O câncer é a segunda causa de morte da população mundial e constitui-se em sério problema de saúde pública no mundo. Seu tratamento acarreta além de elevados gastos, diversos efeitos colaterais aos pacientes. Dessa forma, alternativas que possam minimizar esses fatos são extremamente viáveis. Diversos estudos já comprovaram o efeito sinérgico dos isotiocianatos e do selênio e a sua contribuição como agentes protetores contra danos oxidativos e aumentam a expressão de enzimas responsáveis pela desintoxicação de compostos cancerígenos. Com base nisso, o objetivo desta pesquisa foi avaliar a influência da suplementação com selênio, durante o processo de maturação do brócolis, em parâmetros das atividades antioxidantes e antiproliferativo. No presente estudo foi constatado que a biofortificação do brócolis com selênio é possível uma vez que, as amostras tratadas foram capazes de absorver este mineral. Além disso, a biofortificação acarretou o aumento tanto da atividade antioxidante como dos compostos fenólicos em todas as amostras testadas. A avaliação do potencial antiproliferativo do brócolis demonstrou que os extratos brutos diclorometânicos apresentaram tal potencial. Os extratos brutos diclorometânicos das mudas de brócolis biofortificadas com selênio se destacaram perante os demais extratos quanto a atividade antiproliferativa. Concluindo, a biofortificação com selênio constitui-se uma técnica viável para o aumento do potencial antioxidante do brócolis e os estudos iniciais sobre a atividade antiproliferativa demonstram que as mudas de brócolis biofortificadas com selênio são as amostras mais promissoras para realização de estudos futuro. / Worldwide cancer is the second leading cause of death and constitutes a serious public health problem. The traditional treatment beyond expensive has several side effect, thus alternatives that can minimize these realities are extremely viable. Isothiocyanates and selenium have synergic effect, contributes as protective agents against oxidative damage and increase the expression of detoxification enzymes responsible for eliminate carcinogenic compounds. Therefore, the aim of this research was to evaluate the influence of selenium supplementation during the broccoli maturation in antioxidant and antiproliferative parameters. In the present study it was found that broccoli biofortification with selenium is possible since plants were able to absorb this mineral. Furthermore, an increase of both antioxidant activity and phenolic compounds was observed in all samples supplemented. All dichloromethanic crude extracts showed better antiproliferative activity when compared with ethanolic extracts being seedlings supplemented with selenium the best antiproliferative agent among the extracts tested. In conclusion, biofortification with selenium constitutes a viable technique for increasing the antioxidant potential of broccoli. Initial studies with antiproliferative activity showed that the broccoli seedlings biofortified with selenium are the most promising samples for future studies.

O câncer é a segunda causa de morte da população mundial e constitui-se em sério problema de saúde pública no mundo. Seu tratamento acarreta além de elevados gastos, diversos efeitos colaterais aos pacientes. Dessa forma, alternativas que possam minimizar esses fatos são extremamente viáveis. Diversos estudos já comprovaram o efeito sinérgico dos isotiocianatos e do selênio e a sua contribuição como agentes protetores contra danos oxidativos e aumentam a expressão de enzimas responsáveis pela desintoxicação de compostos cancerígenos. Com base nisso, o objetivo desta pesquisa foi avaliar a influência da suplementação com selênio, durante o processo de maturação do brócolis, em parâmetros das atividades antioxidantes e antiproliferativo. No presente estudo foi constatado que a biofortificação do brócolis com selênio é possível uma vez que, as amostras tratadas foram capazes de absorver este mineral. Além disso, a biofortificação acarretou o aumento tanto da atividade antioxidante como dos compostos fenólicos em todas as amostras testadas. A avaliação do potencial antiproliferativo do brócolis demonstrou que os extratos brutos diclorometânicos apresentaram tal potencial. Os extratos brutos diclorometânicos das mudas de brócolis biofortificadas com selênio se destacaram perante os demais extratos quanto a atividade antiproliferativa. Concluindo, a biofortificação com selênio constitui-se uma técnica viável para o aumento do potencial antioxidante do brócolis e os estudos iniciais sobre a atividade antiproliferativa demonstram que as mudas de brócolis biofortificadas com selênio são as amostras mais promissoras para realização de estudos futuro. / Worldwide cancer is the second leading cause of death and constitutes a serious public health problem. The traditional treatment beyond expensive has several side effect, thus alternatives that can minimize these realities are extremely viable. Isothiocyanates and selenium have synergic effect, contributes as protective agents against oxidative damage and increase the expression of detoxification enzymes responsible for eliminate carcinogenic compounds. Therefore, the aim of this research was to evaluate the influence of selenium supplementation during the broccoli maturation in antioxidant and antiproliferative parameters. In the present study it was found that broccoli biofortification with selenium is possible since plants were able to absorb this mineral. Furthermore, an increase of both antioxidant activity and phenolic compounds was observed in all samples supplemented. All dichloromethanic crude extracts showed better antiproliferative activity when compared with ethanolic extracts being seedlings supplemented with selenium the best antiproliferative agent among the extracts tested. In conclusion, biofortification with selenium constitutes a viable technique for increasing the antioxidant potential of broccoli. Initial studies with antiproliferative activity showed that the broccoli seedlings biofortified with selenium are the most promising samples for future studies.

The objective of this study was to evaluate the influence of biofortification with selenium in the bioactive compounds of broccoli; to test their toxicity and mutagenicity in vivo to prove their safety for consumption; to develop microparticles by the spray dryer technique and to evaluate its physicochemical properties. The broccoli seedlings were biofortified through the addition of 2 mL of 50 μM sodium selenate solution 15 days after sowing (DAS), and collected 30 DAS. The samples were analyzed by different methods for the quantification of selenium (ICP-MS, benchtop and handheld EDXRF). The energy-dispersive X-ray fluorescence spectrometry made either in bench or in a portable equipment presented a good performance for the quantification of selenium, together with low cost and less analysis time. The selenium biofortification technique increased the concentration of this micronutrient in broccoli seedlings. In addition, it also allowed a significant increase in bioactive compounds, such as chlorophyll (12%), phenolic (26%) and flavonoid (19%) compounds, vitamin C (32%) and sulforaphane (12%), the main bioactive compound with anticarcinogenic potential. The efficiency of biofortification with selenium in the culture was verified, and toxicity and mutagenicity studies were conducted in female and male mice treated with different doses of selenium-biofortified broccoli seedlings. After 40 consecutive days of treatment, broccoli seedlings with selenium at doses of 45 and 70 μg Se/kg body weight resulted in significant changes in the relative weights of vital (liver, spleen and kidneys) and reproductive organs (ovary/testis), with the presence of histological alterations in the kidneys and spleen in mice of both sexes. In male mice, the dose of 70 μg Se/kg body weight increased the frequency of micronucleated polychromatic erythrocytes. In females this increase was not observed, demonstrating greater sensitivity of males to the treatment. Finally, microparticles of ethanolic extracts of broccoli seedlings with and without selenium were developed through the spray drying microencapsulation technique. The samples presented low moisture (4-5%) and hygroscopicity (11-12 g of water absorbed 100/g of microparticle) and high solubility (99%). However, there was a significant reduction in the content of phenolic compounds and antioxidant activity after the microencapsulation process. The results of this study demonstrate the importance of biofortification of selenium as a strategy to increase the content of bioactive compounds in broccoli and that the dose of 15 μg Se/kg body weight had no significant toxic or mutagenic effects. In addition, microencapsulation has been shown to allow the elaboration of samples with good technological characteristics however, optimization studies should be conducted to increase the retention power of bioactive compounds and their antioxidant activity. / Os objetivos desse estudo foram avaliar a influência da biofortificação com selênio nos compostos bioativos de brócolis; testar sua toxicidade e mutagenicidade in vivo como forma de comprovar sua segurança para consumo; desenvolver micropartículas pela técnica de spray dryer e avaliar suas propriedades físico-químicas. As mudas de brócolis foram biofortificadas pela adição de 2 mL de solução de 50 μM de selenato de sódio 15 dias de após a semeadura (DAS) e coletadas aos 30 DAS. As amostras foram analisadas por diferentes métodos para a quantificação de selênio (ICP-MS, XRF portátio e EDXRF de bancada). O método de fluorescência de Raios X por dispersão em energia feito em equipamentos de bancada ou portátil apresentou desempenho adequado para quantificação de selênio aliado à baixo custo e menor tempo de análise. A técnica de biofortificação com selênio aumentou a concentração desse micronutriente nas mudas de brócolis. Além disso, também proporcionou aumento significativo nos compostos bioativos, tais como, clorofila (12%), compostos fenólicos (26%) e flavonoides (19%), vitamina C (32%) e sulforafano (12%), principal composto bioativo com potencial anticarcinogênico do brócolis. Verificada a eficiência da biofortificação com selênio, conduziu-se estudos de toxicidade e mutagenicidade em camundongos fêmeas e machos tratados com diferentes doses de mudas de brócolis biofortificadas com selênio (15, 45 e 70 μg Se/kg peso corporal). Após 40 dias consecutivos de tratamento, observou-se que os animais tratados com mudas de brócolis com selênio nas doses de 45 e 70 μg Se/kg peso corporal provocaram significativas alterações nos pesos relativos dos órgãos vitais (fígado, baço e rins) e reprodutivos (ovário/testículos), com presença de alterações histológicas nos rins e no baço, em camundongos de ambos os sexos. Nos camundongos machos, a dose de 70 μg Se/kg peso corporal provocou aumento da frequência de eritrócitos policromáticos micronucleados. Nas fêmeas este aumento não foi observado, demonstrando maior sensibilidade dos machos ao tratamento. Por fim, através da técnica de microencapsulação por spray dryer desenvolveu-se micropartículas a base de extratos etanólicos de mudas de brócolis com e sem selênio. As amostras apresentaram baixa umidade (4-5%) e higroscopicidade (11-12 g de água absorvida 100-1 g de micropartícula) e alta solubilidade (99%). No entanto, houve uma redução significativa no teor de compostos fenólicos e atividade antioxidante após o processo. Os resultados desse estudo demonstram a importância da biofortificação do selênio como uma estratégia para aumentar o teor de compostos bioativos no brócolis. Com relação à toxicidade, a dose de 15 μg Se/kg peso corporal não apresentou efeitos tóxicos significativos em machos e fêmeas, porém apresentou pontencial mutagênico em machos. Além disso, comprovou-se que a microencapsulação possibilitou a elaboração de amostras com boas características tecnológicas, porém, estudos de otimização devem ser conduzidos a fim de aumentar o poder de retenção dos compostos bioativos e atividade antioxidante.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Selenium (Se) is an oligoelement crucial for various biological processes. Se has anti-inflammatory and antioxidant properties and plays a key role in brain development. Adenosine deaminase (ADA, EC 3.5.4.4) is a key enzyme in purine metabolism because it helps in the regulation of intracellular and extracellular levels of adenosine, an important nucleoside that acts in the neuromodulation of the immune and nervous systems. Oxidative stress occurs when there is an imbalance between the production of reactive species and their detoxification by systems that remove or repair the resulting damage. In this context, several Se compounds have been developed and studied, among them the 3-methyl-1-phenyl-2-(phenylseleno)oct-2-en-1-one (C12H2HOSe), which is an α, β-unsaturated ketone functionalized vinyl chalcogenide, and sodium selenate (Na2SeO4), the main inorganic form of Se found in animals and plants. The aim of this study was to compare the effects of C12H2HOSe (organic Se) and Na2SeO4 (inorganic Se) on the cell viability, lipoperoxidation and ADA activity in cortex slices of young rats. The results showed that only organic Se caused a reduction in ADA activity at the concentrations of 1, 10 and 30μM in the cerebral cortex slices of the rats tested. However, this result is not related to the oxidation of the thiol groups, since this compound did not alter the NP-SH and LDH levels. Both compounds did not affect the lipoperoxidation levels, although the organic Se was capable of sequestering NO radicals at the highest concentration tested. The inorganic Se protected the cerebral cortex slices against the sodium nitroprusside-induced damage and increased the NP-SH levels. The tests used to evaluate cell viability (LDH and MTT) suggest the maintenance of the cell integrity of the cortex slices exposed to Se compounds. Therefore, our results suggest that organic Se has immunomodulatory properties, due to the reduction in ADA activity, and acted in the maintenance of the cell integrity. In turn, the antioxidant activity of inorganic Se was reaffirmed. Hence, the results of this study paved the way to explore both Se compounds in the CNS. / O selênio (Se) é um oligoelemento essencial em vários processos biológicos. Possui propriedades antiinflamatórias, antioxidantes e desempenha um papel fundamental no desenvolvimento do cérebro. A adenosina deaminase (ADA, E.C. 3.5.4.4) é uma enzima chave no metabolismo das purinas, pois auxilia na regulação dos níveis intra e extracelulares de adenosina, um importante nucleosídeo que atua na neuromodulação dos sistemas nervoso e imune. O estresse oxidativo ocorre quando há desequilíbrio entre a produção de espécies reativas e sua desintoxicação através de sistemas que removem ou reparem os danos por elas causados. Nesse contexto, vários compostos de Se vêm sendo desenvolvidos e estudados, entre eles podemos citar o 3-metil-1-fenil-2-(fenilseleno)oct-2-en-1-um(C12H2HOSe),um organocalcogênio com uma cetona α, β- insaturada funcionando como um vinil calcogênio e o selenato de sódio (Na2SeO4), principal Se inorgânico encontrado em animais e plantas. Este estudo teve como objetivo comparar os efeitos do C12H2HOSe (Se orgânico) e Na2SeO4 (Se inorgânico) na viabilidade celular, parâmetros relacionados ao estresse oxidativo e atividade da ADA em fatias de córtex de ratos jovens. Os resultados demonstraram que apenas o Se orgânico provocou a diminuição na atividade da ADA nas concentrações de 1, 10 e 30μM nas fatias de córtex cerebral dos ratos testados. No entanto, esse resultado não tem relação com a oxidação de seus grupamentos tióis, já que esse composto não alterou os níveis de NP-SH e de LDH. Apesar de ambos os compostos não alteraram os níveis de lipoperoxidação, o Se orgânico apresentou capacidade de sequestrar radicais NO na maior concentração testada. Já o composto inorgânico de Se protegeu as fatias de córtex cerebral contra o dano induzido pelo nitroprussiato de sódio e aumentou os níveis de NP-SH. Os testes de viabilidade celular (LDH e MTT) sugerem a manutenção da integridade celular em fatias de córtex de ratos jovens quando expostos aos compostos de Se. Assim, nossos resultados sugerem que o Se orgânico apresenta propriedades imunomoduladoras por reduzir a atividade da ADA, além de atuar na manutenção da integridade celular. Já o Se inorgânico teve sua atividade antioxidante confirmada. Portanto, os resultados obtidos neste estudo destacam um caminho promissor a ser explorado por ambos os compostos no SNC.