INTRODUÇÃO: A reação de Maillard ocorre em alimentos termicamente processados e também em sistemas biológicos, em que é chamada de glicação. Esta reação ocorre entre grupos carbonilas e grupamentos aminas e tem especial importância em alimentos, pois promovem alterações sensoriais importantes ao sabor, aroma, aparência e textura. Em sistemas biológicos, entretanto, podem acarretar mudanças em estruturas moleculares que favorecem o estresse oxidativo e participam da patogenia de complicações micro e macro vasculares características da diabetes, aterosclerose e doenças neurodegenativas. Os compostos carbonílicos ou produtos da reação de Maillard (PRMs) formados em alimentos contribuem para o aumento do pool endógeno de compostos carbonílicos. A utilização de substâncias ou alimentos que possam minimizar a formação destes compostos pode constituir-se em uma estratégia para minimizar a sua ingestão. OBJETIVO: Avaliar o efeito da adição de extrato etanólico de erva-mate verde na inibição da reação de Maillard em sistemas modelo alimento. METODOLOGIA: Foram elaborados modelos de biscoito e lácteos com e sem lipídios. Os teores de produtos da reação de Maillard [furosina (FUR), hidroximetilfurfural (HMF), carboximetilisina (CML) e produtos fluorescentes (IF)] foram avaliados. O extrato etanólico foi obtido por extração contínua a quente da erva-mate verde seca e caracterizado quanto aos teores de compostos fenólicos, cafeína e saponinas por cromatografia líquida. A intensidade de fluorescência dos sistemas foi avaliada por espectrofotometria, os teores de FUR e HMF foram analisados por cromatografia líquida de alta eficiência e de CML por ELISA. RESULTADOS: O extrato etanólico de erva-mate apresentou 155µg mg -1 de fenólicos totais, 76µg mg -1 de cafeína, 5µg mg de ácido ursólico e 3µg mg -1 de ácido oleanóico. A formação de HMF, FUR e IF nos sistemas modelo de biscoito não foi influenciada pela adição do extrato de erva-mate. O teor de CML do modelo com extrato do sistema de biscoito foi significativamente menor (p<0,05) em que os outros tratamentos com aquecimento, a porcentagem de inibição foi de 8%. A formação dos IF nos sistemas modelos lácteos adicionados de extrato foram significativamente menores (p<0,05) comparado aos modelos lácteos com aquecimento sem adição de extrato, a porcentagem de inibição foi de 30% para o modelo sem lipídeos e de 27% para o modelo com lipídeos. CONCLUSÃO: A adição do extrato etanólico da erva-mate verde foi efetiva em diminuir a reação de Maillard nos modelos de biscoito e lácteos. / INTRODUCTION: the Maillard reaction (MR) occurs in processed foods during heating, processing and storage and in biological systems, where it is called glycation. The MR is initiated by the condensation of amino groups of proteins with the carbonyl group of reducing sugars and has special importance in foods, because they promote sensory changes important to the flavor, aroma, color and texture. In biological systems, this reaction are involved in the progression of several diseases, such as diabetes, cardiovascular complications and neurodegenerative diseases. The Maillard reaction products contribute to increase the endogenous pool of carbonyl compounds. The use of substances or foods that can minimize the formation of these compounds may constitute a strategy to minimize your intake. OBJECTIVES: evaluate the effect of addition of the ethanolic extract of yerba mate in inhibition of the Maillard reaction in model food systems. METHODS: were developed cookies and milk models food systems. The content of Maillard reaction products [Furosine (FUR), hydroxymethylfurfural (HMF), carboxymethyllysine (CML) and fluorescent compounds (IF)] were evaluated. The yerba mate extract was obtained by hot continuous extraction and characterized for the levels of phenolic compounds and saponins by liquid chromatography. The contents of the fluorescent compounds (IF) was measured by spectrophotometric method, HMF and FUR were analyzed by high performance liquid chromatography and the levels of CML by ELISA. RESULTS: The yerba mate extract contained 155g mg -1 of total phenolics, 76g mg -1 of caffeine, 5g mg of ursolic acid and 3g mg -1 of oleanolic acid. The formation of HMF, FUR and IF in cookie systems was not influenced by the addition of the yerba mate extract. The CML content of the cookie model with yerba mate extract was significantly lower (p<0.05) than the other treatments with heating. The IF milk models added extract were significantly lower (p <0.05) than the IF milk models with heating without extract. CONCLUSION: The yerba mate extract reduced the formation of CML in the cookie system and inhibit the Maillard reaction in the intermediate stage in milk systems.

Orientador: Adriana Zerlotti Mercadante / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-13T03:20:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Barbosa_MariaIvoneMartinsJacintho_D.pdf: 1261091 bytes, checksum: 8a753aaea026de68ffab9783fd8d3cfb (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: A bixina foi extraída de sementes de urucum e purificada através de sucessivas cristalizações. A seguir a bixina foi encapsulada por atomização, utilizando-se como materiais de parede diferentes misturas com goma arábica (GA), maltodextrina 20 dextrose equivalente (MD) e sacarose (Sac), com ou sem o emulsificante Tween 80. Todas as soluções de materiais de parede foram preparadas com 40% de sólidos totais em ¿spraydryer¿ operando a 180º C e diâmetro de bico injetor de 0,07 mm. As características de todas as microcápsulas foram avaliadas e a estabilidade das microcápsulas de bixina foi estudada em sistemas aquoso, gel e sólido (maria-mole), expostos a diferentes intensidades de luz. Na primeira etapa deste trabalho foram testados os seguintes materiais de parede: 95% GA+ 5% Sac, 100% maltodextrina, 99,8% maltodextrina + 0,2% Tween 80, e 80% maltodextrina+ 20% Sac para a microencapsulação de bixina. Foram determinados os seguintes parâmetros: eficiência da microencapsulação, morfologia, solubilidade das microcápsulas de bixina, além da estabilidade em sistema-modelo aquoso sob luz (700 lux) e no escuro, a 21º C na presença de ar. As microcápsulas elaboradas com 95% GA + 5% Sac ou 99,8 % maltodextrina + 0,2 % Tween 80 foram as que apresentaram melhor eficiência da microencapsulação, 86 e 75%, respectivamente e, além disso, conferiram maior estabilidade a bixina durante a exposição à luz ou na estocagem no escuro. Em todos os sistemas encapsulados expostos à luz, a bixina apresentou duas etapas de degradação, que se ajustaram a cinética de primeira ordem. Na etapa seguinte, misturas de maltodextrina e goma arábica nas proporções de 1:1 e 4:1 foram utilizadas como materiais de parede para microencapsulação de bixina. A viscosidade das soluções dos materiais de parede foi determinada, bem como as seguintes propriedades das microcápsulas: retenção após secagem, rendimento, eficiência da microencapsulação e morfologia. Foi verificado que a solução de MD/GA1:1, de maior viscosidade (38,72 ± 0,26 cP), originou microcápsulas com maiores valores de retenção de bixina, rendimento de pó e eficiência da microencapsulação em comparação com a solução menos viscosa de MD/GA4:1. Apesar das diferenças observadas, apenas o rendimento e a eficiência do microencapsulação foram significativamente diferentes (p _ 0,05). A fim de se testar a estabilidade da bixina em um sistema sólido, a degradação foi avaliada em gel exposto na presença e ausência de luminosidade, ambos na presença de ar. Neste sistema, as microcápsulas obtidas com MD/GA1:1 foram as que conferiram maior estabilidade à bixina na presença e ausência de luminosidade. No gel, a cinética de degradação da bixina microencapsulada foi de ordem zero, sendo que foram observadas três etapas de degradação, enquanto que degradação da bixina não encapsulada ocorreu em apenas uma etapa. Conforme o esperado, a bixina encapsulada foi mais estável que a não encapsulada, com valores de kobs aproximadamente 13 a 15 vezes menores em comparação aos respectivos sistemas com bixina não encapsulada. As bixina encapsulada com MD:GA na proporção 1:1 foi utilizada como corante de maria-mole e a alteração da cor instrumental (sistema CIELab) foi avaliada sob 1300 lux e no escuro. Visualmente, a maria-mole colorida com bixina encapsulada apresentou alaranjado mais intenso do que a colorida com bixina não encapsulado. Como esperado, a luz apresentou um efeito deletério na coloração da maria-mole, verificado pela gradual diminuição das coordenadas de cor a* e b*, sendo mais intenso na colorida com bixina livre do que na colorida com microcápsulas de bixina. Não foram observadas alterações do L*, a* e b* na maria-mole estocada no escuro durante 130 horas. Na última etapa deste estudo foi avaliado o efeito da adição de um antioxidante natural, ácido ascórbico (AA), nas propriedades e estabilidade da bixina encapsulada com MD:GA (1:1) em gel exposto a diferentes luminosidades (0, 1300 e 2100 lux), na presença de ar a 21 ± 2º C. Como controle foi utilizado gel colorido com bixina não encapsulada acrescido de AA. Além do teor de bixina, paralelamente também foi avaliada instrumentalmente a perda de cor das amostras utilizando-se o sistema CIELab. Conforme o esperado a luminosidade teve um efeito deletério na estabilidade da bixina, refletido na diminuição dos parâmetros a*, b* e C*. A cinética de degradação da bixina foi de ordem zero, sendo que nos géis coloridos com microcápsulas foram observadas três etapas de fotodegradação, enquanto que nos coloridos com bixina não encapsulada foi observada apenas uma etapa. No escuro, a degradação da bixina também apresentou apenas uma etapa. Por outro lado, os teores de AA praticamente não sofreram alteração na presença de luz / Abstract: Bixin was extracted from annatto seeds and purified through cristalizations followed by encapsulation by spray-dryer. The wall materials used were different blends of gum Arabic (GA), maltodextrin 20 dextrose equivalent (MD) and sucrose (Suc), with and without emulsifier Tween 80. All the wall materials solutions were prepared with 40% total solids in a spray-dryer operating at 180º C with aspersion nozzle diameter of 0.07 mm. The characteristics of all microcapsules were evaluated and the stability of bixin microcapsules was monitored in model-systems, either in water, in gel or solid ("maria-mole"), exposed to different light intensities. In the first stage of the present study, the following wall materials were tested for bixin microencapsulation: 95% GA+ 5% Suc, 100% maltodextrin, 99.8% maltodextrin+0.2% Tween 80, and 80% maltodextrin+20% SUc. The microencapsulation efficiency and morfology were evaluated, along with the stability of the bixin microcapsules in an aqueous model-system under light (700 lux) and in the dark, both at 21º C in the presence of air. The microcapsules containing 95% GA+ 5% Suc and 99,8 % maltodextrin+0.2 % Tween 80 showed the highest encapsulation efficiency, respectively 86% and 75%, less superficial imperfections and higher stability under ligt and in the dark as compared to bixin encapsulated with maltodextrin alone or blended with sucrose. The kinetic behavior of bixin photodegradation in all encapsulated systems was composed by two first-order decays. In the next stage, blends of maltodextrin and gum Arabic at 1:1 and 4:1 proportions were used as wall materials for bixin microencapsulation. The viscosity of the wall material solutions was determined, as well as the following microcapsules properties: retention after dying, yield, microencapsulation efficiency and morfology. Bixin degradation was evaluated in gel exposed to the presence and absence of light, both under air. The MD/GA1:1 solution presented the highest viscosity (38.72 ± 0.26 cP), furnishing microcapsules with higher values of bixin retention, powder yield and microencapsulation efficiency as compared to the MD/GA4:1 solution with lower viscosity. Although these differences were observed, only the yield and microencapsulation efficiency were significatively different (p _ 005). Bixin microcapsulated with MD/GA1:1 was more stable under light or dark in the gel model-system. The degradation of both microencapsulated bixin followed zero-order kinetics, with three degradation steps, whilst not encapsulated bixin showed one degradation step. As expected, microencapsulated bixin was more stable than that not encapsulated, with kobs values ca. 13 to 15 times lower as compared to the correspondent systems with not encapsulated bixin. Bixin encapsulated with MD:GA (1:1) was added as colorant in "maria-mole" and color parameters (CIELab) changes were evaluated under 1300 lux and in the dark. Visually, "maria-mole" samples colored with bixin microcapsules showed a more intense orange color as compared to maria-mole colored with not encapsulated bixin. As expected, the color parameters a* and b* decreased under light, and this decrease was higher in "maria-mole" colored with not encapsulated bixin. No changes in L*, a* and b* values were observed in "maria-mole" stored in the dark during 130 hours. In the last stage, the effect of addition of a natural antioxidant, ascorbic acid (AA), on the microcapsules properties and bixin stability microencapsulated with MD:GA (1:1) was evaluated in a gel system exposed to different light intensities (0, 1300 e 2100 lux) at 21 ± 2º C in the presence of air. Bixin+AA, both not encapsulated, were used as control. Besides the levels of bixin, color was measured in a spetrocolorimeter using the CIElab system to evaluate the changes in the gel-systems. As expected, light was the main factor that caused loss of bixin, which was reflected on the decrease of the a*, b* and C * color parameters. The bixin degradation followed zero order kinetics, with three fotodegradation steps in the systems colored with both microcapsules, whilst not encapsulated bixin+AA showed one degradation step. In the dark, bixin degradation occurred in only one kinetic step. On the other hand, the AA levels remained practically unchanged in the presence and absence of light / Doutorado / Doutor em Ciência de Alimentos

Orientador: Rosiane Lopes Cunha / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-13T14:14:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Sato_AnaCarlaKawazoe_D.pdf: 2187954 bytes, checksum: 9f67420e2e9bb6fdb40e51d15be43b4e (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: A influência das características físicas e químicas do meio dispersante sobre a reologia de suspensões-modelo foi avaliada visando o entendimento do comportamento de sistemas reais como as polpas de frutas. Para isto, o trabalho foi dividido em duas etapas: 1) estudo do efeito da composição de sistemas-modelo de soro de polpas de frutas no comportamento reológico, e 2) estudo de suspensões-modelo de diferentes partículas dispersas em matrizes com diferentes propriedades físicas e químicas. Na primeira etapa, foi verificado o efeito da presença de pectinas de alto e baixo grau de metoxilação, assim como de suas misturas. Os resultados mostraram um efeito sinergístico da mistura destes diferentes tipos de pectinas, devido à maior viscosidade e pseudoplasticidade dos sistemas mistos quando comparados aos sistemas com um único tipo de pectina. Assim, ressaltou-se a importância dos diferentes tipos de ligação no comportamento reológico destes sistemas. A segunda etapa permitiu a compreensão das interações entre partículas e partícula-solvente e a sua influência no comportamento reológico de suspensões-modelo. De um modo geral, as interações entre partículas e partícula-solvente foram maiores nos meios menos viscosos e polares. Tais resultados foram refletidos pelo valor ajustado da fração máxima de empacotamento (fm) por diferentes modelos, dado que foi possível a adição de maior quantidade de sólidos para os sistemas com menos interações. Xantana foi adicionada às matrizes dispersantes para promover pseudoplasticidade, indicando comportamentos distintos quando adicionadas em água pura e em soluções aquosas de glicerina. No primeiro caso, as matrizes apresentaram comportamento altamente pseudoplástico, enquanto que a adição de mesma quantidade de xantana nas soluções aquosas de glicerina levou a um grande aumento na viscosidade, com menor influência no valor do índice de comportamento de escoamento. A adição de sólidos nestes dois tipos de matrizes levou a comportamentos distintos. No primeiro caso verificou-se uma leve desestruturação do sistema, refletido principalmente pela maior influência do módulo complexo com a freqüência e menor variação na viscosidade relativa das suspensões. Por outro lado, o aumento na fração de sólidos nos sistemas compostos com xantana, glicerina e água levou a suspensões mais estruturadas. Assim, os resultados apresentados mostram que além das características das partículas, as propriedades químicas e reológicas da matriz dispersante são essenciais na determinação do comportamento estrutural e de escoamento de suspensões e portanto, não deveriam ser desprezadas pelos modelos existentes / Abstract: The influence of the physical and chemical properties of dispersing matrices on the rheological behavior of model-suspensions was evaluated, aiming the understanding of real suspensions such as fruit pulps. The present research was divided into two parts: 1) influence of composition of serum of fruit pulps on their rheological characteristics, through the study of model-systems, and 2) evaluation of model-suspensions of different particles dispersed into matrices with distinct characteristics (physical and chemical). In the first part, the effects of low and high methoxy pectins were evaluated, as well as their mixture. Results indicated a synergistic effect on the mixture of different sorts of pectin, which was observed by the higher viscosity and pseudoplasticity of mixed systems as compared to pure pectin ones. Such results allowed emphasizing the importance of different binding characteristics on the rheological properties of these systems. The second part allowed for the comprehension of interparticle and particle-matrix interactions, and their influence on the rheological behavior of model suspensions. Generally, interactions were more pronounced at low viscous and polar matrices, which reflected the lower maximum packing fraction (fm) fitted by different models. Xanthan was added to dispersing matrices to impart pseudoplasticity, showing distinct behaviors when mixed in pure water and aqueous glycerin solutions. In the first case, matrices showed highly shear thinning behavior, while the addition of the same amount of xanthan in glycerin aqueous solutions promoted a significant increase on viscosity, with lower influence on the flow index behavior (n). Thus, distinct behavior was observed when increasing solids concentration on these two matrices. In the first case, the increase of the dependency of complex modulus with frequency and the lower influence of the relative viscosity reflected a slight loss of structure with solids addition. On the other hand, increasing solids content on systems composed with xanthan, glycerin and water increased structuring. Thus, results indicated that beyond particles characteristics, which have already been widely studied in literature, the knowledge of the chemical and rheological properties of dispersing matrix is of great importance on structural behavior of suspensions / Doutorado / Doutor em Engenharia de Alimentos

INTRODUÇÃO: A reação de Maillard ocorre em alimentos termicamente processados e também em sistemas biológicos, em que é chamada de glicação. Esta reação ocorre entre grupos carbonilas e grupamentos aminas e tem especial importância em alimentos, pois promovem alterações sensoriais importantes ao sabor, aroma, aparência e textura. Em sistemas biológicos, entretanto, podem acarretar mudanças em estruturas moleculares que favorecem o estresse oxidativo e participam da patogenia de complicações micro e macro vasculares características da diabetes, aterosclerose e doenças neurodegenativas. Os compostos carbonílicos ou produtos da reação de Maillard (PRMs) formados em alimentos contribuem para o aumento do pool endógeno de compostos carbonílicos. A utilização de substâncias ou alimentos que possam minimizar a formação destes compostos pode constituir-se em uma estratégia para minimizar a sua ingestão. OBJETIVO: Avaliar o efeito da adição de extrato etanólico de erva-mate verde na inibição da reação de Maillard em sistemas modelo alimento. METODOLOGIA: Foram elaborados modelos de biscoito e lácteos com e sem lipídios. Os teores de produtos da reação de Maillard [furosina (FUR), hidroximetilfurfural (HMF), carboximetilisina (CML) e produtos fluorescentes (IF)] foram avaliados. O extrato etanólico foi obtido por extração contínua a quente da erva-mate verde seca e caracterizado quanto aos teores de compostos fenólicos, cafeína e saponinas por cromatografia líquida. A intensidade de fluorescência dos sistemas foi avaliada por espectrofotometria, os teores de FUR e HMF foram analisados por cromatografia líquida de alta eficiência e de CML por ELISA. RESULTADOS: O extrato etanólico de erva-mate apresentou 155µg mg -1 de fenólicos totais, 76µg mg -1 de cafeína, 5µg mg de ácido ursólico e 3µg mg -1 de ácido oleanóico. A formação de HMF, FUR e IF nos sistemas modelo de biscoito não foi influenciada pela adição do extrato de erva-mate. O teor de CML do modelo com extrato do sistema de biscoito foi significativamente menor (p<0,05) em que os outros tratamentos com aquecimento, a porcentagem de inibição foi de 8%. A formação dos IF nos sistemas modelos lácteos adicionados de extrato foram significativamente menores (p<0,05) comparado aos modelos lácteos com aquecimento sem adição de extrato, a porcentagem de inibição foi de 30% para o modelo sem lipídeos e de 27% para o modelo com lipídeos. CONCLUSÃO: A adição do extrato etanólico da erva-mate verde foi efetiva em diminuir a reação de Maillard nos modelos de biscoito e lácteos. / INTRODUCTION: the Maillard reaction (MR) occurs in processed foods during heating, processing and storage and in biological systems, where it is called glycation. The MR is initiated by the condensation of amino groups of proteins with the carbonyl group of reducing sugars and has special importance in foods, because they promote sensory changes important to the flavor, aroma, color and texture. In biological systems, this reaction are involved in the progression of several diseases, such as diabetes, cardiovascular complications and neurodegenerative diseases. The Maillard reaction products contribute to increase the endogenous pool of carbonyl compounds. The use of substances or foods that can minimize the formation of these compounds may constitute a strategy to minimize your intake. OBJECTIVES: evaluate the effect of addition of the ethanolic extract of yerba mate in inhibition of the Maillard reaction in model food systems. METHODS: were developed cookies and milk models food systems. The content of Maillard reaction products [Furosine (FUR), hydroxymethylfurfural (HMF), carboxymethyllysine (CML) and fluorescent compounds (IF)] were evaluated. The yerba mate extract was obtained by hot continuous extraction and characterized for the levels of phenolic compounds and saponins by liquid chromatography. The contents of the fluorescent compounds (IF) was measured by spectrophotometric method, HMF and FUR were analyzed by high performance liquid chromatography and the levels of CML by ELISA. RESULTS: The yerba mate extract contained 155g mg -1 of total phenolics, 76g mg -1 of caffeine, 5g mg of ursolic acid and 3g mg -1 of oleanolic acid. The formation of HMF, FUR and IF in cookie systems was not influenced by the addition of the yerba mate extract. The CML content of the cookie model with yerba mate extract was significantly lower (p<0.05) than the other treatments with heating. The IF milk models added extract were significantly lower (p <0.05) than the IF milk models with heating without extract. CONCLUSION: The yerba mate extract reduced the formation of CML in the cookie system and inhibit the Maillard reaction in the intermediate stage in milk systems.

Plantas de Citrus regeneradas de tecidos juvenis demandam um longo período para a análise do fenótipo resultante em flores ou frutos. Este trabalho apresenta o mutante espontâneo de florescimento precoce de laranja doce, denominado \'x11\', como modelo para estudos de genômica funcional de Citrus. As frutas cítricas são ricas em carotenoides, pigmentos que possuem grande valor nutricional, como pró-vitamina A (?- ou ?-caroteno). Estudos de genômica funcional envolvendo genes da via biossintética dos carotenoides terão resultados rapidamente obtidos utilizando-se variedades com florescimento e frutificação precoce, como a laranjeira doce mutante \'x11\'. A laranjeira doce \'Sanguínea-de-Mombuca\' (SM) é uma variedade de polpa vermelha que acumula licopeno na polpa dos frutos, podendo ser considerada uma importante ferramenta no estudo da acumulação de carotenoides nos frutos de laranjeiras. Desta maneira, o objetivo deste estudo foi estabelecer a laranjeira \'x11\' como planta-modelo em experimentos de transformação genética visando estudos de genômica funcional dos genes PSY (fitoeno sintase), PDS (fitoeno desaturase), CRTISO (carotenoide isomerase), LCY-b (licpeno ?-ciclase) e ?-caroteno hidroxilase (HYb), envolvidos na biossíntese de carotenoides e utilizar a laranjeira SM como ferramenta no entendimento da acumulação dos carotenoides nos frutos de Citrus. Plantas de laranjeira \'x11\' foram transformadas com promotor de expressão preferencial para órgãos reprodutivos de Citrus controlando a expressão de gene repórter (gusA) para a análise da tecido especificidade. Foi realizada a otimização do protocolo de transformação genética de segmentos de epicótilo de laranjeira \'x11\' via Agrobacterium. A eficiência de transformação média foi de 18,6%, mas atingiu 29,6% no protocolo otimizado. Das 270 brotações positivas, cinco foram microenxertadas e aclimatizadas. Quatro dessas plantas exibiram as primeiras flores em três meses após o estabelecimento ex vitro, e a outra, dois meses mais tarde, independentemente da época do ano. A coloração histoquímica da atividade do gene gusA foi realizada em segmentos de caule, flores e frutos de plantas transgênicas aclimatizadas, com 5-7 meses de idade, confirmando a expressão constitutiva do gene gusA nesses órgãos. As plantas transformadas com a construção para o teste do promotor de expressão preferencial para órgãos reprodutivos de Citrus continuam em fase de desenvolvimento. Em seguida foi realizada a transformação genética de laranjeira \'x11\' para a superexpressão dos genes PDS e LCY-b1 e para a superexpressão do gene LCY-b1 e HYb em laranjeira SM. Também foi realizada a transformação genética de \'x11\' para o silenciamento do gene CRTISO e HYb e também para o silenciamento do gene CRTISO, em SM. A quantificação da expressão do gene-alvo em tecido foliar foi correlacionada ao número de cópias do cisgene inseridos em cada planta, revelando que o nível de expressão gênica não foi diretamente ligado ao número de cópias inseridas no genoma. Uma planta de laranjeira \'x11\' superexpressando o gene LCY-b1 frutificou e foi realizada a análise do perfil de carotenoides totais em relação ao fruto de uma planta não transformada. Neste evento houve aumento no teor de carotenoides totais e xantofilas, indicando o potencial da manipulação dos genes codificadores de enzimas da via biossíntese de carotenoides para alterações quantitativas e qualitativas destes pigmentos / Considering the perennial developmental phase of Citrus, plants regenerated from juvenile tissues require long period for analysis of the resulting phenotype in flowers or fruits. Herein, we present the spontaneous sweet orange mutant named \'x11\', as a model plant for functional genomics studies in Citrus due to the remarkable feature of early-flowering. Citrus fleshy fruits are rich in carotenoids which are pigments that have great nutritional value, such as pro-vitamin A (?- or ?-carotene). Functional genomics studies involving genes related to carotenoids biosynthesis pathway can be rapid generated by using the early flowering mutant, \'x11\' in sweet orange background. The fleshy fruit from the sweet orange \'Sanguínea-de-Mombuca\' (SM) has a red pulp due to accumulation lycopene that may be considered an important tool to investigate the accumulation of carotenoids in sweet orange fruits. Therefore, the aim of this study was to establish the orange mutant \'x11\'as model plants for genetic transformation and functional genomics analysis of key regulatory genes PSY (phytoene synthase), PDS (phytoene desaturase), CRTISO (carotenoid isomerase), LCY-b1 (licopene ?-cyclase) and ?-carotene hydroxylase (HYb) involved in the biosynthesis of carotenoids and to use the sweet orange SM as a tool in understanding the accumulation of carotenoids in sweet orange fruits. The mutant plants \'x11\' were transformed with gene reporter (gusA) under control of specific promoter for reproductive organs in Citrus for the tissue specificity analysis. We report a procedure for efficient regeneration and transformation using epicotyl segment explants of \'x11\' and Agrobacterium tumefaciens as a proof-of-concept. The average transformation efficiency was 18.6%, but reached 29.6% in the best protocol tested. Among 270 positive shoots, five were micrografted and acclimatized. Four of these plants exhibited the first flowers within three months after ex vitro establishment, and the other, two months later, regardless the period of the year. Transgenic plants harboring specific promoter for reproductive organs in Citrus are still under development. We transformed \'x11\' for overexpression of PDS or LCY-b1 genes, and to overexpress LCY-b1 or HYb in SM sweet orange. \'x11\' was transformed to silence CRTISO or HYb , and CRTISO gene in SM sweet orange. Then, quantification of target gene expression in leaf tissue was performed by correlating this information with the number of copies of cisgene inserted into each plant. According to the results, it is suggested that the level of gene expression is not directly linked to the number of copies inserted into the genome.One transgenic plant of \'x11\' overexpressing LCY-b1 produced flowers and fruits and the carotenoid profile analysis indicated an increased in content of total carotenoids and, especially, xanthophylls, clearly indicating the potential to manipulate expression of genes encoding enzymes of the carotenoid biosynthetic pathway to obtain qualitatively and quantitatively changes of these pigments

Plantas de Citrus regeneradas de tecidos juvenis demandam um longo período para a análise do fenótipo resultante em flores ou frutos. Este trabalho apresenta o mutante espontâneo de florescimento precoce de laranja doce, denominado \'x11\', como modelo para estudos de genômica funcional de Citrus. As frutas cítricas são ricas em carotenoides, pigmentos que possuem grande valor nutricional, como pró-vitamina A (?- ou ?-caroteno). Estudos de genômica funcional envolvendo genes da via biossintética dos carotenoides terão resultados rapidamente obtidos utilizando-se variedades com florescimento e frutificação precoce, como a laranjeira doce mutante \'x11\'. A laranjeira doce \'Sanguínea-de-Mombuca\' (SM) é uma variedade de polpa vermelha que acumula licopeno na polpa dos frutos, podendo ser considerada uma importante ferramenta no estudo da acumulação de carotenoides nos frutos de laranjeiras. Desta maneira, o objetivo deste estudo foi estabelecer a laranjeira \'x11\' como planta-modelo em experimentos de transformação genética visando estudos de genômica funcional dos genes PSY (fitoeno sintase), PDS (fitoeno desaturase), CRTISO (carotenoide isomerase), LCY-b (licpeno ?-ciclase) e ?-caroteno hidroxilase (HYb), envolvidos na biossíntese de carotenoides e utilizar a laranjeira SM como ferramenta no entendimento da acumulação dos carotenoides nos frutos de Citrus. Plantas de laranjeira \'x11\' foram transformadas com promotor de expressão preferencial para órgãos reprodutivos de Citrus controlando a expressão de gene repórter (gusA) para a análise da tecido especificidade. Foi realizada a otimização do protocolo de transformação genética de segmentos de epicótilo de laranjeira \'x11\' via Agrobacterium. A eficiência de transformação média foi de 18,6%, mas atingiu 29,6% no protocolo otimizado. Das 270 brotações positivas, cinco foram microenxertadas e aclimatizadas. Quatro dessas plantas exibiram as primeiras flores em três meses após o estabelecimento ex vitro, e a outra, dois meses mais tarde, independentemente da época do ano. A coloração histoquímica da atividade do gene gusA foi realizada em segmentos de caule, flores e frutos de plantas transgênicas aclimatizadas, com 5-7 meses de idade, confirmando a expressão constitutiva do gene gusA nesses órgãos. As plantas transformadas com a construção para o teste do promotor de expressão preferencial para órgãos reprodutivos de Citrus continuam em fase de desenvolvimento. Em seguida foi realizada a transformação genética de laranjeira \'x11\' para a superexpressão dos genes PDS e LCY-b1 e para a superexpressão do gene LCY-b1 e HYb em laranjeira SM. Também foi realizada a transformação genética de \'x11\' para o silenciamento do gene CRTISO e HYb e também para o silenciamento do gene CRTISO, em SM. A quantificação da expressão do gene-alvo em tecido foliar foi correlacionada ao número de cópias do cisgene inseridos em cada planta, revelando que o nível de expressão gênica não foi diretamente ligado ao número de cópias inseridas no genoma. Uma planta de laranjeira \'x11\' superexpressando o gene LCY-b1 frutificou e foi realizada a análise do perfil de carotenoides totais em relação ao fruto de uma planta não transformada. Neste evento houve aumento no teor de carotenoides totais e xantofilas, indicando o potencial da manipulação dos genes codificadores de enzimas da via biossíntese de carotenoides para alterações quantitativas e qualitativas destes pigmentos / Considering the perennial developmental phase of Citrus, plants regenerated from juvenile tissues require long period for analysis of the resulting phenotype in flowers or fruits. Herein, we present the spontaneous sweet orange mutant named \'x11\', as a model plant for functional genomics studies in Citrus due to the remarkable feature of early-flowering. Citrus fleshy fruits are rich in carotenoids which are pigments that have great nutritional value, such as pro-vitamin A (?- or ?-carotene). Functional genomics studies involving genes related to carotenoids biosynthesis pathway can be rapid generated by using the early flowering mutant, \'x11\' in sweet orange background. The fleshy fruit from the sweet orange \'Sanguínea-de-Mombuca\' (SM) has a red pulp due to accumulation lycopene that may be considered an important tool to investigate the accumulation of carotenoids in sweet orange fruits. Therefore, the aim of this study was to establish the orange mutant \'x11\'as model plants for genetic transformation and functional genomics analysis of key regulatory genes PSY (phytoene synthase), PDS (phytoene desaturase), CRTISO (carotenoid isomerase), LCY-b1 (licopene ?-cyclase) and ?-carotene hydroxylase (HYb) involved in the biosynthesis of carotenoids and to use the sweet orange SM as a tool in understanding the accumulation of carotenoids in sweet orange fruits. The mutant plants \'x11\' were transformed with gene reporter (gusA) under control of specific promoter for reproductive organs in Citrus for the tissue specificity analysis. We report a procedure for efficient regeneration and transformation using epicotyl segment explants of \'x11\' and Agrobacterium tumefaciens as a proof-of-concept. The average transformation efficiency was 18.6%, but reached 29.6% in the best protocol tested. Among 270 positive shoots, five were micrografted and acclimatized. Four of these plants exhibited the first flowers within three months after ex vitro establishment, and the other, two months later, regardless the period of the year. Transgenic plants harboring specific promoter for reproductive organs in Citrus are still under development. We transformed \'x11\' for overexpression of PDS or LCY-b1 genes, and to overexpress LCY-b1 or HYb in SM sweet orange. \'x11\' was transformed to silence CRTISO or HYb , and CRTISO gene in SM sweet orange. Then, quantification of target gene expression in leaf tissue was performed by correlating this information with the number of copies of cisgene inserted into each plant. According to the results, it is suggested that the level of gene expression is not directly linked to the number of copies inserted into the genome.One transgenic plant of \'x11\' overexpressing LCY-b1 produced flowers and fruits and the carotenoid profile analysis indicated an increased in content of total carotenoids and, especially, xanthophylls, clearly indicating the potential to manipulate expression of genes encoding enzymes of the carotenoid biosynthetic pathway to obtain qualitatively and quantitatively changes of these pigments