SABINO, Luiz Bruno de Sousa. Caracterização química e determinação da atividade antioxidante in vitro e in vivo de frações polissacarídicas extraídas a partir de subprodutos agroindustriais de frutas tropicais. 2015. 116 f. Dissertação (Mestrado em Ciência e Tecnologia de Alimentos) - Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2015. / Submitted by Jairo Viana (jairo@ufc.br) on 2017-09-04T23:16:24Z No. of bitstreams: 1 2015_dis_lbsousasabino.pdf: 2310765 bytes, checksum: 650e1934a046385145be8ee192f353fb (MD5) / Approved for entry into archive by Jairo Viana (jairo@ufc.br) on 2017-09-04T23:16:37Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2015_dis_lbsousasabino.pdf: 2310765 bytes, checksum: 650e1934a046385145be8ee192f353fb (MD5) / Made available in DSpace on 2017-09-04T23:16:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2015_dis_lbsousasabino.pdf: 2310765 bytes, checksum: 650e1934a046385145be8ee192f353fb (MD5) Previous issue date: 2015 / The aim of this work was to characterize the chemical structure and investigate the antioxidant activity in vitro and in vivo of polysaccharide fractions extracted from by-products of acerola, pineapple, cashew, mango and passion fruit processing. Using the exhaustive aqueous extraction, a greater mass yield was obtained for the polysaccharide fraction extracted of the mango by-product (20%) which was higher than that from the pineapple and acerola at 96 and 87%, respectively. The infrared spectra showed typical assignment of polysaccharides chemical groups such as OH (3000 - 3500 cm -1),CO (1034 cm-1), C-O-C (1150 cm-1) and H-C1 (1079, 929 and 858 cm-1). 13C-NMR signals at δ 170.6 and 100, present in all material, indicated the presence of uronic and galacturonic acid, respectively, showing the nature of such pectin. High molecular weight was assigned to the fraction obtained of mango by-product (1.54 x 10 6 g/mol) followed by passion fruit (3.69 x 10 5g / mol) and acerola, pineapple and cashew (~10 4g/ mol). The protein content ranged from 0.25 (pineapple) to 0.68% (cashew), agreeing with the evidenced by the infrared spectrum which is 1242 cm-1 for these molecules. Major total antioxidant activity and minor IC 50 were observed for the polysaccharide fraction of cashew (147 ± 4.1 μM Trolox/g and 0.03 mg/mL,respectively). The fractions obtained from acerola, pineapple, passion fruit (IC50 = 0,05 mg/mL) and mango (IC50= 0.33 mg/mL) also had low IC50, indicating the efficiency of these materials in the elimination of ABTS•+ radical in low concentrations. The MTT assay indicated that no toxicity of the polymeric fractions studied even when evaluated at concentrations of 100%. The total antioxidant activity in vivo showed that materials prevenient of acerola, pineapple and cashew were efficient (p <0.05) in maintaining the levels of GSH and MDA reduction in gastric tissue of rats stressed with ethanol 50%. The polysaccharides fractions of mango and passion fruit exhibited less satisfactory results in both antioxidants tests, which may be assigned to its high molecular weight and viscosity. Together, the results presented in this study, showed that the polysaccharide fractions extracted from byproducts studied had pectic nature in association with proteins, which highlighted, especially for those taken from the cherry, pineapple and cashew, effective antioxidant action in vitro and in vivo, suggesting their possible application as natural antioxidants. / O objetivo do presente trabalho foi caracterizar a estrutura química e investigar a atividade antioxidante in vitro e in vivo de frações polissacarídicas extraídas dos subprodutos do processamento da acerola, abacaxi, caju, manga e maracujá. Utilizando a extração aquosa exaustiva, um maior rendimento em massa foi obtido para a fração extraída do subproduto da manga (20%) que foi superior ao apresentado pela aquela proveniente do abacaxi e acerola em 96 e 87%, respectivamente. Os espectros de infravermelho apontaram atribuições de grupos químicos típicos de polissacarídeos, tais como OH (3000 - 3500 cm-1), CO (1034 cm-1), C-O-C (1150 cm-1) e C1-H (1079, 929 e 858 cm-1). Sinais de 13C-RMN em δ 100 e 170,6, presentes em todos os materiais, indicaram a presença de ácido galacturônico e urônico, respectivamente, evidenciando a natureza péctica dos mesmos. Maior massa molar foi atribuída para a fração obtida do subproduto da manga (1,54 x 10 6 g/mol) seguido do maracujá (3,69 x 10 5 g/mol), acerola, abacaxi e caju (~10 4 g/mol). O conteúdo de proteínas variou de 0,25 (abacaxi) a 0,68% (caju) concordando com o evidenciado pelo espectro de infravermelho que é 1242 cm-1 para estas moléculas. Maior atividade antioxidante total e menor IC50 foi verificada para a fração polissacarídica proveniente do caju (147 ± 4,1 μ Trolox/g e 0,03 mg/mL, respectivamente). As frações obtidas da acerola, abacaxi, maracujá (IC50 = 0,05 mg/mL) e manga (IC50 = 0,33 mg/mL) também apresentaram baixo IC50 indicando a eficiência desses materiais na eliminação dos radicais de ABTS•+ em baixas concentrações. O ensaio com o MTT indicou a não toxicidade das frações poliméricas estudadas mesmo quando avaliados em concentrações de 100%. A atividade antioxidante in vivo demonstrou que os materiais provenientes da acerola, abacaxi e caju foram eficientes (p < 0,05) na manutenção dos níveis de GSH e redução de MDA na mucosa gástrica de ratos estressados com etanol 50%. As frações polissacarídicas da manga e maracujá apresentaram os resultados menos satisfatórios nos dois testes antioxidantes, o que pode ser atribuído a sua elevada massa molar e viscosidade. Em conjunto, os resultados apresentados na presente pesquisa apontaram que as frações polissacarídicas extraídas dos subprodutos estudados apresentaram natureza péctica em associação com proteínas, sendo evidenciada principalmente para aquelas extraídas da acerola, abacaxi e caju, efetiva ação antioxidante in vitro e in vivo, sugerindo sua possível aplicação como antioxidantes naturais.

CoordenaÃÃo de AperfeÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / O objetivo do presente trabalho foi caracterizar a estrutura quÃmica e investigar a atividade antioxidante in vitro e in vivo de fraÃÃes polissacarÃdicas extraÃdas dos subprodutos do processamento da acerola, abacaxi, caju, manga e maracujÃ. Utilizando a extraÃÃo aquosa exaustiva, um maior rendimento em massa foi obtido para a fraÃÃo extraÃda do subproduto da manga (20%) que foi superior ao apresentado pela aquela proveniente do abacaxi e acerola em 96 e 87%, respectivamente. Os espectros de infravermelho apontaram atribuiÃÃes de grupos quÃmicos tÃpicos de polissacarÃdeos, tais como OH (3000 - 3500 cm-1), CO (1034 cm-1), C-O-C (1150 cm-1) e C1-H (1079, 929 e 858 cm-1). Sinais de 13C-RMN em &#948; 100 e 170,6, presentes em todos os materiais, indicaram a presenÃa de Ãcido galacturÃnico e urÃnico, respectivamente, evidenciando a natureza pÃctica dos mesmos. Maior massa molar foi atribuÃda para a fraÃÃo obtida do subproduto da manga (1,54 x 10 6 g/mol) seguido do maracujà (3,69 x 10 5 g/mol), acerola, abacaxi e caju (~10 4 g/mol). O conteÃdo de proteÃnas variou de 0,25 (abacaxi) a 0,68% (caju) concordando com o evidenciado pelo espectro de infravermelho que à 1242 cm-1 para estas molÃculas. Maior atividade antioxidante total e menor IC50 foi verificada para a fraÃÃo polissacarÃdica proveniente do caju (147  4,1 &#956; Trolox/g e 0,03 mg/mL, respectivamente). As fraÃÃes obtidas da acerola, abacaxi, maracujà (IC50 = 0,05 mg/mL) e manga (IC50 = 0,33 mg/mL) tambÃm apresentaram baixo IC50 indicando a eficiÃncia desses materiais na eliminaÃÃo dos radicais de ABTSâ+ em baixas concentraÃÃes. O ensaio com o MTT indicou a nÃo toxicidade das fraÃÃes polimÃricas estudadas mesmo quando avaliados em concentraÃÃes de 100%. A atividade antioxidante in vivo demonstrou que os materiais provenientes da acerola, abacaxi e caju foram eficientes (p < 0,05) na manutenÃÃo dos nÃveis de GSH e reduÃÃo de MDA na mucosa gÃstrica de ratos estressados com etanol 50%. As fraÃÃes polissacarÃdicas da manga e maracujà apresentaram os resultados menos satisfatÃrios nos dois testes antioxidantes, o que pode ser atribuÃdo a sua elevada massa molar e viscosidade. Em conjunto, os resultados apresentados na presente pesquisa apontaram que as fraÃÃes polissacarÃdicas extraÃdas dos subprodutos estudados apresentaram natureza pÃctica em associaÃÃo com proteÃnas, sendo evidenciada principalmente para aquelas extraÃdas da acerola, abacaxi e caju, efetiva aÃÃo antioxidante in vitro e in vivo, sugerindo sua possÃvel aplicaÃÃo como antioxidantes naturais. / The aim of this work was to characterize the chemical structure and investigate the antioxidant activity in vitro and in vivo of polysaccharide fractions extracted from by-products of acerola, pineapple, cashew, mango and passion fruit processing. Using the exhaustive aqueous extraction, a greater mass yield was obtained for the polysaccharide fraction extracted of the mango by-product (20%) which was higher than that from the pineapple and acerola at 96 and 87%, respectively. The infrared spectra showed typical assignment of polysaccharides chemical groups such as OH (3000 - 3500 cm -1),CO (1034 cm-1), C-O-C (1150 cm-1) and H-C1 (1079, 929 and 858 cm-1). 13C-NMR signals at &#948; 170.6 and 100, present in all material, indicated the presence of uronic and galacturonic acid, respectively, showing the nature of such pectin. High molecular weight was assigned to the fraction obtained of mango by-product (1.54 x 10 6 g/mol) followed by passion fruit (3.69 x 10 5g / mol) and acerola, pineapple and cashew (~10 4g/ mol). The protein content ranged from 0.25 (pineapple) to 0.68% (cashew), agreeing with the evidenced by the infrared spectrum which is 1242 cm-1 for these molecules. Major total antioxidant activity and minor IC 50 were observed for the polysaccharide fraction of cashew (147  4.1 &#956;M Trolox/g and 0.03 mg/mL,respectively). The fractions obtained from acerola, pineapple, passion fruit (IC50 = 0,05 mg/mL) and mango (IC50= 0.33 mg/mL) also had low IC50, indicating the efficiency of these materials in the elimination of ABTSâ+ radical in low concentrations. The MTT assay indicated that no toxicity of the polymeric fractions studied even when evaluated at concentrations of 100%. The total antioxidant activity in vivo showed that materials prevenient of acerola, pineapple and cashew were efficient (p <0.05) in maintaining the levels of GSH and MDA reduction in gastric tissue of rats stressed with ethanol 50%. The polysaccharides fractions of mango and passion fruit exhibited less satisfactory results in both antioxidants tests, which may be assigned to its high molecular weight and viscosity. Together, the results presented in this study, showed that the polysaccharide fractions extracted from byproducts studied had pectic nature in association with proteins, which highlighted, especially for those taken from the cherry, pineapple and cashew, effective antioxidant action in vitro and in vivo, suggesting their possible application as natural antioxidants.