A formulação de vacinas efetivas frequentemente requer a adição de adjuvantes capazes de otimizar as respostas imunes humoral e celular. Com o objetivo principal de contribuir para o desenvolvimento de novos adjuvantes, este trabalho foi desenvolvido buscando aprofundar o conhecimento do mecanismo de ação imunoadjuvante de preparações de saponinas de Quillaja brasiliensis e suas formulações em complexos imunoestimulantes do tipo ISCOM. Como a toxicidade das saponinas é um fator crítico para seu uso em preparações vacinais, inicialmente foram realizados ensaios visando comparar a toxicidade in vitro e in vivo de saponinas extraídas de Quillaja brasiliensis com saponinas de ação imunoestimulante reconhecidas, extraídas de Quillaja saponaria (Quil A). O potencial imunoadjuvante das saponinas solúveis de Q. brasiliensis foi avaliado utilizando preparações com dois antígenos: ovalbumina (OVA) e vírus da diarreia viral bovina (BVDV). Numa etapa seguinte, a atividade imunoadjuvante de ISCOMs preparados com saponinas de Q. brasiliensis foram avaliadas em duas vias de administração. O potencial imunomodulador dessas saponinas foi verificado em experimentos de recrutamento celular in vivo e expressão de genes relacionados ao sistema imune. Os resultados mostraram que saponinas de Q. brasiliensis são menos tóxicas que as de Quil A e apresentam atividade adjuvante similar, caracterizada por um perfil Th1/Th2 balanceado. Q. brasiliensis promoveu uma forte resposta imune celular do tipo Th1 caracterizada por uma robusta reação de hipersensibilidade celular tardia (DTH) e pela produção de IFN- e IL-2. A resposta imune induzida pelos ISCOMs produzidos a partir de saponinas de Q. brasiliensis foram superiores às respostas induzidas pelas saponinas solúveis. Os testes in vivo mostraram que as saponinas de Q. brasiliensis promovem um ambiente imunocompetente no local da inoculação e nos linfonodos drenantes. Esse ambiente foi caracterizado pelo intenso influxo celular (neutrófilos, células NK, células dendríticas, linfócitos T e B), além da expressão diferencial de genes relacionados à ativação do sistema imune. Em suma, os resultados mostraram que saponinas de Q. brasiliensis são seguras e seus potencial adjuvante foi equivalente a saponinas com ação imunoadjuvante conhecida de Q. saponaria. / Effective vaccine formulations frequently require addition of adjuvants able to optimize the cellular and humoral immune responses. With the goal to contribute to the development of new classes of adjuvants, this work was developed in order to achieve deep knowledge on the imunoadjuvant mode of action for Quillaja brasiliensis saponins incorporated into immunostimulant complex (ISCOM). The toxicity of saponins is a critical factor for its usage as vaccine preparations. At first, in vivo and in vivo citoxicity assays were carried out to compare to the effects between saponins extracted from Quillaja brasiliensis and the immunostimulant saponins already known from Quillaja saponaria (Quil A). Imunoadjuvant potential of soluble saponins from Q. brasilienis was evaluated using preparations of two antigens: ovoalbumin (OVA) and bovine viral diarrhea (BVD). As a next step, imunoadjuvant activity of ISCOMS prepared with Q. brasiliensis saponins was evaluated using two routes of administration. The immunomodulatory potential of these saponins was tested during in vivo cell recruitment assays and gene expression related to immune system. Our results demonstrated that Q. brasilienis saponins are less toxic than those from Quil A and presenting similar adjuvant activity, characterized by a Th1/Th2 balance profile. Q.brasiliensis induced a strong Th1 cell-mediated immune responses indicated by a robust delayed type hypersensitivity (DTH) as well as IFN-у and IL-2 production. The immune response induced by ISCOMs from Q. brasiliensis saponins was higher than the one induced by soluble saponins. In vivo experiments indicated that saponins from Q. brasiliensis generate an immunocompetent environment at the injection site and draining lymph nodes. This environment was characterized by an intense cell influx (neutrophils, NK cells, dendritic cells, B and T cells) as well as differential gene expression related to immune system activation. In essence, the results showed that saponins from are safe and their adjuvant potential was equivalent to saponins with imunoadjuvant activity of Q. saponaria.

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Foram empregados os tratamentos de lavagem em água corrente; lavagem + hidratação em água; lavagem + cocção em água fervente; lavagem + cocção sob pressão; lavagem + torração em chapa aquecedora e utilizados também os grãos in natura. Realizaram-se análises de composição centesimal, teor de amilose, amido resistente in vitro, índice glicêmico in vitro (IG), compostos fenólicos totais, capacidade antioxidante (pelos métodos DPPH e FRAP) e saponinas (pelos métodos de espuma e espectrofotométrico). A quinoa cultivada no Brasil apresentou composição nutricional semelhante a de outros países, destacando seu maior teor proteico. Os processamentos testados influenciaram na composição nutricional dos grãos, causando redução no teor de cinzas após lavagem e aumento de proteínas e fibra alimentar insolúvel após os processamentos hidrotérmicos. Além disso, os grãos de quinoa in natura apresentaram teor intermediário de amido resistente, com elevada taxa de hidrólise in vitro e IG. O processo de lavagem e posterior torração causou aumento na fração resistente do amido em quinoa, reduzindo sua taxa de hidrólise in vitro e classificando-a como de moderado IG. De acordo com o teor de saponinas, os grãos de quinoa cultivados no Brasil se classificaram como amargos, e esse teor reduziu significativamente após lavagem em água corrente durante 15min. Quanto aos compostos bioativos, verificou-se maior teor de compostos fenólicos totais e capacidade antioxidante nos grãos de quinoa após o processo de lavagem e lavagem com posterior cocção, principalmente com pressão. Já o processo de lavagem com posterior torração, causou a maior redução nos compostos fenólicos totais e capacidade antioxidante dos grãos. Portanto, verificou-se que o preparo dos grãos de quinoa pode depender do objetivo de consumo, obtendo-se um alimento com maior propriedade antioxidante, porém elevado IG através de processos hidrotérmicos ou um alimento com moderado IG, mas com perda de compostos fenólicos totais e capacidade antioxidante com o processo de torração dos grãos. / Quinoa is a pseudocereal from Andean region that has been drawing worldwide attention due its high nutritional value. Currently its cultivation extends for several countries, including Brazil, through the variety BRS Piabiru. However, factors such as the cultivation environment and its processing may change its composition. Thus, the aim of this work was to characterize the nutritional and functional composition of quinoa grains grown in Brazil (BRS Piabiru) submitted to different processes. The treatments used were wash in running water; wash + hydration in water; wash + cooking in boiling water; wash + cooking under pressure; wash + roasting on heater plate and was also used the in natura grains. We performed analyzes of chemical composition, amylose content, starch resistant in vitro, glycemic index in vitro (GI), total phenolic compounds, antioxidant capacity (by DPPH and FRAP methods) and saponins (by afrosimetric and spectrophotometric methods). The quinoa cultivated in Brazil showed nutritional composition similar to that of other countries, highlighting its higher protein content. The processings tested affected the nutritional composition of the grains, causing reduction in ash content after washing and increase in protein and insoluble dietary fiber after the hydrothermal processing. Furthermore, in natura quinoa grains showed intermediate content of resistant starch, with a high rate of hydrolysis in vitro and high GI. The process of washing and subsequent roasting caused an increase in resistant starch fraction in quinoa, reducing their rate of hydrolysis in vitro and classifying this food as moderate GI. According to their saponin content, the quinoa grains grown in Brazil were classified as bitter, and this content was significantly reduced after wash under running water for 15min. About the bioactive compounds, there was a higher level of total phenolics and antioxidant capacity in quinoa grains after the washing process and washing with subsequent cooking, particularly with pressure. Otherwise, the process of washing with subsequent roasting caused the highest reduction in the total phenolics and antioxidant activity of grains. Therefore, it was found that the preparation of quinoa grains may depend on the consumption purpose, obtaining a food with a higher antioxidant activity, however high GI by hydrothermal process or a food with moderate GI, but with total phenolic compounds and antioxidant capacity loss as using the roasting process of the grains.

Ces travaux de thèse concernent l’étude phytochimique de deux plantes médicinales appartenant aux genres Zanthoxylum (Rutaceae) et Bulnesia (Zygophyllaceae) connus pour leur utilisation en médecine traditionnelle, et plus particulièrement deux espèces endémiques des Andes Vénézuéliennes : Z. rhoifolium LAM et B. arborea Cl. Gay. L’étude des feuilles et des tiges de ces deux plantes a conduit à l’isolement de dix composés purs et complètement caractérisés : sept sont nouveaux (e.g., l’alcaloïde zanthoxyfoline, des saponines de types triterpène et ergostane) et l’un d’entre eux présente un squelette sesquiterpénique jusqu’alors jamais décrit (i.e., le bulnéarboréanoside I). / This work is a phytochemical study of two medicinal plants belonging to the genera Zanthoxylum (Rutaceae) and Bulnesia (Zygophyllaceae), which are known for their use in folk medecine, and in particular two endemic species of the Venezuelan Andes: Z. rhoifolium LAM and B. arborea Cl. Gay. The study of leaves and stems of these two plants led to the isolation of ten pure and fully characterized compounds: seven are new natural products (e.g., the alkaloid zanthoxyfoline, triterpene- and ergostane-types saponins) and one of them presents a sesquiterpene skeleton hitherto ever described (i.e., le bulnearboreanoside I).

Ces travaux de thèse concernent l’étude phytochimique de cinq plantes médicinales dont les espèces sélectionnées sont endémiques du Venezuela : Palicourea demissa Standl. et Hydrocotyle umbellata L., mais aussi Bauhinia cumanensis H.B.K, Guazuma ulmifolia Lam. et Urena sinuata L. Vingt-deux composés ont été purifiés et identifiés à partir des différents extraits étudiés ; il s’agit notamment de terpènes, de flavones et de saponines. Six de ces substances naturelles, parmi lesquelles figurent plusieurs saponines de types spirostane et ergostane, sont décrites pour la première fois. / This work is dedicated to the phytochemical study of five medicinal plants whose selected species are endemic of Venezuela: Palicourea demissa Standl., and Hydrocotyle umbellata L., but also Bauhinia cumanensis H.B.K, Guazuma ulmifolia Lam., and Urena sinuata L. Twenty-two compounds were purified and identified from the various studied extracts; they are in particular terpenes, flavones and saponins. Six of these natural products, among which appear several spirostane- and ergostane-types saponins, are described for the first time.

Les cellules souches cancéreuses (CSCs) représentent une petite sous-population de cellules dans la tumeur qui sont capables de s'autorenouveler. Ce sont des cellules impliquées dans l'initiation et la croissance métastasique des tumeurs, ainsi que dans la résistance aux traitements conventionnels. Ces CSCs expriment les facteurs de pluripotence Oct4, Nanog et Sox2, lorsqu’elles sont fortement indifférenciées. Mon travail de thèse a consisté à analyser les effets anticancéreux de produits phytochimiques sur des CSCs. Nous avons ainsi étudié l’activité anti-carcinogénique sélective du roopérol sur un modèle de CSC tératocarcinomale. Le roopérol entraîne un processus pro-apoptotique et induit l’activation de la p53 et de la caspase 3, via la formation intracellulaire d'espèces réactives d’oxygène (ERO), ce qui conduit à une chute de l'expression d’Oct4 et Nanog. Un tel effet n’est pas observé dans les cellules souches normales (CSNs). Nous avons donc étudié le mécanisme impliqué dans la résistance des CSNs au traitement par le roopérol. Ce dernier n'y provoque aucune formation de ERO, mais active sélectivement les protéines de pro-survie Akt et Bad. Dans une 2eme étude, nous avons examiné le potentiel anticancéreux sélectif de plusieurs dérivés triterpéniques de type avicine, issus de différentes espèces d’Albizzia africaines, sur un modèle de carcinome épidermoïde. Après criblage, nous avons choisi d'étudier plus en profondeur les mécanismes moléculaires mis en jeu par le composé qui présentait la plus grande activité pro-apoptotique. Cette analyse a été effectuée dans un modèle de mélanome métastasique agressif connu pour exprimer Oct4. Nous démontrons que l'agent pharmacologique entraîne une apoptose sélective des cellules de mélanome, via une activation de la p38 MAPK et de la caspase 3, suivie d’une diminution de l’expression d’Oct4. Un tel effet apoptotique n’a pas été observé dans les cellules normales. Ces résultats permettent ainsi de mettre en évidence de nouveaux et puissants composés anticancéreux, capables d’induire sélectivement et in vitro l’apoptose des CSCs et leurs descendants, tout en épargnant les CSNs et leurs descendants. / Cancer stem cells (CSCs) are a small subpopulation of cells in the tumor which are able to self-renew. These cells are involved in the initiation and the metastatic growth of tumors, as well as in the resistance to conventional treatments. In their highly undifferentiated state, CSCs are known to express the stemness factors Oct4 and Nanog. The aim of this work was therefore to analyze the effects of phytochemicals on Oct-4 expressing teratocarcinomal stem-like cells. In a first study, we investigated the selective anti-carcinogenic activity of rooperol, the aglycone of the plant-derived compound hypoxoside. We observed that the rooperol-induced apoptosis in CSCs was associated with an oxidative stress, dependent of the activation of p53 and cleaved caspase 3 expression. These modifications were accompanied by reduced expression of the stemness factors. Such effect was however not observed in normal stem cells (NSCs). We investigated therefore the mechanism involved in the resistance of NSCs to the drug. In contrast to CSCs, rooperol does not cause ROS (reactive oxygen species) formation in NSCs and selectively activates the pro-survival proteins Akt and Bad. In a second study, we examined the selective anti-cancer potential of several acacic acid-type saponins, from different species of African Albizzia, on epidermoid carcinoma cells; in a next step, we investigated the molecular targets of the anti-cancer compound which showed the greatest proapoptotic activity. The study was performed on a model of aggressive metastatic melanoma cell known to express Oct4. We observed that the pharmacological agent had a selective pro-apoptotic effect, via the activation of p38 MAPK and caspase 3, followed by a decrease on the expression of Oct4. Such effect could not be detected in normal cells. These results highlight new and powerful anticancer compounds able to induce selectively apoptosis of CSCs and their descendants, while sparing NSCs and their descendants.

Ilex paraguariensis A. St. Hil. é uma espécie nativa da América do Sul popularmente conhecida como mate ou erva-mate. Três principais classes de compostos bioativos estão presentes nas folhas: metilxantinas, polifenóis e saponinas, nas quais são atribuídas diversas atividades biológicas, incluindo efeitos no metabolismo lipídico. Do ponto de vista químico e biológico, essa espécie é bastante estudada. Em relação ao processo de obtenção, enriquecimento e purificação das frações do mate, porém, a pesquisa tecnológica revela-se restrita. Este trabalho teve como objetivo avaliar a atividade dos principais grupos de compostos do mate sobre o metabolismo de ratos Wistar submetidos à uma dieta hiperlipídica. A extração de polifenóis, metilxantinas e saponinas das folhas foi otimizado mediante um desenho experimental do tipo Box-Behnken, obtendo-se rendimentos máximos de 357, 41 e 15 mg/g de planta seca, respectivamente. Uma fração enriquecida em polifenóis e metilxantinas (MXPL) e outra enriquecida em saponinas (SFL) foram preparadas por fracionamento em fase sólida de resina polimérica, metanol e água em gradiente decrescente de polaridade. Os rendimentos para polifenóis, metilxantinas e saponinas foram 497, 88 e 245 mg/g de material seco, respectivamente. Vinte quatro ratos Wistar machos foram submetidos a uma dieta hiperlipídica e seis ratos submetidos à uma dieta padrão durante cinco semanas. Posteriormente, foram separados em dois grupos controles (dieta padrão e hiperlipídica), um grupo tratado com extrato de mate (YME), outro tratado com MXPL e outro tratado com SFL. Nenhum aumento significativo no peso corporal em ratos com dieta hiperlipídica foi observado, contudo, houve alterações evidentes em outros parâmetros relevantes relacionados ao metabolismo. Resultados referentes à redução de peso corporal, níveis plasmáticos de glicose e lipogênese se contrapõem a outros antes relatados na literatura, sugerindo uma relação com o modelo animal utilizado. Atividades observadas para o extrato e frações indicam claramente que essas podem ser diferentes e até opostas, levando acreditar que os principais compostos do mate possuam diferentes efeitos no metabolismo quando testados separadamente. / Ilex paraguariensis A. St. Hil. is a South American native species commonly known as mate or yerba mate and is widely used as stimulant tea-like beverages. Methylxanthines, polyphenols and saponins are the main compounds present in its leaves. To these, are attributed several biological activities, including effects in lipid metabolism. Although there are a range of studies of mate, in the point of view of technological processing and biological testing of enriched and purified fractions revealed to be restricted. In this sense, the aim of this study is to evaluate the activity of the main compounds found in mate on the lipid metabolism of male Wistar rats fed with a high-fat diet. For this propose, it was obtained and optimized an extract of mate leaves (YME) by a Box-Behnken design, obtaining maximum yields of 357, 41 and 15 mg/g dry material, respectively. Subsequently, the main compounds were separated by solid phase extraction and fractionation using a polymer resin, methanol and water, in decreasing gradient polarity, achieving an enriched fraction of polyphenol and methylxanthines (MXPL) and an enriched fraction of saponins (SFL). Yields for polyphenols, saponins and methylxanthines were 497, 88 and 245 mg/g of dry material, respectively. Twenty four male Wistar rats were submitted to a high-fat diet and six to a standard diet, during five weeks and separated in five groups (standard diet (control) (n = 6); high-fat diet (n = 6); YME-treated group (n = 6); MXPL-treated group (n = 6); SFL-treated group (n = 6). No significant increase in rats body weight fed with high-fat diet was observed. However, there were evident alterations in fat other relevant parameters related to metabolism. Dissimilar results regarding the reduction of body weight, plasma levels of glucose and lipogenesis, for instance, are opposed to other studies, previously reported in the literature, suggesting that the animal model might be determinant in the evaluation of these activities. Likewise, effects observed in the crude extract and enriched fractions clearly indicate that these may be different, even opposite, leading to believe that the main compounds of mate have different effects on metabolism when are tested separately.

Introdução: A erva mate (Ilex paraguariensis St. Hilaire) é uma espécie nativa do Brasil, Paraguai e Argentina e tem importante apelo social, econômico e cultural. É utilizada na preparação de vários tipos de bebidas, como chimarrão, tererê e chá-mate, consumidas em toda a América Latina. O chá mate, assim como o chimarrão, apresenta potencial protetor à saúde devido à atividade antioxidante, ente outras, conforme demonstrado em diversos estudos. A alta concentração de compostos bioativos, como as saponinas, os compostos fenólicos e as metilxantinas respondem, em conjunto, pela sua atividade biológica. Objetivos: a) validar metodologia para isolar e quantificar as principais classes de compostos bioativos do chá mate (compostos fenólicos, xantinas, sapogeninas e melaninas); b) avaliar se há diferenças nos teores desses compostos nas diferentes marcas deste produto comercializado em São Paulo; c) avaliar a atividade biológica de cada classe por diferentes métodos in vitro. Metodologia: Foram analisados três lotes das três marcas de chá mate 100 por cento presentes em hipermercados no município de São Paulo. A validação da metodologia para quantificação, empregando CLAE, consistiu no cálculo da exatidão (recuperação), repetibilidade e sensibilidade para os compostos: ácido caféico, ácido-5-cafeoilquínico, cafeína, teobromina, acido ursólico e ácido oleanólico. Foram determinados os teores de fenólicos totais por método espectrofotométrico com o reagente Folin-Ciocalteu. As frações de fenólicos e xantinas, sapogeninas e melaninas foram isoladas e testadas quanto à atividade antioxidante pelo: sistema de oxidação -caroteno e ácido linoléico, teste da capacidade de absorbância de oxigênio radical ORAC (Oxygen Radical Absorbance Capacity), capacidade de seqüestrar o radical DPPH, e atividade ligante de ácidos biliares (ácidos glicocólico, cólico, deoxicólico e taurocólico). Resultados: Os coeficientes de determinação das curvas de calibração foram maiores que 0,99. A recuperação dos compostos variou de 84,2 a 115,88por cento e o coeficiente de variação médio foi 5 por cento. Uma xícara de chá mate (182 mL) apresentou, em média, 161,96 mg de fenólicos totais; 14,71 mg de ácido clorogênico (5CQA); 3,13 mg de ácido caféico ; 2,74 mg de teobromina e 15,16 mg de cafeína. Os teores de ácido ursólico e ácido oleanólico no chá mate (sachês), foram, em média 82,60 g/g e 54,08 g/g, respectivamente. As concentrações dos compostos variaram significativamente entre as marcas analisadas. A atividade antioxidante do chá mate (69,2 por cento de inibição da oxidação pelo sistema -caroteno e ácido linoléico; DPPH (IC50) = 0,014 mgSS/mL; ORAC = 9997molTrolox/xícara de chá), diferiu significativamente (p<0,05) entre as marcas apenas para o IC50. Para as frações houve diferença estatística apenas para a porcentagem de inibição da oxidação do ácido linoléico para o extrato melânico. Verificou-se correlação linear (p<0.05) positiva ou negativa entre a atividade antioxidante e a concentração de alguns compostos bioativos. A capacidade ligante de ácidos biliares foi semelhante ao controle positivo colestiramina para o chá mate, FS e FFX. O EM demonstrou baixa ou nenhuma capacidade de si ligar aos ácidos biliares. Conclusões: O chá mate é uma excelente fonte de compostos bioativos com atividade biológica. Ocorreu variação da concentração de compostos bioativos em função da marca analisada. Essa variação, no entanto, não influenciou na atividade antioxidante da bebida, conforme avaliada pelos métodos ora utilizados. / Introduction: Yerba maté (Ilex paraguariensis St. Hilaire) is a spontaneous species that grows in Brazil, Argentina and Paraguay and several beverages (chimarrão, terere, maté tea) are produced from its leaves. Maté tea, one of I. paraguariensis beverages present antioxidant activity and other biological effects. Compounds such as aponins, polyphenols and methylxanthines, which are present in considerable amounts, are responsible for the biological effects. Objectives: The aims of this work were: a) to validate analytical methodologies to evaluate the main bioactive compounds from maté tea (phenolic compounds, xanthines, sapogenins and melanins); b) to evaluate if there are differences on these compounds contents among maté tea brands commercialized in São Paulo; c) to evaluate biological activity of each class of compounds by different in vitro methodologies. Methods: Three lots from three commercial brands of maté tea present in 100 per cent of the main supermarkets in São Paulo city were analysed. HPLC methodology validation was assessed by determining accuracy (recovery), repeatability and sensibility (linearity, limits of detection and quantitation) for caffeic acid, 5- caffeoylquinic acid, caffeine, theobromine, ursolic and oleanolic acids. Total phenolic content was assessed with the Folin-Ciolcalteu´s reagent. Maté tea phenolic and methylxanthines (FFX), sapogenins (FS) and melanins (EM) fractions were isolated and tested for theirs in vitro antioxidantactivity by the following methods: -carotene and linoleic acid system, ORAC (Oxygen Radical Absorbance Capacity), radical scavenging capacity (DPPH). The ability of binding bile acids (glycocholic, cholic, taurocholic and deoxycholic acids) was also assayed. Results: Calibration curves determination coefficient (r 2) were higher than 0,99 for all compounds. Recovery ranged from 84,2 to 115,88per cent and repeatability average was 5per cent. One maté tea cup (182 mL) contains in average 161,96 mg5CQA of total phenolic compounds, 14,71 mg of chlorogenic acid (5CQA), 3,13 mg of caffeic acid, 2,74 mg of theobromine and 15,16 mg of caffeine. The roasted leaves contains 82,60 and 54,08 g/g of ursolic and oleanolic acids in average, respectively. Compounds contents varied significantly (p<0,05) among brands. The antioxidant activity assays showed no significant difference (p>0,05) among brands to maté tea, except for DPPH (IC50), and the average results for the maté tea are the following: 69,2 per cent in -carotene and linoleic acid system, DPPH (IC50) = 0,014mgSS/mL; ORAC = 9997,7molTrolox/tea cup. Antioxidant activity of the isolated fractions showed significant difference only in -carotene and linoleic acid system to melanic extract. A positive or negative correlations between the antioxidant activity and the bioactive compounds contents was observed (p<0.05). Maté tea, FS and FFX bile acid binding capacity were similar to the positive control cholestyramine. EM showed very little or no bile acid binding capacity. Conclusions: Maté tea is a source of bioactive compounds. Although concentration can vary significantly from brand to brand, this fact did not affect maté tea antioxidant activity evaluated by the methods used in this study.

As saponinas são tensoativos naturais, caracterizadas principalmente por sua atividade espumógena. Ilex paraguariensis A. St. Hil, conhecida como "erva-mate", é uma espécie vegetal rica em saponinas e de importância econômica e cultural para este Estado. Estudos anteriores demonstraram que os frutos imaturos de I. paraguariensis, uma parte do vegetal sem valor comercial, apresenta teores mais elevados de saponinas que as folhas da erva-mate. O objetivo deste trabalho foi avaliar a potencialidade das saponinas dos frutos imaturos de I. paraguariensis como adjuvante espumógeno, sob o ponto de vista físico-químico e tecnológico, bem como a avaliação do potencial de irritação dérmica. Para isso, foram empregados um extrato bruto liofilizado (EXL) obtido por turbólise na proporção de 1:10 droga-solvente em etanol:água (40:60 v/v) como líquido extrator e dois produtos purificados ricos em saponinas, denominados Fr.7090 e P6, obtidos por um processo de fracionamento em fase sólida e eluição com metanol-água (método I) e por um processo de complexação com polímero polivinílico por contato direto (método II), respectivamente. Para a caracterização do perfil das saponinas e monitoramento de processos, foi desenvolvida uma metodologia analítica por CLAE em fase reversa C18, em sistema gradiente acetonitrila: ácido fosfórico 0,5 % com detecção em 205 nm. A atividade de superfície das saponinas foi avaliada através do abaixamento da tensão superficial, CMC, excesso de superfície e área superficial. Os perfis de espumabilidade e estabilidade da espuma das saponinas do EXL e da Fr. 7090 foram avaliados através de medidas da espumabilidade, drenagem, tempo de permanência da espuma e resistência. Como tensoativos de comparação foram utilizados o laurilsulfato de sódio (LSS) e polissorbato 80 (Poli. 80), empregados nas mesmas condições e concentrações que as soluções de saponinas. A influência de eletrólitos sobre os perfis espumógenos foi avaliado utilizando NaCl, KBr, KNO3, MgCl2 e Na2HPO4, mantendo a força iônica constante em 0,024 M. Para a análise das propriedades espumógenas das saponinas, a espuma foi gerada em coluna de vidro por insuflação de ar durante 20 segundos, mantendo um fluxo de 2 L min-1. O perfil de drenagem das espumas das saponinas na concentração de 10 CMC foi avaliado e expresso como percentual de volume de líquido retido na espuma (VLE %), no tempo zero e ao longo de 60 minutos. A estabilidade da espuma das saponinas de Fr.7090 e P6 foi avaliada considerando a altura da coluna de espuma em função do tempo e pelo registro e análise fotográficos da espuma até 480 minutos. Para avaliar a influência do tamanho micelar sobre as propriedades espumógenas dos tensoativos, o diâmetro efetivo das micelas foi determinado por medidas de espalhamento de luz dinâmica. Dados adicionais sobre a sua estabilidade foram obtidos mediante a análise fotográfica bidimensional, em câmara geradora de espuma projetada para esta finalidade. A resistência da espuma foi caracterizada mediante a velocidade de queda de uma esfera através da coluna de espuma, sob condições experimentais padronizadas. A Fr. 7090 apresentou um elevado grau de espumabilidade semelhante ao LSS e superior ao Poli. 80. Quanto ao perfil de drenagem, as saponinas apresentaram um valor de VLE % em 60 minutos (T1h) de 12,0 % e 15,2 %, para o EXL e Fr. 7090, respectivamente, em relação a 7,15 % para ambos tensoativos sintéticos. As saponinas apresentaram um perfil de estabilidade diferenciado, com maior estabilização estrutural com o tempo. As espumas das saponinas apresentaram uma resistência superior aos tensoativos sintéticos, porém, somente a 25 CMC. A adição de eletrólitos às soluções de saponinas influenciou negativamente os perfis espumógeno e de estabilidade da espuma das saponinas. As análises por espalhamento da luz sugerem micelas de dimensões maiores em relação aos tensoativos não-iônicos ou a possível formação de estruturas supramicelares, mesmo baixas concentrações. Pela análise bidimensional, a espuma do EXL apresentou menor alteração da forma e número das bolhas de ar com o tempo, comparado à espuma de LSS. O potencial de irritação dérmica das saponinas foi avaliado pelo teste de irritação primária dérmica de Draize in vivo, em coelhos machos albinos. A avaliação biológica classificou as saponinas como produtos não-irritantes. Pelos resultados, concluiu-se que as saponinas dos frutos imaturos de Ilex paraguariensis apresentam um potencial emprego tecnológico, tanto pelas suas propriedades espumógenas, como pela ausência de irritação cutânea. / Saponins are natural surfactants, characterized mainly for its foaming properties. Ilex paraguariensis A. St. Hil, known as "erva-mate", is a rich vegetal specie in saponins and of economic and cultural importance for this State. Previous studies had demonstrated that the immature fruits of I. paraguariensis, one has left of the vegetable without commercial value, presents higher concentrations of saponins that the leaves of "erva-mate". The objective of this work was to evaluate the saponins potentiality of the immature fruits of I. paraguariensis as adjuvant foaming, under the technological and physical-chemical point of view, as well as the evaluation of the cutaneous irritation potential. For this, it had been used a rude extract (EXL) obtained by tubo-extraction using ethanol 40% (v/v) as extractor liquid and two rich purified products in saponins obtained by a process in solid phase and elution with methanolwater (method I) and a complexation process with polyvinyl polymer (method II), respectively. For the characterization of saponins profile was developed an analytical methodology using HPLC in C18 reversed phase, with a system gradient composed by acetonitrile:phosphoric acid 0,5 % with detection in 205 nm. The surface activity of saponins was evaluated through the lower of the superficial tension, CMC, surface density and superficial area. Foambility and stability profiles of the saponins foam of the EXL and Fr. 7090 had been evaluated through foamability mensuraments, draining, permanence time of the foam and resistance of the films. As surfactants of comparison it had been used sodium dodecylsulphate (LSS) and polyssorbate 80 (Poli. 80). These had been analyzed in the same conditions and concentrations of saponins solutions. The electrolytes influence on the foaming profiles was evaluated using NaCl, KBr, KNO3, MgCl2 and Na2HPO4, keeping the constant ionic strenght in 0,024 M. For the analysis of the foams properties of the saponins, the foam was generated in glass column by air insufflation during 20 seconds, with a constant flow of 2 L min-1. The draining profile of the saponins foams in the concentration of 10 CMC was evaluated and expressed as percentile of volume of restrained liquid in the foam (VLE %), in time zero and throughout 60 minutes. The stability of the saponins foam of Fr.7090 and P6 was evaluated considering the height of the foam column in function of the time and for the photographic register and analysis of the foam till 480 minutes. To evaluate the influence of the micellar size on the foaming properties of the surfactants, the effective diameter of micelles was determined by dynamic light scattering mensuraments. Additional data on its stability had been obtained by means of the bidimensional photographic analysis, in generating foam chamber projected for this purpose. The resistance of the foam was characterized by means of the speed of a sphere fall through the foam column, under standardized experimental conditions. Fr. 7090 presented one high degree of similar foambility to the LSS and superior to Poli. 80. As much as to the draining profile, the saponins had presented a value of VLE % in 60 minutes (T1h) of 12,0 % and 15,2 %, for the EXL and Fr. 7090, respectively, in relation to 7,15 % for both synthetic surfactants The saponins showed a differentiated profile of stability, with bigger structural stabilization with the time. The saponins foams had presented a superior resistance to the synthetic surfactants, however, only 25 CMC. The addition of electrolytes had a negative influence on saponins foams profile and stability. The analyses for dynamic light scattering suggest bigger dimensions micelles in relation to the nonionic surfactants or the possible formation of highest micelles, even at low concentrations. To the bidimensional analysis, the EXL foam presented minor alteration of the form and number of the air bubbles with the time, compared with the LSS foam. The potential of the cutaneous irritation of the saponins was evaluated by the test of dermic primary irritation of the Draize test in albinic male rabbits. The biological evaluation classified the saponins as not-irritating products. For the results, it was concluded that the saponins of I. paraguariensis immature fruits presented a technologycal potential use, as for its foaming properties as for the absence of cutaneous irritation.

As sementes de Chenopodium quinoa (quinoa) são conhecidas pelo seu elevado teor de proteína bem como de saponinas. Quimicamente as saponinas de quinoa são triterpenos sendo ácido fitolacagênico, hederagenina, ácido oleanólico e ácido serjânico, as agliconas mais comumente encontradas. Para as saponinas de quinoa existem relatos contraditórios de atividade imunoadjuvante. Complexos imunoestimulantes têm sido bastante estudados nos últimos anos por atuarem como carreadores de antígenos. Esses complexos são constituídos, de saponinas, colesterol, fosfolipídios e um antígeno (ISCOM); na ausência de um antígeno são denominados de matrizes ISCOM. Para as saponinas de quinoa a possibilidade de formação de matrizes ISCOM não está completamente elucidada. Esse trabalho teve como objetivo a caracterização química das principais saponinas presentes nas sementes de C. quinoa bem como a avaliação das atividades antifúngica e imunoadjuvante. Agregados micelares formados por auto-associação das saponinas, bem como os complexos formados quando da formulação com colesterol e fosfatidilcolina também foram avaliados. O método de purificação das saponinas de quinoa utilizando resina poliaromática permitiu a obtenção de duas frações saponosídicas principais denominadas FQ70 e FQ90. Nessas frações foram caracterizadas dez saponinas triterpênicas bidesmosídicas pela técnica de UPLC/Q-TOF-MS. Um método por CLAE foi desenvolvido e validado para a determinação do conteúdo de saponinas nas frações de quinoa. A atividade antifúngica das frações de quinoa foi avaliada pelo método da microdiluição em placa para a determinação da concentração inibitória mínima (CIM). As frações foram inativas frente a todas as leveduras avaliadas. No entanto, todos os fungos dermatófitos testados foram suscetíveis às frações de quinoa. Os agregados formados por auto-associação das saponinas em solução aquosa bem como as nanoestruturas formadas após a complexação das saponinas de quinoa com colesterol (CHOL) e fosfatidilcolina (PC) foram estudados em diferentes proporções. As técnicas de espalhamento de luz dinâmico (DLS) e microscopia eletrônica de transmissão (MET) demonstraram estruturas esféricas e micelas filiformes. Em condições experimentais similares àquelas relatadas para a formação de matrizes ISCOM de saponinas de Quillaja saponaria, foram observadas estruturas tubulares e micelas anelares. A composição de saponinas das frações de quinoa parece determinar o tipo de nanoestrutura observada por MET. A toxicidade das frações de quinoa foi avaliada pela determinação da atividade hemolítica, toxicidade frente à Artemia salina e toxicidade aguda em camundongos. FQ70 foi praticamente atóxica frente à A. salina, no entanto, FQ90 apresentou toxicidade. Ambas as frações de quinoa foram menos hemolíticas quando comparadas com Quil A (extrato purificado Q. saponaria). Para avaliar a atividade imunoadjuvante camundongos foram imunizados somente com ovoalbumina (OVA) ou com OVA e os adjuvantes Quil A (adjuvante controle), FQ70 ou FQ90. Hipersensibilidade do tipo tardia (DTH) foi avaliada 28 dias após o priming. A proliferação de esplenócitos com os mitógenos Concanavalina A (Con A)-, lipopolissacarídeo e OVA, foi avaliada 28 dias pós priming. Ambas as frações de quinoa promoveram um estímulo da resposta imune humoral e celular, porém de forma diferenciada. / Chenopodium quinoa (quinoa) seeds are a rich protein source and well-known for their high saponin content. Chemically, quinoa saponins are triterpene glycosides being phytolaccagenic, hederagenin, oleanolic and serjanic acids the most common aglycones found in seeds. Its immunoadjuvant properties have been examined and the results obtained were conflicting. Mixed micelles composed of saponin, cholesterol and phospholipids, either containing antigen (ISCOM) or not (ISCOM matrix), have been under intensive development in recent years due to their ability to act as antigen presenting-carriers with remarkable immunostimulating properties. The formation of ISCOM or other clearly defined micellar structures with quinoa saponins remained uncorroborated. The objectives of this study were the chemical structure characterization of main saponins present in C. quinoa seeds and the evaluation of antifungal and immunoadjuvant properties related to them. Also, micellar aggregates formed by self-association in aqueous solutions by quinoa saponins as well as nanostructures formed after their complexation with cholesterol (CHOL) and phosphatidylcholine (PC) were evaluated. The separation method of quinoa saponins using a polyaromatic resin allowed the preparation of two purified and enriched fractions, FQ70 and FQ90. Ten triterpenic saponins were chemically characterized by UPLC/Q-TOF-MS in quinoa saponin fractions. A LC-method was developed and validated aiming the saponin content assay in quinoa saponin fractions. The antifungal activity of quinoa fractions was evaluated by broth microdilution method for the determination of the minimal inhibitory concentration (MIC). Both fractions were inactive against all yeasts tested. However all dermatophyte fungi were susceptible to quinoa saponin fractions. The aggregates formed by self-association in aqueous solutions by two quinoa saponin fractions, as well as several distinctive nanostructures formed after their complexation with cholesterol and phosphatidylcholine at different ratios were studied. Dynamic Light Scattering (DLS) and Transmission Electron Microscopy (TEM) showed novel nanosized spherical vesicles formed by self-association and worm-like micelles in quinoa saponin fractions. When experimental conditions, similar to those reported for the preparation of Quillaja saponaria ISCOM matrices, tubular and ring-like micelles arose from quinoa saponin fractions. The saponin composition of quinoa fractions seems determines the nanosized structures viewed by TEM. The toxicity of quinoa fractions were assayed by haemolytic, toxicity to brine shrimps, and acute toxicity in mice tests. FQ70 was almost atoxic however, for FQ90 presented toxicity against shrimps. The quinoa saponin fractions were less haemolytic than Quil A (purified extract from Q. saponaria). To evaluate immunoadjuvant activity, mice were immunized subcutaneously with ovoalbumin (OVA) alone or adjuvanted with Quil A (adjuvant control), FQ70 or FQ90. Delayed-Type Hypersensitivity (DTH) were assayed 28 days post-priming and Concanavalin A (Con A)-, Lipopolysaccharide-, and OVA-stimulated splenocyte proliferation were also measured 28 days post-priming. The results suggested that the two quinoa saponin fractions enhanced significantly the production of humoral and cellular immune responses to OVA in mice.

Uncaria tomentosa (Willd) DC. é uma liana tropical nativa da Amazônia brasileira e peruana. A espécie é reconhecida pelas suas propriedades antiinflamatória imunoestimulante, antiviral e antitumoral, geralmente atribuídas aos polifenóis e, principalmente, à fração de alcaloides oxindólicos pentacíclicos. No âmbito tecnológico, visando o desenvolvimento de produtos derivados com maior valor agregado, são poucos os subsídios encontrados na literatura científica, afora alguns relatos atrelados a patentes e registros de produtos. Nesse contexto, o presente trabalho objetivou a obtenção e caracterização de frações enriquecidas de alcaloides, saponinas e polifenóis a partir das cascas de U. tomentosa, mediante o emprego de técnicas de separação em fase sólida e de métodos analíticos validados. A matéria prima foi extraída por maceração em EtOH a 40%, por quatro dias. Depois de filtrado e concentrado, o extrato bruto foi liofilizado (EBL). Para fins analíticos, o EBL foi reconstituído em EtOH a 40% e caracterizado quanto a presença de alcaloides oxindólicos, saponinas triterpênicas e polifenóis. Os quatro principais picos relativos aos alcaloides oxindólicos presentes no EBL foram quantificados por CLAE-UV e o teor total, expresso em mitrafilina, foi de 1,48 g%. Os principais picos atribuídos às saponinas foram analisados por CLAE-DAD e o teor total, expresso em α-hederina, foi de 18,37 g%. O teor de polifenóis totais, determinado pelo método colorimétrico de Folin-Ciocalteu, foi estimado em 31,93 g%. Para a separação da fração polifenólica, o emprego de PVPP mostrou ser mais eficiente do que bentonita, carvão ativado ou caseína. A fração enriquecida de alcaloides oxindólicos foi obtida por separação em resina fortemente aniônica. O teor de alcaloides totais corresponde por cerca de 90% (m/m) desta fração. A fração de saponinas triterpênicas foi obtida mediante separação em resina fortemente catiônica, com teor aproximado de 78% (m/m), considerando o somatório das áreas dos picos de interesse. A proposta de uma técnica comparativa, fazendo uso de resina hidrofóbica, resultou em uma fração saponosídica enriquecida com um rendimento superior, porém com um menor teor de saponinas totais, em torno de 75% (m/m). / Uncaria tomentosa is a tropical liana native form Brazilian and Peruvian rain forests. The specie is recognized by its immune stimulant, anti-viral, anti- inflammatory and anti-cancer properties often attributed to the polyphenolic fraction and manly to the peculiar pentaciclic oxindole alkaloidal fraction. On the technological field, aiming the transformation of the raw material into standardized and high aggregate value products a few efforts can be encountered in the literature, excepting a couple of patents and product registration related information. In this context the present work aimed to the obtainment and characterization of enriched fractions of alkaloids, saponins and polyphenols from the stem barks of U. tomentosa, through solid phase separations techniques and validated analytical methods. The raw material extraction was extracted by a four days maceration in a 40% hydroethanolic solution. After the filtration and concentration, the crude extract was lyophilized (EBL). For analytical purposes the EBL was resuspended in a 40% hydroethanolic solution and characterized for the presence of oxindole alkaloids, triterpenic saponins and polyphenols. The four main peaks attributed to the oxindole alkaloids in EBL were quantified by UV-HPLC and the total content, expressed as mitraphiline, was about 1.48 g%. The main peaks attributed to the saponins were analysed by DAD-HPLC and the total content, expressed as α-hederin, was about 18.37 g%. The total polyphenolic content, determined by the Folin-Ciocalteu colorimetric assay, was estimated at 31.93 g%. For the polyphenols separation the use of PVPP showed to be more efficient than bentonite, active carbon or casein treatment. The enriched fractions of the oxindole alkaloids was obtained through a strongly anionic resin separation. The total alkaloid content of this fraction was about 90% (w/w). The saponin enriched fraction was obtained through a strongly cationic resin separation and the total saponin content was about 78% (w/w). The suggestion of a comparative technique employing a hydrophobic resin resulted on a saponosidic enriched fraction with higher yield but a lower saponin content of about 75% (w/w).