CAPES / A biossorção de compostos fenólicos dos bagaços de uva em Saccharomyces cerevisiae representa uma alternativa viável para o reaproveitamento desses dois resíduos industriais descartados em larga escala e para a valorização desses subprodutos por meio da transformação em itens com valor agregado. Os compostos fenólicos totais (CFT) dos bagaços de uva das variedades Cabernet Sauvignon e Bordeaux foram biossorvidos por biomassas de leveduras S. cerevisiae modificadas por tratamentos químicos e térmico. A avaliação da biossorção foi feita com base no estudo cinético, estudo de equilíbrio, análiseda interação dos CFT com o material biossorvente, utilizando espectroscopia de infravermelho médio com reflectância total atenuada (MIR-ATR) e técnicas de caracterização como a microscopia eletrônica de varredura (MEV), difração de raio X (DRX) e cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE). Extratos e suspensões de levedura foram submetidos à simulação da digestão gastrointestinal in vitro. O processo de biossorção foi melhor descrito pelo modelo de pseudo-segunda ordem e as leveduras modificadas com ácido sulfúrico e hidróxido de sódio foram as mais eficientes na biossorção dos CFT dos extratos de bagaços de uva Bordeaux (EB) e Cabernet Sauvignon(ECS), respectivamente, visto que apresentaram capacidades de sorção mais altas comparadas aos outros tratamentos. A isoterma de Temkin apresentou melhor ajuste para os dados de equilíbrio da biossorção de CFT do ECS em levedura básica, enquanto os dados de sorção dos CFT do EB em levedura ácida foram melhor descritos pelo modelo de Dubinin-Radushkevich. Houve diferença significativa entre as leveduras antes e após a biossorção, com exceção das leveduras que sofreram tratamento térmico. A caracterização das leveduras e dos extratos demonstrou que a biomassa foi enriquecida com os compostos fenólicos, basicamente por mudanças nas biomassas e nos extratos após a biossorção. O estudo de digestão in vitro demonstrou que a biossorção é capaz de aumentar a bioacessibilidade de compostos bioativos presentes nos extratos após biossorção e que leveduras enriquecidas desempenham papel importante na preservação da atividade antioxidante e na bioacessibilidade de compostos adsorvidos. / The biosorption of phenolic compounds from grape pomace by Saccharomyces cerevisiae represents a viable alternative to the reuse of these two industrial wastes discarded on a large scale and for the valorization of by-products through their transformation into valueadded items. Total phenolic compounds (TPC) from Cabernet Sauvignon and Bordeaux grape pomaces varieties were adsorbed by S. cerevisiae biomasses modified by chemical and thermal treatments. The evaluation of biosorption was based on kinetic study,equilibrium study, analysis of the interaction of TPC with the biosorbent, using mid-infrared attenuated total reflectance (MIR-ATR) and characterization techniques such as scanning electron microscopy (SEM), x-ray diffraction (XRD) and high performance liquid chromatography (HPLC). Extracts e suspensions of yeast were submitted to a gastrointestinal digestion simulated in vitro. The biosorption process followed a pseudosecond order model and yeasts modified with sulfuric acid and sodium hydroxide were the most efficient in biosorption of TPC from Bordeaux grape pomace extract (BE) and Cabernet Sauvignon grape pomace extract (CSE), respectively, once they showed higher sorption capacity. Temkin isotherm showed a better fit for the equilibrium data of biosorption of TPC from CSE in basic yeast whereas sorption data of TPC from BE in acid yeast were best described by the Dubinin-Radushkevich model. There was a significant difference between treated and control yeasts and these biomasses before and after biosorption, with the exception of the yeast thermally treated. The yeasts and extracts characterization showed that the biomasses were enriched with phenolic compounds because of changes in biomasses and extracts after biosorption. The in vitro digestion study demonstrated that the biosorption is capable to cause an increase in the bioaccessibility of bioactive compounds present in extracts after biosorption and enriched yeasts displays an important role in the preservation of the antioxidant activity and bioaccessibility of adsorbed compounds.

Regulações ambientais cada vez mais rigorosas em relação ao gerenciamento dos resíduos orgânicos estão impelindo a indústria para uma maior sustentabilidade no sentido de melhorar a relação beneficio/custo e também atender a demanda dos clientes. A valorização dos resíduos orgânicos é uma das áreas de investigação atuais que tem atraído grande atenção nos últimos anos como uma alternativa potencial à eliminação de uma vasta gama de resíduos em aterros sanitários. Os resíduos orgânicos como o lodo de esgoto têm sido encarados como um recurso com um potencial significativo para ser empregado como matéria-prima para a produção de vários tipos de produtos, materiais e combustíveis. Este estudo tem como objetivo fornecer subsídios sobre o potencial de uso de lodo de esgoto para produzir carvões ativados e novos materiais adsorventes misturando com diferentes materiais polissiloxanos para adsorção de poluentes orgânicos a partir de soluções aquosas. Os materiais adsorventes foram caracterizados por varias técnicas analíticas e funcionais e utilizados na adsorção de diclofenaco (DCF) , nimesulida (NM) e alguns compostos fenólicos a partir de soluções aquosas Esta tese visa contribuir em (i) comparar os métodos de pirólise (pirólise convencional e aquecimento assistido por micro-ondas) na preparação de carvões ativados a partir de lodo de esgoto. Para isso foi aplicado um planejamento experimental e metodologia de superfície de resposta no sentido de determinar quais as variáveis dos dois processos são as que influenciam na qualidade do carvão produzido; (ii) a combinação de lodo de esgoto com polissiloxanos para preparar adsorventes para adsorção de fármacos a partir de soluções aquosas por processos de adsorção. Os achados gerais desta tese mostraram (i) que ambos os métodos de pirólise produzem carvões ativados com elevadas porosidades e áreas superficiais; (ii) demonstrou-se também que lodo de esgoto pode ser um excelente precursor para a preparação de carvões ativados e que pode com sucesso ser combinado com outros precursores (como polissiloxanos) a fim de se obter novos materiais com diferentes funcionalidades e características; (iii) foi demonstrado que os carvões ativados, híbridos e materiais compósitos desenvolvidos durante o presente estudo são ótimos adsorventes, especialmente para a remoção de diclofenaco DCF e NM a partir de solução aquosa e; (iv) tanto por microondas ou por pirólise convencional, é possível desenvolver CAs de lodo de esgoto com alta eficiência para a remoção de compostos fenólicos em comparação com outros tipos de CAs relatados na literatura. Estes resultados indicam que o lodo de esgoto e polissiloxanos têm grande potencial como precursores para a preparação de materiais adsorventes para o tratamento de água poluída por compostos orgânicos. / Increasingly tighter regulations regarding organic waste are pushing the manufacturing industry toward higher sustainability to improve cost-effectiveness and meet customers’ demand. Organic waste valorisation is one of the current research areas that have attracted a great deal of attention over the past few years as a potential alternative to the disposal of a wide range of residues in landfill sites. Bio-waste like sewage sludge emerged as a resource with a significant potential to be employed as a raw material for the production of chemicals, materials and fuels given its abundant volumes generated globally. This study aims at providing insights into the potential of the use of the sewage sludge to produce activated carbons (ACs) and novel adsorbent materials mixing with different polysiloxanes materials for adsorption of organic pollutants from aqueous solutions. The characterization of adsorbents were achieved by several analytical and functional techniques and used for adsorption of diclofenac (DCF) and nimesulide (NM) from aqueous solutions. The novelties of the present study are (i) to compare both pyrolysis methods (conventional pyrolysis and microwave assisted heating) for preparation of activated carbons from sewage sludge for that It was applied an experimental design and response surface methodology were used for the preparation and comparison of activated carbon produced by both methods, conventional furnace and microwave; (ii) the combination of sewage sludge with polysiloxanes to prepare adsorbents to uptake pharmaceuticals and phenolic compounds from aqueous solutions by adsorption processes. The general findings of this thesis showed (i) that both methods of pyrolysis produce very good activated carbons from sewage sludge with high specific surface areas and high developed porosities; (ii) It was also shown that the sewage sludge can be an excellent precursor to prepare activated carbons and novels materials by mixing it with other precursors such polysiloxanes; (iii) It was shown that the activated carbons, hybrids and composites materials developed during the present study are good adsorbents, especially for the removal of a model diclofenac (DCF) and nimesulide (NM) from aqueous solution and; (iv) that by microwave and conventional pyrolysis it is possible to develop sludge-ACs with very high efficiency for phenolic compounds compared with others kind of ACs reported in literature. These results indicate that sewage sludge and polysiloxanes have great potential as precursors for preparation of adsorbent materials for water treatment polluted by organic pollutants compounds.

Orientador: Prof. Dr. Anderson Orzari Ribeiro / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC. Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia/Química, 2015. / Neste trabalho foram obtidos dez compostos derivados de fenóis, sendo eles o 2-hidroxi-5-nitro-benzaldeído, (AQ-1), 2-hidroxi-3-nitro-benzaldeído, (AQ-2), 1-(2,4-dihidroxi-3-nitro-fenil)-etanona (HMQ-1), 1-(2,4-dihidroxi-3,5-dinitro-fenil)-etanona (HMQ-2), 2-(3-metilbut-2-eniloxi)-benzaldeído, (MP-1), 1-(3-metilbut-2-eniloxi)-2-(2-nitrovinil)-benzeno, (MP-2), 2-[2-(3-metil-but-2-eniloxi)-benzilideno]-malononitrila, (MP-3), 2-(furan-2-carbonil)-3-[2-(3-metil-but-2-eniloxi)-fenil]-acrilonitrila, (AQ-12), 2-(3-metil-but-2-eniloxi)-5-nitro-benzaldeído, (AQ-3) e 1-(3-metil-but-2-eniloxi)-4-nitro-2-(2-nitro-vinil)-benzeno, (AQ-6). Para a obtenção dos compostos foram empregados diversos métodos sintéticos. Destaca-se a obtenção dos compostos AQ-1, AQ-2 e HMQ-1 pelo método de nitração direta sem a utilização de catalisadores, do composto HMQ-2 que possui dois substituintes nitro no anel aromático, dos compostos MP-1 e MP-2 obtidos por micro-ondas o que diminui drasticamente o tempo de obtenção destas moléculas e do composto AQ-6, análogo estrutural do MP-2 que possui um substituinte nitro no anel aromático, o que confere a molécula características eletrônicas diferentes ao do seu antecessor. Os produtos obtidos foram caracterizados mediantes diferentes métodos de caracterização, entre eles a espectroscopia de absorção infravermelho, massa, RMN-1H e 13C, DEPT e de duas dimensões 1H,1H COSY, 1H,1H NOESY e 1H,13C espectro combinatório (HSQC, HMBC). O composto MP-2, obtido a partir da síntese Knoevenagel do composto MP-1 com nitrometano, apresentou significativa atividade antitumoral seletiva, sendo 4,64 vezes mais ativo frente as células tumorais do que as células sadias e ação antimetastática, inibindo por completo o processo de migração das células tumorais nas diferentes concentrações testadas. / In this study were obtained ten phenol derivatives, 2-hydroxy-5-nitrobenzaldehyde, (AQ-1), 2-hydroxy-3-nitrobenzaldehyde (AQ-2), 1-(2,4-dihydroxy-3-nitro-phenyl)-ethanone (HMQ-1), 1- (2,4-dihydroxy-3,5-dinitro-phenyl)-ethanone (HMQ-2) 2-(3-methylbut-2-enyloxy)benzaldehyde, (MP-1), 1-(3-methylbut-2-enyloxy)-2-(2-nitrovinyl)benzene, (MP-2), 2-[2-(3-methyl-but-2-enyloxy)benzylidene]-malononitrila (MP-3), 2-(furan-2-carbonyl)-3-[2-(3-methyl-but-2-enyloxy)-phenyl]-acrilonitrila, (AQ-12), 2-(3-methyl-but-2-enyloxy)-5-nitrobenzaldehyde (AQ-3) and 1- (3-methyl-but-2-enyloxy)-4-nitro-2-(2-nitro-vinyl)benzene (AQ-6). Various synthetic methods were employed to obtain the compounds, as such, ultrasound bath, microwave reactor and agitation plate. Noteworthy is the achievement of AQ-1 compounds, AQ-2 and HMQ-1 by direct nitration method without the use of catalysts, the HMQ-2 compound having two nitro substituents on the aromatic ring, the MP-1 compounds and MP-2 using microwave-oven which dramatically reduces the reaction time for obtaining these molecules and AQ-6 compound structural analogue of the MP-2, but having a nitro substituent on the aromatic ring, which gives the molecule different electronic characteristics to that of its predecessor. The products obtained were characterized by the use of different spectroscopic methods in different centers, highlighting the characterization carried out in Germany Rostock. The employer spectroscopic methods were: infrared absorption spectroscopy, mass spectrometry, 1H-NMR and 13C-NMR spectroscopy, DEPT and two-dimensional 1H, 1H COSY, 1H, 1H NOESY and 1H, 13C combinatorial spectra (HSQC, HMBC). The MP-2 compound obtained from the Knoevenagel synthesis of MP-1 compound and nitromethane, showed significant selective antitumor activity and antimetastatic action of tumor cells.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / O setor de bebidas no Brasil tem passado por diversas transformações e está em franca expansão, acompanhando uma tendência mundial com maior demanda de produção de sucos prontos para o consumo em substituição aos refrigerantes. Isso se deve à busca do consumidor por produtos mais nutritivos e ainda, que forneçam algum efeito protetor para a saúde. O objetivo deste estudo foi desenvolver suco de uva gaseificado, a partir das cultivares BRS Violeta e Niágara Branca. Os sucos de uva foram desenvolvidos pelo método de arraste de vapor e carbonatados com dióxido de carbono. Os sucos foram caracterizados e avaliados durante o período de armazenamento refrigerado por 150 dias. Foram avaliados os seguintes parâmetros: composição centesimal, propriedades físico-químicas (pH, acidez titulável, sólidos solúveis, sólidos insolúveis, atividade de água), determinação de açúcares (glicose, frutose e sacarose), potencial antioxidante in vitro pelas metodologias ABTS, FRAP, DPPH e o teor de compostos fenólicos totais. As bebidas foram submetidas a avaliação sensorial por meio de teste de aceitação, utilizando escala hedônica de nove pontos e pesquisa de intenção de compra. A análise instrumental foi realizada pela detecção de gostos básicos (doce, salgado, ácido, amargo e umami) em língua eletrônica (e-tongue) e de compostos voláteis em nariz eletrônico (e-Nose). Como resultados, o rendimento dos sucos pelo processo de extração por arraste de vapor foi de aproximadamente 50% em ambas cultivares, e ainda apresentaram carbonatação adequada podendo receber a denominação “gaseificados”. O Suco de uva gaseificado BRS Violeta apresentou elevado potencial antioxidante, maior teor de glicose do que frutose, maior intensidade de gosto doce pelo padrão glicose. O Suco de uva gaseificado Niágara Branca mostrou maior teor de frutose do que glicose além de maior intensidade para o gosto doce pelo padrão frutose. A degradação dos compostos fenólicos foi evidenciada ao longo do armazenamento em ambos sucos, no entanto, a cultivar utilizada é um fator definitivo para obtenção de potencial antioxidante. Considerando a análise sensorial, o suco obtido da cultivar Niágara Branca apresentou maior aceitabilidade quanto aos atributos sensoriais avaliados e maior intenção de compra em comparação com o suco da cultivar BRS Violeta. No entanto, os sucos de ambas cultivares demonstraram potencial de mercado, decorrente do índice de aceitação acima de 80%. A análise sensorial por associação de palavras permitiu uma melhor percepção dos consumidores em relação aos termos “suco” e “néctar”. Pode-se concluir que a técnica de carbonatação do suco de uva por contrapressão foi eficiente, atingindo volume de gás adequado, levando ao desenvolvimento de uma bebida naturalmente saudável, a qual pode atender à demanda dos consumidores, com o atrativo diferencial de ser gaseificada. / Beverage industry in Brazil has been through several transformations and expansion and following the world trend with a greater demand of ready-to-drink juices instead of soft drinks. This is due to the consumer searches for more nutritious products and the provides protective effect on health. This work aimed to develop aerated grape juice, with the cultivars Vitis labrusca BRS Violeta and White Niagara. The juices were extracted using the vapor dragging method and carbonated with carbon dioxide. Juices were characterized and evaluated during refrigerated storage for 150 days. These parameters were evaluated: centesimal composition, physical-chemical proprieties (pH, titratable acidity, soluble solids, insoluble solids, water activity), sugars determination (glucose, fructose and sucrose), in vitro antioxidant activity using ABTS, FRAP and DPPH methodologies and determination of phenolic compounds content. The juices were submitted to sensory evaluation by means of acceptance test, using nine-point hedonic scale and purchase intention. The instrumental analysis was performed by detection of basic tastes (sweet, salty, acid, bitter and umami) in electronic tongue (e-Tongue) and the volatile compounds in electronic nose (e-Nose). As results, considering the vapor dragging method, the juices yield was 50% in both cultivars, and they still had adequate carbonation and could be called “carbonated”. The BRS Violeta aerated grape juice presented high antioxidant potential, higher glucose content than fructose, higher intensity of sweet taste by glucose standard. The Niagara Branca aerated grape juice presented higher fructose content than glucose, even higher intensity of sweet taste by fructose standard. Phenolic compounds degradation was evidenced through the storage in both juices, however, the cultivar used is a definitive factor to obtain antioxidant potential. Considering the sensory analysis, the Niagara Branca aerated grape juice presented greater acceptance regarding the sensorial attributes evaluated and the greater intention to buy it compared to cultivar BRS Violeta. However, the juices of both cultivars demonstrated market potential, due to the acceptance rate above 80%. Sensory analysis by words association technique allowed consumers a better perception regarding to the terms “juice” and “nectar”. As conclusion, the grape juice carbonation technique using back pressure was efficient, and reached adequate gas volume, therefore, let to the development of naturally healthy drink, which can meet the consumers demand, with the attractive differential of juice being carbonated.

As variedades viníferas (Vitis vinifera), como a Cabernet Sauvignon, possuem alguns compostos, que são responsáveis pela estabilização e harmonia dos vinhos ao longo dos anos, bem como auxilia no combate de doenças cardiovasculares, câncer e favorecem a longevidade. Neste trabalho foram analisadas as características morfométricas, físico-química e bioquímicas de uvas maduras de Cabernet Sauvignon, coletadas de plantas manejadas de duas formas distintas, poda curta (cordão esporonado) e poda mista (Sylvoz), ambas com o mesmo número de gemas por plantas. Os experimentos foram conduzidos durante 2005 e 2006. As análises de compostos fenólicos (antocianinas, taninos e resveratrol) foram efetuadas por cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE) e análises espectrofotométricas. As análises físico-químicas (pH, acidez e açúcar) foram feitas como determinado pelo Ministério da Agricultura e do Abastecimento. Os resultados mostraram diferenças significativas nos parâmetros morfométricos, físico-químicos e bioquímicos entre as uvas coletadas em 2005 e 2006, bem como entre uvas obtidas de poda curta e poda mista. No geral, as médias dos tratamentos para poda curta foram maiores do que aqueles para poda mista em quase todos os parâmetros. As concentrações de antocianas e taninos totais foram maiores em 2005, um ano caracterizado por altas temperaturas, dias ensolarados e baixas precipitações. Entretanto, apesar das variações anuais, as uvas obtidas por tratamentos com poda curta exibiram maiores concentrações em taninos totais, mas não em antocianas totais. A concentração de antocianinas, cianidina e peonidina mostraram interação nos fatores ano vrs. poda. No entanto, a concentração de malvidina e delfinidina não variou entre os dois sistemas de poda, indicando que a síntese das antocianinas específicas é diferentemente afetada pelas condições fisiológicas. A concentração de Procianidinas B1, B2, B3 e B4, bem como catequina e epicatequina ficaram quantitativamente maiores em uvas podadas pelo sistema de poda curta. Entretanto, procianidinas B2 e B3 exibiram maiores concentrações em 2005, e procianidinas B1 e B4 em 2006. As concentrações de Resveratrol foram significativamente maiores em 2006, mas não exibiram diferenças significativas entre os sistemas de poda. Considerando todos os parâmetros avaliados neste estudo, o sistema de poda curta mostrou vantagens, quando comparado com o sistema de poda convencionalmente usado nos vinhedos do Rio Grande do Sul, sendo uma alternativa para a obtenção de uvas para vinho de alta qualidade. / Submitted by Marcelo Teixeira (mvteixeira@ucs.br) on 2014-05-16T15:57:34Z No. of bitstreams: 1 Dissertacao Fausto Filippon.pdf: 1055900 bytes, checksum: 3cfbc943c5212cb85fe8859453bd3d46 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-05-16T15:57:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao Fausto Filippon.pdf: 1055900 bytes, checksum: 3cfbc943c5212cb85fe8859453bd3d46 (MD5) / Vinifera cultivars (Vitis vinifera), like Cabernet Sauvignon, possess some compounds that are responsible for stabilization and harmony of wines through the years as likely help on the combat of cardiovascular diseases, cancer and favor longevity. In this work morphometric, physico-chemical and biochemical characteristics of mature Cabernet Sauvignon grapes were analyzed, collected from plants managed in two distinct ways, short pruning (spur) and cane and spur pruning (Sylvoz), both of them with the same number of gems per plant. Experiments were conducted during 2005 and 2006. The analyses of the phenolic compounds (anthocyanins, tannins and resveratrol) were made by high performance liquid cromatography (HPLC) and spectrophotometric analysis. The physico-chemical analyses (pH, acidity and sugar) were made as determined by the Ministério da Agricultura e do Abastecimento. The results showed significant morphometrical, physco-chemical and biochemical differences among grapes collected in 2005 and 2006, as well as among grapes obtained from short and spur and cane pruning. In general, means from short pruning treatments were higher than those from mixed pruning. The concentrations of total anthocyanins and tannins were highers in 2005, a year characterized by high temperatures and sunny days, and low rainfall. However, despite the annual variations, grapes obtained from short pruning treatments exhibited higher total tannin, but not total anthocyanin content. The concentration of the anthocyanins cianydin and peonidin showed interaction year vrs. pruning. But, the concentration of malvidin and delphinidin did not varied between pruning systems, indicating that the synthesis of specific anthocyanins is differently affected by physiological conditions. Procyanidins B1, B2, B3 and B4, as well as catechin and epicatechin stayed quantitatively higher in short pruning. However, procyanidins B2 and B3 exhibited higher concentrations in 2005, and procyanidins B1 and B4 in 2006. Resveratrol concentrations were significantly higher in 2006, but it did not exhibited difference between the pruning systems. Considering all parameters evaluated in this study, the short pruning system showed advantages when compared with the spur and cane pruning conventionally used in the Rio Grande do Sul vineyards, being an alternative for the obtention of high quality wine grapes.

A jabuticaba (Plinia sp.), uma fruta nativa do Brasil, tem despertado grande interesse científico devido ao seu conteúdo de fitonutrientes e seus benefícios a saúde, sendo considerada um alimento funcional. Estudos demonstraram que a jabuticaba é rica em compostos fenólicos, principalmente antocianinas e flavonóis. Esses compostos vêm sendo relacionados à redução da incidência de doenças que apresentam o estresse oxidativo e nitrosativo em sua fisiopatologia, como doenças cardiovasculares, diabetes e o câncer. Recentemente, estudos têm demonstrado que a disfunção mitocondrial está presente como um fator determinante no desenvolvimento e progressão do estresse oxidativo e nitrosativo e que compostos fenólicos teriam a capacidade de regular essa disfunção. Neste contexto, o objetivo deste trabalho foi avaliar a composição de macronutrientes, o conteúdo de compostos fenólicos totais e antocianinas da casca e da polpa de jabuticaba (P. trunciflora). Paralelamente, determinou-se a composição química do extrato de casca de jabuticaba (ECJ), através de espectrometria de massas, e a sua atividade antioxidante in vitro através dos ensaios de DPPH• e ABTS•+. Além disso, avaliou-se a capacidade do ECJ em reduzir o estresse oxidativo/nitrosativo e modular a função mitocondrial, a qual foi determinada através da atividade do complexo I da cadeia de transporte de elétrons e da biossíntese de ATP, na linhagem celular de fibroblastos de pulmão humano (MRC-5) tratados com H2O2. Os resultados demonstraram que o principal macronutriente presente tanto na casca quanto na polpa da jabuticaba são carboidratos. A casca apresentou maior conteúdo de fibras totais em relação à polpa. Além disso, os compostos fenólicos apresentaram-se em maior quantidade na casca da jabuticaba, sendo que a maior parte destes compostos encontrados na casca são antocianinas. A análise de espectrometria de massas do ECJ permitiu a identificação de cianidina-3-O-glicosideo, canferol, ácido hexadecanóico e ácido octadecanóico. O ECJ apresentou atividade antioxidante in vitro nos dois ensaios utilizados. Nas células MRC-5 o ECJ foi capaz de evitar significativamente a diminuição da atividade do complexo I da cadeia de transporte de elétrons e atenuou a diminuição na biossíntese de ATP induzida pelo H2O2. Concomitantemente, o ECJ foi capaz de minimizar o aumento da peroxidação lipídica, os níveis de óxido nítrico e a perda da viabilidade induzida pelo H2O2 nas células MRC-5. Estes dados mostram, pela primeira vez, a capacidade do ECJ em reduzir danos oxidativos/nitrosativos via modulação da função mitocondrial em células de mamíferos. Além disso, esses achados representam um avanço em relação ao entendimento dos mecanismos de ação dos compostos fenólicos e colaboram como uma alternativa para o desenvolvimento de possíveis tratamentos de doenças que apresentam a disfunção mitocondrial e o estresse oxidativo/nitrosativo em sua fisiopatologia. / Submitted by Ana Guimarães Pereira (agpereir@ucs.br) on 2015-02-12T12:25:33Z No. of bitstreams: 1 Dissertacao Caroline Calloni.pdf: 2384035 bytes, checksum: b09d76eb830be7e315d9a2479fa5b6fc (MD5) / Made available in DSpace on 2015-02-12T12:25:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao Caroline Calloni.pdf: 2384035 bytes, checksum: b09d76eb830be7e315d9a2479fa5b6fc (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Jaboticaba (Plinia sp.), a native fruit from Brazil, has attracted scientific interest due to its phytonutrient content and potential health benefits, and therefore it has being considered a functional food. Studies have shown that jaboticaba is a rich source of phenolic compounds, mainly anthocyanins and flavonols. Phenolic compounds are natural products that hold important biological activities and have been reported to reduce the incidence of disease associated with oxidative and nitrosative stress in their pathophysiology, such as cardiovascular diseases, diabetes and cancer. Recent studies have shown that mitochondrial dysfunction is a key factor in development and progression of oxidative and nitrosative stress. Moreover, studies have observed the ability of phenolic compounds to modulate mitochondrial function. Thus the aim of this study was to evaluate the macronutrient composition, the total phenolic content and anthocyanins content in jaboticaba (P. trunciflora) peel and pulp. Simultaneously, it was determined the chemical composition of the jaboticaba peel extract (JPE) by mass spectrometry, and its in vitro antioxidant activity through the DPPH• and ABTS•+ assays. The ability of JPE to reduce oxidative/nitrosative stress and modulate mitochondrial function, assessed by complex I activity and ATP biossintesis, in human lung fibroblasts cells (MRC 5) challenged with H2O2 were also determined. Results evidenced that the majority of macronutrients present in both peel and pulp are carbohydrates. Jaboticaba peel showed higher fiber content than the pulp. Phenolic compounds are also present in higher quantity in the peel, and almost all phenolic compounds present in the peel are anthocyanins. Mass spectrometry analysis of the JPE allowed the identification of cyanidin-3-O-glucoside, kaempferol, hexadecanoic acid and octadecanoic acid compounds. The JPE presented in vitro antioxidant activity, through DPPH• and ABTS•+ assays. In MRC-5 cells, JPE was able to prevent the decrease in complex I activity and attenuated the decrease in ATP levels induced by H2O2. The ECJ was also able to minimize the increased in lipid peroxidation and nitric oxide levels, and prevented the cell viability loss induced by H2O2. These results show for the first time, the ability of JPE to reduce oxidative/nitrosativos damage via modulation of mitochondrial function in mammalian cells. Furthermore, these findings represent an advance over the understanding of the mechanisms of action of phenolic compounds and collaborate as an alternative for the development of potential treatments for diseases with mitochondrial dysfunction and oxidative/nitrosative stress in their pathophysiology.

Orientador: Roberto Alves de Oliveira / Banca: Marcelo Zaiat / Banca: Tania Leme de Almeida / Resumo: Neste trabalho foi avaliado o desempenho de três reatores anaeróbios horizontais instalados em série, em escala de bancada, com volume de 1,2 L cada, para o tratamento de águas residuárias do beneficamento do café por via úmida. Foi utilizado um reator anaeróbio horizontal com manta de lodo (R1) e dois de leito fixo, preenchidos com anéis de bambu (R2) e fibras da casca de coco (R3) como meio suporte. O reator R1 foi inoculado com lodo proveniente de reator UASB tratando águas residuárias de suinocultura. Os tempos de detenção hidráulica (TDH) aplicados aos reatores anaeróbios horizontais (R1+R2+R3) foram de 90, 72 e 54 h resultando em cargas orgânicas volumétricas médias (COV) de 12,8, 13,2 e 19,7 kg DQOtotal (m3 d)-1, nos ensaios 1, 2 e 3, respectivamente. Os valores médios da DQO total do afluente foram de 16002, 13198 e 14774 mg L-1, nos ensaios 1, 2 e 3, respectivamente. Os valores médios da DQO total dos efluentes dos reatores R1, R2 e R3 foram 6424, 4067 e 2975 mg L-1 , 6807, 5232 e 4081 mg L-1 e 8154, 6871 e 5700 mg L-1 nos ensaios 1, 2 e 3, respectivamente. As eficiências médias de remoção de DQO total no sistema de tratamento com os três reatores, foram de 76, 69 e 61%, nos ensaios 1, 2 e 3, respectivamente. A produção volumétrica média foi de 1,70, 1,25 e 0,70 L CH4 (L reator d)-1 no conjunto dos reatores, (R1+R2+R3), respectivamente. As eficiências médias de de remoção de DQOtotal, SST, e fenóis totais no conjunto de reatores (R1+R2+R3) não apresentaram diferença significativa e foram de 76, 69 e 61%, de 77, 81, 82% e de 58, 62 e 69% nos ensaios 1, 2 e 3, respectivamente. Os valores médios de pH nos efluentes dos reatores variaram de 6,2 a 7,9. A concentração média de ácidos voláteis totais do afluente e efluente do R3 foram de 2206, 1630 e 1732 mg CH3COOH L-1 e de 168, 1269 e 1220 mg CH3COOH L-1, nos ensaios 1, 2 e 3, respectivamente... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: In this work it was evaluated the efficiency of three horizontal anaerobic reactors installed in series, in bench scale (volume of 1,2 L each), one with sludge blanket (R1) and two of fixed bed filled out with bamboo rings (R2) and coconut fibers (R3) as it supports. The reactor R1 was inoculated with sludge originating from reactor UASB treating swine residual water. These reactors were fed whit wastewater from the coffee pulping originating by hand pulping of the dry coffee beans, simulating the wastewater of the mechanical pulping of the coffee beans. Each reactor was submitted at hydraulic detention time (HDT) of 30, 24 and 18 h resulting in organic load rate (OLR) of 12,8, 13,2 and 19,7 kg COD (m3 d)-1, in the rehearsals 1 and 2, respectively. The average values of total COD of the influent in the rehearsals 1, 2 and 3 were of 16002, 13198 and 14774 mg L-1, respectively. The average values of total COD of the effluent of the reactors R1, R2 and R3 were 6424, 4067 and 2975 mg L-1, 6807, 5232 and 4081 mg L-1 and 8154, 6871 and 5700 mg L-1 in the rehearsals 1, 2 and 3, respectively. The average efficiencies of removal of total COD in the treatment system with the three reactors, in the rehearsals 1, 2 and 3 were of 76, 69 and 61%, respectively. The content of methane in the biogas was of 76, 69 and 61% and the maximum volumetric methane production was of 1,7 L CH4 (L reactor d)-1 in the system of treatment, with OLR of 12,8 kg DQO (m3 d)-1 and HDT of 30 h, in the second rehearsal the average content of methane was 71, 64 and 17% in the reactors R1, R2 and R3, respectively with volumetric methane production of 1,21 L CH4 (L reactor d)-1 in the system of treatment. The average values of pH in the effluent of the reactors ranged from 6,2 to 7,9. In the rehearsal 1 the average concentration of total volatile acids of the influent was of 2206 mg CH3COOH L-1 and in the effluent... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

O eugenol é um composto fenólico natural que apresenta atividade antioxidante e antimicrobiana e o seu uso como substituto de aditivos sintéticos em alimentos tem sido proposto. Contudo, pela sua instabilidade frente aos agentes externos (luz, oxigênio e calor), seu uso no processamento de alimentos é comprometido. Assim, a microencapsulação é uma alternativa viável para sua aplicação. Os objetivos deste trabalho foram avaliar o efeito da variação das condições operacionais do atomizador (temperatura do ar de entrada e vazão de alimentação) na obtenção de eugenol microencapsulado em carragena, e estudar a influência da combinação de carragena e proteína do farelo de arroz, albumina sérica bovina e proteína do soro de leite com baixo teor de lactose na microencapsulação de eugenol. Em uma primeira etapa, um Delineamento Composto Central Rotacional (DCCR) do tipo 22 com duas variáveis independentes (temperatura do ar de secagem e vazão de alimentação), três pontos centrais e quatro pontos axiais, foi desenvolvido para avaliar as condições operacionais de atomização. A quantificação do eugenol, recuperação (RE %) e a eficiência de encapsulação (EE %) foi avaliadada por espectrofometria UV-Vis e a morfologia por microscopia ótica. Na segunda etapa, a influência do uso de carragena em combinação com proteína do farelo de arroz, albumina sérica bovina e proteína do soro de leite com baixo teor de lactose foi avaliada por meio de um planejamento de mistura do tipo simplex-centroid. A caracterização das microcápsulas foi determinada pela RE % e EE % por Cromatografia Líquida de Alta Eficiência (CLAE), análise termogravimétrica acoplada à espectrofotometria de infravermelho e, morfologia por microscopia eletrônica de varredura. Para o DCCR, o valor máximo de RE% obtido foi de 12% e as condições operacionais estudadas não influenciaram significativamente (p > 0,05). Já a EE% variou de 18,0 a 84,8% e, o termo quadrático para vazão de alimentação apresentou influência significativa (p ≤ 0,05) na resposta avaliada. Para o planejamento simplex-centroid, o valor médio de RE % das microcápsulas variou de 37,9 a 104,5% e o de EE% de 0,0 a 79,4%, sendo que ambas as respostas foram influenciadas (p ≤ 0,05%) pelos agentes encapsulantes da formulação. A albumina sérica bovina apresentou boa propriedade de estabilização da suspensão (RE % = 86,5) e em combinação com proteína de farelo do arroz possibilitou maior EE % (79,4). As microcápsulas exibiram diâmetro médio entre 3,4 a 4,6 µm e a morfologia das microcápsulas produzidas com a combinação da albumina sérica bovina e a proteína do farelo de arroz apresentaram superfícies esféricas com ausência de fissuras ou deformações. As análises térmicas e de FTIR, confirmam a eficiência de encapsulação do processo, indicando uma possível interação entre os agentes encapsulantes e o eugenol. / Eugenol is a natural phenolic compound with antioxidant and antimicrobial activity and its use as substitute the synthetic additives in food has been suggested. However, due eugenol instability to extern agents (light, oxygen and hot), its use in food processing has been hampered. Therefore, microencapsulation is a viable alternative for your application. The aims of this work were evaluate the effect of variation of operating conditions of spray drying (inlet air temperature and feed flow rate) in obtainment eugenol microencapsulated in carrageenan, and study the influence of combination of carrageenan and protein from rice bran protein, bovine serum albumin and, whey protein with low lactose content in the eugenol microencapsulation. Composite Central Desing (CCD) of type 22 with two independent variables (inlet air temperature, and feed flow rate), three key points and four axial points, were developed to assess the operational conditions of spray dryer. Eugenol quantification, recovery (% ER) and encapsulation efficiency (EE%) of process were evaluated by UV-Vis spectrophotometry and morphology by optical microscopy. In the second stage of the study, the influence of the use of carrageenan in combination with rice bran protein, bovine serum albumin and whey protein with low lactose content was evaluated by simplex-centroid desing. Microcapsules were characterizated by Ultra Performance Liquid Chromatography (UPLC) (ER and EE%), thermogravimetric analysis coupled to the infrared spectrophotometry, and morphology by scanning electron microscopy (SEM). In the CCD, the maximum ER% value was 12% and the operating conditions studied did not influence significantly (p > 0.05). EE% varied from 18.0 to 84.8% and the quadratic term to feed flow rate presented significant influence (p ≤ 0.05) in the evaluated answer. In the simplex-centroid mixture desing the ER% average of microcapsules ranged from 37.9 to 104.5% and EE% 0.0 to 79.4%, being that both responses were influenced (p ≤ 0.05%) by encapsulating agents of formulation. Bovine serum albumin presented good stabilizing property of suspension (ER% = 86.5) and in combination with rice bran protein resulted greater EE% (79.4). Microcapsules exhibited a average diameter range from 3.4 to 4.6 µm and the microcapsules morphology produced combination with the bovine serum albumin and protein rice bran showed surface with absence no cracks or deformation. Thermal and FTIR analysis confirmed the encapsulation efficiency of the process, observed a possible interaction between the encapsulating agents and eugenol.

O eugenol é um composto fenólico natural que apresenta atividade antioxidante e antimicrobiana e o seu uso como substituto de aditivos sintéticos em alimentos tem sido proposto. Contudo, pela sua instabilidade frente aos agentes externos (luz, oxigênio e calor), seu uso no processamento de alimentos é comprometido. Assim, a microencapsulação é uma alternativa viável para sua aplicação. Os objetivos deste trabalho foram avaliar o efeito da variação das condições operacionais do atomizador (temperatura do ar de entrada e vazão de alimentação) na obtenção de eugenol microencapsulado em carragena, e estudar a influência da combinação de carragena e proteína do farelo de arroz, albumina sérica bovina e proteína do soro de leite com baixo teor de lactose na microencapsulação de eugenol. Em uma primeira etapa, um Delineamento Composto Central Rotacional (DCCR) do tipo 22 com duas variáveis independentes (temperatura do ar de secagem e vazão de alimentação), três pontos centrais e quatro pontos axiais, foi desenvolvido para avaliar as condições operacionais de atomização. A quantificação do eugenol, recuperação (RE %) e a eficiência de encapsulação (EE %) foi avaliadada por espectrofometria UV-Vis e a morfologia por microscopia ótica. Na segunda etapa, a influência do uso de carragena em combinação com proteína do farelo de arroz, albumina sérica bovina e proteína do soro de leite com baixo teor de lactose foi avaliada por meio de um planejamento de mistura do tipo simplex-centroid. A caracterização das microcápsulas foi determinada pela RE % e EE % por Cromatografia Líquida de Alta Eficiência (CLAE), análise termogravimétrica acoplada à espectrofotometria de infravermelho e, morfologia por microscopia eletrônica de varredura. Para o DCCR, o valor máximo de RE% obtido foi de 12% e as condições operacionais estudadas não influenciaram significativamente (p > 0,05). Já a EE% variou de 18,0 a 84,8% e, o termo quadrático para vazão de alimentação apresentou influência significativa (p ≤ 0,05) na resposta avaliada. Para o planejamento simplex-centroid, o valor médio de RE % das microcápsulas variou de 37,9 a 104,5% e o de EE% de 0,0 a 79,4%, sendo que ambas as respostas foram influenciadas (p ≤ 0,05%) pelos agentes encapsulantes da formulação. A albumina sérica bovina apresentou boa propriedade de estabilização da suspensão (RE % = 86,5) e em combinação com proteína de farelo do arroz possibilitou maior EE % (79,4). As microcápsulas exibiram diâmetro médio entre 3,4 a 4,6 µm e a morfologia das microcápsulas produzidas com a combinação da albumina sérica bovina e a proteína do farelo de arroz apresentaram superfícies esféricas com ausência de fissuras ou deformações. As análises térmicas e de FTIR, confirmam a eficiência de encapsulação do processo, indicando uma possível interação entre os agentes encapsulantes e o eugenol. / Eugenol is a natural phenolic compound with antioxidant and antimicrobial activity and its use as substitute the synthetic additives in food has been suggested. However, due eugenol instability to extern agents (light, oxygen and hot), its use in food processing has been hampered. Therefore, microencapsulation is a viable alternative for your application. The aims of this work were evaluate the effect of variation of operating conditions of spray drying (inlet air temperature and feed flow rate) in obtainment eugenol microencapsulated in carrageenan, and study the influence of combination of carrageenan and protein from rice bran protein, bovine serum albumin and, whey protein with low lactose content in the eugenol microencapsulation. Composite Central Desing (CCD) of type 22 with two independent variables (inlet air temperature, and feed flow rate), three key points and four axial points, were developed to assess the operational conditions of spray dryer. Eugenol quantification, recovery (% ER) and encapsulation efficiency (EE%) of process were evaluated by UV-Vis spectrophotometry and morphology by optical microscopy. In the second stage of the study, the influence of the use of carrageenan in combination with rice bran protein, bovine serum albumin and whey protein with low lactose content was evaluated by simplex-centroid desing. Microcapsules were characterizated by Ultra Performance Liquid Chromatography (UPLC) (ER and EE%), thermogravimetric analysis coupled to the infrared spectrophotometry, and morphology by scanning electron microscopy (SEM). In the CCD, the maximum ER% value was 12% and the operating conditions studied did not influence significantly (p > 0.05). EE% varied from 18.0 to 84.8% and the quadratic term to feed flow rate presented significant influence (p ≤ 0.05) in the evaluated answer. In the simplex-centroid mixture desing the ER% average of microcapsules ranged from 37.9 to 104.5% and EE% 0.0 to 79.4%, being that both responses were influenced (p ≤ 0.05%) by encapsulating agents of formulation. Bovine serum albumin presented good stabilizing property of suspension (ER% = 86.5) and in combination with rice bran protein resulted greater EE% (79.4). Microcapsules exhibited a average diameter range from 3.4 to 4.6 µm and the microcapsules morphology produced combination with the bovine serum albumin and protein rice bran showed surface with absence no cracks or deformation. Thermal and FTIR analysis confirmed the encapsulation efficiency of the process, observed a possible interaction between the encapsulating agents and eugenol.

Made available in DSpace on 2014-12-17T15:01:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 KatiaRS.pdf: 807301 bytes, checksum: 2152eca6964abf006ea9b40c29849d1f (MD5) Previous issue date: 2005-12-16 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Cient?fico e Tecnol?gico / At the cashew nut processing industry it is often the generation of wastewaters containing high content of toxic organic compounds. The presence of these compounds is due mainly to the so called liquid of the cashew nut (CNSL). CNSL, as it is commercially known in Brazil, is the liquid of the cashew nut. It looks like an oil with dark brown color, viscous and presents a high toxicity index due to the chemical composition, i.e. phenol compounds, such as anacardic acid, cardol, 2-methyl cardol and monophenol (cardanol). These compounds are bio resistant to the conventional treatments. Furthermore, the corresponding wastewaters present high content of TOC (total organic carbon). Therefore due to the high degree of toxicity it is very important to study and develop treatments of these wastewaters before discharge to the environmental. This research aims to decompose these compounds using advanced oxidative processes (AOP) based on the photo-Fenton system. The advantage of this system is the fast and non-selective oxidation promoted by the hydroxyl radicals (●OH), that is under determined conditions can totally convert the organic pollutants to CO2 and H2O. In order to evaluate the decomposition of the organic charge system samples of the real wastewater od a processing cashew nut industry were taken. This industry was located at the country of the state of Rio Grande do Norte. The experiments were carried out with a photochemical annular reactor equipped with UV (ultra violet) lamp. Based on preliminary experiments, a Doehlert experimental design was defined to optimize the concentrations of H2O2 and Fe(II) with a total of 13 runs. The experimental conditions were set to pH equal to 3 and temperature of 30?C. The power of the lamps applied was 80W, 125W and 250W. To evaluate the decomposition rate measures of the TOC were accomplished during 4 hours of experiment. According to the results, the organic removal obtained in terms of TOC was 80% minimum and 95% maximum. Furthermore, it was gotten a minimum time of 49 minutes for the removal of 30% of the initial TOC. Based on the obtained experimental results, the photo-Fenton system presents a very satisfactory performance as a complementary treatment of the wastewater studied / Na ind?stria de beneficiamento de castanha de caju ? bastante freq?ente a produ??o de efluentes com altas concentra??es de compostos org?nicos de origem t?xica. A presen?a desses compostos se deve ao LCC contido nas ?guas residu?rias. O LCC ? conhecido comercialmente como l?quido da castanha de caju e tem a apar?ncia de um ?leo de cor marrom escura e viscosa. A toxicidade desse efluente, deve-se ? sua composi??o qu?mica formada por compostos fen?licos, tais como, ?cido anac?rdico, derivados do resorcinol (cardol e 2-metil cardol) e um monofenol (cardanol), entre outros, resistentes aos tratamentos convencionais. Estes efluentes apresentam, invariavelmente, elevados valores de carbono org?nico total (COT). Devido ao grau de toxicidade, ? de grande import?ncia o tratamento desses efluentes antes da sua descarga no meio ambiente. O objetivo desse trabalho foi analisar a ocorr?ncia da degrada??o de COT utilizando o processo oxidativo avan?ado (POA) baseado no sistema foto-Fenton. A vantagem deste sistema ? a oxida??o r?pida e n?o seletiva promovida pelo radical hidroxila (●OH), que sob certas condi??es podem promover a convers?o total dos poluentes org?nicos a CO2 e H2O. Para a avalia??o da degrada??o foi utilizado amostras do efluente aquoso bruto (n?o tratado) de uma ind?stria de beneficiamento de castanha de caju localizada no interior do RN. Os experimentos foram realizados em um reator fotoqu?mico anular de fluxo ascendente, cuja concentra??o de Fe(II) e H2O2 foi baseado em testes preliminares e atrav?s do planejamento experimental Doehlert. As condi??es iniciais dos experimentos foram: ajuste do pH inicial para 3,0, temperatura do sistema foi mantida constante a 30?C e as pot?ncias das l?mpadas usadas foram de 80W, 125W e 250W. Todos os experimentos foram realizados em 4h. Os crit?rios para se avaliar a efici?ncia do sistema foram: a ocorr?ncia da degrada??o atrav?s do valor de COT, colora??o final do efluente ap?s tratamento. De acordo com esses crit?rios foram obtidos os seguintes resultados: a porcentagem de remo??o de COT m?nima 80% e m?xima 95%, tempo m?nimo de irradia??o necess?rio para remo??o 30% do COT inicial foi 49 minutos. Pelos resultados experimentais obtidos, foi conferido um bom desempenho do sistema foto-Fenton como tratamento complementar na remo??o de COT presente nas ?guas residu?rias da ind?stria de beneficiamento de castanha de caju