O consumo de produtos da reação de Maillard (PRM) formados em alimentos contribui para o aumento dos níveis séricos de produtos finais de glicação avançada, que, por sua vez, estão associados à fisiopatologia e progressão do diabetes, de doenças cardiovasculares e neurodegenerativas. A formação de PRM em alimentos e sistemas modelo-alimento está bem documentada, mas informações sobre os efeitos de diferentes métodos de cocção e uso de receitas são escassas, especialmente para carne vermelha. É importante avaliar se o controle das condições de cocção domésticas pode afetar a formação de PRM em carne, um alimento amplamente consumido. O objetivo deste trabalho foi estudar a formação dos PRM: furosina, carboximetillisina, acrilamida e compostos fluorescentes em carne bovina submetida a técnicas de cocção por calor úmido e calor seco. Hambúrgueres com 50 g de coxão mole (Semimembranosus) moído e 1% de sal de cozinha foram grelhados e empanados e fritos até atingir as temperaturas internas: 60°, 70°, 80°, 90° e 100°C; cozidos por fervura em água até 60°, 70°, e 80°C; e assados a 180°, 240° e 300°C por 30 min. Os produtos da fase inicial da RM predominaram nas carnes grelhadas e empanadas e fritas em temperatura menor que 90 °C, acima de 90 °C ocorreu a degradação de furosina, associada à formação acentuada de compostos fluorescentes e a etapa intermediária da RM está em curso, predominantemente; a formação do marcador da fase avançada da RM (CML) ocorreu apenas na condição térmica mais severa, a carne assada a 300 °C por 30 minutos. Condições de cocção que resultaram em grande aceitação da cor e baixa formação de PRM de fase avançada foram encontradas para carne bovina e podem ser utilizadas em orientações para pacientes com diabetes em ensaios clínicos futuros. / The ingestion of Maillard reaction products (MRP) from foods seems to be correlated with serum advanced glycation end products (AGEs) levels in humans. AGEs are associated with pathological effects in vivo, specifically diabetes complications, cardiovascular and neurodegenerative diseases. Substantial amount of data about MRP content in individual food products and model systems can be found, but there is a lack of information regarding the MRP generation during home cooking, especially for red meat. It is of interest to evaluate whether the control of home cooking conditions can effectively affect MRP content in beef, a food consumed worldwide. The influence of home cooking methods employing dry-heat and boiling on the generation of furosine, carboxymethyllysine, acrylamide and fluorescent compounds in beef was investigated in this study. Fifty grams of raw ground meat (Semimembranosus) with 1.0% of NaCl was made into a hamburger shape and grilled or breaded and fried: meat was cooked to an internal temperature of 60°, 70°, 80°, 90° and 100°C; boiled: meat was cooked to 60°, 70°, and 80°C. For baking, the oven was set at 180°, 240° and 300°C for 30 minutes. Grilling and frying hamburgers to an internal temperature below 90 °C mainly generated furosine. When the temperature reached 90 °C and 100 °C, furosine content decreased and fluorescent compounds increased exponentially. Baking meat at 300 °C, the most severe heat treatment studied, resulted in the formation of carboxymethyllysine. Home cooking conditions leading to low MRP generation and pleasant colors were obtained and could be used to guide diabetic patients in clinical studies.

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Neste contexto, objetivou-se com o estudo avaliar a capacidade do ácido gálico, da glicina, da glutationa reduzida e da L-cisteína na inibição de reações de escurecimento em arroz parboilizado. A cor dos grãos, a composição proximal, as propriedades de pasta da farinha, a massa molecular e a complexação de proteínas, o percentual de proteína solúvel, o percentual de grãos quebrados, manchados e danificados, o tempo de cocção, o perfil texturométrico, o teor de lisina livre, o teor de mono e dissacarídeos, e o teor de 5-hidroximetil-2-furaldeído livre (HMF) foram determinados. A utilização de glicina e as concentrações de 1,0 e 2,0% de glutationa reduzida foram capazes de conferir uma coloração mais branca aos grãos parboilizados, no entanto, esses tratamentos aumentaram o percentual de grãos quebrados, a solubilidade proteica e o conteúdo de lisina livre. Além disso, estes tratamentos provocaram redução no percentual de grãos manchados e nos níveis de HMF. O tempo de cocção do arroz parboilizado tratado com glicina, independente da concentração, foi semelhante ao tempo de cocção do arroz parboilizado sem adição de inibidores. No entanto, a glutationa reduzida foi capaz de diminuir o tempo de cocção em comparação ao arroz parboilizado convencionalmente, e aumentar o percentual de grãos danificados, exceto na concentração de 2,0%. Os teores de glicose no arroz parboilizado com glicina e glutationa reduzida aumentaram, entretanto, não foram observadas alterações nos níveis de frutose e de sacarose. Desta forma, o uso de glicina é recomendável para retardar o escurecimento dos grãos e melhorar propriedades tecnológicas, no entanto, deve ser considerada em estudos futuros a avaliação sensorial destes grãos. / Rice is a staple food for over the half of the world's population, mainly in developing countries. The parboiling process consists of three additional staps to the conventional rice industrialization process, which are done prior dehusking: (1) soaking, (2) pressure steaming, and (3) drying. Although parboiling improves the nutritional and technological properties of rice, compared to polished white rice, the parboiled product is dark, yellowish, which negatively affects their consumers’ acceptability. The objective of the present study was to evaluate the ability of gallic acid, glycine, reduced glutathione and L-cysteine to inhibit browning reactions during the parboiling process of the rice. The color, the proximate composition, the flour pasting properties, the molecular mass and complexation of proteins, the percentage of soluble protein, the percentage of broken, stained and damaged grains, the cooking time, the texturometric profile, the free lysine content, the mono- and disaccharides contents, and the free 5-hydroxymethyl-2-furaldehyde (HMF) content were determined. The use of glycine and higher concentrations of reduced glutathione at 1.0 and 2.0% levels were able to provide a whiter color to parboiled grains. However, these treatments increased the percentage of broken grains, thr protein extractibility, and the free lysine content. Furthermore, 1.0 and 2.0% levels of glycine and reduced glutathione treatments caused a reduction in the percentage of stained grains and HMF levels. The cooking time of parboiled rice treated with glycine, independent of concentration, was similar to the cooking time of parboiled rice without anti-browning. However, reduced glutathione decreased the cooking time of rice compared to rice parboiled without anti-browning of ati-browning agent, and increased the percentage of damaged grains, except at the 2.0% concentration. Glucose content in parboiled rice with glycine and reduced glutathione increased. However, no changes were observed in fructose and sucrose levels. Thus, the use of glycine is recommended to retard the browning of the grains and improve technological properties. However, the sensorial evaluation of these grains should be considered in future studies.

The advanced glycation endproducts (AGEs) constitute a large variety of compounds formed from nonenzymatic amino-carbonyl interactions between reducing sugars or oxidized lipids and proteins, nucleic acids or aminophospholipids. The AGEs formation in foods and biological systems is a topic of increasing interest for the science, since they are involved in proinflammatory and pro-oxidative effects related to the pathogenesis of chronic degenerative diseases such as diabetes, Alzheimer's disease and renal failure. The Nε-carboxymethyllisine (CML) was the first AGE identified in foods and, since then, has been the compound of choice in studies on which a single product is used as an AGE marker. Immunochemical or instrumental methods are available for the AGEs determination, but they present limitations and there is not an ideal method yet. Thus, in order to compare and optimize different analytical methods, this study aimed to determine the CML content on enteral and parenteral nutrition formulas by ELISA and LC-MS/MS. So, in order to compare and optimize different analytical methods, this study aimed to determine the content of CML in nutritional enteral and parenteral formulas by ELISA and by liquid chromatography coupled to tandem mass spectrometry (LC-MS / MS). Thus, 5 parenteral and 17 enteral commercially available formulations were investigated. All samples studied showed detectable levels of CML, regardless of the method of analysis used. The parenteral formulations presented CML contents measured by ELISA ranging from 529.9 ± 33.47 to 1948.88 ± 3.68 ng CML/mL of sample and showed positive linear correlations to their content in lipids (0.9259) and carbohydrates (0.9426), but they were not submitted to the LC-MS/MS analysis due to the impossibility of applying the established purification protocol for this group of samples. Enteral formulations analyzed by ELISA presented CML contents ranging from 1076.91 ± 76.87 to 55950.71 ± 1891.29 ng CML/mL of sample and showed positive correlations to its contents in carbohydrate (0.6057), lipid (0.5264) and protein (0.6157). They showed a variation from 0.09 to 0.503 μg CML/mg of protein of the diets when analyzed by LC-MS/MS and there was no correlation between CML and the variables "lipid", "carbohydrate" or "protein" calculated for this group. The investigation conducted during the samples preparation prior to injection into the LC-MS/MS showed a significant loss of CML during the different stages of the protocol, compromising the reliability of the results obtained through this method of analysis, while the comparison between the results obtained through different methods applied to similar samples showed the reliability of the anti-CML ELISA test used in this experiments. The results of this study indicate the need for improvement of AGEs analysis protocols in food and should guide future research on this area. The determination of reliable methods of detection, which enable the measurement of AGEs structures in body fluids, tissues and also in food, in a sensitive, specific, fast and not too expensive way is a challenge that remains present on this field. / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Os produtos da glicação avançada (AGEs, do inglês Advanced Glycation Endproducts) constituem grande variedade de substâncias formadas a partir de interações amino-carbonilo, de natureza não-enzimática, entre açúcares redutores ou lipídeos oxidados e proteínas, aminofosfolipídeos ou ácidos nucléicos. A formação de AGEs nos alimentos e em sistemas biológicos constitui tema de crescente interesse, desde que estão associados a efeitos pró-oxidativos e pró-inflamatórios envolvidos na patogênese de diversas doenças crônico-degenerativas como o diabetes, o mal de Alzheimer, a insuficiência renal. A Nε-carboximetilisina (CML) foi o primeiro AGE a ser identificado em alimentos e tem sido o composto de escolha em estudos em que um único produto é usado como marcador de AGEs de um sistema. Métodos imunoquímicos ou instrumentais estão disponíveis para a determinação da CML, mas ambos apresentam limitações, não havendo ainda um método considerado ideal. Assim, a fim de comparar e otimizar diferentes métodos analíticos, o presente estudo teve como objetivo determinar o conteúdo em CML de fórmulas nutricionais enterais e parenterais através das técnicas de ELISA e de cromatografia líquida acoplada à espectrometria de massa tandem (LC-MS/MS). Para tanto, foram investigadas 5 formulações parenterais e 17 enterais comercialmente disponíveis. Todas as amostras investigadas apresentaram níveis detectáveis de CML neste estudo, independentemente do método de análise utilizado. As fórmulas parenterais apresentaram conteúdos mensurados através de ELISA que variaram de 529,9 ± 33,47 a 1948,88 ± 3,68 ng de CML/mL de amostra e apresentaram correlações lineares positivas quanto aos seus conteúdos em lipídeos (0,9259) e em carboidratos (0,9426), mas não foram submetidas às análises através do LC-MS/MS devido à inviabilidade da aplicação para esse grupo de amostras do protocolo de purificação estabelecido nesta investigação. As formulações enterais apresentaram conteúdos em CML que variaram entre 1076,91 ± 76,87 e 55950,71 ± 1891,29 ng de CML/ mL de amostra e evidenciaram correlações positivas quanto aos seus conteúdos em carboidratos (0,6057), lipídeos (0,5264) e proteínas (0,6157), quando analisadas através de ELISA, e apresentaram uma variação de 0,09 e 0,503 μg CML/ mg de proteína das dietas quando analisadas através do LC-MS/MS, não havendo correlações entre a CML e as variáveis “lipídeos”, “carboidratos” ou “proteínas” para esse grupo. A investigação conduzida durante o processo de preparo das amostras, anterior à injeção no LC-MS/MS, evidenciou uma expressiva perda da CML durante as diferentes etapas do protocolo, comprometendo a confiabilidade dos resultados obtidos através desse método de análise, enquanto a comparação entre os resultados encontrados através dos diferentes métodos aplicados a amostras semelhantes em composição e preparo demonstrou a confiabilidade do teste de ELISA anti-CML utilizado nas condições deste experimento Os resultados do presente estudo apontam a necessidade de aperfeiçoamento dos protocolos de análise de AGEs em alimentos e deverão guiar futuras investigações nesta área. Dentre os desafios que permanecem presentes no campo de estudo dos AGEs está a definição de métodos de detecção confiáveis, que possibilitem a mensuração de estruturas nos fluidos ou tecidos corporais e nos alimentos, de maneira sensível, específica, rápida e não muito dispendiosa.