reação de primeira-ordem. A energia de ativação (Ea) requerida para degradação foi de 15,08 kcal/mol, o dobro da Ea requerida para a norbixina livre. As MCN mostraram uma alta estabilidade térmica. Finalmente, as MCN foram aplicadas em bebidas isotônicas sabor tangerina. Utilizando os parâmetros de cor do sistema CIELab foi possível obter a coloração laranja com uma baixa concentração de norbixina (2,86 ± 0,02 μg norbixina/mL). A bebida isotônica (BIT) adicionada de MCN mostrou estabilidade sob condições aceleradas de armazenamento (luz e aquecimento), pois os resultados indicaram um maior tempo de vida média (29,71 dias) em comparação com a BIT adicionada de norbixina não encapsulada (6,56 horas). De acordo com essa pesquisa, os dados obtidos indicaram a potencialidade da utilização da microencapsulação para aumentar a estabilidade da norbixina e assim obter um corante natural com efetiva aplicação em matrizes modelo aquoso (bebidas). / Color is one of the main attributes in processed food that influences their preference and acceptance directly from consumers. Besides, of their ability of coloration, the natural dyes can offer benefits in human health. The norbixin is a carotenoid that can be produced from saponification of bixin present in annatto seeds. This compound shows functional properties that are related to the promotion of a healthy life, since it acts as cellular protectors, and is commonly used as a natural dye in processed food, however, its chemical structure makes it susceptible to degradation by environmental factors such as light, oxygen, and high temperature. Microencapsulation is used to improve the stability and solubility of the carotenoid. In this study, were encapsulated crystals of norbixin with 100% of purity (wavelength of 453 nm) by spray drying. Gum arabic and maltodextrin were used in different proportions as wall materials. The different formulations (MD:GA 100:0; 85:15; 65:35; 50:50; 35:65; 15:85; 0:100) were prepared with the same quantity of core (norbixin) and total solids soluble percentage. The formulation with 100% of arabic gum shows a high microencapsulation efficiency (74.91% - 226.40 μg/g of microcapsules) and was evaluated it antioxidant activity with ABTS assay (77.77 ± 0.59 μmol TE/g microcapsules), was verified that norbixin keep its antioxidant activity after microencapsulation process The stability study of norbixin microcapsules (MCN) was carried out in aqueous model system at temperatures of 60, 90 and 98°C for 300 min. Thermal degradation kinetics in aqueous model systems followed a first order kinetic reaction. The activation energy (Ea) required for degradation was Ea = 15.08 kcal/mol, double than required for free norbixin. MCN showed a high thermal stability with longer shelf life. Finally, the MCN were applied in isotonic tangerine soft drinks without exceeding the use of food additives regulations. Based on the parameter of CIELab system was possible to get an orange tonality by using a lower concentration of norbixin (2.86 ± 0.02 μg norbixin/mL). The isotonic beverage (BIT) added of MCN shows a stability during storage on accelerated conditions (heat and light) since the results indicated a high half-life time (29.71 days) when was compared with an BIT added of norbixin non-encapsulated (6.56 hours). According to this research, the results obtained showed the potential of the use of microencapsulation to increase the stability of norbixin, thus obtaining a natural dye with an effective application in aqueous matrix, mainly in beverages.

O mercúrio (Hg) é um dos metais mais tóxicos presente no meio ambiente e o principal mecanismo relacionado à sua toxicidade é a indução do estresse oxidativo; sua forma orgânica, metilmercúrio (MeHg) é a que apresenta maior toxicidade. A exposição ao Hg ocorre principalmente através da inalação por trabalhadores ocupacionalmente expostos em diversas indústrias e/ou através do consumo de peixes e outros alimentos aquáticos contendo este metal, como por exemplo, populações amazônicas que estão expostas ao MeHg, via dieta, através do consumo de peixes contaminados. Por outro lado, é pressuposto que alimentos ricos em antioxidantes possam prevenir os efeitos adversos à saúde causados pela exposição ao Hg. O flavonóide quercetina (QC) é o principal polifenol da dieta humana, encontrado principalmente em cebola e frutas cítricas e os carotenóides bixina (BIX) e norbixina (NOR) estão presentes em grandes quantidades no urucum, o qual é amplamente utilizado como condimento no Brasil. Assim sendo, o presente trabalho teve por objetivo avaliar os possíveis efeitos protetores do flavonóide QC e dos carotenóides BIX e NOR contra os diversos efeitos adversos causados pelo cloreto de mercúrio (HgCl2) e MeHg, em modelos experimentais in vitro e in vivo. Para tal, culturas de células de hepatoma humano (HepG2) e ratos machos Wistar foram expostos a diversas concentrações do metal, dos fitoquímicos bem como à suas associações. Determinações das concentrações de glutationa, malondialdeído, proteínas carboniladas, atividades das enzimas antioxidantes catalase e glutationa-peroxidase os quais refletem o estado redox das células e monitoramento do dano no material genético pelo uso do ensaio do cometa e determinações dos níveis de 8-hidroxi-2-deoxiguanosina foram realizados no presente estudo. Os resultados obtidos indicam que o Hg causa claros efeitos genotóxicos e leva a uma serie de alterações de parâmetros bioquímicos relacionados ao estado redox das células, in vitro e in vivo. Além disso, foi evidenciado que fitoquímicos, os quais são comumente encontrados na dieta de seres humanos, denominados QC, BIX e NOR protegem contra a instabilidade genética causada pelo metal e restabelece os distúrbios do estado redox das células causados pela exposição ao Hg. / Mercury (Hg) is one of the most hazardous metals in the environment and the major process responsible for its toxicity is oxidative damage; its organic form methylmercury (MeHg) presents the highest toxicity. The main way of exposition to Hg is through inhalation by workers occupationally exposed in several industries and/or through consumption of fishes and other aquatic food with the metal, as Amazonian populations which are exposed to MeHg, via diet, by consumption of contaminated fishes. On the other hand, it is conceivable that antioxidants may play a protective role in the prevention of adverse effects of Hg. The flavonoid quercetin (QC) is the most abundant polyphenol of the human diet, found mainly in onions and citric fuits and the carotenoids bixin (BIX) and norbixin (NOR) are present in high concentrations in annatto, which is widely used as flavoring in Brazil. Therefore, the present study aims to evaluate the possible protective effects of the flavonoid QC and of the carotenoids BIX and NOR against the adverse effects caused by mercury chloride (HgCl2) and MeHg, in experimental models in vitro and in vivo. For this, human hepatoma cells (HepG2) cultures and male rats Wistar were exposed to several concentrations of the metal, of the phytochemicals as well as their associations. Determination of concentrations of glutathione, malondialdehyde, carbonil proteins, activity of the antioxidant enzymes catalase and glutathione-peroxidase, which reflect the redox status of the cells and monitoring of DNA-damage by use of comet assay and measurements of 8-hydroxi-2-deoxyguanosine levels were carried out in the present study. The results indicate that Hg cause clear genotoxic effects and lead to several alterations of biochemical parameters related to redox status of the cells, in vitro and in vivo. Moreover, it was observed that pythochemicals commonly found in the human diet, namely QC, BIX and NOR counteract the genetic instability induced by the metal and restore the disturbances of redox status of the cells caused by Hg exposition.

Orientador: Debora de Queiroz Tavares / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-10T03:01:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Souza_JaneCristinade_M.pdf: 2202875 bytes, checksum: e8bcce71faecb6607b3c7d6f67907bfb (MD5) Previous issue date: 2008 / Resumo: Estudos epidemiológicos demonstram que o consumo de dietas ricas em alimentos e bebidas de origem vegetal está associado à redução do desenvolvimento de doenças crônico-degenerativas. Tais alimentos são fontes de substâncias como carotenóides e polifenóis que podem atuar como agentes quimioprotetores, reduzindo os danos causados por espécies reativas de oxigênio, formadas tanto em condições fisiológicas quanto patológicas. Os objetivos do trabalho foram determinar in vivo a atividade antioxidante do suco de uva e da norbixina contra o estresse oxidativo provocado pela administração de Acetaminofeno (AAP), assim como determinar in vitro, a capacidade antioxidante dos sucos durante o processamento e estocagem. Foram dosados os teores de fenólicos totais pelo método de Folin-Ciocalteau, Catequinas e Epicatequinas por CLAE, principais componentes polares ativos por espectrometria de massa com ionização por electrospray com infusão direta (ESI-MS) e capacidade antioxidante pelo método do DPPH. Para determinação da atividade antioxidante in vivo foi conduzido um ensaio biológico com duração de 30 dias. Foram utilizados 30 ratos Wistar machos divididos em 6 grupos (n=5). Os animais ingeriram, duas vezes ao dia, 1 ml de suco de uva Concord (CGJ) (concentração de polifenóis 24mg/mL) ou 1 mL de solução aquosa de Norbixina (Nb) (concentração de 24mg/mL), ou 1 mL de água. Nos 29º e 30º dias os animais receberam intraperitonealmente uma dose de Acetaminofeno (100mg/kg de peso corpóreo). Após o sacrifício foram retirados fígado e rins para análises histológicas e enzimáticas. Os tecidos hepáticos e renais foram analisados por Microscopia Ótica (MO) e Eletrônica de transmissão (MET). Foram dosados os níveis de peroxidação lipídica (TBARS), a atividade das enzimas antioxidantes (SOD, MnSOD, CuZnSOD, GPx, GPx Se-dependente e catalase). Os resultados in vitro mostram que os sucos apresentam altos teores de fenólicos totais e capacidade antioxidante, os quais são mantidos durante o processamento e armazenamento do produto. Os resultados in vivo mostram que no fígado de animais tratados com CGJ+AAP e Nb+AAP houve diminuição significativa (p£0.05) da peroxidação lipídica induzida pelo AAP em 18.7% e 21.0% respectivamente. Por outro lado no rim, a redução foi de 7.1% no grupo CGJ+AAP e 5.3%, no grupo Nb+AAP, valores estes não diferentes (p£0.05) em comparação ao grupo AAP. Os níveis de peroxidação lipídica dos grupos que receberam Suco de uva Concord ou Norbixina, sem a presença de acetaminofeno, não diferiram do grupo Controle (p£0.05). O grupo CGJ+AAP mostrou um aumento significativo de 200% no fígado e de 100% nos rins na atividade de catalase em comparação ao grupo AAP. No grupo Nb+AAP a atividade de catalase aumentou 54% no fígado, enquanto que no rim, não ocorreu aumento na atividade de catalase em comparação ao grupo AAP. O estudo demonstra que os sucos analisados apresentam alta capacidade antioxidante a qual foi mantida durante as etapas de processamento e estocagem. Fígado e rins respondem de maneira distinta na presença de antioxidantes, porém ambos CGJ e Nb atenuam a toxicidade causada pelo AAP / Abstract: Epidemiological studies shown that the consumption of diets rich in plant foods and beverages is associated with reduction in the development of chronic-degenerative diseases. These foods are sources of substances such as carotenoids and polyphenols that can act as chemoprotectives agents, reducing the damage caused by reactive oxygen species, formed both in physiological and pathological conditions. The objectives of this study were to determine, in vivo, the antioxidant activity of grape juice and Norbixin against oxidative stress induced by Acetaminophen (AAP) administration, as well as determine, in vitro, the antioxidant capacity of juices during the processes of manufacturing and storage. Were determined the total phenolic contents using the Folin - Ciocalteau method; Catechin and Epicatechins by CLAE, major polar components by direct infusion and electrospray ionization mass spectrometry (ESI-MS) and antioxidant capacity by the DPPH method. To the antioxidant activity determination in vivo, was conducted a biological assay with 30 days of duration. They were used 30 rats male Wistar divided in 6 groups (n = 5). The animals were given twice daily 1 ml of Concord grape juice (CGJ) (polyphenols concentration 24mg/mL) or 1 mL of aqueous solution Norbixin (Nb) (concentration 24mg/ mL), or 1 mL of water. In 29 ° and 30 ° days, the animals received a dose of Acetaminophen (100mg/kg of body weight). After sacrifice, liver and kidneys were removed for histological and enzymatic analysis. The liver and kidney tissues were analyzed by optical microscopy (OM) and transmission electronic microscopy (TEM). Were measured lipid peroxidation levels (TBARS), the antioxidant enzymes activity (SOD, MnSOD, CuZnSOD, GPx, GPx Se-dependent and catalase). The in vitro results show that juices have high total phenolic levels and antioxidant capacity, which are kept for the processing and storage of these products. In vivo results show that liver of animals treated with CGJ+AAP and Nb+AAP was a decrease significant of lipid peroxidation caused by AAP in 18.7% and 20.99% respectively. On the other hand, in the kidney, the decrease was 7.1% in the CGJ+AAP group and 5.3% in the Nb+AAP group, whereas these values were not statistically different (p£0.05) compared to the group AAP. Concord grape juice or Norbixin tested alone did not differ from Control group. The CGJ+AAP group showed a significant increase of 200% in the liver and 100% in the kidneys in the catalase activity when compared to the AAP group. In Nb+AAP group catalase activity in the liver increased 54%, but in the kidney, there was no increase in activity of catalase compared to the group AAP. In this study was verified that juices showed high antioxidant capacity, which is maintained during the stages of processing and storage. Liver and kidneys showed distinct responses in the antioxidants presence, but both CGJ and Nb reduces AAP-toxicity induced / Mestrado / Nutrição Experimental e Aplicada à Tecnologia de Alimentos / Mestre em Alimentos e Nutrição