Submitted by Rosivalda Pereira (mrs.pereira@ufma.br) on 2017-08-31T20:05:30Z No. of bitstreams: 1 Tese-AdrianaMaraAraujoLeal.pdf: 1605470 bytes, checksum: 5e809d0da87d46e2077716ab7023a4a6 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-08-31T20:05:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tese-AdrianaMaraAraujoLeal.pdf: 1605470 bytes, checksum: 5e809d0da87d46e2077716ab7023a4a6 (MD5) Previous issue date: 2016-02-29 / FAPEMA / Objectives: To evaluate the effect of airborne-particle abrasion with niobium phosphate bioglass (NbG) microparticles on the bond strength (µTBS) and longevity of an adhesive system to different dentin substrates. Methods and Materials: Caries-free molars were used in this study. The dentin surfaces were evaluated in three groups: (1) Control – Healthy Dentin; (2) Partial removal of carious tissue; (3) complete removal of carious tissue. Half the teeth in each group were submitted to airborne-particle abrasion with NbG microparticles (15s/1cm/5bar). After this, the adhesive Clearfil S3 was applied and composite buildups were constructed incrementally; and specimens were longitudinally sectioned to obtain bonded sticks (1.0 mm2) to be tested in tension (0.5 mm/min) immediately or after 6 months of storage in water. The fracture patterns were evaluated by stereomicroscope (40x) and then by scanning electron microscopy (SEM). The data were analyzed by the Kruskal-Wallis (post-hoc Dunn) and Mann-Whitney tests (α=0.05). Results: Healthy dentin showed the highest bond strength (µTBS). Airborne-particle abrasion with NbG increased the µTBS values in the complete caries removal group. The bond strength values in the 24-hr period were higher than those at 6 months. In the majority of the specimens the fracture mode was adhesive/ mixed. Conclusion: The authors concluded that airborne-particle abrasion on dentin with NbG particles increased the µTBS in the group in which carious dentin was completely removed. / Objetivo: Avaliar o efeito do jateamento de micropartículas de vidro niobofosfato (NbG) na resistência de união (RU) e na longevidade de um sistema adesivo em diferentes substratos dentinários. Dezoito molares extraídos livres de cárie foram usados. As superfícies de dentina foram avaliadas em três grupos: (1) Controle – Dentina Sadia; (2) Remoção parcial do tecido cariado; (3) Remoção total do tecido cariado. Metade dos dentes de cada grupo sofreu um jateamento com partículas de NbG (15s/1cm/5bar). Em seguida o adesivo Clearfil S3 Bond Plus foi aplicado e uma coroa de resina composta foi construída. Os dentes foram seccionados para obtenção dos espécimes (1,0 mm2) e submetidos ao teste de microtração (0,5 mm/min) imediatamente e após 6 meses de estocagem em água. Os padrões de fratura foram avaliados usando estereomicroscópio (40x) e levados ao microscópio eletrônico de varredura (SEM). Os dados foram analisados pelos testes Kruskal-Wallis (pos-hoc Dunn) e Mann-Whitney (α=0.05). Resultados: A dentina sadia apresentou os maiores valores de RU. O jateamento com NbG aumentou os valores de RU no grupo remoção total. Os valores de RU no período de 24h foram superiores ao de 6 meses. A maioria das fraturas dos espécimes foi adesiva/mista. Conclusão: Os autores concluíram que o jateamento à dentina com partículas NbG aumentou a RU no grupo onde a dentina cariada foi totalmente removida.

Submitted by Rosivalda Pereira (mrs.pereira@ufma.br) on 2017-09-21T17:41:19Z No. of bitstreams: 1 LuanaAlves.pdf: 1633592 bytes, checksum: 785a3f9aa7f3fc08d80023603f457b39 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-09-21T17:41:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 LuanaAlves.pdf: 1633592 bytes, checksum: 785a3f9aa7f3fc08d80023603f457b39 (MD5) Previous issue date: 2017-07-13 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Fundação de Amparo à Pesquisa e ao Desenvolvimento Científico e Tecnológico do Maranhão / Bioactive borate glass has presented superior results then bioactive silicate glasses, when compared its conversion rates in apatite and its potential of bioactivity. In this work, new Borate glasses with the basic 60B2O3 - 4P2O5 - 18Na2O – xCaF2 – (18-xCaO), com x = 0, 5 e 10 % wt were synthesized, and investigated the influence of CaF2 addition on bioactivity of samples in vitro, in a period of 28 days in a simulator of the body fluid (SBF). This bioactivity was investigated by means of X-ray diffraction (DRX), Raman Spectroscopy, FTIR and by the measure of pH. DRX measures, prior to immersion, presented wide bands, evidencing the amorphous structure of glasses. The results of density, thermal analysis, XRD, Raman and FTIR show that the addition of CaF2, until 10 % wt, did not cause significant changes in samples network structure. The thermal stability for all samples was calculated from DSC data and all presented values up to 120°C. The results of pH of SBF solution show increase from for 24 hours, which contributes to the dissolution of the outermost layer of the glass and the precipitation of apatite. In XRD data for 60B sample soaked in SBF for 7 days, there was formation of crystalline peaks, at 26° and 32° (2ϴ), in all measures. These peaks correspond to patterns of hydroxyapatite (HA). The XRD spectra in 60B5CaF and 60B10CaF, soaked in SBF for 7 days, presented peaks in 28°(2ϴ) corresponding to fluorapatite (FA), due to the presence of CaF2 in these glasses. Raman and FTIR measurements confirmed what was measured by XRD, showing characteristic peaks of HA and FA for all the samples. Results show that the prepared samples present potential for being used as biomaterials in biomedical applications, such as orthopedics, dentistry and tissue engineering. / Vidros boratos bioativos têm apresentado resultados superiores aos vidros silicatos bioativos, quando comparamos suas taxas de conversão em apatita e seu potencial de bioatividade. Neste trabalho sintetizamos novos vidros boratos com a composição básica 60B2O3 - 4P2O5 - 18Na2O – xCaF2 – (18-xCaO), com x = 0, 5 e 10 % em massa, e investigamos a influência da adição de CaF2 na bioatividade das amostras in vitro, em um período de 28 dias, em um simulador do fluído corporal (SBF). As medidas de DRX, antes da imersão, apresentaram bandas largas, comprovando a estrutura amorfa dos vidros. E verificou-se por meio das análises de Densidade, análise térmica, DRX, Raman e FTIR, que a adição de CaF2 até 10%, em massa, não provocou grandes mudanças estruturais na amostras. Por meio da calorimetria exploratória diferencial, determinamos a estabilidade térmica dos vidros que apresentaram valores acima de 120°C. A bioatividade foi investigada por meio das técnicas de difração de raios-X (DRX), espectroscopia Raman e FTIR, e pela medida do pH da solução SBF. Os resultados obtidos mostraram que, em 24h, houve um aumento no pH da solução SBF, o que contribui para a dissolução da camada mais externa do vidro e sua conversão em apatita. Nos difratogramas (DRX) para as amostras imersas por 7 dias, houve a formação de picos cristalinos, em 26° e 32° (2ϴ), em todas as amostras medidas. Esses picos correspondem aos padrões de hidroxiapatita. A presença de CaF2 na composição das amostras imersas por 7 dias apresentou picos em 28° (2ϴ) correspondendo a fluorapatita. A intensidade destes picos apresentou um aumento em função do tempo de imersão, durante todo período estudado. As medidas de Raman confirmaram os resultados do DRX, apresentando para todas as amostras espectros característicos da hidroxiapatita em 960 cm-1 . As amostras preparadas com CaF2 apresentaram picos em 965 cm-1 , que corresponde a fluorapatita. O FTIR confirmou os resultados apresentados no DRX e Raman, em que todas as amostras apresentaram um pico centrado em 1041 cm-1 para a hidroxiapatita e 1042 cm-1 característico para a fluorapatita. Os resultados demonstram que as amostras preparadas apresentam potencial para serem usados como biomateriais em aplicações biomédicas, como ortopedia, odontologia e engenharia de tecidos.

O crescente interesse científico relacionado ao estudo das propriedades dos grãos de arroz vermelho (Oryza glaberrima) e preto (Oryza sativa) está atrelado ao elevado teor nutricional desses grãos. Quando submetidos ao processo de beneficiamento, eles geram subprodutos, entre os quais a quirera e o farelo, ricos em amido e compostos fenólicos, respectivamente. Uma vez consideradas as diferenças varietais dos grãos e o potencial uso dos seus subprodutos, os objetivos deste trabalho foram, primeiramente, determinar a composição química e o perfil de compostos bioativos desses grãos e, sequencialmente, avaliar sua atividade antioxidante por meio da análise do efeito protetor de células SH- SY5Y. Posteriormente, esses grãos e seus subprodutos foram utilizados como material para o desenvolvimento de filmes biodegradáveis. A identificação e quantificação de compostos fenólicos foi avaliada em extratos da fração farelo de ambos os grãos, por ser essa a fração que contém sua maior concentração. Os resultados evidenciaram que o ácido ferúlico foi o principal composto fenólico encontrado em ambas as amostras. Enquanto no farelo de arroz preto a cianidina-3-glicosídeo foi a antocianina majoritária, no farelo de arroz vermelho foi identificada a presença de proantocianidinas Com relação à atividade antioxidante, o ensaio realizado em cultura de células SH-SY5Y, demonstrou que os extratos de ambos os farelos de arroz, nas duas concentrações testadas (10 and 50 μg/mL), apresentam um efeito protetor contra as espécies reativas geradas pelo H2O2 (ensaio DCFH-DA) e, esse resultado foi relacionado à presença de compostos bioativos, especialmente ácidos fenólicos e antocianinas. Devido às propriedades físico-químicas e antioxidantes, amido e farinha de arroz vermelho foram utilizados para o desenvolvimento de filmes biodegradáveis. Foram desenvolvidas formulações contendo diferentes proporções de farinha e amido (10:0, 9:1, 7:3, 5:5 e 0:10, p/p). A incorporação de amido nos filmes de farinha promoveu melhora das propriedades mecânicas e estruturais e, redução da permeabilidade ao vapor de água. Baseado na excelente atividade de sequestro do radical DPPH. e no menor custo de produção, a formulação 9:1 foi escolhida para ser aplicada na forma de sachê para análise da estabilidade de óleo de girassol armazenado sob condições de oxidação acelerada. Os resultados demonstraram que os filmes foram eficazes como embalagem protetora impedindo a formação de produtos de degradação primários (peróxidos e dienos conjugados) e secundários (trienos conjugados) durante o armazenamento. A partir dos resultados obtidos neste trabalho, fica evidenciada a possibilidade de utilização dos grãos de arroz vermelho e preto e seus subprodutos como matérias-primas promissoras para o desenvolvimento de embalagens biodegradáveis fonte de compostos antioxidantes. / The increase scientific interest related to the study of the properties of red (Oryza glaberrima) and black rice (Oryza sativa) grains is related to the high nutritional content of these grains. When submitted to the polishing process, they generate by-products, among them broken grains and bran, rich in starch and phenolic compounds, respectively. Once considered varietal differences of the grains, and the potential use of their by-products, the goals of this work were, firstly, to determine the chemical composition and the bioactive compounds profile of these grains and, sequentially evaluate their antioxidant activity by analyzing the protective effect of SH-SY5Y cells. Subsequently, these grains and their by-products were used as material for the development of biodegradable films. The identification and quantification of phenolic compounds was evaluated in extracts of the bran fraction of both grains, since this is the fraction that contains the highest concentration of them. The results showed that ferulic acid was the main phenolic compound found in both samples. While in the black rice bran cyanidin-3-glycoside was the major anthocyanin, in the red rice bran the presence of proanthocyanidins was identified. In relation to the antioxidant activity, the SHSY5Y cell culture assay showed that the extracts from both rice bran, at both concentrations tested (10 and 50 μg/ mL), had a protective effect against the reactive species generated by H2O2 (DCFH-DA assay) and this result was related to the presence of bioactive compounds, especially phenolic acids and anthocyanins. Due to the physicochemical and antioxidant properties, starch and red rice flour were used for the development of biodegradable films Formulations containing different ratios of flour and starch (10:0, 9:1, 7:3, 5:5 and 0:10, w/w) were developed. The incorporation of starch in the flour films promoted improved mechanical and structural properties, and reduced permeability to water vapor. Based on excellent scavenging activity of DPPH radical and lowest production cost, the 9: 1 formulation was chosen to be applied in the form of sachets to analyze the stability of sunflower oil stored under accelerated oxidation conditions. The results demonstrated that the films were effective as protective packaging preventing the formation of primary degradation products (peroxides and conjugated dienes) and secondary (conjugated trienes) during the storage. Based on the results obtained in this work, it was confirmed the possibility of using red and black rice grains and their by-products as promising raw materials for the development of biodegradable packaging source of antioxidant compounds.

O Brasil é o maior detentor de biodiversidade biológica do mundo, com um grande número de espécies botânicas, dentre essas, destaca-se a família Myrtaceae, a qual tem mais de 5.000 espécies, distribuídas principalmente no hemisfério Sul. Muitas espécies dessa família são nativas da Região Sul do Brasil. Os recursos de vegetais nativos podem ser excelentes fontes de alimentos, como as frutas nativas, que possuem um potencial econômico, entretanto ainda não são muito utilizadas. A exploração do potencial desses recursos nativos depende de um maior conhecimento das espécies e de seu uso pelos agricultores, indústria, comércio e a população urbana. A ingestão de frutas está abaixo do recomendando pela população brasileira e seu o consumo está associado à redução de riscos de diversas doenças crônicas não transmissíveis, por serem ricas em nutrientes e compostos bioativos. Uma das estratégias para aumentar a participação de frutas na dieta do brasileiro consiste na valorização das espécies frutíferas nativas subutilizadas em todas as cinco regiões do país. Neste sentido, este trabalho visa estudar sete espécies nativas da família Myrtaceae, produzidas na Região Sul do Brasil, que possuam potencialidade nutricional e econômica e que ainda são pouco utilizadas na dieta cotidiana. As frutas foram analisadas em relação as suas características físico-químicas, composição centesimal, teor vitaminas e minerais, atividade antioxidante, além da identificação e quantificação dos principais compostos bioativos No total 7 espécies, totalizando 21 amostras foram analisadas. Uma amostra de guabiroaba e duas amostras de pitanga tiveram a maior relação sólidos solúveis/acidez titulável. As fibras nessas espécies, se caracterizam como do tipo insolúvel, e entre as amostras analisadas, o araçá foi o que apresentou a maior concentração de fibras. Uma amostra de uvaia se destacou pelo teor minerais como ferro, cálcio e manganês. As três amostras de guabiroba apresentaram níveis de vitamina C elevados. Duas amostras de pitangas apresentaram o maior conteúdo de carotenoides totais e de licopeno, já a amostra 1 da uvaia apresentou o maior conteúdo de -caroteno. As jabuticabas além de apresentarem os maiores teores de antocianinas, sendo a delfinidina a majoritária, se destacaram também pela capacidade antioxidante, quando avaliada pelo radical ABTS. A fim de investigar os compostos fenólicos, foram escolhidas duas espécies para análise no espectrômetro de massas. Essas mesmas frutas também foram analisadas quanto a atividade antioxidante in vitro. O principal ácido fenólico identificado na goiaba serrana foi a catequina, na cereja-do-rio-grande foi a rutina. / Brazil is the largest holder of biological biodiversity in the world, with a large number of plant species, among these, there is the Myrtaceae family, which has more than 5,000 species, mainly distributed in the southern hemisphere. Many plants of this family are native in southern Brazil. Native plant resources are excellent sources of food, such the native fruits, which have an economic potential, but they are not yet widely used. Exploiting the potential of these native resources depends on a better understanding of the species and its use by farmers, industry, commerce and the urban population. The fruit intake is below the recommended by the Brazilian population and its consumption is associated with reduced risk of several chronic diseases, because they are rich in nutrients and bioactive compounds. One of the strategies to increase the participation of fruit in the Brazilian diet is the appreciation of native fruit species underutilized in all five regions of the country. Thus, this work aims to study seven native species of Myrtaceae family, produced in southern Brazil, which have nutritional and economic potential and that are still little used in everyday diet. The fruits will be analyzed for its physical and chemical characteristics, proximate composition, vitamin and mineral content, besides the identification and quantification of major bioactive compounds. In total 7 species, totaling 21 samples were analyzed Sample 3 of guabiroaba and samples 1 and 2 of the pitanga had the highest soluble solids / titratable acidity ratio. The fibers in these species are characterized as of the insoluble type, and among the analyzed samples, the Araçá was the one that presented the largest of fibers. Sample 3 of uvaia was distinguished by the mineral content of iron, calcium and manganese. The three samples of guabiroba presented high levels of vitamin C. Two samples of pitangas presented the highest content of total carotenoids and of lycopene, whereas sample 1 of uvaia had the highest content of -carotene. The jabuticabas showed not only the highest levels of anthocyanins, but also the antioxidant capacity when evaluated by the ABTS radical. In order to investigate the phenolic compounds, two species were chosen for analysis in the MS-MS mass spectrometer. These same fruits were also analyzed for antioxidant activity in vitro. The main phenolic acid identified in guava mountain was the catechin, in the cherry-of-rio-grande was the routine.

As embalagens ativas têm ganhado destaque no mercado mundial, pois possibilitam a interação do alimento com o material da embalagem, permitindo a incorporação de compostos ativos. Dentre os compostos ativos, o extrato etanólico de cúrcuma (EEC) tem chamado atenção, devido suas propriedades antioxidante, antimicrobiana, dentre outras. Assim, os objetivos deste trabalho foram desenvolvimento, caracterização e aplicação de filmes à base de gelatina aditivados com EEC. Os filmes foram produzidos pela técnica de casting (2 g de gelatina/100 g de solução filmogênica (SF), 30 g de sorbitol/100 g de gelatina) e o EEC foi incorporado na SF, nas concentrações de 0, 5, 50, 100, 150 e 200 g EEC/100 g de gelatina. Os filmes foram caracterizados em relação às propriedades mecânicas, conteúdo de água, matéria solúvel, permeabilidade ao vapor de água, parâmetros de cor, opacidade, brilho, microestrutura, espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier (FTIR), barreira UV/Vis, transparência, teor de curcumina, atividade antioxidante e atividade antimicrobiana. O filme com os melhores resultados para as propriedades mecânicas, barreira UV/Vis e atividade antioxidante foi utilizado para embalar noz macadâmia e, as propriedades da noz foram avaliadas em função do tempo de estocagem. A incorporação do EEC melhorou as propriedades mecânicas dos filmes, a tensão de ruptura aumentou de 27,7 MPa (filme controle) para 35,1 MPa (filme com 200 g de EEC/100 g de gelatina) e a elongação na ruptura aumentou de 22,3 % (filme controle) para 36,5 % (filme com 200 g de EEC/100 g de gelatina). O conteúdo de água não foi influenciado pela adição do EEC, porém a matéria solúvel reduziu em relação ao filme controle. A permeabilidade ao vapor de água também reduziu em média 24,1 % para os filmes aditivados. Os parâmetros de cor, opacidade e brilho foram afetados pela incorporação do EEC. As análises de microestrutura indicaram alterações na rugosidade da superfície e um aumento na rugosidade da estrutura interna, em função do aumento da concentração de EEC nos filmes. A análise de FTIR mostrou deslocame ntos dos picos associados às amidas A, I e II para os filmes aditivados. Os filmes com EEC apresentaram reduzida transmitância na região UV/Vis e aumento da transparência. O teor de curcumina aumentou linearmente (y=0,6115x+6,6629, R2=0,9817) com o aumento da concentração do extrato. A capacidade antioxidante aumentou em função do aumento da concentração do EEC e a atividade antimicrobiana (Staphylococcus aureus) foi verificada para concentrações acima de 5 g de EEC/100 g de gelatina. Assim, o filme com concentração de EEC de 200 g de EEC/100 g de gelatina foi utilizado para embalar noz macadâmia. Em relação ao conteúdo de água da noz macadâmia foram observadas diferenças significativas em função do tipo de filme utilizado (com e sem ad ição de EEC) nos primeiros 30 dias de estocagem. Entretanto, para a atividade de água não foram observadas diferenças. Após 60 dias a dureza da noz macadâmia embalada com o filme aditivado foi superior e as substâncias reativas (ácido tiobarbitúrico) fora m inferiores. Pode-se concluir que é possível a utilização desse sistema como embalagem ativa para a noz macadâmia. / Active packaging has been receiving growing attention in the world market because it allows interaction between food and packaging material, thus enabling the incorporation of active compounds. Among active compounds, curcuma ethanol extract (CEE) has been highlighted mainly because its antioxidant and antimicrobial properties. The objectives of this study were the development, characterization and application of gelatin-based films added with CEE. The films were produced by casting technique (2 g gelatin/100 g filmogenic solution (FS), 30 g sorbitol/100 g gelatin) and CEE was added to FS at 6 concentrations (0, 5, 50, 100, 150 and 200 g CEE/100 g gelatin). The films were characterized regarding mechanical properties, water content, soluble matter, water vapor permeability, color parameters, opacity, gloss, microstructure, Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), light transmission, transparency, curcumin content, antioxidant activity, and antimicrobial activity. The film with the best results concerning mechanical properties, light transmission and antioxidant activity was selected to package macadamia nut, whose properties were evaluated during the storage time. The addition of CEE improved mechanical properties of the films: tensile strength increased fro m 27.7 MPa (control film) to 35.1 MPa (film with 200 g CEE/100 g gelatin) and the elongation at break increased from 22.3 % (control film) to 36.5 % (film with 200 g CEE/100 g gelatin). Water content was not affected by the addition of CEE, however soluble matter reduced compared to control film. The water vapor permeability for added films also reduced on average 24.1 %. Color parameters, opacity and gloss were affected by the incorporation of CEE. Microstructure analysis indicated changes in surface roughness and increase in roughness regarding the internal structure due to the growing concentration of CEE in the films. FTIR analysis showed peaks displacements associated to amides A, I and II for the added films. Films added CEE showed reduced transmittance for the UV/Vis region and increased transparency. The curcumin content increased linearly (y=0.6115x+6.6629, R2=0.9817) with increasing extract concentration. The antioxidant capacity increased was improved with the increase of extract concentration and antimicrobial activity (Staphylococcus aureus) was verified at concentrations above 5g CEE/100g gelatin. Thus, the film with CEE concentration of 200 g CEE/100 g gelatin was used for macadamia nut packaging. Regarding water content in the macadamia nut, significant differences in the first 30 day of storage were found according to the film (with or without CEE). However, no significant difference concerning water activity was found. After 60 days of storage nuts packaged with added film had their hardness increased and lower reactive substances (thiobarbituric acid). It can be concluded that the utilization of this system as active packaging for macadamia nut is possible.

O território brasileiro possui uma grande diversidade de biomas, que apresentam uma extraordinária variedade de espécies de plantas, incluindo alguns frutos peculiares. Um dos biomas de maior destaque é a Mata Atlântica, que originalmente se estendia desde o Sul até o Nordeste da costa brasileira, mas atualmente apresenta pouca área da vegetação original, sendo reconhecido como um dos biomas mais degradados pela ação antropológica no mundo. Diante disso, objetivou-se avaliar os frutos de cambucá, jabuticaba e uvaia quanto aos parâmetros físicos, químicos e às propriedades funcionais. Foram realizadas análises físicas, químicas, compostos bioativos, como os flavonoides totais, vitamina C, compostos fenólicos, capacidade antioxidante, perfil dos compostos voláteis, composição centesimal e composição mineral. Os frutos de cambucá foram coletados em Campina do Monte Alegre e os frutos de jabuticaba e uvaia em Rio Claro, quando apresentaram-se aptos para o consumo, com coloração característica. Observou-se que os frutos de cambucá apresentam elevados teores de cinzas, proteínas, fibras e açúcares. Já frutos de jabuticaba \'Ponhema\' apresentam maior massa fresca, consequentemente maior rendimento de polpa e frutos mais firmes do que frutos de jabuticaba \'Pêndula\'. Já os frutos de jabuticaba \'Pêndula\' apresentam-se mais doces com menor acidez, resultando em maior ratio do que os frutos de jabuticaba \'Ponhema\'. Ambas as espécies possuem conteúdo relevante de vitamina C, antocianinas monoméricas totais, flavonoides totais, compostos fenólicos totais e elevada capacidade antioxidante, também apresentam elevados teores dos minerais P, K e Ca, lipídios, proteínas e fibras. Os frutos de uvaia, acessos \'Rugosa\' e \'Rugosa Doce\' apresentaram teores elevados de flavonóides totais, compostos fenólicos, vitamina C e boa capacidade antioxidante. As jabuticabas e as uvaias apresentaram terpenos, que podem ser benéficos quando incluídos na alimentação, como matéria-prima na indústria e/ou na área farmacêutica. De maneira geral, os frutos de cambucá, jabuticaba e uvaias apresentam caracteristicas funcionais interessantes. / The Brazilian territory presents a great diversity of biomes, that present an extraordinary variety of species of plants, including some peculiar fruits. One of the most important biomes is the Atlantic Forest, where it originally extended from the South to the Northeast of the Brazilian coast, but currently presents little area of the original vegetation, being recognized as one of the biomes more degraded by the anthropological action in the world. The objective was to evaluate the fruits of cambuca, jabuticaba and uvaia as the physical, chemical parameters and functional properties. Physical, chemical and bioactive compounds analysis, such as total flavonoids, vitamin C, phenolic compounds, antioxidant capacity, profile of volatile compounds, centesimal composition and mineral composition were performed. The fruits of cambuca were collected in Campina do Monte Alegre and the fruits of jabuticaba and uvaia in Rio Claro, when all were fit for consumption with the characteristic coloration. It was observed that the cambucá fruits present high levels of ashes, proteins, fibers and sugars. Fruits of \'Ponhema\' jabuticaba have a higher fresh mass, consequently higher pulp yield and firmer fruits than \'Péndula\' jabuticaba fruits. On the other hand, the fruits of jabuticaba \'Péndula\' are more sweet with less acidity, resulting in a higher ratio than the fruits of \'Ponhema\' jabuticaba. Both species has relevant content of vitamin C, total monomeric anthocyanins, total flavonoids, total phenolic compounds and high antioxidant capacity, as well as P, K and Ca minerals, lipids, proteins and fibers. The fruits of the \'Rugosa\' and \'Rugosa Doce\' acessions presented high levels of total flavonoids, phenolic compounds, vitamin C and greater antioxidant capacity. Jabuticabas and uvaias showed terpenes, which may be beneficial both when included in the food, as raw material in the industry or/and pharmaceutical area. Overall, the fruits of cambuca, jabuticabas and uvaia presented interesting functional features.

Peptídeos com ação inibitória da enzima conversora da angiotensina I (ECA) podem ser obtidos a partir de diversos alimentos e exercer efeito anti-hipertensivo. O cupuaçu (Theobroma grandiflorum S.), fruto nativo da Amazônia, possui sementes comestíveis contendo proteína de reserva similar à do cacau (Theobroma cacao L.), as quais parecem ser fonte de peptídeos inibidores da ECA. Desse modo, o objetivo deste trabalho foi investigar in vitro a ocorrência de peptídeos inibidores da ECA no hidrolisado proteico da semente de cupuaçu obtido por ação da Alcalase. O hidrolisado revelou o desaparecimento de proteínas entre 27 a 180 kDa, incluindo as globulinas, e o surgimento daquelas abaixo de 15 kDa após 2 h de hidrólise, indicando a formação de peptídeos menores. O ensaio de atividade utilizando o substrato Abz-FRK(Dnp)-P-OH revelou que o hidrolisado total promoveu 65% de inibição da ECA e esse pool peptídico foi fracionado em cinco frações (F1-F5) por cromatografia em fase reversa (RP-HPLC). Após a etapa de purificação, o monitoramento da inibição apontou, ao final, duas frações (3.2.8 e 3.4.10) com maior atividade inibitória. Oito peptídeos foram identificados por LC-MS/MS, sendo três deles já conhecidos como inibidores da ECA. Outros cinco novos peptídeos identificados (FLEK, GSGKHVSP, LDNK, MVVDKLF e MEKHS) foram sintetizados e tiveram sua ação inibitória validada por ensaios in vitro. O peptídeo GSGKHVSP apresentou a menor IC50 (3,11 µM) e Ki (0,74 µM), sendo um inibidor tipo misto quanto ao seu mecanismo de inibição revelado pelo gráfico de Lineweaver-Burk. Os resultados permitem concluir que o isolado proteico da semente de cupuaçu pode ser uma fonte para obtenção de peptídeos anti-hipertensivos, a despeito de serem necessárias investigações sobre a resistência desses peptídeos à digestão gastrointestinal e a eficácia da inibição in vivo. / Peptides with angiotensin I-converting enzyme (ACE) inhibitory activity may be obtained from several foods and cause antihypertensive effect. Cupuassu (Theobroma grandiflorum S.), a native fruit from Amazon, has edible seeds with a storage protein similar to that of cocoa (Theobroma cacao L.) which seems to have incrypted ACE inhibitor peptides. Thus, the aim of this project was to investigate the in vitro formation of ACE inhibitory peptides in protein hydrolysate from cupuassu seeds using Alcalase enzyme. The hydrolysate revealed the disappearance of proteins between 27 and 181 kDa after 2h hydrolysis, including the globulin, and the increase of those below 15 kDa, indicating the formation of peptides. The ACE inhibitory activity assays using the substrate Abz-FRK(Dnp)P-OH revealed the hydrolysate had 65% ACE inhibition and the pool of peptides was fractionated into five fractions (F1-F5) by reversed phase high-performance liquid chromatography (RP-HPLC). After the purification step, two fractions (3.2.8 e 3.4.10) exhibited the highest ACE-inhibitory activity. Eight peptides had been identified by LC-MS/MS and three of them were ACE inhibitors. The other newly identified peptides (FLEK, GSGKHVSP, LDNK, MVVDKLF and MEKHS) were synthesized and in vitro assayed for ACE inhibitory activity. The peptide GSGKHVSP had the lower IC50 (3.11 µM) and Ki (0.74 µM). Lineweaver-Burk plots suggest this peptide is a mixed-type inhibitor according to the inhibition mechanism. The results indicate that protein isolate from cupuassu seeds may be a good protein source of antihypertensive peptides and further investigation is needed in order to evaluate the resistance of these peptides to gastrointestinal digestion and the inhibitory activity in vivo.

Thesis (Ph.D. (Biochemistry)) --University of Limpopo, 2009 / Refer to document / National Research Foundation (NRF) and University of Limpopo

Cette étude porte sur le développement et la caractérisation d’un biomatériau d’ostéosynthèse bioactif, biorésorbable et présentant une tenue mécanique la plus élevée possible. Il a pour vocation de favoriser la repousse osseuse tout en remplaçant temporairement les fonctions mécaniques de l’os. Le matériau, élaboré à base d’un polyacide lactique et de verre bioactif, doit pouvoir être transformé par injection moulage de manière à obtenir des formes complexes de petites tailles telles que des vis, des ancres ou des plaques d’ostéosynthèse. Le bioverre permet au matériau de se lier facilement à l’os tandis que le polyacide lactique apporte des propriétés mécaniques essentielles pour des applications impliquant des contraintes et l’aptitude à la mise en oeuvre. Des biocomposites à base du bioverre 45S5 existent déjà mais leurs applications sont limitées du fait d’interactions bioverre/polymères partiellement incomprises qui provoquent une stabilité thermique très faible. Un contrôle systématique de la dégradation thermique des matériaux a permis d’établir la matrice polymère, le procédé d’élaboration composite et la granulométrie du bioverre optimaux pour l’obtention d’un composite de référence à base de 45S5. Par la suite, le suivi in vitro de composites élaborés à partir de nouveaux bioverres a permis de mieux comprendre l’influence de la composition des bio-verres ainsi que les interactions polymère/bioverre. Ces essais ont permis d’identifier une nouvelle formulation permettant d’allier bioactivité (formation d’hydroxyapatite au bout de 15 jours dans du SBF) et dégradation in vitro minimisée. Cette formulation a présenté des propriétés thermiques et rhéologiques similaires à celle du polymère permettant une mise en forme de petites pièces par injection moulage bien plus aisée qu’avec le composite 45S5. En outre, au bout de 4 mois d’immersion in vitro dans du PBS, les propriétés mécaniques en traction de ce matériau s’approchent de celles du polymère et sont largement supérieures à celles du composite à base de 45S5. / The elaboration and characterization of a bioresorbable and bioactive biomaterial with mechanical properties as high as possible for osteosynthesis applications is the purpose of this study. This biomaterial must promote bone healing while replacing temporarily its mechanical functions. It is made with a polylactic acid and a bioactive glass and it must be easy to process through plasturgy methods in order to obtain small complex shapes as screws, anchors or osteosynthesis plates. The bioactive glass enhances the bioactivity of the material allowing it to link with the bone and the polylactic acid brings good mechanical properties essential to the applications that imply stress support and process aptitude. Biocomposites elaborated with 45S5 bioactive glass already exist but their applications are limited because of poorly understood bioactive glass/polymer interactions implying a weak thermal stability. A systematic control of the thermal degradation of the materials allows to define the best polymer matrix, composite elaboration process and bioactive glass granulometry to obtain an optimized 45S5 composite which stands for reference composite. Then, the in vitro follow-up of composites made with new bioactive glasses enhances the comprehension of the influence of the composition of the bioac-tive glass as well as the polymer/bioactive glass interactions. Hence, a new optimal formulation was identified. This formulation showed bioactivity (hydroxyapatite formation after 15 days in SBF) and a minimized in vitro degradation. Moreover, it showed thermal and rheological properties similar to neat polymer’s, which allows the thermomanufacturing of small pieces easierly than with the 45S5 composite. Plus, after an in vitro degradation in PBS of 4 months, its tensile properties were close to polymers’ and largely superior to 45S5 composite’s.

De nombreux traitements de surface (sablage, attaques acides…) ont été mis au point sur les implants dentaires afin de favoriser leur ostéointégration. Par ailleurs, depuis plusieurs années des revêtements à base de phosphates de calcium sont également développés dans le même but.L’objectif principal de la thèse est de mettre au point un procédé de revêtement à basse température afin de déposer à la surface de l’implant en titane une couche mince de phosphate de calcium, de structure et de composition analogue au minéral osseux en vue de favoriser l’ostéointégration. Il est aussi souhaité que ce revêtement présente des propriétés antibactériennes afin de lutter contre les infections post-opératoires. Dans un premier temps, un traitement de surface de l’implant en titane composé d’une étape de sablage et d’une attaque acide a été développé. Il permet d’obtenir une rugosité moyenne de surface comprise entre 1,4 et1,8 µm ainsi qu’une texture microporeuse et une mouillabilité de surface améliorée. Puis, les procédés de revêtement d’électrodéposition et d’immersions successives ont été étudiés. L’étapede centrifugation implémentée dans le procédé d’immersions successives s’est révélée cruciale et un revêtement d’environ 2 µm d’épaisseur composé d’apatite biomimétique a été obtenu. La composition et l’épaisseur du revêtement élaboré par électrodéposition est fortement influencée par la durée du dépôt. Ainsi une durée d’électrodéposition de 1 mn menée à un potentiel de -1,6V/ECS permet d’obtenir un revêtement d’environ 1,5 µm d’épaisseur composé d’une couche de phosphate octocalcique et de cristaux de brushite. Un test de vissage/dévissage dans une mâchoire artificielle a démontré la tenue mécanique des revêtements obtenus selon les deux procédés. Enfin, des ions antibactériens tels que l’argent, le cuivre ou le zinc ont été incorporésaux revêtements. Il a été démontré que des taux importants d’incorporation allant jusqu’à 40 %molaire par rapport au calcium peuvent être atteints pour le cuivre et le zinc. Des tests biologiques permettant d’évaluer l’effet de ces revêtements sur l’activité biologique de cellules mésenchymateuses humaines ainsi que sur la formation d’un biofilm (modèle de péri-implantite)en vue de la prévention des infections post-opératoires ont conduit à des résultats prometteurs pour le développement de tels revêtements bioactifs. Ces travaux de thèse s’inscrivent dans le cadre du projet BIOACTISURF, soutenu par la Région Midi-Pyrénées, et réalisé en collaboration avec le Laboratoire de Génie Chimique (LGC) ainsi qu’un partenaire industriel / Numerous surface treatments have been developed in order to improve osseointegration of dentalimplants (sandblasting, acid etching…). Moreover, various strategies involving calcium phosphate coatings have emerged for the same target for a few decades. The main purpose of this work is todevelop a low temperature process allowing the deposition of a thin calcium phosphate layer at the titanium implant surface. The composition and structure of this calcium phosphate coating have to be close to the bone mineral to enable osseointegration improvement. Moreover, thecoating should have antibacterial properties in order to prevent post-operative infections. A surfacetreatment protocol composed of sandblasting and acid etching was firstly developed creating anaverage roughness of 1.4 – 1.8 µm with micropits and improved wettability. Secondly, two processes were studied to produce the calcium phosphate coating: the alternate soaking processand the electrodeposition. It was demonstrated that the centrifugation step implemented in thealternate soaking process is crucial and a coating of about 2 µm thick composed of biomimeticapatite was obtained. Among all the operating parameters of the electrodeposition process, time ofelectrodeposition has the major impact on the composition and the thickness of the coating. An electrodeposition of 1 mn at -1.6 V/SCE leads to a 1.5 µm thick coating composed of a layer ofoctacalcium phosphate and dicalcium phosphate dihydrate crystals. A screw/unscrew test demonstrated the mechanical stability of the coatings obtained by both processes. Finally,antibacterial ions such as silver, copper and zinc were incorporated in the coatings. Highincorporation rate up to 40 mol.% compared to calcium were determined for copper and zinc.Biological tests were conducted to qualify the effect of these coatings on the biological activity ofhuman mesenchymal cells and on the formation of a biofilm (peri-implantitis model) to preventpost-operative infections. They led to promising results for the development of such bioactivecoatings. This work is part of the BIOACTISURF project, supported by the Midi-Pyrénées Region,and carried out in collaboration with the Laboratory of Chemical Engineering (LGC) and an industrial partner