Orientador: Waldemar Gastoni Venturini Filho / Banca: Regina Marta Evangelista / Banca: Marta Helena Fillet Spoto / Resumo: O objetivo deste trabalho foi desenvolver bebida mista de extrato hidrossolúvel de soja e suco de amora, para atender aos interesses dos associados do Assentamento Rural Dandara, localizado no município de Promissão-SP. As matérias-primas foram soja (variedade BRS 213), amora (gênero Morus), pectina cítrica e açúcar. A bebida mista foi fabricada em diferentes proporções de extrato hidrossolúvel de soja e suco de amora (1:1; 1:1,5 e 1:2; respectivamente; m/m) e diferentes concentrações de sólidos solúveis (10, 12 e 14 °Brix). Os extratos hidrossolúveis de soja, os sucos de amora e as bebidas mistas foram analisadas quimicamente, além da quantificação dos valores energéticos. As bebidas mistas foram analisadas sensorialmente pelo teste de escala hedônica e seus resultados foram submetidos à análise de variância e posterior análise de regressão. As bebidas produzidas foram comparadas com bebidas similares comerciais. Todas as bebidas mistas produzidas apresentaram pH inferior a 4,5, sem adição de acidulantes. O tratamento térmico realizado foi suficiente para hidrolisar toda a sacarose, utilizada na correção do açúcar dessas bebidas. Essa correção do açúcar resultou na diminuição do teor de umidade, aumento no teor de carboidratos e valor energético das bebidas. Com relação às bebidas comerciais com soja e frutas, as bebidas mistas deste estudo, em média, foram mais ricas em todos os componentes da composição centesimal, particularmente em proteínas. Com relação às análises sensoriais, as diferentes proporções de extrato hidrossolúvel de soja e suco de amora interferiram no aroma e na aparência das bebidas produzidas, porém, não existiu uma relação direta entre essas proporções e a aceitabilidade desses atributos sensoriais. Já, a concentração de açúcar influenciou no atributo sabor e na preferência global... (Resumo completo clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The objective of this work was to develop a mixed drink of soymilk and mulberry juice, to serve the interests of the associated members of the Rural Settlement Dandara, located in Promissão-SP. The raw materials was soybeans (variety BRS 213), mulberry (genre Morus), citrus pectin and sugar. The mixed drink was made with different proportions of soymilk and mulberry juice (1:1, 1:1,5 and 1:2, respectively, m/m) and different concentrations of soluble solids (10, 12 and 14 °Brix). The soymilk, the mulberry juices and the mixed drinks were chemically analyzed, and the energy values was quantified too. The mixed drinks were analyzed by sensory evaluation, the test used was the hedonic scale and results were submitted to variance analysis and subsequent regression analysis. The beverages produced were compared with similar commercial beverages. All mixed drinks produced had pH below 4.5, without addition of acidifier. The thermic treatment performed was sufficient to hydrolyze all the sucrose of the sugar used in the correction of these drinks. This sugar correction resulted in reduction of moisture content, increase in content of carbohydrates and energy value. With regard of the commercial soy and fruit drinks, the mixed drink of this study, on average, were richer in all components of proximate composition, particularly in proteins. With regard to sensory evaluation, the different proportions of soymilk and mulberry juice interfered with the aroma attribute and the appearance attribute of beverages produced, however, there wasn't a direct relationship between these proportions and acceptability of sensory attributes. Nevertheless, the sugar concentration affected the taste attribute and the global preference. The preference of consumers, were both in taste and global preference, in the overall, were to the sweetest drink, with a direct relationship between sugar content and the... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:24:39Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2009-06-05Bitstream added on 2014-06-13T19:11:12Z : No. of bitstreams: 1 uliana_mr_me_botfca.pdf: 862979 bytes, checksum: 61cf494c921c1535b13624297f9c43bc (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / O objetivo deste trabalho foi desenvolver bebida mista de extrato hidrossolúvel de soja e suco de amora, para atender aos interesses dos associados do Assentamento Rural Dandara, localizado no município de Promissão-SP. As matérias-primas foram soja (variedade BRS 213), amora (gênero Morus), pectina cítrica e açúcar. A bebida mista foi fabricada em diferentes proporções de extrato hidrossolúvel de soja e suco de amora (1:1; 1:1,5 e 1:2; respectivamente; m/m) e diferentes concentrações de sólidos solúveis (10, 12 e 14 °Brix). Os extratos hidrossolúveis de soja, os sucos de amora e as bebidas mistas foram analisadas quimicamente, além da quantificação dos valores energéticos. As bebidas mistas foram analisadas sensorialmente pelo teste de escala hedônica e seus resultados foram submetidos à análise de variância e posterior análise de regressão. As bebidas produzidas foram comparadas com bebidas similares comerciais. Todas as bebidas mistas produzidas apresentaram pH inferior a 4,5, sem adição de acidulantes. O tratamento térmico realizado foi suficiente para hidrolisar toda a sacarose, utilizada na correção do açúcar dessas bebidas. Essa correção do açúcar resultou na diminuição do teor de umidade, aumento no teor de carboidratos e valor energético das bebidas. Com relação às bebidas comerciais com soja e frutas, as bebidas mistas deste estudo, em média, foram mais ricas em todos os componentes da composição centesimal, particularmente em proteínas. Com relação às análises sensoriais, as diferentes proporções de extrato hidrossolúvel de soja e suco de amora interferiram no aroma e na aparência das bebidas produzidas, porém, não existiu uma relação direta entre essas proporções e a aceitabilidade desses atributos sensoriais. Já, a concentração de açúcar influenciou no atributo sabor e na preferência global... / The objective of this work was to develop a mixed drink of soymilk and mulberry juice, to serve the interests of the associated members of the Rural Settlement Dandara, located in Promissão-SP. The raw materials was soybeans (variety BRS 213), mulberry (genre Morus), citrus pectin and sugar. The mixed drink was made with different proportions of soymilk and mulberry juice (1:1, 1:1,5 and 1:2, respectively, m/m) and different concentrations of soluble solids (10, 12 and 14 °Brix). The soymilk, the mulberry juices and the mixed drinks were chemically analyzed, and the energy values was quantified too. The mixed drinks were analyzed by sensory evaluation, the test used was the hedonic scale and results were submitted to variance analysis and subsequent regression analysis. The beverages produced were compared with similar commercial beverages. All mixed drinks produced had pH below 4.5, without addition of acidifier. The thermic treatment performed was sufficient to hydrolyze all the sucrose of the sugar used in the correction of these drinks. This sugar correction resulted in reduction of moisture content, increase in content of carbohydrates and energy value. With regard of the commercial soy and fruit drinks, the mixed drink of this study, on average, were richer in all components of proximate composition, particularly in proteins. With regard to sensory evaluation, the different proportions of soymilk and mulberry juice interfered with the aroma attribute and the appearance attribute of beverages produced, however, there wasn´t a direct relationship between these proportions and acceptability of sensory attributes. Nevertheless, the sugar concentration affected the taste attribute and the global preference. The preference of consumers, were both in taste and global preference, in the overall, were to the sweetest drink, with a direct relationship between sugar content and the... (Complete abstract click electronic access below)

Isoflavonas são substâncias fenólicas conhecidas por promoverem diversos efeitos benéficos à pele. Na soja, esses compostos são essencialmente encontrados nas formas glicosiladas. No entanto, as atividades biológicas são principalmente relacionadas com as suas formas agliconas. A presente tese teve como principal objetivo a obtenção de uma fração enriquecida em isoflavonas agliconas e a sua incorporação em formulações tópicas visando o aumento da retenção cutânea de tais compostos. Para tanto, foi realizada primeiramente a extração de soja em meio hidroetanólico seguida de processo clássico hidrolítico (hidrólise ácida) para obtenção das formas livres das isoflavonas. O extrato obtido foi avaliado por um método cromatográfico de ultraeficiência, o qual foi desenvolvido e validado para a determinação quantitativa das isoflavonas agliconas (IA), bem como para avaliação das principais impurezas furânicas formadas. O método mostrou-se específico, linear, preciso, robusto e exato para a quantificação das IA daidzeína, gliciteína e genisteína, e para a quantificação das impurezas hidroximetilfurfural (HMF) e etoximetilfurfural (EMF). Além disso, o método foi concomitantemente validado para a quantificação das IA em diferentes matrizes analíticas e bioanalíticas visando estudos de desenvolvimento de produtos tópicos e estudos de permeação/retenção cutânea. Devido à toxicidade relatada na literatura para o HMF, o presente estudo investigou in vitro o potencial genotóxico e mutagênico do EMF, principal impureza formada após degradação ácida dos açúcares presentes no extrato hidroetanólico de soja. O EMF apresentou potencial genotóxico em linhagem celular do tipo HepG2 nas concentrações próximas ao teor encontrado no extrato. Devido a isso, foi realizada uma investigação de métodos alternativos ao da hidrólise ácida visando à obtenção das IA da soja sem a presença de HMF e EMF, e facilitando, desta forma, os processos de purificação até uma fração enriquecida em IA. Para tanto, foram realizadas otimizações de processos hidrolíticos mais seletivos, tais como hidrólise enzimática com β-glicosidase e fermentação com Saccharomyces cerevisiae. Os processos foram primeiramente avaliados por desenho experimental de Plackett-Burman para determinação dos principais fatores que podem influenciar durante os bioprocessos hidrolíticos. Posteriormente, os métodos foram otimizados por meio de desenho experimental de Box-Behnken. Destaca-se que os processos foram realizados com um extrato equivalente ao extraído de 1,0 g de soja desengordurada. Para o método enzimático, as condições ótimas de processo compreenderam 838 unidades de β-glicosidase, em pH 6.0, durante 4,5 h à 37 ºC. Para o método fermentativo, as condições ótimas de processo hidrolítico compreenderam 1500 mg de fermento comercial contendo Saccharomyces cerevisiae, em pH 7.6, durante 24 h à 33 ºC. Os extratos foram avaliados quanto ao teor de IA, sempre realizando a sua comparação com um extrato não hidrolisado (controle negativo) e com um extrato hidrolisado pela via ácida (controle positivo). O teor de IA após hidrólise enzimática foi estatisticamente semelhante ao controle positivo. No entanto, o processo de fermentação não permitiu completa hidrólise das isoflavonas, sendo necessária a realização de um processo adicional de hidrólise ácida ao final do processo fermentativo. Todos os extratos hidrolisados, ou seja, os obtidos pelas vias ácida, enzimática, fermentativa, fermentativa+ácida, foram avaliados quanto à presença ou ausência de açúcares, compostos furânicos, triterpenos e saponinas. Além disso, todos passaram por processo de partição líquido-líquido com acetato de etila para obtenção de diferentes frações. A fração que apresentou maior pureza e que foi considerada a mais promissora para escalonamento de produção foi obtida após partição do extrato de soja hidrolisado pela via enzimática. Essa fração foi avaliada quanto ao seu potencial in vitro de proliferação de queratinócitos (HaCaT). Após 48 h de tratamento celular, os resultados demonstraram que a fração na concentração de 0,1 μg de IA/mL foi considerada não citotóxica para as células e apresentou promissora atividade proliferativa de queratinócitos. Desta forma, tal fração foi escolhida para ser incorporada em nanoemulsões visando uma futura aplicação tópica durante processos regenerativos de tecidos cutâneos. As formulações foram espessadas, ou não, até hidrogéis de ácido hialurônico. Por fim, foi realizada a avaliação da capacidade de permeação/retenção cutânea das IA a partir das formulações utilizando modelo experimental in vitro com pele de orelha suína. Tanto as nanoemulsões quanto os hidrogéis demonstraram ser promissores sistemas de liberação das IA na pele, aumentando sua retenção em camadas cutâneas consideradas importantes para exercerem seus efeitos benéficos. / Isoflavones are phenolic compounds that promote several benefic effects on the skin. In soybeans, these substances are present in different chemical conformations, mostly as glycoside conjugates. However, the beneficial activities are mainly credited to their aglycone forms. The main goal of this study was the production of an isoflavone aglycone-rich fraction to be incorportated into topical products intended to increase the skin retention of isoflavone aglycones (IA). For that, firstly it was performed a soybean extraction in a hydroethanolic media followed by a classical hydrolysis procedure (acid hydrolysis) to breakdown the conjugated forms until their respective aglycones. To analyze the obtained extract, an ultra-fast liquid chromatography method was developed and validated. The method showed to be specific, linear, precise, robust and accurate for quantification of daidzein, glycitein and genistein, as well as for hydroxymethylfurfural (HMF) and ethoxymethylfurfural (EMF), the main impurities present in the acid hydrolyzed extract. Besides, the method was concomitantly validated for determination of IA in different analytical and bioanalytical matrices during development of topical products and permeation/retention assays. Due to the well-documented toxicity of HMF, this study also investigated in vitro the genotoxic and mutagenic potential of EMF, a sugar degradation product formed after acid hydrolysis of soybean extract. EMF showed to be genotoxic for HepG2 cells at concentrations very close to those present in the extract. So, alternative hydrolysis methods were carried out aiming to obtain the IA from soybeans without the presence of HMF and EMF, and thus facilitating the processes of purification until new IA-rich fractions. For that, procedures with more selectivity properties were accomplished, such as enzymatic hydrolysis with β-glucosidase and fermentation with Saccharomyces cerevisiae. These methods were firstly evaluated by a Plackett-Burman design, to screen the main factors that could be influencing during the hydrolysis of isoflavones present in soybean extract. Further, the methods were optimized by Box-Behnken design. It is important to highpoint that the processes were always carried out with a sample corresponding to the extracted from 1.0 g of defatted soybeans. The highest IA content was achieved under the optimal conditions: enzymatic hydrolysis with 838 units of β-glucosidase, during 4.5 h at pH 6.0 and 37 ºC, or fermentative process with 1500 mg of commercial bakery yeast (Saccharomyces cerevisiae) during 24 h at pH 7.6 and 33 ºC. The extracts were investigated to evaluate the IA content, and the results were always compared with a non-hydrolyzed extract (negative control) and with an acid hydrolyzed extract (positive control). The IA amount after enzymatic hydrolysis was statistically similar than positive control. However, the fermentation did not hydrolyze completely the isoflavones, being necessary an additional acid hydrolysis at end of fermentative process. The extracts obtained by acid, enzymatic, fermentative and fermentative+acid processes were investigated to analyze the presence or absence of sugars, furanic compounds, triterpenes and saponins. Besides, all of them were partitioned with ethyl acetate to obtain IA-rich fractions. The most pure and easily achieved fraction was the one obtained from enzymatic hydrolyzed extract. This fraction was examined to explore its in vitro proliferation ability in keratinocytes cells (HaCaT). After 48 h of cellular treatment, the results showed that the fraction at 0,1 μg de IA/mL was considered non-cytotoxic for cells, and showed a promising proliferative activity. Therefore, this fraction was chosen to be incorporated in nanoemulsions viewing a future topic application during regenerative processes of skin. Moreover, the formulations were thickened, or not, until hyaluronic acid hydrogels. Lastly, it was performed the skin permeation/retention evaluation for IA from formulations using an in vitro experimental model with porcine ear skin. Both nanoemulsions and hydrogels were considered as promisor delivery systems for IA, increasing their retention in skin layers (epidermis and dermis).

Isoflavonas são substâncias fenólicas conhecidas por promoverem diversos efeitos benéficos à pele. Na soja, esses compostos são essencialmente encontrados nas formas glicosiladas. No entanto, as atividades biológicas são principalmente relacionadas com as suas formas agliconas. A presente tese teve como principal objetivo a obtenção de uma fração enriquecida em isoflavonas agliconas e a sua incorporação em formulações tópicas visando o aumento da retenção cutânea de tais compostos. Para tanto, foi realizada primeiramente a extração de soja em meio hidroetanólico seguida de processo clássico hidrolítico (hidrólise ácida) para obtenção das formas livres das isoflavonas. O extrato obtido foi avaliado por um método cromatográfico de ultraeficiência, o qual foi desenvolvido e validado para a determinação quantitativa das isoflavonas agliconas (IA), bem como para avaliação das principais impurezas furânicas formadas. O método mostrou-se específico, linear, preciso, robusto e exato para a quantificação das IA daidzeína, gliciteína e genisteína, e para a quantificação das impurezas hidroximetilfurfural (HMF) e etoximetilfurfural (EMF). Além disso, o método foi concomitantemente validado para a quantificação das IA em diferentes matrizes analíticas e bioanalíticas visando estudos de desenvolvimento de produtos tópicos e estudos de permeação/retenção cutânea. Devido à toxicidade relatada na literatura para o HMF, o presente estudo investigou in vitro o potencial genotóxico e mutagênico do EMF, principal impureza formada após degradação ácida dos açúcares presentes no extrato hidroetanólico de soja. O EMF apresentou potencial genotóxico em linhagem celular do tipo HepG2 nas concentrações próximas ao teor encontrado no extrato. Devido a isso, foi realizada uma investigação de métodos alternativos ao da hidrólise ácida visando à obtenção das IA da soja sem a presença de HMF e EMF, e facilitando, desta forma, os processos de purificação até uma fração enriquecida em IA. Para tanto, foram realizadas otimizações de processos hidrolíticos mais seletivos, tais como hidrólise enzimática com β-glicosidase e fermentação com Saccharomyces cerevisiae. Os processos foram primeiramente avaliados por desenho experimental de Plackett-Burman para determinação dos principais fatores que podem influenciar durante os bioprocessos hidrolíticos. Posteriormente, os métodos foram otimizados por meio de desenho experimental de Box-Behnken. Destaca-se que os processos foram realizados com um extrato equivalente ao extraído de 1,0 g de soja desengordurada. Para o método enzimático, as condições ótimas de processo compreenderam 838 unidades de β-glicosidase, em pH 6.0, durante 4,5 h à 37 ºC. Para o método fermentativo, as condições ótimas de processo hidrolítico compreenderam 1500 mg de fermento comercial contendo Saccharomyces cerevisiae, em pH 7.6, durante 24 h à 33 ºC. Os extratos foram avaliados quanto ao teor de IA, sempre realizando a sua comparação com um extrato não hidrolisado (controle negativo) e com um extrato hidrolisado pela via ácida (controle positivo). O teor de IA após hidrólise enzimática foi estatisticamente semelhante ao controle positivo. No entanto, o processo de fermentação não permitiu completa hidrólise das isoflavonas, sendo necessária a realização de um processo adicional de hidrólise ácida ao final do processo fermentativo. Todos os extratos hidrolisados, ou seja, os obtidos pelas vias ácida, enzimática, fermentativa, fermentativa+ácida, foram avaliados quanto à presença ou ausência de açúcares, compostos furânicos, triterpenos e saponinas. Além disso, todos passaram por processo de partição líquido-líquido com acetato de etila para obtenção de diferentes frações. A fração que apresentou maior pureza e que foi considerada a mais promissora para escalonamento de produção foi obtida após partição do extrato de soja hidrolisado pela via enzimática. Essa fração foi avaliada quanto ao seu potencial in vitro de proliferação de queratinócitos (HaCaT). Após 48 h de tratamento celular, os resultados demonstraram que a fração na concentração de 0,1 μg de IA/mL foi considerada não citotóxica para as células e apresentou promissora atividade proliferativa de queratinócitos. Desta forma, tal fração foi escolhida para ser incorporada em nanoemulsões visando uma futura aplicação tópica durante processos regenerativos de tecidos cutâneos. As formulações foram espessadas, ou não, até hidrogéis de ácido hialurônico. Por fim, foi realizada a avaliação da capacidade de permeação/retenção cutânea das IA a partir das formulações utilizando modelo experimental in vitro com pele de orelha suína. Tanto as nanoemulsões quanto os hidrogéis demonstraram ser promissores sistemas de liberação das IA na pele, aumentando sua retenção em camadas cutâneas consideradas importantes para exercerem seus efeitos benéficos. / Isoflavones are phenolic compounds that promote several benefic effects on the skin. In soybeans, these substances are present in different chemical conformations, mostly as glycoside conjugates. However, the beneficial activities are mainly credited to their aglycone forms. The main goal of this study was the production of an isoflavone aglycone-rich fraction to be incorportated into topical products intended to increase the skin retention of isoflavone aglycones (IA). For that, firstly it was performed a soybean extraction in a hydroethanolic media followed by a classical hydrolysis procedure (acid hydrolysis) to breakdown the conjugated forms until their respective aglycones. To analyze the obtained extract, an ultra-fast liquid chromatography method was developed and validated. The method showed to be specific, linear, precise, robust and accurate for quantification of daidzein, glycitein and genistein, as well as for hydroxymethylfurfural (HMF) and ethoxymethylfurfural (EMF), the main impurities present in the acid hydrolyzed extract. Besides, the method was concomitantly validated for determination of IA in different analytical and bioanalytical matrices during development of topical products and permeation/retention assays. Due to the well-documented toxicity of HMF, this study also investigated in vitro the genotoxic and mutagenic potential of EMF, a sugar degradation product formed after acid hydrolysis of soybean extract. EMF showed to be genotoxic for HepG2 cells at concentrations very close to those present in the extract. So, alternative hydrolysis methods were carried out aiming to obtain the IA from soybeans without the presence of HMF and EMF, and thus facilitating the processes of purification until new IA-rich fractions. For that, procedures with more selectivity properties were accomplished, such as enzymatic hydrolysis with β-glucosidase and fermentation with Saccharomyces cerevisiae. These methods were firstly evaluated by a Plackett-Burman design, to screen the main factors that could be influencing during the hydrolysis of isoflavones present in soybean extract. Further, the methods were optimized by Box-Behnken design. It is important to highpoint that the processes were always carried out with a sample corresponding to the extracted from 1.0 g of defatted soybeans. The highest IA content was achieved under the optimal conditions: enzymatic hydrolysis with 838 units of β-glucosidase, during 4.5 h at pH 6.0 and 37 ºC, or fermentative process with 1500 mg of commercial bakery yeast (Saccharomyces cerevisiae) during 24 h at pH 7.6 and 33 ºC. The extracts were investigated to evaluate the IA content, and the results were always compared with a non-hydrolyzed extract (negative control) and with an acid hydrolyzed extract (positive control). The IA amount after enzymatic hydrolysis was statistically similar than positive control. However, the fermentation did not hydrolyze completely the isoflavones, being necessary an additional acid hydrolysis at end of fermentative process. The extracts obtained by acid, enzymatic, fermentative and fermentative+acid processes were investigated to analyze the presence or absence of sugars, furanic compounds, triterpenes and saponins. Besides, all of them were partitioned with ethyl acetate to obtain IA-rich fractions. The most pure and easily achieved fraction was the one obtained from enzymatic hydrolyzed extract. This fraction was examined to explore its in vitro proliferation ability in keratinocytes cells (HaCaT). After 48 h of cellular treatment, the results showed that the fraction at 0,1 μg de IA/mL was considered non-cytotoxic for cells, and showed a promising proliferative activity. Therefore, this fraction was chosen to be incorporated in nanoemulsions viewing a future topic application during regenerative processes of skin. Moreover, the formulations were thickened, or not, until hyaluronic acid hydrogels. Lastly, it was performed the skin permeation/retention evaluation for IA from formulations using an in vitro experimental model with porcine ear skin. Both nanoemulsions and hydrogels were considered as promisor delivery systems for IA, increasing their retention in skin layers (epidermis and dermis).

Isoflavonas são substâncias fenólicas conhecidas por promoverem diversos efeitos benéficos à pele. Na soja, esses compostos são essencialmente encontrados nas formas glicosiladas. No entanto, as atividades biológicas são principalmente relacionadas com as suas formas agliconas. A presente tese teve como principal objetivo a obtenção de uma fração enriquecida em isoflavonas agliconas e a sua incorporação em formulações tópicas visando o aumento da retenção cutânea de tais compostos. Para tanto, foi realizada primeiramente a extração de soja em meio hidroetanólico seguida de processo clássico hidrolítico (hidrólise ácida) para obtenção das formas livres das isoflavonas. O extrato obtido foi avaliado por um método cromatográfico de ultraeficiência, o qual foi desenvolvido e validado para a determinação quantitativa das isoflavonas agliconas (IA), bem como para avaliação das principais impurezas furânicas formadas. O método mostrou-se específico, linear, preciso, robusto e exato para a quantificação das IA daidzeína, gliciteína e genisteína, e para a quantificação das impurezas hidroximetilfurfural (HMF) e etoximetilfurfural (EMF). Além disso, o método foi concomitantemente validado para a quantificação das IA em diferentes matrizes analíticas e bioanalíticas visando estudos de desenvolvimento de produtos tópicos e estudos de permeação/retenção cutânea. Devido à toxicidade relatada na literatura para o HMF, o presente estudo investigou in vitro o potencial genotóxico e mutagênico do EMF, principal impureza formada após degradação ácida dos açúcares presentes no extrato hidroetanólico de soja. O EMF apresentou potencial genotóxico em linhagem celular do tipo HepG2 nas concentrações próximas ao teor encontrado no extrato. Devido a isso, foi realizada uma investigação de métodos alternativos ao da hidrólise ácida visando à obtenção das IA da soja sem a presença de HMF e EMF, e facilitando, desta forma, os processos de purificação até uma fração enriquecida em IA. Para tanto, foram realizadas otimizações de processos hidrolíticos mais seletivos, tais como hidrólise enzimática com β-glicosidase e fermentação com Saccharomyces cerevisiae. Os processos foram primeiramente avaliados por desenho experimental de Plackett-Burman para determinação dos principais fatores que podem influenciar durante os bioprocessos hidrolíticos. Posteriormente, os métodos foram otimizados por meio de desenho experimental de Box-Behnken. Destaca-se que os processos foram realizados com um extrato equivalente ao extraído de 1,0 g de soja desengordurada. Para o método enzimático, as condições ótimas de processo compreenderam 838 unidades de β-glicosidase, em pH 6.0, durante 4,5 h à 37 ºC. Para o método fermentativo, as condições ótimas de processo hidrolítico compreenderam 1500 mg de fermento comercial contendo Saccharomyces cerevisiae, em pH 7.6, durante 24 h à 33 ºC. Os extratos foram avaliados quanto ao teor de IA, sempre realizando a sua comparação com um extrato não hidrolisado (controle negativo) e com um extrato hidrolisado pela via ácida (controle positivo). O teor de IA após hidrólise enzimática foi estatisticamente semelhante ao controle positivo. No entanto, o processo de fermentação não permitiu completa hidrólise das isoflavonas, sendo necessária a realização de um processo adicional de hidrólise ácida ao final do processo fermentativo. Todos os extratos hidrolisados, ou seja, os obtidos pelas vias ácida, enzimática, fermentativa, fermentativa+ácida, foram avaliados quanto à presença ou ausência de açúcares, compostos furânicos, triterpenos e saponinas. Além disso, todos passaram por processo de partição líquido-líquido com acetato de etila para obtenção de diferentes frações. A fração que apresentou maior pureza e que foi considerada a mais promissora para escalonamento de produção foi obtida após partição do extrato de soja hidrolisado pela via enzimática. Essa fração foi avaliada quanto ao seu potencial in vitro de proliferação de queratinócitos (HaCaT). Após 48 h de tratamento celular, os resultados demonstraram que a fração na concentração de 0,1 μg de IA/mL foi considerada não citotóxica para as células e apresentou promissora atividade proliferativa de queratinócitos. Desta forma, tal fração foi escolhida para ser incorporada em nanoemulsões visando uma futura aplicação tópica durante processos regenerativos de tecidos cutâneos. As formulações foram espessadas, ou não, até hidrogéis de ácido hialurônico. Por fim, foi realizada a avaliação da capacidade de permeação/retenção cutânea das IA a partir das formulações utilizando modelo experimental in vitro com pele de orelha suína. Tanto as nanoemulsões quanto os hidrogéis demonstraram ser promissores sistemas de liberação das IA na pele, aumentando sua retenção em camadas cutâneas consideradas importantes para exercerem seus efeitos benéficos. / Isoflavones are phenolic compounds that promote several benefic effects on the skin. In soybeans, these substances are present in different chemical conformations, mostly as glycoside conjugates. However, the beneficial activities are mainly credited to their aglycone forms. The main goal of this study was the production of an isoflavone aglycone-rich fraction to be incorportated into topical products intended to increase the skin retention of isoflavone aglycones (IA). For that, firstly it was performed a soybean extraction in a hydroethanolic media followed by a classical hydrolysis procedure (acid hydrolysis) to breakdown the conjugated forms until their respective aglycones. To analyze the obtained extract, an ultra-fast liquid chromatography method was developed and validated. The method showed to be specific, linear, precise, robust and accurate for quantification of daidzein, glycitein and genistein, as well as for hydroxymethylfurfural (HMF) and ethoxymethylfurfural (EMF), the main impurities present in the acid hydrolyzed extract. Besides, the method was concomitantly validated for determination of IA in different analytical and bioanalytical matrices during development of topical products and permeation/retention assays. Due to the well-documented toxicity of HMF, this study also investigated in vitro the genotoxic and mutagenic potential of EMF, a sugar degradation product formed after acid hydrolysis of soybean extract. EMF showed to be genotoxic for HepG2 cells at concentrations very close to those present in the extract. So, alternative hydrolysis methods were carried out aiming to obtain the IA from soybeans without the presence of HMF and EMF, and thus facilitating the processes of purification until new IA-rich fractions. For that, procedures with more selectivity properties were accomplished, such as enzymatic hydrolysis with β-glucosidase and fermentation with Saccharomyces cerevisiae. These methods were firstly evaluated by a Plackett-Burman design, to screen the main factors that could be influencing during the hydrolysis of isoflavones present in soybean extract. Further, the methods were optimized by Box-Behnken design. It is important to highpoint that the processes were always carried out with a sample corresponding to the extracted from 1.0 g of defatted soybeans. The highest IA content was achieved under the optimal conditions: enzymatic hydrolysis with 838 units of β-glucosidase, during 4.5 h at pH 6.0 and 37 ºC, or fermentative process with 1500 mg of commercial bakery yeast (Saccharomyces cerevisiae) during 24 h at pH 7.6 and 33 ºC. The extracts were investigated to evaluate the IA content, and the results were always compared with a non-hydrolyzed extract (negative control) and with an acid hydrolyzed extract (positive control). The IA amount after enzymatic hydrolysis was statistically similar than positive control. However, the fermentation did not hydrolyze completely the isoflavones, being necessary an additional acid hydrolysis at end of fermentative process. The extracts obtained by acid, enzymatic, fermentative and fermentative+acid processes were investigated to analyze the presence or absence of sugars, furanic compounds, triterpenes and saponins. Besides, all of them were partitioned with ethyl acetate to obtain IA-rich fractions. The most pure and easily achieved fraction was the one obtained from enzymatic hydrolyzed extract. This fraction was examined to explore its in vitro proliferation ability in keratinocytes cells (HaCaT). After 48 h of cellular treatment, the results showed that the fraction at 0,1 μg de IA/mL was considered non-cytotoxic for cells, and showed a promising proliferative activity. Therefore, this fraction was chosen to be incorporated in nanoemulsions viewing a future topic application during regenerative processes of skin. Moreover, the formulations were thickened, or not, until hyaluronic acid hydrogels. Lastly, it was performed the skin permeation/retention evaluation for IA from formulations using an in vitro experimental model with porcine ear skin. Both nanoemulsions and hydrogels were considered as promisor delivery systems for IA, increasing their retention in skin layers (epidermis and dermis).

Apesar de vários avanços no combate ao câncer, a incidência do câncer de pele tipo melanoma e a mortalidade relacionada a essa doença tem aumentado. Considerando-se que a radiação ultravioleta (UV) é o principal agente causador de diversos danos à pele, inclusive o câncer de pele, é de grande importância medir de forma adequada as propriedades fotoprotetoras dos filtros solares. Diante dos problemas provocados pelo uso de filtros solares, as pesquisas têm se voltado no sentido de encontrar produtos naturais com propriedades antioxidantes visto que já foi demonstrado que muitos desses agentes naturais possuem efeitos anticarcinogênico, e antimutagênico. Assim, um dos objetivos desse trabalho foi a avaliação de três formulações fotoprotetoras comerciais por meio de parâmetros bioquímicos não comumente utilizados, mas que refletem o efeito dessas formulações no sistema antioxidante natural da pele e também no processo inflamatório induzido pela radiação UV. Esses efeitos foram mensurados in vivo em camundongos sem pelos, utilizando-se como marcadores o antioxidante não enzimático glutationa reduzida (GSH), enzima antioxidante superóxido dismutase (SOD), a enzima mieloperoxidase (MPO) e as citocinas IL-1? e TNF-?. Outro importante objetivo desse estudo foi avaliar o efeito de um extrato de soja biotransformado (ESB) pelo fungo A. awamori em células de melanoma humano das linhagens 451LU e A375, altamente metastáticas, e estudar os mecanismos de ação pelos quais o extrato induz a morte celular por apoptose nestas células e também avaliar o potencial desse extrato para a prevenção e tratamento do câncer de pele. Os resultados mostraram que com relação ao processo inflamatório induzido pela radiação UVB, verificou-se que o FPS, apesar de avaliar somente o eritema, é um bom indicador do nível de proteção da pele, uma vez que todas as formulações apresentaram um potencial protetor contra o aumento da atividade da MPO e liberação das citocinas pró-inflamatórias IL-1? e TNF-?. No entanto, as formulações não forneceram proteção contra a depleção do antioxidante endógeno GSH e, apesar de possuírem mesmo FPS 15 essas formulações apresentaram diferentes níveis de proteção com relação à redução da atividade da enzima SOD induzida pela radiação UV. Os resultados referentes ao estudo do ESB mostraram que o tratamento das células de melanoma altamente invasivas com o extrato resultou em inibição do crescimento/viabiliade das células associado com a indução de apoptose. As análises revelaram que o ESB resultou em indução da clivagem de PARP e ativação das caspases-3, -7 e -8; aumento da expressão de TNF-R2 e da expressão de TRAIL e do receptor DR4. Além disso, o tratamento das células de melanoma com o extrato ESB aumentou a fosforilação e ativação de IKK, degradação de I?B? e translocação de p65/NF?B para o núcleo. Apesar de ser geralmente aceito que a ativação do NF-?B seja responsável pela resistência à apoptose, neste estudo foi demonstrado que a estimulação da via do NF-?B é necessária pela indução da apoptose mediada pelo extrato ESB. Finalmente, conclui-se que as formulações fotoprotetoras devem ser avaliadas de forma mais profunda, empregando-se diferentes métodos a fim de se garantir formulações mais eficazes tanto contra os danos induzidos tanto pela radiação UVB quanto pela radiação UVA. Além disso, esses estudos identificaram uma atividade anticâncer do extrato ESB que é altamente relevante para a quimioprevenção/quimioterapia contra o câncer de pele tipo melanoma. / Despite several advances in fighting cancer, the incidence of melanoma type skin cancer and the mortality related to this disease have increased. Considering that ultraviolet radiation (UV) is the main causative agent of various skin damages, including skin cancer, it is of great importance to adequately measure the photoprotective properties of sunscreens. Considering the problems caused by the use of sunscreens, researches have been focused towards finding natural products with antioxidant properties as it has been shown that many of these natural agents possess anticarcinogenic and antimutagenic effects. Thus, an objective of this study was to evaluate three marketed photoprotective formulations through biochemical parameters not commonly used, but which reflect the effect of these formulations on the skin\'s natural antioxidant system and also in the inflammatory process induced by UV radiation. These effects were measured in vivo in hairless mice, employing as markers reduced glutathione (GSH), a non-enzymatic antioxidant; superoxide dismutase (SOD), an antioxidant enzyme; myeloperoxidase (MPO) enzyme and IL-1? and TNF-? cytokines. Another important objective of this study was to evaluate the effect of a biotransformed soy extract (BSE) by the A. awamori fungus against 451LU and A375 human melanoma cell strains, highly metastatic, and to study the action mechanisms by which the extract induces cell death by apoptosis in these cells; in addition it was intended to evaluate the potential of this extract for the prevention and treatment of skin cancer. The results demonstrated that regarding the inflammatory process induced by UVB irradiation, it was found that the FPS, although only assessing the erythema, is a good indicator of the level of skin protection, since all formulations showed a protector potential against the increased MPO activity and the release of IL-1? and TNF-? pro-inflammatory cytokines. Nevertheless, the formulations did not provide protection against the depletion of the GSH endogenous antioxidant and, despite having the same nominal SPF (SPF=15), these formulations showed different levels of protection with respect to the reduction of SOD activity induced by UV radiation. The results of the BSE study demonstrated that the treatment of highly invasive melanoma cells with the extract resulted in the cell growth/viability inhibition associated with the induction of apoptosis. The analysis revealed that BSE resulted in induction of PARP cleavage and activation of caspase-3, -7 and -8, increased expression of TNF-R2 and expression of TRAIL and DR4 receptor. Furthermore, the treatment of melanoma cells with BSE extract increased phosphorylation and activation of IKK, degradation of I?B? and translocation of p65/NF?B to the nucleus. Although it is generally accepted that the activation of NF-kB is responsible for resistance to apoptosis, this study demonstrated that the stimulation of NF-?B is required for the induction of apoptosis mediated by BSE extract. Finally, it is concluded that the photoprotective formulations should be more deeply evaluated, using different methods in order to ensure more effective formulations against damages induced both by UVB radiation and UVA radiation. In addition, these studies identified an anticancer activity of the BSE extract that is highly relevant to chemoprevention/chemotherapy against melanoma type skin cancer.

Apesar de vários avanços no combate ao câncer, a incidência do câncer de pele tipo melanoma e a mortalidade relacionada a essa doença tem aumentado. Considerando-se que a radiação ultravioleta (UV) é o principal agente causador de diversos danos à pele, inclusive o câncer de pele, é de grande importância medir de forma adequada as propriedades fotoprotetoras dos filtros solares. Diante dos problemas provocados pelo uso de filtros solares, as pesquisas têm se voltado no sentido de encontrar produtos naturais com propriedades antioxidantes visto que já foi demonstrado que muitos desses agentes naturais possuem efeitos anticarcinogênico, e antimutagênico. Assim, um dos objetivos desse trabalho foi a avaliação de três formulações fotoprotetoras comerciais por meio de parâmetros bioquímicos não comumente utilizados, mas que refletem o efeito dessas formulações no sistema antioxidante natural da pele e também no processo inflamatório induzido pela radiação UV. Esses efeitos foram mensurados in vivo em camundongos sem pelos, utilizando-se como marcadores o antioxidante não enzimático glutationa reduzida (GSH), enzima antioxidante superóxido dismutase (SOD), a enzima mieloperoxidase (MPO) e as citocinas IL-1? e TNF-?. Outro importante objetivo desse estudo foi avaliar o efeito de um extrato de soja biotransformado (ESB) pelo fungo A. awamori em células de melanoma humano das linhagens 451LU e A375, altamente metastáticas, e estudar os mecanismos de ação pelos quais o extrato induz a morte celular por apoptose nestas células e também avaliar o potencial desse extrato para a prevenção e tratamento do câncer de pele. Os resultados mostraram que com relação ao processo inflamatório induzido pela radiação UVB, verificou-se que o FPS, apesar de avaliar somente o eritema, é um bom indicador do nível de proteção da pele, uma vez que todas as formulações apresentaram um potencial protetor contra o aumento da atividade da MPO e liberação das citocinas pró-inflamatórias IL-1? e TNF-?. No entanto, as formulações não forneceram proteção contra a depleção do antioxidante endógeno GSH e, apesar de possuírem mesmo FPS 15 essas formulações apresentaram diferentes níveis de proteção com relação à redução da atividade da enzima SOD induzida pela radiação UV. Os resultados referentes ao estudo do ESB mostraram que o tratamento das células de melanoma altamente invasivas com o extrato resultou em inibição do crescimento/viabiliade das células associado com a indução de apoptose. As análises revelaram que o ESB resultou em indução da clivagem de PARP e ativação das caspases-3, -7 e -8; aumento da expressão de TNF-R2 e da expressão de TRAIL e do receptor DR4. Além disso, o tratamento das células de melanoma com o extrato ESB aumentou a fosforilação e ativação de IKK, degradação de I?B? e translocação de p65/NF?B para o núcleo. Apesar de ser geralmente aceito que a ativação do NF-?B seja responsável pela resistência à apoptose, neste estudo foi demonstrado que a estimulação da via do NF-?B é necessária pela indução da apoptose mediada pelo extrato ESB. Finalmente, conclui-se que as formulações fotoprotetoras devem ser avaliadas de forma mais profunda, empregando-se diferentes métodos a fim de se garantir formulações mais eficazes tanto contra os danos induzidos tanto pela radiação UVB quanto pela radiação UVA. Além disso, esses estudos identificaram uma atividade anticâncer do extrato ESB que é altamente relevante para a quimioprevenção/quimioterapia contra o câncer de pele tipo melanoma. / Despite several advances in fighting cancer, the incidence of melanoma type skin cancer and the mortality related to this disease have increased. Considering that ultraviolet radiation (UV) is the main causative agent of various skin damages, including skin cancer, it is of great importance to adequately measure the photoprotective properties of sunscreens. Considering the problems caused by the use of sunscreens, researches have been focused towards finding natural products with antioxidant properties as it has been shown that many of these natural agents possess anticarcinogenic and antimutagenic effects. Thus, an objective of this study was to evaluate three marketed photoprotective formulations through biochemical parameters not commonly used, but which reflect the effect of these formulations on the skin\'s natural antioxidant system and also in the inflammatory process induced by UV radiation. These effects were measured in vivo in hairless mice, employing as markers reduced glutathione (GSH), a non-enzymatic antioxidant; superoxide dismutase (SOD), an antioxidant enzyme; myeloperoxidase (MPO) enzyme and IL-1? and TNF-? cytokines. Another important objective of this study was to evaluate the effect of a biotransformed soy extract (BSE) by the A. awamori fungus against 451LU and A375 human melanoma cell strains, highly metastatic, and to study the action mechanisms by which the extract induces cell death by apoptosis in these cells; in addition it was intended to evaluate the potential of this extract for the prevention and treatment of skin cancer. The results demonstrated that regarding the inflammatory process induced by UVB irradiation, it was found that the FPS, although only assessing the erythema, is a good indicator of the level of skin protection, since all formulations showed a protector potential against the increased MPO activity and the release of IL-1? and TNF-? pro-inflammatory cytokines. Nevertheless, the formulations did not provide protection against the depletion of the GSH endogenous antioxidant and, despite having the same nominal SPF (SPF=15), these formulations showed different levels of protection with respect to the reduction of SOD activity induced by UV radiation. The results of the BSE study demonstrated that the treatment of highly invasive melanoma cells with the extract resulted in the cell growth/viability inhibition associated with the induction of apoptosis. The analysis revealed that BSE resulted in induction of PARP cleavage and activation of caspase-3, -7 and -8, increased expression of TNF-R2 and expression of TRAIL and DR4 receptor. Furthermore, the treatment of melanoma cells with BSE extract increased phosphorylation and activation of IKK, degradation of I?B? and translocation of p65/NF?B to the nucleus. Although it is generally accepted that the activation of NF-kB is responsible for resistance to apoptosis, this study demonstrated that the stimulation of NF-?B is required for the induction of apoptosis mediated by BSE extract. Finally, it is concluded that the photoprotective formulations should be more deeply evaluated, using different methods in order to ensure more effective formulations against damages induced both by UVB radiation and UVA radiation. In addition, these studies identified an anticancer activity of the BSE extract that is highly relevant to chemoprevention/chemotherapy against melanoma type skin cancer.