O branqueamento de polpa quimiotermomecânica (CTMP) normalmente é realizado empregando peróxido de hidrogênio (H2O2) em meio alcalino. Esta etapa produz elevados volumes de efluentes, que por necessitarem de tratamento adequado, favorecem o aumento dos gastos no processo industrial. A utilização de dióxido de carbono (CO2) líquido em condições sub/supercríticas pode contribuir para a redução na quantidade de efluentes líquidos, gerados nas etapas de branqueamento, devido à volatilização do dióxido de carbono ao final da reação, minimizando gastos e possíveis impactos ambientais. O presente trabalho foi realizado visando melhorias na etapa de branqueamento de polpa CTMP de Eucalyptus, tendo por objetivo principal o estudo exploratório do comportamento da polpa, ao empregar soluções aquosas de H2O2, na presença de CO2 em estado sub/supercrítico, em pH ácido. Este sistema de reação foi denominado pela sigla P(SC/CO2-ácido). Foram estudados os efeitos das variáveis: pressão, temperatura, tempo de reação, consistência da polpa e porcentagem de H2O2 sobre a eficiência do branqueamento. Os resultados foram comparados com métodos convencionais de branqueamento, realizados em banho termostatizado, em pH alcalino. Verificou-se também o efeito da pressão, substituindo o fluido CO2 por N2 (nitrogênio) a 150 bar em condições sub/supercríticas, utilizando tanto pH alcalino (sistema P(SC/N2-alcalino)) quanto pH ácido (sistema P(SC/N2-ácido)). As condições mais adequadas ao branqueamento P(SC/CO2-ácido) foram: 16% de H2O2, 180 minutos, 20% de consistência, 70°C e 73 bar. Além disso, foi realizado um estudo com modelos de lignina para verificar a ocorrência de reação na presença de H2O2 e CO2 e quais produtos são obtidos nestas condições. O método de branqueamento convencional, desenvolvido em meio alcalino, possibilitou a obtenção de alvuras mais elevadas (80°GE) em relação ao método realizado em condições sub/supercríticas, na presença de CO2 (61°GE). Apesar disso, o branqueamento empregando o sistema P(SC/CO2-ácido) revelou resultados interessantes: possibilitou acréscimo no valor de alvura da polpa, sem causar degradação acentuada das fibras, mesmo em condições de elevadas pressões e concentração de H2O2; e permitiu redução no volume de água consumido, o que levou à produção de menor volume de efluentes líquidos. O método utilizando o sistema P(SC/N2-alcalino) apresentou valores de alvuras (79°GE) comparáveis ao método convencional. Os estudos empregando modelos de lignina apresentaram resultados que fornecem suporte para confirmar a ocorrência de oxidação. / The bleaching of chemithermomechanical pulp (CTMP) is usually performed using hydrogen peroxide (H2O2) in alkaline medium. This stage produces high quantity of effluent to be treated, increasing the costs of the industrial process. The usage of liquid carbon dioxide (CO2) under sub/supercritical conditions can help in reducing the amount of liquid effluents generated in the bleaching stages, due to the carbon dioxide volatilization at the end of the reaction, minimizing costs and possible environmental impacts. This work aimed at improving the bleaching stage of Eucalyptus CTMP, being the main objective the exploratory study of the pulp behavior, by using aqueous solutions of H2O2 in the presence of CO2 under sub/supercritical conditions in acid pH. This reaction system was named as P (SC/CO2-acid) symbol. It was studied the effects of the variables: pressure, temperature, pulp consistency and percentage of H2O2 on the bleaching efficiency. The results were compared with conventional bleaching carried out in polyethylene bags in a heated water bath in alkaline pH. It was also verified the pressure effects by replacing the use of CO2 by N2 at 150 bar in sub/supercritical conditions, in alkaline pH (P(SC/N2-alkaline) system) and acid pH (P(SC/N2-acid) system). The most appropriate P (SC/CO2-acid) bleaching conditions were: 16% H2O2, 180 minutes, 20% pulp consistency, 70°C and 73 bar. Furthermore, a study was conducted with lignin models to verify the occurrence of reaction with H2O2 and CO2, and the products obtained in these conditions. The cellulosic substrate, in general, showed a low deterioration, even considering the conditions of high pressures and peroxide concentrations. The conventional bleaching method, performed in alkaline medium, gave higher brightness (80°GE) than the method carried out under CO2 in sub/supercritical conditions (61°GE). However, the bleaching using the P(SC/CO2-acid) system showed interesting results: increasing of the pulp brightness, without causing severe degradation of the fibers, even in conditions of high pressure and peroxide concentration; and it reduced the volume of water consumed, leading to lower production of liquid effluents. The P(SC/N2-alkaline) method showed brightness values (79°GE) comparables with the conventional method. Studies using lignin models showed results that support the confirmation of occurrence of oxidation reactions.

O objetivo deste trabalho consistiu-se no desenvolvimento de um método para a produção de aerogéis de amido para a impregnação de óleo de café verde. Para atingir este objetivo foram estabelecidas três etapas: (1) desenvolvimento de um método de secagem supercrítica usando misturas de dióxido carbono supercrítico (CO2-sc) e etanol (EtOH); (2) fabricação de aerogéis na presença de CO2 e (3) impregnação supercrítica de extrato de óleo de café verde nos aerogéis de amido produzidos. Os aerogéis produzidos na primeira e segunda etapa foram caracterizados por adsorção-dessorção de nitrogênio a baixa temperatura (BET e BJH), microscopia eletrônica de varredura (MEV), e por difração de Raio-X para conhecer seu padrão cristalino e cristalinidade. A metodologia de secagem desenvolvida durante o presente trabalho permitiu obter resultados bastante positivos dado que os materiais (monólitos) exibiram áreas superficiais de 95 m2/g que estão de acordo com os melhores materiais descritos na literatura. Por outro lado, esta metodologia (200 bar e 40°C utilizando 2 ml/min de CO2 com 11% de etanol) permitiu uma redução significativa do tempo e secagem (de 24 h para 6 h). No que diz respeito à fabricação dos aerogéis na presença de CO2 foram testadas diferentes condições para melhorar as caraterísticas dos materiais anteriormente descritos. Neste caso, a estratégia passou pelo desenvolvimento de partículas de aerogel em vez de monólitos, avaliando o impacto da quantidade de amido no sol e da temperatura de gelatinização nas caraterísticas físico-químicas dos materiais. Os resultados demonstraram que os melhores materiais exibiram áreas superficiais de 185 m2/g, sendo obtidos com 10% de amido a 40° C. Por outro lado, verificou-se igualmente que o aumento da temperatura era responsável pela diminuição do domínio cristalino. No entanto, na presença de CO2 este efeito de diminuição não foi tão extenso como na sua ausência. O último ponto do presente trabalho consistiu na impregnação dos matérias obtidos de modo a avaliar a sua aplicabilidade como matriz de impregnação para moléculas de interesse alimentar. Neste estudo foram utilizados os monólitos obtidos na primeira etapa como matriz de impregnação de óleo de café verde em condições supercríticas (300 bar e 40°C). Os resultados obtidos demostraram uma eficiência de impregnação de 39 mg de óleo /100 mg de monólito em 12h. O presente trabalho demonstrou ser possível desenvolver uma nova metodologia de secagem de aerogéis sem etapa de troca de solvente e com uma redução apreciável do tempo de secagem. Por outro lado, foi possível obter partículas de aerogéis com caraterísticas bastante interessante para a impregnação de moléculas de interesse alimentar. Por fim este trabalho apresenta ótimas perspectivas para o desenvolvimento de um processo integrado para a fabricação de aerogéis e impregnação dos mesmos em CO2 supercrítico, demostrando boas perspectivas para o desenvolvimento de materiais biocompatíveis para aplicações nas indústrias alimentar, dermatológica ou mesmo farmacêutica. / The objective of this work was the development of a method for the production of starch aerogels for the impregnation of green coffee oil. To achieve this goal, three steps were established: (1) development of a supercritical drying method using mixtures of supercritical carbon dioxide (CO2-sc) and ethanol (EtOH); (2) fabrication of aerogels in the presence of CO2 and (3) supercritical impregnation of green coffee oil extract in the starch aerogels produced. The aerogels produced in the first and second stages were characterized by adsorptiondesorption of nitrogen at low temperature (BET and BJH), scanning electron microscopy (SEM), and by X-ray diffraction to know its crystalline pattern and crystallinity. The drying methodology developed during the present work allowed to obtain very positive results since the materials (monoliths) exhibited superficial areas of 95 m2/g that are in agreement with the best materials described in the literature. This methodology (200 bar and 40°C using 2 ml/min of CO2 with 11% of ethanol) allowed a significant reduction of the time and drying (from 24 h to 6 h). Regarding the manufacture of aerogels in the presence of CO2, different conditions were tested to improve the characteristics of the previously described materials. In this case, the strategy involved the development of aerogel particles instead of monoliths, evaluating the impact of the amount of starch in sol and the gelatinization temperature on the physical-chemical characteristics of the materials. The results showed that the best materials exhibited surface areas of 185 m2/g and were obtained with 10% starch at 40°C. On the other hand, it was also verified that the increase in temperature was responsible for the decrease of the crystalline domain. However, in the presence of CO2 this decrease effect was not as extensive as in its absence. The last point of the present work was the impregnation of the obtained materials in order to evaluate its applicability as impregnation matrix for molecules of alimentary interest. In this study, the monoliths obtained in the first stage were used as impregnation matrix of green coffee oil under supercritical conditions (300 bar and 40°C). The results showed an impregnation efficiency of 39 mg of oil/100 mg of monolith in 12 hours. The present work demonstrated that it is possible to develop a new drying methodology for aerogels without a solvent exchange step and with an appreciable reduction of the drying time. Likewise, it was possible to obtain particles of aerogels with very interesting characteristics for the impregnation of molecules of alimentary interest. Finally, this work leaves great prospects for the development of an integrated process for the manufacture of aerogels and their impregnation in supercritical CO2, demonstrating good prospects for the development of biocompatible materials for applications in the food, dermatological or even pharmaceutical industries.

O objetivo desta pesquisa foi analisar o potencial de produtos e subprodutos da castanha-do-brasil, focou-se primariamente em sua forma in natura, em seguida no óleo extraído desse fruto e seu respectivo subproduto convertido em farinha. Inicialmente apresenta-se uma breve revisão de literatura vislumbrando aspectos relevantes a investigações, com respeito aos potenciais dessas oleaginosas. Em seguida foca-se a avaliação microbiológica, de micotoxinas e a caracterização em macro e micronutrientes dessa amêndoa. Após isso, apresenta-se um estudo sobre as formas de extrações lipídicas, avaliando as características físico-químicas, colorimétricas e perfis de ácidos graxos dos óleos obtidos, analisando seu comportamento térmico, sua estabilidade oxidativa e o perfil espectroscópico, correlacionando as diferenças impostas ao material de acordo com o método de extração. Posteriormente, aborda-se o estudo do subproduto da extração lipídica e sua transformação em farinha, por meio de análises de composição física; físico-químicas; propriedades funcionais e tecnológicas; análises de minerais e a composição em aminoácidos. O estudo inicial confirmou a potencialidade da castanha-do-brasil nos mais diversos segmentos industriais e suas inúmeras possibilidades de pesquisas. Os dados relacionados à composição desse fruto coadunam com as pesquisas que relatam sua alta qualidade nutricional e funcional. Com relação à extração lipídica foi possível observar que a forma de extração com utilização de fluido supercrítico com dióxido de carbono (CO2) apresentou o melhor rendimento e manutenção da qualidade do material extraído. As comparações dos eventos termogravimétricos e diferenciais em diferentes atmosferas mostraram maior estabilidade térmica nos óleos extraídos com fluidos supercríticos (CO2). A avaliação acelerada da estabilidade oxidativa dos óleos via análise por Rancimat em comparação com o DSC evidenciam diferenças entre aos métodos de avaliação e entre as formas de extração dos óleos. A avaliação do subproduto pós-extração lipídica apresentou elevada qualidade nutricional e funcional, com destaque para o seu teor protéico e alta qualidade em aminoácidos sulfurados e de cadeia ramificada. Os resultados mostram o elevado potencial com base nas análises apresentadas dos produtos e subprodutos da castanha-do-brasil. / The objective of this research was to investigate the potential of products and by-products of Brazil nut focusing primarily on the in natura fruit, followed by the oil extracted from this fruit and the resulting by-product that is converted into flour. Firstly, a brief literature review of published relevant information on the potential of this oilseed is presented. Next, the microbiological evaluation for the presence of mycotoxins and the characterization of macro- and micronutrients of this kernel are performed. Then, a study on lipid extractions is presented evaluating the physicochemical and colorimetric characteristics and the fatty acid profiles of the oils obtained analyzing their thermal behavior, oxidative stability, and spectroscopic profile and correlating the differences in the materials according to the method of extraction. Lastly, the by-product obtained from the lipid extraction and processing into flour is evaluated through the analysis of physical composition and physicochemical, functional, and technological properties as well as the analysis of minerals and amino acid composition. The preliminary study confirmed the potential use of Brazil nut in many different industries and its many possibilities for research. The data obtained from the analysis of this fruit composition are consistent with those of studies reporting its high nutritional and functional quality. With regard to the extraction of lipids, it was observed that the extraction with supercritical carbon dioxide (CO2) showed the best performance maintaining the quality of the extracted material. The comparison of the thermogravimetric and differential events under different atmospheres showed higher thermal stability for the oils extracted with supercritical fluids (CO2). The evaluation of the accelerated oxidative stability of the oils by Rancimat analysis compared to DSC showed differences between the methods of evaluation and different types of oil extraction. The evaluation of the by-product obtained after the lipid extraction revealed high nutritional and functional quality, especially its high protein content and high levels of sulfur and branched chain amino acids. The results show the high potential of Brazil nut based on the analyses of its products and by-products.

Muitas drogas terapêuticas produzidas pela indústria farmacêutica são estruturas químicas isoladas de organismos encontrados na natureza ou moléculas baseadas nelas. Podem ser incluídas nesse grupo drogas isoladas de organismos marinhos, como corais, esponjas e algas marinhas, conhecidos como produtores de grandes quantidades de metabólitos secundários. Com base neste fato o presente estudo teve como objetivo realizar a prospecção de moléculas bioativas com propósito farmacológico, em extratos de algas marinhas vermelhas (Rhodophyta) e pardas (Heterokontophyta) coletadas no litoral brasileiro. A prospecção foi realizada por meio de avaliação de seus potenciais antioxidante, antibacteriano, antifúngico, anticancerígeno, e antiparasitário contra organismos causadores de leishmaniose e esquistossomose. Para as avaliações foram empregadas os extratos supercríticos de 5 espécies diferentes, sendo 2 pardas: Dictyota dichotoma e D. menstrualis e três vermelhas: Chondria littoralis, Spyridia hypnoides e Plocamium brasiliense. Os extratos foram avaliados quanto aos seus potenciais bioativos e os resultados mais promissores foram selecionados para as etapas seguintes do fracionamento. Em uma avaliação geral os extratos apresentaram bons resultados e representam uma potencial fonte de bioativos. Os extratos das espécies de D. dichotoma e D. menstrualis foram então submetidos a um procedimento de fracionamento bioguiado pela atividade esquistossomicida. Incorporou-se ainda um terceiro extrato de D. mertensii aos estudos e todas as etapas do fracionamento foram monitoradas por LC-MS. Comparando-se as massas detectadas em todas as frações que apresentaram atividade, para os 3 extratos, foi verificado que a substância de m/z 271,24 estava presente em todas elas, portanto os procedimentos de isolamento foram direcionados a esta molécula para a qual foi possível isolar 7 mg. Diferentemente do que era esperado a molécula quando avaliada isoladamente não apresentou atividade esquistossomicida, levando a hipótese de que a atividade seja decorrente de uma molécula diferente para cada espécie ou ainda que a mesma seja decorrente de uma interação com outras substâncias por um mecanismo de ação aditivo ou sinérgico. O trabalho avaliado de forma geral apresentou resultados promissores e representa um grande embasamento para servir como base para posteriores trabalho de fracionamento. / Several therapeutic drugs manufactured by the pharmaceutical industry are chemical structures isolated from organisms that are found in nature or molecules based on that. May be included at this group drugs isolated from marine organisms, like corals, sponges and seaweeds, known as great secondary metabolites producers. Based on this facts the objective of the present study is to perform a prospection study to achieve bioactive molecules with pharmaceutical purposes, on extracts made from red (Rhodophyta) and brown (Heterokontophyta) seaweed collected in the Brazilian shore. The prospection studies was performed by means of evaluation of the antioxidant, antibacterial, antifungal, anticancer and antiparasitic (against Leishmania and Schistosoma) potential. In the evaluation were tested the supercritical extracts of 5 different species, including 2 brown species: Dictyota dichotoma and D. menstrualis and 3 red species: Chondria littoralis, Spyridia hypnoides and Plocamium brasiliense. The extracts were evaluated by their potential bioactive compounds and the most promising results were selected for the following fractionation steps. Overall the extracts have shown good results and may be represent a potential source of bioactive molecules. The extracts of both D. dichotoma and D. menstrualis were submitted to a bioguided fractionation process by their antischistosomal activities. It was still included a third extract from D. mertensii to the studies and every step was monitored by LC-MS techniques. Comparing the detected mass for each active fraction, it was observed the presence of a substance with m/z 271,24 in all of the extracts, so the isolating procedures were directed to obtain that specific molecule, which was obtained in a biomass of 7 mg. Differently than expected the molecule when evaluated isolated do not show the antischistosomal activity, leading to the hypothesis that the activity was related to different molecules for each species or even the observed effect is resulted by an interaction mechanism with another substances by an additive or synergist mechanism. The overall evaluation of the whole work show some promising results and it represent a great support for future fractionation works.

Espécies do gênero Valeriana são tradicionalmente utilizadas para tratar ansiedade, irritabilidade e desordens de sono. A Organização Mundial da Saúde indica o uso de preparações farmacêuticas como alternativa aos benzodiazepínicos para tratamento da ansiedade e insônia. Entre as substâncias ativas presentes no gênero Valeriana destacam-se os óleos voláteis, valepotriatos, flavonóides e lignanas. Entretanto, estudos farmacológicos com produtos isolados são escassos. Espécies nativas de Valeriana, que ocorrem no Rio Grande do Sul, têm sido estudadas em relação a sua composição química, sendo a espécie Valeriana glechomifolia a que possui maior teor de valepotriatos. Neste estudo, diferentes métodos de extração de valepotriatos foram comparados e extratos enriquecidos em valepotriatos foram testados em modelos animais de sedação, ansiedade e depressão. Valepotriatos isolados foram submetidos a ensaios de ligação a receptores benzodiazepínico e serotonérgico (5HT1A) e ensaios de atividade da enzima Na+K+ATPase. A extração por fluido supercrítico com dióxido de carbono (SCCO2) foi realizada em temperatura constante de 40 oC e pressões variáveis (90, 120, 150 e 200 bar) e demonstrou maior teor de valepotriatos que os métodos de extração por maceração em ultrassom e maceração Entre as diferentes pressões de extração utilizadas no método de SCCO2, o maior teor de valepotriatos foi apresentado pela fração obtida na pressão de 90 bar. Todos os extratos mostraram o mesmo perfil qualitativo de valepotriatos. Flavonóides também foram obtidos através de maceração por ultrassom em metanol. A dose letal mediana dos valepotriatos obtidos por maceração por ultrassom foi de 42±3 mg/kg, i.p. Esta mesma solução extrativa, na dose de 10 mg/kg, v.o. (gavage), foi inefetiva no labirinto em cruz elevado e tempo de sono barbitúrico, sugerindo a ausência de propriedades ansiolíticas e hipnótico-sedativas. Resultados similares foram obtidos com a solução extrativa enriquecida em flavonóides. Valtrato, acevaltrato, 1-b-acevaltrato, diavaltrato e o flavonóide codificado como B6 não apresentaram ligação ao sítio benzodiazepínico do complexo receptor GABAA, nem ao receptor serotonérgico (5HT1A) viii na faixa de concentração de 1-100 μM. Os valepotriatos inibiram a atividade da enzima Na+K+-ATPase na faixa de concentração micromolar. A fração de valepotriatos obtida por SCCO2 (10 mg/kg, gavage) foi efetiva no teste da natação forçada, sem interferir na atividade locomotora espontânea, sugerindo uma atividade do tipo antidepressiva. Em conclusão, a extração por fluido supercrítico com dióxido de carbono mostrou-se eficiente para a obtenção de frações enriquecidas em valepotriatos e estas substâncias representam uma nova classe química com atividade inibitória não seletiva da enzima Na+K+ATPase, e com atividade do tipo antidepressiva. / Species of the genus Valeriana are traditionally used to treat anxiety, irritability and sleep disorders. The World Health Organization indicates pharmaceutical preparations of V. officinalis as an alternative to benzodiazepine drugs for treating anxiety and insomnia. Volatile oil, valepotriates, flavonoids and lignan have been suggested as active substances of the Valeriana genus. However pharmacological studies on isolated compounds are scarce. Species of Valeriana native to Rio Grande do Sul have been studied regarding their chemical composition being Valeriana glechomifolia the species with highest valepotriate’ contents. In this study different methods of extraction of valepotriates from aerial parts of V. glechomifolia were compared, and valepotriate’ enriched extracts were tested in mice models of sedation, anxiety and depression. Isolated valepotriates were submitted to binding to benzodiazepine and 5HT1A receptors, and assayed for the Na+K+ATPase inhibitory activity. The extraction by supercritical carbon dioxide (SCCO2) was carried out at 40 oC under 90, 120, 150 or 200 bar affording higher valepotriates contents than maceration with dichloromethane and ultrasound. The highest valepotriates yielding was obtained with SCCO2 (40 oC , 90 bar). All extracts presented the same qualitative valepotriate’ profile. Flavonoids were also obtained from methanol extracts. The median lethal dose of valepotriates obtained by maceration was determined as 42±3 mg/kg, i.p. This valepotriate’ enriched extract (10 mg/kg, p.o., gavage) was ineffective in the elevated plus maze and barbiturate sleeping time tests suggesting that it does not present anxiolitic or hypnotic-sedative properties. Similar results were obtained with flavonoids’ enriched extract. Valtrate, acevaltrate, 1-b-acevaltrate, diavaltrate and the flavonoid named B6 did not bind to benzodiazepine site of receptor GABAA complex neither to serotonergic receptor (5HT1A) at 1-100 μM. The valepotriates inhibited the Na+K+ATPase activity at micromolar concentration range. The valepotriates fraction obtained by SCCO2 (10 mg/kg, gavage) was effective in the forced swimming test without interfering with the spontaneous locomotor activity suggesting that it presents an antidepressant-like activity. In conclusion the extraction by supercritical carbon dioxide is valuable to obtain valepotriates enriched fractions; and valepotriates seem to represent new chemical entities with no selective inhibitory activity of Na+K+ATPase, as well as with antidepressant-like activity.

Muitas drogas terapêuticas produzidas pela indústria farmacêutica são estruturas químicas isoladas de organismos encontrados na natureza ou moléculas baseadas nelas. Podem ser incluídas nesse grupo drogas isoladas de organismos marinhos, como corais, esponjas e algas marinhas, conhecidos como produtores de grandes quantidades de metabólitos secundários. Com base neste fato o presente estudo teve como objetivo realizar a prospecção de moléculas bioativas com propósito farmacológico, em extratos de algas marinhas vermelhas (Rhodophyta) e pardas (Heterokontophyta) coletadas no litoral brasileiro. A prospecção foi realizada por meio de avaliação de seus potenciais antioxidante, antibacteriano, antifúngico, anticancerígeno, e antiparasitário contra organismos causadores de leishmaniose e esquistossomose. Para as avaliações foram empregadas os extratos supercríticos de 5 espécies diferentes, sendo 2 pardas: Dictyota dichotoma e D. menstrualis e três vermelhas: Chondria littoralis, Spyridia hypnoides e Plocamium brasiliense. Os extratos foram avaliados quanto aos seus potenciais bioativos e os resultados mais promissores foram selecionados para as etapas seguintes do fracionamento. Em uma avaliação geral os extratos apresentaram bons resultados e representam uma potencial fonte de bioativos. Os extratos das espécies de D. dichotoma e D. menstrualis foram então submetidos a um procedimento de fracionamento bioguiado pela atividade esquistossomicida. Incorporou-se ainda um terceiro extrato de D. mertensii aos estudos e todas as etapas do fracionamento foram monitoradas por LC-MS. Comparando-se as massas detectadas em todas as frações que apresentaram atividade, para os 3 extratos, foi verificado que a substância de m/z 271,24 estava presente em todas elas, portanto os procedimentos de isolamento foram direcionados a esta molécula para a qual foi possível isolar 7 mg. Diferentemente do que era esperado a molécula quando avaliada isoladamente não apresentou atividade esquistossomicida, levando a hipótese de que a atividade seja decorrente de uma molécula diferente para cada espécie ou ainda que a mesma seja decorrente de uma interação com outras substâncias por um mecanismo de ação aditivo ou sinérgico. O trabalho avaliado de forma geral apresentou resultados promissores e representa um grande embasamento para servir como base para posteriores trabalho de fracionamento. / Several therapeutic drugs manufactured by the pharmaceutical industry are chemical structures isolated from organisms that are found in nature or molecules based on that. May be included at this group drugs isolated from marine organisms, like corals, sponges and seaweeds, known as great secondary metabolites producers. Based on this facts the objective of the present study is to perform a prospection study to achieve bioactive molecules with pharmaceutical purposes, on extracts made from red (Rhodophyta) and brown (Heterokontophyta) seaweed collected in the Brazilian shore. The prospection studies was performed by means of evaluation of the antioxidant, antibacterial, antifungal, anticancer and antiparasitic (against Leishmania and Schistosoma) potential. In the evaluation were tested the supercritical extracts of 5 different species, including 2 brown species: Dictyota dichotoma and D. menstrualis and 3 red species: Chondria littoralis, Spyridia hypnoides and Plocamium brasiliense. The extracts were evaluated by their potential bioactive compounds and the most promising results were selected for the following fractionation steps. Overall the extracts have shown good results and may be represent a potential source of bioactive molecules. The extracts of both D. dichotoma and D. menstrualis were submitted to a bioguided fractionation process by their antischistosomal activities. It was still included a third extract from D. mertensii to the studies and every step was monitored by LC-MS techniques. Comparing the detected mass for each active fraction, it was observed the presence of a substance with m/z 271,24 in all of the extracts, so the isolating procedures were directed to obtain that specific molecule, which was obtained in a biomass of 7 mg. Differently than expected the molecule when evaluated isolated do not show the antischistosomal activity, leading to the hypothesis that the activity was related to different molecules for each species or even the observed effect is resulted by an interaction mechanism with another substances by an additive or synergist mechanism. The overall evaluation of the whole work show some promising results and it represent a great support for future fractionation works.

Este trabalho teve como objetivo a utilização da tecnologia que emprega CO2 em estado supercrítico para estudar a formação de micropartículas de óleos essenciais encapsulados em polissacarídeos. O referido tema tem caráter inovador e inédito, já que a tecnologia supercrítica tem sido utilizada na formação e impregnação de partículas, principalmente de solutos sólidos, mas não tem sido aplicada na encapsulação de óleos essenciais. Os processos estudados, RESS (Rápida Expansão de uma Solução Supercrítica) ou o PGSS (Partículas de Soluções ou Suspensões em Gás Saturado) envolvem baixas temperaturas, possibilitando a não degradação de compostos voláteis e termossensíveis, tornando-os mais estáveis. Foram utilizados nesta pesquisa, polímeros que são, normalmente, utilizados no processo convencional de \"aroma em pó\". Mesmo sendo insolúveis ou parcialmente solúveis em CO2 supercrítico houve o intuito de aproveitar estudos comprovados de estabilidade de óleos essenciais encapsulados nestes materiais e ainda manter o custo do produto já que polissacarídeos tem, relativamente, baixo valor comercial, quando comparado aos polímeros que são empregados nos estudos que usam estes processos. Ensaios preliminares foram realizados com diferentes polímeros: Amido modificado, dextrina, maltodextrina e Purity Gum Ultra®, (gentilmente cedidos pela Corn Products, atual Ingredion Incorporated, Mogi Guaçu, SP, BR) no intuito de selecionar o material de parede mais apropriado para a microencapsulação do óleo essencial, representado pelo limoneno. Os resultados preliminares comprovaram que houve impregnação e possível microencapsulação do limoneno, observados e constatados através de análises de microscopia (óptica, eletrônica e de fluorescência confocal a laser) especialmente para Purity Gum Ultra®, a qual apresentou comportamento desejável como estabilidade da dispersão preliminar e morfologia, em comparação com os outros polissacarídeos testados (dextrina, amido modificado e maltodextrina). Os ensaios subsequentes (dimensionamento das partículas, microscopia eletrônica de varredura, microscopia confocal na presença de fluoresceína, estabilidade térmica e quantificação do teor de limoneno microencapsulado) determinaram definitivamente a eficiência da Purity Gum Ultra® como polímero mais apropriado como agente encapsulante, e com isso foi demonstrada a eficiência da técnica proposta para esta finalidade. Ainda, a técnica de microencapsulação empregada (PGSS) apresentou valores significativos na retenção do limoneno com até 86% quando a suspensão foi preparada utilizando etanol (EtOH) e lecitina de soja como surfactante, sendo um relevante indicativo de que o processo de microencapsulação via PGSS proporcionou eficiente retenção do limoneno, além de apresentar outras vantagens sobre os processos de microencapsulação convencionais utilizados na indústria de alimentos. O processo de microencapsulação que utiliza CO2 supercrítico é considerado como \"tecnologia limpa\", aliado a este solvente ser considerado abundante, barato e ambientalmente seguro. Neste estudo constatou-se que, além do emprego de baixa temperatura no processo (50 - 60º C), não houve necessidade do emprego de água na suspensão. / This study aimed to use the technology that employs CO2 in supercritical state to study the formation of microparticles encapsulated essential oils in polysaccharides. The supercritical technology has been used in impregnating particles, mostly of solid solutes, but has not been applied to the encapsulation of essential oils. The studied processes RESS (Rapid Expansion of a Supercritical Solution) or PGSS (Particles Solutions or Suspensions in Saturated Gas) involving low temperatures, not allowing degradation of volatile and polymers that are normally used in the conventional process of \"aroma powder\" were used in this study. Even though it is insoluble or partially soluble in supercritical CO2 proven in order to take advantage of the stability studies of encapsulated essential oils in these materials and still keep the cost of the product as polysaccharides have relatively low value when compared to the polymers that are employed in studies using these processes. Preliminary tests were performed with different polymers : modified starch, dextrin, maltodextrin and Purity Gum Ultra ®, ( kindly provided by Corn Products, Current Ingredion Incorporated, Mogi, SP, BR ) in order to select the most appropriate material for wall microencapsulation of essential oil, represented by limonene. Preliminary results showed that there was possible impregnation and microencapsulation of limonene, observed and recorded through analysis of microscopy (optical, electron and confocal) especially for Purity Gum Ultra ®, which showed desirable behavior such as dispersion and stability of primary morphology compared to other polysaccharides tested (dextrin, modified starch and maltodextrin). Subsequent tests (particle sizing, scanning electron microscopy, confocal microscopy in the presence of fluorescein, thermic stability and quantification of the limonene content microencapsulated definitely determined the efficiency of Purity Gum Ultra ® as the most appropriate polymer as agent encapsulating and it has been demonstrated the efficiency of the proposed technique for this purpose. The technique employed for microencapsulation (PGSS) showed significant amounts of limonene retention of up to 86% when the suspension was prepared using ethanol (EtOH) and soy lecithin as surfactant. Being indicative of a material that microencapsulation by PGSS provided efficient retention of limonene, besides other advantages over conventional microencapsulation processes used in the food industry. The microencapsulation process that uses CO2 supercritical is considered \"clean technology \" due to the low toxicity of CO2 besides this solvent is considered abundant, inexpensive and environmentally safe. In this study it was found that, in addition to using low temperature process ( 50 - 60º C ), there was no need for the use of water in suspension.

Orientador: Javier Telis Romero / Coorientador: Alessandra Lopes de Oliveira / Banca: Rodrigo Corrêa Basso / Banca: Patricia de Carvalho Damy Benedetti / Banca: Marília Gonçalves Cattelan / Banca: Maria Angélica Marques Pedro / Resumo: Extração de óleo de sementes de laranja é uma alternativa ao descarte dos resíduos da indústria de processamento de suco, e métodos não convencionais são estudados para otimizar o processo em relação ao rendimento e minimizar os danos causados ao óleo em relação à temperatura e solventes utilizados. Devido aos diferentes mecanismos de extração do óleo, esse projeto propôs estudar o efeito do ultrassom de potência e a aplicação de fluido supercrítico na extração de óleos de sementes de laranja, determinando qual método apresentava melhor rendimento e melhor manutenção das características de bioatividade do extrato obtido. Na extração por ultrassom de potência (UP) foram avaliados os parâmetros tempo, potência e efeito do solvente e comparados com o rendimento obtido pela extração com fluido supercrítico (EFS). A caracterização das sementes de laranja apresentou valores dentro do esperado e próximo aos encontrados na literatura. Umidade da semente seca e tamanho de partícula encontraram-se dentro dos limites indicados para extração de óleos vegetais Os maiores rendimentos para a extração com ultrassom foram encontrados para o hexano, em tempo de 120 minutos e potência de 900 W, apresentando 36,74% de óleo e um rendimento de 0,96. Nos procedimentos de EFS verificou-se que o rendimento da extração aumentou com o aumento da pressão à temperatura constante, onde observou-se um comportamento típico para a EFS, em que o maior rendimento de extração se da na etapa de taxa constante,... / Abstract: Orange seed oil extraction is an alternative to waste disposal from the materials juice processing industry, and unconventional methods are studied to optimize the process in relation to yield and minimize the damage caused in relation to the temperature and the solvents used. Due to the different mechanisms of oil extraction, this project proposes to study the effect of ultrasound power and a supercritical fluid application in the extraction of orange seeds oils, determining which method presents better yield and better retains as bioactivity characteristics of the extract obtained. The ultrasound power extraction (UP) evaluated the time, power and effect of the solvent and compared with the yield obtained by supercritical fluid extraction (EFS). The characterization presented values within expected and close to those found in the literature. Dry seed moisture and available particle size within the limits indicated for extraction of vegetable oils. Greater yields for the extraction with ultrasound were found for the hexane, in time of 120 minutes and power of 900 W, yielding 36.74% of oil and a yield of 0.96. In the procedures of EFS it verifies As the extraction efficiency increases with increasing constant temperature pressure and the analysis of the behavior of the solute extraction curve over time, a typical behavior for EFS is observed as a function of the process variables, in which the higher yield is obtained in the constant rate step, yielding 34.98% oil in a yield ... / Doutor

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química, Florianópolis, 2011 / Made available in DSpace on 2012-10-25T16:20:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 297996.pdf: 1576005 bytes, checksum: 3e4e054382f9e219fa2d86a4fdafbb6b (MD5) / Após a transesterificação, o biodiesel precisa passar por uma etapa de purificação final para que o glicerol livre (GL) que o contamina mesmo após a decantação seja removido, dentre outros contaminantes. O método geralmente utilizado, a lavagem aquosa, possui desvantagens como a grande geração de efluentes líquidos e formação de emulsões. Assim, neste trabalho, estudou-se a purificação final de biodiesel etílico e metílico por adsorção. Três adsorventes alternativos foram avaliados: argila bentonita, diatomita A e diatomita B. A resina comercial Purolite® PD206 foi utilizada como padrão. Foram realizados experimentos de sorção em batelada, lavagem aquosa e sorção em fluxo contínuo. Nos ensaios de adsorção em batelada o comportamento dos dados cinéticos foi descrito pelo modelo de transferência de massa no filme e no poro. Os dados de equilíbrio foram modelados segundo as isotermas de Freundlich e Langmuir. A bentonita reduziu o GL do biodiesel etílico ao teor permitido pela ANP (0,02% em massa) em 10 minutos de adsorção, enquanto a diatomita A e a resina atingiram o mesmo teor em cerca de 60 minutos. A diatomita B não se mostrou adequada para esse fim, devido à sua menor área superficial. Verificou-se que a lavagem aquosa também remove o GL do biodiesel, mas a adsorção se mostrou como opção mais vantajosa devido ao menor tempo total necessário para a purificação. Nos ensaios de dessorção em batelada, etanol e metanol foram avaliados como solventes, sendo que o etanol foi selecionado para os experimentos posteriores por ser de procedência renovável e possuir menor toxicidade. Para a realização dos ensaios em fluxo contínuo, a bentonita e a diatomita A foram peletizadas por fixação na superfície de copolímero de etileno-acetato de vinila (EVA). Não houve diferença significativa entre os resultados obtidos para biodiesel metílico e etílico. A resina PD206 obteve os melhores desempenhos, seguida pela bentonita e pela diatomita A. Por fim, avaliou-se a regeneração da resina PD206 usando fluidos supercríticos (etanol + CO2, razão molar 1:3), verificando-se que esta é mais rápida e consome menos etanol do que a dessorção em condições atmosféricas. De modo geral, conclui-se que a purificação final de biodiesel por adsorção em bentonita e em diatomita A apresentou resultados promissores, de modo que estudos visando o aprimoramento da peletização desses adsorventes são relevantes.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Alimentos, Florianópolis, 2011 / Made available in DSpace on 2012-10-25T23:17:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 296786.pdf: 1619266 bytes, checksum: 4c4959b572f948a62f2ff59a3e260ce3 (MD5) / O Brasil é atualmente o maior produtor mundial de café, representando 30% do mercado, com um volume equivalente a soma dos outros seis países de maior produção. A grande produção e também o consumo de café levam a geração de uma enorme quantidade de resíduos. Devido à importância dos diferentes compostos presentes nos resíduos de café, a obtenção de extratos a partir dessas fontes seria uma alternativa de agregação de valor de valor a um subproduto agroindustrial tão abundante. Assim, o objetivo deste estudo foi a obtenção de extratos de casca e de borra de café, utilizando tecnologia supercrítica e métodos de extração a baixa pressão, a fim de avaliar o potencial antioxidante e a composição dos extratos, e ainda fazer a determinação dos parâmetros cinéticos do processo de ESC. Os extratos obtidos pelos métodos a baixa pressão (soxhlet e ultrassom) mostraram maiores rendimentos quando comparados à extração supercrítica. O potencial antioxidante foi avaliado pelos métodos DPPH, ABTS e Folin-Ciocalteau, sendo que os melhores potenciais antioxidantes foram verificados para os extratos de casca de café obtidos à baixa pressão. A quantificação e identificação dos extratos foram avaliadas por Cromatografia Líquida de Alta Eficiência (CLAE). Os principais compostos identificados foram cafeína e ácido clorogênico.