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Estudo sobre métodos de avaliação da anemia ferropriva em bezerros neonatos / Study of evaluation methods of iron deficiency anemia in newborn calvesRogerio Batista dos Santos 17 December 2013 (has links)
A zinco protoporfirina (ZPP) eritrocitária é um metabólito formado pela adição do zinco no sítio do ferro durante a formação da molécula de hemoglobina, quando este último está total ou parcialmente indisponível. O objetivo deste trabalho foi realizar a padronização dos valores da ZPP eritrocitária em bezerros sadios com até um mês de vida, assim como a validade da ZPP como previsora da ocorrência de anemia ferropriva em bezerros neonatos, em comparação com outros métodos. Para tanto foram utilizados 134 bezerros da raça Holandesa, com idades variando do nascimento até 30 dias de vida, provenientes de fazendas produtoras de leite localizadas no Estado de São Paulo, classificados como sadios (67 animais) e anêmicos (67 animais). Os animais foram monitorados por meio de exames físico e complementares (hemograma e reticulocitometria, teores de ferro sérico (FT) e capacidade total de ligação do ferro (CTLF), teores de bilirrubinas e de uréia séricas, e concentrações da ZPP). Durante a padronização do exame, os valores médios encontrados foram: concentração de ZPP eritrocitária das amostras de hemácias não lavadas em até 3 horas após a colheita de sangue de 30 animais sadios - 80,90 µmol ZPP/mol heme; concentração de ZPP eritrocitária, após a lavagem de hemácias, determinadas até 3 horas e 12 horas após colheita de sangue do mesmo grupo - 61,40 µmol ZPP/mol heme e 61,03 µmol ZPP/mol heme, respectivamente. Com base nos resultados obtidos, foi possível concluir que as amostras de sangue colhidas para a mensuração da ZPP podem ser armazenadas, sob refrigeração a 4°C, por até 12 horas após a colheita, sem alterações significativas dos seus valores, sendo recomendável a lavagem das hemácias antes da mensuração dos valores da ZPP eritrocitária devido à presença de substâncias interferentes no plasma do animal. Foi encontrada diferença significativa nas concentrações da ZPP e de todos os componentes do eritrograma, assim como nos teores do metabolismo de ferro entre os animais anêmicos e sadios. As concentrações de bilirrubinas e ureia séricas apresentaram-se no intervalo fisiológico de variação, não interferindo na mensuração da ZPP nos eritrócitos dos bezerros com ou sem anemia. A correlação entre os valores encontrados dos teores de ferro sérico e da capacidade total de ligação do ferro com as concentrações de ZPP foram: rs = - 0,45, p < 0,001 (ZPP x FT) e rs = 0,51, p < 0,001 (ZPP x CTLF), respectivamente, demonstrando que quanto menores os teores de ferro, maiores serão as concentrações de ZPP. Portanto, a utilização da ZPP como previsora dos quadros de anemia ferropriva em bezerros neonatos com até um mês de vida se mostrou válida e, considerando que a hematofluorometria é um método rápido e não oneroso, pode ser recomendado como exame complementar de rotina. / The zinc protoporphyrin (ZPP) is a metabolic originated by zinc addition in the iron site during the synthesis of hemoglobin molecule, when iron is total or partially unavailable. The aim of this study was to standardize the values of zinc protoporphyrin (ZPP) in erythrocyte of healthy calves until one month of life, and to evaluate this determination as a predictor of the occurrence of iron deficiency anemia in newborn calves, compared with other methods. Therefore, 134 Holstein calves were used, aged from birth to 30 days of life, from dairy farms located in the São Paulo State, splitted into two groups, classified as healthies (67 animals), and anemics (67 animals). The animals were monitored by physical examination and laboratory assessments (complete blood cell count and reticulocytes, serum iron (SI) and total iron binding capacity (TIBC), levels of serum bilirubin and urea, and ZPP levels). During the exam standardization, the mean values found were: erythrocyte ZPP of unwashed erythrocytes within 3 hours after blood sampling of 30 healthy animals - 80.9 µmol ZPP/mol heme; erythrocyte ZPP after washing of red blood cells, determined by 3 hours and 12 hours after blood collection, from the same group were 61.40 µmol ZPP/mol heme and 61.03 µmol ZPP/mol heme, respectively. Based on these results, it was concluded that blood samples taken for measurement of ZPP may be stored under refrigeration at 4 °C for up to 12 hours, without significant changes of the values of erythrocyte ZPP, and it is also advisable to wash the red cells before erythrocyte ZPP values measuring, due to the presence of interfering substances in the animal plasma. A significant difference was found in the ZPP levels and in all erythrogram components, as well as on the levels of iron metabolism between anemic and healthy animals. The bilirubin and serum urea levels remained within physiological variation, does not interfering with the measurement of erythrocyte ZPP of calves with or without anemia. The correlation values between SI and TIBC with ZPP levels were: rs = - 0.45, p < 0.001 (ZPP x SI) and rs = 0.51, p < 0.001 (ZPP x TIBC), respectively, i.e. decreasing biochemical levels of iron metabolism will increase levels of ZPP. Therefore, the use of ZPP as an iron deficiency anemia predictor in newborn calves up to one month of life has proven its validity, and considering hematofluorometry as a quick and inexpensive method, it might be recommended as a routine exam.
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SENSOR AMPEROMÉTRICO A BASE DE UM POLÍMERO DE IMPRESSÃO MOLECULAR COM PROTOPORFIRINA IX DE FERRO PARA A DETERMINAÇÃO DE 4-AMINOFENOL / AMPEROMETRIC SENSOR BASE OF AN IMPRESSION OF POLYMER MOLECULAR PROTOPORPHYRIN IX WITH IRON FOR THE DETERMINATION OF 4-AMINOPHENOLMartins Neto, José de Ribamar 15 January 2010 (has links)
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Previous issue date: 2010-01-15 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / This work presents an analytical study on determination of 4-aminophenol (4-APh) with a system based on molecurlaly imprinted polymer (MIP) and iron protoporphyrin IX as biomimetic sensor of the peroxidase enzyme. The MIP synthesis was performed by the precipitation method and the analytical determinations by amperometric measurements with a glassy carbon electrode modified with the biomimetic system. The best analytical conditions established for 4-APh determination were: applied potential of -0.1 V vs. Ag/Agl, 0.05 mol L-1 Tris buffer solution, pH 7 and hydrogen peroxide concentration of 100 μmol L-1. Under such optimized conditions, a good linear sensor response was observed in a concentration range from 10 to 90 μmol L-1 (r>0.998), with detection and quantification limits of 3 and 10 μmol L-1, respectively. Experiments performed with tap and river water samples spiked with 4-APh resulted in 93 to 112 % recovery values, suggesting the viability of using the MIP/iron protoporphyrin IX system as biomimetic sensor for determinations of 4-APh in real samples. / O presente trabalho apresenta um estudo analítico da determinação de 4-aminofenol com um sistema a base de um polímero de impressão molecular (MIP, do inglês Molecularly Imprinted Polymer) e protoporfirina IX de ferro como sensor biomimético da enzima peroxidase. A síntese do MIP foi realizada pelo método de precipitação e as determinações analíticas realizadas amperometricamente com um eletrodo de carbono vítreo modificado com o sistema biomimético. As melhores condições analíticas estabelecidas para a determinação de 4-aminofenol foram: potencial aplicado de - 0,1V vs Ag/AgCl, tampão Tris 0,05 mol L-1, pH 7,0 e concentração de peróxido de 100 μmol L-1. Sob tais condições, uma boa resposta linear do sensor foi observada numa faixa de concentração de 10 a 90 μmol L-1 (r>0,9978), com limites de detecção e de quantificação de 3 e de 10 μmol L-1, respectivamente Experimentos realizados com amostras de águas de torneira e de rio fortificadas com 4-aminofenol, resultaram em valores de recuperação entre 93 a 112 %, indicando a viabilidade da aplicação do sistema MIP/proptoporfirina IX de ferro como sensor amperométrico para a detecção de 4-aminofenol em amostras reais.
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Desenvolvimento de nanodispersões de fase líquido-cristalina para a liberação cutânea da associação de complexo nitrosilo de rutênio e protoporfirina IX na terapia fotodinâmica do câncer de pele / Development of liquid-crystaline nanodispersions for topical delivery of the association of nitrosyl ruthenium complex and protoporphyrin IX in photodynamic therapy of skin cancerAline Regina Hellmann Carollo 21 June 2011 (has links)
O óxido nítrico (NO) é um versátil agente biológico, atuando em diversas partes do organismo, tais como cérebro, artérias, sistema imunológico, fígado e pulmões. Sua natureza radicalar lhe confere grande reatividade e versatilidade, tornando o entendimento de sua bioquímica um desafio. A molécula de NO tende a reagir rapidamente com alguns metais de transição, formando compostos estáveis denominados complexos nitrosilos, os quais podem ser utilizados como fonte geradora de óxido nítrico. A liberação de NO a partir de complexos nitrosilos pode ocorrer por redução química, eletroquímica e fotoquímica. No presente trabalho foi estudada a obtenção, caracterização e permeação cutânea de um complexo nitrosilo de rutênio, o trans-[RuC(cyclam)(NO)]C2 (cyclam-NO), que associado ao fotossensibilizador protoporfirina IX, possui a peculiaridade de absorver na região do visível, podendo então ser aplicados na terapia fotodinâmica (TFD) para tratamento de câncer de pele. A mistura dos compostos foi incorporada em nanodispersões de cristais líquidos, de fase cúbica (DFC) e de fase hexagonal (DFH), e sua penetração/permeação in vitro em pele de modelo animal foi avaliada, assim como o comportamento fotoquímico do sistema, no que se refere à liberação de NO, visando uma futura aplicação em TFD. A atividade citotóxica dos compostos isolados e em mistura foi avaliada frente às linhagens B16F10 e Melan-A, na ausência e presença de luz, mostrando maior atividade da mistura dos compostos quando irradiados em 630 nm. Foram construídos diagramas de fase binário e ternário e, a partir destes, foram escolhidas as formulações a serem estudadas. Estas formulações foram caracterizadas por microscopia de luz polarizada e difração de raios-X e foram avaliados o tamanho médio de partícula e o índice de polidispersividade das nanodispersões obtidas e sua estabilidade por turbidimetria. Também foi analisada a liberação de oxigênio singlete e de NO a partir dos compostos em solução e destes incorporados nas formulações. Foi desenvolvido e validado um método analítico por cromatografia líquida de alta eficiência para a quantificação simultânea dos compostos nos experimentos. A liberação dos compostos a partir das formulações usando membrana de acetato de celulose também foi avaliada, sendo possível detectar apenas o cyclam-NO. O estudo da eficiência de encapsulação mostrou que cerca de 70% da quantidade adicionada dos compostos foi incorporado na DFC e cerca de 80% na DFH. Os experimentos in vitro de permeação e retenção dos compostos em pele de orelha de porco mostraram aumento significativo da concentração dos compostos, comparado a controles contendo os mesmos em PEG. A DFH promoveu um aumento na concentração de PpIX no estrato córneo (EC) de 2,6 vezes e na epiderme+derme se EC ([E+D]) de 3,4 vezes, e para o cyclam-NO de 2,7 vezes no EC e 2,4 vezes na [E+D]. Já a DFC aumentou em 1,6 vezes a quantidade de PpIX no EC e 1,9 vezes na [E+D] e em 4,6 vezes a quantidade de cyclam-NO no EC e em 2,0 vezes na [E+D]. Os resultados obtidos permitem sugerir que estes sistemas são adequados para utilização como potenciais carreadores para a associação cyclam-NO e PpIX na TFD do câncer de pele e que esta associação apresentou efeito sinérgico, sendo mais eficiente que a utilização de apenas um dos compostos. / Nitric oxide (NO) is a versatile biological agent, acting in several parts of the body such as brain, arteries, immune system, liver and lungs. Its radical nature gives great versatility and reactivity, making the understanding of its biochemical a challenge. The NO molecule tends to react quickly with some transition metals, forming stable compounds called nitrosyl complexes, which can be used as a source of nitric oxide. NO release from nitrosyl complexes can occur by chemical, electrochemical or photochemical reduction. In this work, the acquisition, characterization and permeation of a nitrosyl ruthenium complex, trans-[RuC(cyclam)(NO)]C2 (cyclam-NO), which associated with the photosensitizer protoporphyrin IX, has the peculiarity of absorbing in the visible region, and could then be applied in photodynamic therapy (PDT) for treatment of skin cancer, were studied. The mixture of compounds was incorporated into liquid crystal nanodispersions, cubic (DFC) and hexagonal (DFH) phases, and its penetration/permeation in vitro in an animal model skin was evaluated, as well as the photochemical behavior of the system, with regard to NO release, seeking a future application in PDT. The cytotoxic activity of the compounds alone and in combination was evaluated against the B16F10 and Melan-A cell lines, in the absence and in the presence of light. Binary and ternary phase diagrams were constructed, and from these, the formulations to be studied were chosen. These formulations were characterized by polarized light microscopy and X-ray diffraction and were evaluated for particle size and polydispersity index of nanodispersions obtained and their stability by turbidimetry. Also, the release of singlet oxygen and NO from the compounds in solution and incorporated in the formulations was discussed. An analytical method using high efficiency liquid chromatography was developed and validated for simultaneous quantification of compounds in the experiments. The release of compounds from formulations using cellulose acetate membrane was evaluated, and only the cyclam-NO could be detect. The study of the encapsulation efficiency showed that about 70% of the added amount of the compounds was incorporated in the DFC and approximately 80% in DFH. In vitro permeation and retention experiments of the compounds in pig ear skin were performed, showing a significant increase in the concentration of the compounds in the skin layers, compared to controls containing compounds in polyethylene glycol. The DFH promoted an increase in the concentration of PpIX in the stratum corneum (EC) of 2.6 times and in the epidermis + dermis without EC ([E + D]) of 3.4 times, and the cyclam-NO by 2.7 times for EC and 2.4 times in the [E + D]. DFC already increased by 1.6 times the amount of PpIX in EC and 1.9 times at the [E+D] and 4.6 times the amount of cyclam-NO in EC and 2.0 times in the [E + D]. The results may suggest that these systems are suitable for use as potential carriers for the association of cyclam-NO and PpIX for use in skin cancer PDT and that this association showed a synergistic effect, being more efficient than the use of only one of the compounds.
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[en] COMPUTATIONAL STUDIES OF THE INTERACTION OF PORPHYRINS AND THEIR IRON COMPLEXES WITH HUMAN SERUM ALBUMIN / [pt] ESTUDOS COMPUTACIONAIS DA INTERAÇÃO DE PORFIRINAS E SEUS COMPLEXOS DE FERRO COM ALBUMINA SÉRICA HUMANATEOBALDO RICARDO CUYA GUIZADO 17 September 2008 (has links)
[pt] A aparição do HIV na década de 80 e de outros vírus
presentes no sangue dos doadores, assim como a expansão de
doenças como a hepatite C, tem estimulado as pesquisas para
desenvolver substitutos do sangue. Pesquisas recentes têm
sido realizadas em derivados artificiais da albumina de
soro humano (human serum albumin - HSA) associados com
heme, representando uma linha promissora nesse sentido. No
presente trabalho, fazemos um estudo computacional da
ligação do heme e de seu precursor, a protoporfirina IX,
com a HSA, com o objetivo de conhecer os aminoácidos que
contribuem à estabilidade da ligação, a natureza do sítio
de ligação, a formação de possíveis sítios secundários de
ligação e a influência das porfirinas na estrutura global
da proteína. Para conseguir este objetivo ut ilizamos
técnicas de cálculo quântico usando a Teoria do Funcional
de Densidade, Docking Molecular e Dinâmica Molecular.
Finalmente fazemos um estudo da correlação existente entre
as diferentes regiões da HSA e de como este padrão muda na
presença das porfirinas. Para este propósito usamos os
coeficientes de correlação generalizada baseados na
formulação de Kraskov. Com base nestas informações,
discutimos a contribuição que poderiam fornecer nossos
cálculos para a reengenharia do HSA, no sentido de
fornecer- lhe características de hemoproteínas. / [en] The uprising of HIV and other viruses in the beginning of
the 80s, as well as the expansion of other diseases like
hepatitis C has stimulated research in order to develop
blood substitutes. Research based on modified Human Serum
Albumin associated with heme has shown a promissory line in
this direction. In the present work we make a computational
study about the heme and its precursor, the Protoporphyrin
IX complexed with HSA, in order to know the contribution of
the main amino acids to the stability of the binding, the
character of the binding site, secondary binding sites
formation, and the influence of the porphyrins in the
global protein structure. To find this objective we use
quantum calculations based on Functional Density Theory,
Molecular Docking and Molecular Dynamics. Finally, a
correlation study between different regions of HSA and the
pattern modifications caused by the porphyrins were
performed, using the generalized correlation coefficients
based on the Kraskov formulation. We also discuss the
contribution that our calculations could give to the
reengineering of HSA, to provide them with hemeprotein
characteristics.
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Terapia fotodinâmica para tratamento de candidíase vulvovaginal em modelo experimental com camundongasSanti, Maria Eugenia Simões Onofre de 04 December 2014 (has links)
Submitted by Nadir Basilio (nadirsb@uninove.br) on 2016-06-01T19:47:46Z
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Previous issue date: 2014-12-04 / Vulvovaginal candidiasis is the second most common cause of vaginal infection and it affects 75% of all women at least once during their lifetime. Recurrent vulvovaginal candidiasis represents a challenge to gynecological practice, since some patients frequently experience re-occurrences shortly after antifungal treatment. Antimicrobial photodynamic therapy (PDT) is considered a therapeutically approach in treating fungal infections. The aim of this study was to investigate the efficiency of PDT against yeast infection in animal model. We tested two photosensitizers, methylene blue and PpNetNI combined to light sources. Microbial analysis was performed following treatment and seven days later, and histological examination of vaginal tissue was performed after PDT treatment. PDT inactivated yeast cells and it reduced in 1 log10 for both photosensitizers used and these low-fungal counts were maintained follow 7 days. Histological analysis showed an inhibition of neutrophil influx process in PDT groups and no side effects on tissue was observed. In conclusion, two PDT managements produced antimicrobial effects in this mice infection model and PDT can be considered as potential therapeutic approach to decrease fungal counts in vaginal infection. / Candidíase vulvovaginal é a segunda mais comum infecção ginecológica e afeta 75% das mulheres pelo menos uma vez durante seu período reprodutivo. A candidíase vulvovaginal recorrente representa um desafio à prática ginecológica, uma vez que muitas pacientes experimentam recorrências imediatamente após finalizarem um tratamento. A terapia fotodinâmica (PDT) é considerada uma abordagem terapêutica no tratamento de infecções fúngicas. O objetivo deste estudo foi investigar a eficácia da PDT em vulvovaginite causada por Candida albicans em modelo animal. Testamos dois fotossensibilizadores: Azul de metileno e uma protoporfirina: PpNetNI, combinados com fontes de luz adequadas. A análise microbiológica foi realizada imediatamente e sete dias após o tratamento e a análise histológica do canal vaginal foi realizada até quatro horas após o tratamento. A contagem fúngica foi reduzida em 1 log10 após a aplicação da PDT para os dois fotossensibilizadores testados e se manteve após sete dias. A análise histológica demonstrou uma redução no influxo neutrofílico nos grupos tratados e nenhum efeito colateral deste tratamento foi observado. Em conclusão, o tratamento com os dois fotossensibilizadores produziu efeitos antimicrobianos no modelo animal e a PDT pode ser considerada uma abordagem terapêutica para diminuir a infecção fúngica no canal vaginal.
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Aplicación de tecnologías emergentes para la obtención de Zinc-protoporfirina y proteínas funcionales a partir de co-productos cárnicosAbril Gisbert, Blanca 02 March 2023 (has links)
Tesis por compendio / [ES] El hígado de cerdo es un coproducto de origen animal que contiene una elevada cantidad de proteínas, así como otros compuestos de interés, entre los que destacan las enzimas como la ferroquelatasa (FeQ). La FeQ actúa como catalizadora en la formación del pigmento zinc protoporfirina (ZnPP), responsable del color característico del jamón de Parma y que puede resultar relevante en la elaboración de productos cárnicos crudo-curados. Así, en la presente Tesis Doctoral se va a estudiar la aplicación de tecnologías emergentes, como los ultrasonidos (US), para favorecer la extracción de la enzima FeQ y para la mejora de la formación del pigmento ZnPP. Asimismo, con el objetivo de la valorización del hígado como fuente de proteínas, en primer lugar se estudiará su estabilización mediante el secado convectivo, a un amplio rango de temperaturas, para optimizar el producto (fracción proteica). Posteriormente, el hígado deshidratado se desgrasará y desodorizará utilizando técnicas convencionales como el arrastre por vapor con aplicación de vacío (AVV) y CO2 supercríticos (CO2-SC), para lograr un producto rico en proteínas que sea aceptable organolépticamente por el consumidor.
Los resultados experimentales mostraron que la aplicación de US intensificó en gran medida la extracción de la enzima FeQ del hígado de cerdo. Así, la aplicación de US durante la extracción de FeQ condujo a una mejora de la actividad enzimática y consecuentemente a un aumento de la formación de ZnPP. En cuanto a la formación de ZnPP asistida por US a partir hígado homogeneizado (Hhc) e hígado homogeneizado, con adición de oxihemoglobina (Hhc+OxiHb), el máximo de ZnPP formado cuando se aplicaron US a baja potencia (7.05 W/L) fue de 0.405 mmol ZnPP/L en Hhc y 0.449 mmol ZnPP/L en Hhc+OxiHb, alcanzándose este valor a las 12 h, mientras que sin aplicación de US el máximo se alcanzó a las 24 h, siendo éste de 0.322 mmol ZnPP/L en Hhc y 0.430 mmol ZnPP/L en Hhc+OxiHb. Sin embargo, cuando se aplicaron US a moderada potencia (36.53 W/L) fue solo de 0.037 mmol ZnPP/L a 24 h de incubación, debido a que el sistema de control de temperatura no pudo ser controlado. En relación al secado de hígado de cerdo a diferentes temperaturas (de -10 a 70ºC), los resultados revelaron que el aumento de la temperatura de secado influyó tanto en la actividad enzimática como en la concentración de FeQ aparente. Así, la condición óptima se encontró en el rango de 10 a 20ºC. Además, la temperatura de secado y el desgrasado también influyó en las propiedades fisicoquímicas y tecno-funcionales del hígado de cerdo, siendo la temperatura de 40ºC la que conllevó una menor degradación de proteínas en comparación con el deshidratado a 70ºC. En cuanto a la desodorización, los resultados mostraron que ambas técnicas (AVV y CO2-SC) fueron eficaces en la reducción y eliminación compuestos volátiles (COVs) característicos del hígado del cerdo. A través del AVV se redujo el contenido de COVs se redujo en su conjunto un 67.5%, mientras que mediante CO2-SC se redujo un 81.2%, con respecto al hígado de cerdo deshidratado sin desodorizar. Además, tras la aplicación de CO2-SC se eliminaron COVs característicos del olor desagradable del hígado de cerdo. Asimismo, mediante la extracción con CO2-SC se redujo el contenido de grasa un 24.9%, en comparación con la muestra sin desodorizar.
Así pues, se puede concluir que las tecnologías emergentes como los US mejoraron el proceso de extracción de FeQ, así como su actividad enzimática en la formación de ZnPP. Además, mediante el secado y desgrasado del hígado, es posible alargar la vida útil del hígado. Así, a partir del hígado deshidratado se extrajo FeQ con actividad catalítica para la formación del pigmento ZnPP, y a partir del hígado deshidratado-desgrasado se recuperó la fracción proteica, la cual presentaba excelentes propiedades fisicoquímicas y tecno-funcionales. La extracción mediante CO2-SC resultó ser una alternativa a la técnica AVV para la desodorización. / [CA] El fetge de porc és un coproducte d'origen animal que conté una elevada quantitat de proteïnes, així com altres compostos d'interès, entre els quals destaquen els enzims com la ferroquelatasa (FeQ). La FeQ actua com a catalitzadora en la formació del pigment zinc protoporfirina (ZnPP), responsable del color característic del pernil de Parma i que pot resultar rellevant en l'elaboració de productes carnis crucurats. Així, en aquesta Tesi Doctoral s'estudiarà l'aplicació de tecnologies emergents, com els ultrasons (US), per afavorir l'extracció de l'enzim FeQ i per a la millora de la formació del pigment ZnPP. Així mateix, amb l'objectiu de la valorització del fetge com a font de proteïnes, en primer lloc se n'estudiarà l'estabilització mitjançant l'assecatge convectiu, a un ampli rang de temperatures, per optimitzar el producte (fracció proteica). Posteriorment, el fetge deshidratat es desgreixarà i desodoritzarà utilitzant tècniques convencionals com l'arrossegament per vapor amb aplicació de buit (AVV) i CO2 supercrítics (CO2-SC), per aconseguir un producte ric en proteïnes que sigui acceptable organolèpticament pel consumidor.
Els resultats experimentals van mostrar que l'aplicació US va intensificar en gran mesura l'extracció de l'enzim FeQ del fetge de porc. Així, l'aplicació US durant l'extracció de FeQ va conduir a una millora de l'activitat enzimàtica i conseqüentment a un augment de la formació de ZnPP. Quant a la formació de ZnPP assistida per US a partir fetge homogeneïtzat (Hfp) i fetge homogeneïtzat, amb addició de oxihemoglobina (Hfp+OxiHb) , el màxim de ZnPP format quan es van aplicar US a baixa potència (7.05 W/L) va ser de 0.405 mmol ZnPP/L a Hhc i 0.449 mmol ZnPP /L a Hhc+OxiHb, assolint-se aquest valor a les 12 h, mentre que sense aplicació d'US el màxim es va assolir a les 24 h, sent aquest de 0.322 mmol ZnPP/L a Hhc i 0.430 mmol ZnPP/L a Hhc+OxiHb . Tot i això, quan es van aplicar US a moderada potència (36.53 W/L) va ser només de 0.037 mmol ZnPP/L a 24 h d'incubació, pel fet que el sistema de control de temperatura no va poder ser controlat. Pel que fa a l'assecatge de fetge de porc a diferents temperatures (de -10 a 70ºC), els resultats van revelar que l'augment de la temperatura d'assecatge va influir tant en l'activitat enzimàtica com en la concentració de FeQ aparent. Així, la condició òptima es va trobar al rang de 10 a 20ºC. A més, la temperatura d'assecatge i el desgreixat també va influir en les propietats fisicoquímiques i tecnofuncionals del fetge de porc, sent la temperatura de 40ºC la que va comportar una menor degradació de proteïnes en comparació del deshidratat a 70ºC. Pel que fa a la desodorització, els resultats van mostrar que ambdues tècniques (AVV i CO2-SC) van ser eficaces en la reducció i eliminació compostos volàtils (COVs) característics del fetge del porc. A través de l'AVV es va reduir el contingut de COVs es va reduir en conjunt un 67.5%, mentre que mitjançant CO2-SC es va reduir un 81.2%, respecte al fetge de porc deshidratat sense desodoritzar. A més, després de l'aplicació de CO2-SC es van eliminar COV característics de l'olor desagradable del fetge de porc. Així mateix, mitjançant l'extracció amb CO2-SC es va reduir el contingut de greix un 24.9%, en comparació de la mostra sense desodoritzar.
Així doncs, es pot concloure que les tecnologies emergents com els US van millorar el procés d'extracció de FeQ, així com la seva activitat enzimàtica a la formació de ZnPP. A més, mitjançant l'assecatge i desgreixatge del fetge, és possible allargar la vida útil del fetge. Així, a partir del fetge deshidratat es va extreure FeQ amb activitat catalítica per a la formació del pigment ZnPP, ia partir del fetge deshidratat-desgreixat es va recuperar la fracció proteica del fetge, la qual presentava excel·lents propietats fisicoquímiques i tecnofuncionals. L'extracció mitjançant CO2-SC va resultar ser una alternativa a la tècnica de AVV per a la desodorització. / [EN] Pork liver is a co-product of animal origin that contains a high amount of protein, as well as other compounds of interest, among which enzymes such as ferrochelatase (FeCH). FeCH acts as a catalyst in the formation of the pigment zinc protoporphyrin (ZnPP), responsible for the characteristic color of Parma ham and which may be relevant in the production of raw-cured meat products. Thus, in this Doctoral Thesis, the application of emerging technologies, such as ultrasound (US), will be studied to favor the extraction of the FeCH enzyme and to improve the formation of the ZnPP pigment. Likewise, with the aim of valorizing the liver as a source of protein, its stabilization by means of convective drying will first be studied, at a wide range of temperatures, to optimize the product (protein fraction). Subsequently, the dehydrated liver will be defatted and deodorized using conventional techniques such asvacuum steam distillation (VSD) and supercritical CO2 (SC-CO2), to achieve a protein-rich product that is organoleptically acceptable to the consumer.
The experimental results showed that the application of US greatly enhanced the extraction of FeCH enzyme from pork liver. Thus, the application of US during the FeCH extraction led to an improvement in the enzymatic activity and consequently to an increase in the ZnPP formation. Regarding US-assisted ZnPP formation from homogenized pork liver (HLi) and homogenized pork liver, with the addition of oxyhemoglobin (HLi+OxyHb, the maximum ZnPP formed when US was applied at low power (7.05 W/L) was 0.405 mmol ZnPP/L in Hhc and 0.449 mmol ZnPP /L in Hhc+OxyHb, reaching this value at 12 h, while without application of US the maximum was reached at 24 h, being 0.322 mmol ZnPP/L in Hhc and 0.430 mmol ZnPP/L in Hhc+OxyHb. However, when US was applied at moderate power (36.53 W/L) it was only 0.037 mmol ZnPP/L at 24 h of incubation, because the temperature control system could not be controlled. Regarding the drying of pig liver at different temperatures (from -10 to 70ºC), the results revealed that the increase in the drying temperature influenced both the enzymatic activity and the apparent FeCH concentration. Thus, the optimal condition was found in the range of 10 to 20ºC. In addition, the drying temperature and defatting also influenced the physicochemical and techno-functional properties of pork liver, being the temperature of 40ºC the one that led to less protein degradation compared to that dehydrated at 70ºC. Regarding deodorization, the results showed that both techniques (VSD and SC-CO2) were effective in reducing and eliminating volatile compounds (VOCs) characteristic of pig liver. Through AVV the content of VOCs was reduced as a whole by 67.5%, while through SC-CO2 towas reduced by 81.2%, with respect to dried pork liver without deodorizing. In addition, after the application of SC-CO2, VOCs characteristic of the unpleasant odor of pig liver were eliminated. Likewise, by extraction with SC-CO2, the fat content was reduced by 24.9%, compared to the sample without deodorization.
Thus, it can be concluded that emerging technologies such as US improved the FeCH extraction process, as well as its enzymatic activity in the ZnPP formation. Furthermore, by drying and defatting the liver, it is possible to extend the lifespan of the liver. Thus, from the dehydrated liver, FeCH was extracted with catalytic activity for the formation of the ZnPP pigment, and from the dried-defatted liver, the protein fraction of the liver was recovered, which presented excellent physicochemical and techno-functional properties. The SC-CO2 extraction turned out to be an alternative to the VSD technique for the deodorization. / The authors acknowledge the financial support from the “Ministerio de Economía y Competitividad (MINECO)” and “Instituto Nacional de Investigación y Tecnología Agraria y Alimentaria (INIA)” in Spain (Projects RTA2017-00024-C04-03 and RTA2017-00024-C04-02). / Abril Gisbert, B. (2023). Aplicación de tecnologías emergentes para la obtención de Zinc-protoporfirina y proteínas funcionales a partir de co-productos cárnicos [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/192244 / Compendio
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