Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2017-06-09T13:46:15Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 2059306 bytes, checksum: 949ea7e556954a5bfd98a4236cd5a706 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-09T13:46:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 2059306 bytes, checksum: 949ea7e556954a5bfd98a4236cd5a706 (MD5) Previous issue date: 2017-02-21 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Determinados peptídeos, após serem liberados da estrutura proteica, podem exercer funções fisiológicas benéficas no corpo humano. A literatura tem evidenciado a caseína como substrato para obtenção de peptídeos com diversas atividades biológicas. Dentre essas, a atividade anti-hipertensiva é uma das bioatividades mais investigadas. A hipertensão está relacionada a uma das principais causas de mortes por doenças cardiovasculares no mundo. O principal tratamento dessa patologia consiste na administração de fármacos. No entanto, efeitos colaterais decorrentes de longos períodos de tratamento indicam a necessidade de pesquisas para o emprego de compostos naturais capazes de auxiliar no controle da hipertensão com pouco ou nenhum efeito colateral. Diante do exposto, foi realizado um estudo bibliográfico com análise crítica das informações apresentadas na literatura, objetivando evidenciar aspectos relacionados à obtenção de peptídeos derivados de caseína com potencial anti-hipertensivo. Neste trabalho, foi observado que pesquisas sobre peptídeos bioativos representam uma área altamente promissora e o uso de peptídeos anti-hipertensivos na saúde humana é caracterizado por oportunidades e desafios. A obtenção e purificação industrial de compostos bioativos (rendimento), bem como a atuação dos mesmos nos tecidos-alvo (dosagem e viabilidade biológica), são assuntos que ainda necessitam ser mais explorados. No estudo experimental, foi proposto um protocolo diferenciado de separação do hidrolisado de caseína bovina sob condições otimizadas e identificou-se os peptídeos contidos nas frações cromatográficas obtidas. Os resultados confirmaram algumas características apresentadas na literatura em relação à alta atividade anti-hipertensiva de peptídeos e a estrutura dos mesmos. Além disso, foi possível evidenciar uma expressiva correlação entre a sequência tripeptídica da região C-terminal com a alta atividade biológica avaliada. / Certain peptides, after released from protein structure, can exert beneficial physiological functions in human body. Literature has been evidencing the casein as a substrate for obtaining peptides with several biological activities. Among these, antihypertensive activity is one of the most investigated bioactivities. Hypertension is related to one of the leading causes of cardiovascular disease deaths worldwide. The main treatment of this pathology is the administration of drugs. However, side effects resulting from long periods of treatment indicate the need for research for employment of natural compounds capable of assisting in the control of hypertension with little or no side effect. Based on the above exposed, it was carried out a bibliographic study with a critical analysis of information showed in the literature, aiming to evidence aspects related to the obtaining of peptides derived from casein with antihypertensive potential. In this study, it was observed that research on bioactive peptides represents a highly promising area and the use of antihypertensive peptides in human health is characterized by opportunities and challenges. The obtaining and industrial purification of bioactive compounds (yield), as well as their performance in the target tissues (dosage and bioavailability) are issues that still need to be further explored. In the experimental study, it was proposed a unusual protocol for the separation of bovine casein hydrolysate under optimized conditions and identified the peptides contained in the chromatographic fractions obtained. The results confirmed some characteristics presented in the literature regarding the high antihypertensive activity of peptides and their structure. In addition, it was possible to evidence an expressive correlation between the C-terminal tripeptide sequence and the high biological activity evaluated.

LEITE, Hugo de Brito. Aplicação de peptidases laticíferas para produção de queijo coalho vegetariano. 2016. 84 f. Dissertação (Mestrado em Bioquímica)-Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2016. / Submitted by Aline Mendes (alinemendes.ufc@gmail.com) on 2016-08-22T20:42:34Z No. of bitstreams: 1 2016_dis_hbleite.pdf: 2941503 bytes, checksum: b83be07efbcbd2c1388a3e3876a5a22a (MD5) / Approved for entry into archive by Jairo Viana (jairo@ufc.br) on 2016-08-23T18:27:15Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_dis_hbleite.pdf: 2941503 bytes, checksum: b83be07efbcbd2c1388a3e3876a5a22a (MD5) / Made available in DSpace on 2016-08-23T18:27:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_dis_hbleite.pdf: 2941503 bytes, checksum: b83be07efbcbd2c1388a3e3876a5a22a (MD5) Previous issue date: 2016 / Peptidases are enzymes capable of performing cleavage of peptide bonds of other proteins and peptides. These enzymes exhibit a broad spectrum of applications because they are used from the food industry to the leather and skin processing and drug formulation. Peptidases also have been used in the dairy industry for the cheese production. The coagulation of milk caseins is the main step in the production of the cheese curds. Rennet or renin are consist of chymosin and when added to the milk they cause the first step of forming cheese, the coagulation. Due to restrictions of food intake using animal rennet because of eating habits (vegetarianism) or religious reasons (Judaism and Islamism) the search for coagulating enzymes alternatives to rennet has intensified. The present work aimed to evaluate the caseinolytic and coagulant activities of the milk of five different latex protein extracts for the production of cheese. The latex fractions obtained were dissolved in Tris-HCl 50 mM pH 6.5 buffer and submitted to total proteolytic activity assays with different activators, milk coagulation, total casein hydrolysis, and of κ-casein over time by SDS-PAGE on 15% polyacrylamide gels, establishing a protocol for cheese curd production and detecting peptidases after the production of cheese. Only the fractions of C. procera, C. grandiflora, and C. papaya showed proteolytic activity and milk coagulation activity. These peptidases were activated by DTT and L-cysteine. The milk coagulation time by latex peptidases is dose dependent with 60 µg being the optimum amount to coagulate 2 mL of milk. C. procera and C. grandiflora showed specific activity of milk coagulation close to the commercial rennet of animal origin. High concentrations of NaCl and CaCl2 did not affect the proteolytic activity and coagulation of milk. However, the pre-incubation of these samples at 75º C for 10 minutes completely eliminated their activities. Both proteolytic fractions proved to be capable of hydrolyzing κ-casein and producing peptides of 16 KDa similarly the commercial rennet. The cheeses generated by the latex peptidases had nice flavor, firm texture, scent and yield similar to cheeses produced with commercial chymosin. Also, no proteolytic activity was detected after the production of cheese. This way, the peptidases from C. procera and C. grandiflora can be used as an alternative to chymosin in the production of cheese curds. / Peptidases são enzimas capazes de realizar a clivagem de ligações peptídicas de outras proteínas e peptídeos. Essas enzimas apresentam um amplo espectro de aplicações, pois são utilizadas desde a indústria alimentícia até mesmo no processamento de couro e pele e formulações de medicamentos. Peptidases também têm sido utilizadas na indústria de laticínios para a produção de queijos. A coagulação das caseínas do leite é a principal etapa na produção de queijos do tipo coalho. O coalho ou renina é composto por quimosina e quando adicionado ao leite produz a primeira etapa de formação do queijo, a coagulação. Devido a restrições de consumo de alimentos que utilizem o coalho animal por razões de hábitos alimentares (vegetarianismo) ou por razões religiosas (judaísmo e islamismo) a busca por enzimas coagulantes alternativas à quimosina tem intensificado. O presente trabalho objetivou avaliar as atividades caseinolítica e coagulante do leite de cinco diferentes extratos de proteínas laticíferas para a produção de queijo. As frações laticíferas obtidas foram dissolvidas em tampão Tris-HCl 50 mM pH 6,5 e submetidas aos seguintes ensaios: atividade proteolítica total, atividade proteolítica com diferentes ativadores, atividade de coagulação do leite, avaliação da hidrólise da caseína total por SDS-PAGE e avaliação da κ-caseína ao longo do tempo através de SDS-PAGE em géis de poliacrilamida 15%, estabelecimento de um protocolo de produção do queijo tipo coalho e detecção de peptidases após a produção do queijo. Somente as frações de C. procera, C. grandiflora e C. papaya exibiram atividade proteolítica e atividade coagulação do leite, estas peptidases foram ativadas por DTT e L-cisteína. O tempo de coagulação do leite pelas peptidases laticíferas foi dose-dependente, sendo 60 µg a quantidade ideal para coagular 2 mL de leite. C. procera e C. grandiflora apresentaram atividade específica de coagulação do leite idênticas ao coalho comercial de origem animal. Altas concentrações de NaCl e CaCl2 não afetaram a atividade proteolítica e de coagulação do leite. Entretanto, a pré-incubação dessas amostras a 75º C por 10 minutos eliminou completamente suas atividades. Ambas as frações proteolítica demonstraram-se capazes de hidrolisar a κ-caseína e produzir peptídeos de 16 KDa de maneira idêntica ao coalho comercial. Os queijos gerados com as peptidases laticíferas apresentaram sabor agradável, textura firme, aroma e rendimento similares aos queijos produzidos com a quimosina comercial. Também não foi detectada atividade proteolítica após a produção do queijo. Dessa forma, as peptidases de C. procera e C. grandiflora podem ser utilizadas como alternativa a quimosina na produção de queijo coalho.

O leite instável não ácido (LINA) caracteriza-se pela perda da estabilidade da caseína ao teste do etanol, sem apresentar acidez acima de 18 °D. Este tipo de leite não é transportado para a indústria devido à subjetividade e imprecisão do teste do etanol, o qual não diferencia os tipos de leite, sendo eles: leite normal, LINA e o leite ácido. Este trabalho teve como objetivo contribuir para a compreensão dos fenômenos físico-químicos envolvidos na estabilidade e instabilidade das micelas de caseína em LINA e leite estável bovino e, desenvolver testes alternativos para a identificação e diferenciação de leite estável, ácido e LINA. Para este estudo foram utilizadas 58 vacas da raça Jersey e 130 vacas da raça Holandês em lactação. Teste de mastite subclinica para os animais da raça Jersey revelou 67% de positividade. O principal agente microbiano isolado do leite foi o Staphylococcus coagulase positivo. Não foi evidenciada relação entre a mastite subclínica e o LINA. Os atributos químicos do leite apresentaram diferenças significativas entre as raças avaliadas, independente da estabilidade do leite. Animais com períodos de lactação mais longos apresentaram maior instabilidade da caseína independente da raça estudada. Quanto a acidez, pH, contagem de células somáticas e contagem de bactérias totais não houve diferenças significativas para a estabilidade e raças avaliadas. O LINA apresentou todos os parâmetros avaliados dentro dos padrões exigidos pela legislação brasileira e não apresentando variações significativas com o leite estável. Testes de estabilidade em distintas concentrações de etanol mostrou que 72% (v/v) de etanol diferenciam claramente leite estável e o LINA. Leite estável e LINA apresentaram estabilidade térmica, mostrando que os dois testes não estão correlacionados. O perfil eletroforético das proteínas de leite estável e LINA não apresentou diferenças evidentes, indicando que a instabilidade não está associada a modificações qualitativas ou quantitativas nas caseínas do leite. Os resultados da análise de cálcio e fósforo total, micelar e solúvel, indicaram que o teor de cálcio na fração solúvel é consideravelmente maior no LINA, evidenciando que o cálcio iônico pode ser um fator importante na estabilidade do leite. Além disso, a relação Ca/P foi de 1,1/1 e 1,6/1 em leite estável e LINA, respectivamente. O maior teor de cálcio em relação ao fósforo no LINA pode contribuir para a sua desestabilização da micela de caseína na presença de etanol. O presente estudo deu origem a uma patente de invenção e sistema logístico para coleta de leite, a fim de evitar desperdícios indevidos e interpretações equivocadas acerca do tipo de leite. Particularmente, os métodos patenteados permitem que sejam realizados testes em campo que identificam e diferenciam de forma rápida e eficiente as amostras de leite estável, LINA e leite ácido. / Submitted by Ana Guimarães Pereira (agpereir@ucs.br) on 2015-07-15T18:53:51Z No. of bitstreams: 1 Tese Lelis Aparecida Petrini Fontoura.pdf: 162872 bytes, checksum: ba234bd6702c33d0a239b0d5b99ca17b (MD5) / Made available in DSpace on 2015-07-15T18:53:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tese Lelis Aparecida Petrini Fontoura.pdf: 162872 bytes, checksum: ba234bd6702c33d0a239b0d5b99ca17b (MD5) / Universidade de Caxias do Sul, UCS. / The unstable non-acid milk (UNAM) is characterized by the instability of caseins in the ethanol test and low acidity (≤ 18 °D). This kind of milk is not transported to the industry due to the subjectivity and low precision of the ethanol test, which is not able to differenciate normal (stable), UNAM, and acid milk. The objective of the present work was to contribute for the understanding of the physic-chemical fenomena involved in the stability and instability of the casein micela in UNAM and stable bovine milk, and to develop reliable tests for the identification and diferenciation of stable, unstable, and acid milks. This study included 58 Jersey and 130 Holland cows in lactation. The subclinical mastitis test of Jersey animals resulted in 67% positivity. The most prevalent microbial agent isolated from subclinical mastitis milks was coagulase-positive staphylococci. It was not evidence any relation between subclinical mastitis and UNAM. Significant differences were detected between Jersey and Holland milks, but these were not related with milk stability. Animals with longer lactation period showed highest frequency of UNAM, independent of cow´s race. No significant differences for pH, acidity, somatic cell count, and total bacterial count, were detected between races and stable milk and UNAM. The UNAM showed all the parameter within the patterns stablished by Brazilian legislation, with not significant differences from stable milks. Stability tests in different ethanol concentrations showed that 72% (v/v) ethanol clarely discriminated UNAM and stable milk. Both UNAM and stable milk exhibited the same behavior at high temperatures, indicating that ethanol and thermal stability are not correlated. No differences were detected between the protein electrophoretic profile of stable milk and UNAM, indicating that the instability is not associated with qualitative or quantitative modification of milk caseins. The analysis of total, micelial and soluble calcium and phosphorus showed that calcium concentration in the soluble fraction is higher in UNAM than in stable milk, indicating that ionic calcium can be an important factor in milk stability. Moreover, Ca/P relation was 1.1/1 and 1.6/1 in stable milk and UNAM, respectively. The highest Ca/P relation in UNAM can contribute for the destabilization of the casein micela in the presence of ethanol. The present study originates an invention patent for the evaluation of milk stability, and a logical system for milk transport, that can reduce losses by the correct determination of milk quality. The patented method allows the rapid and efficient identification and differenciation of stable, UNAM and acid mik in the rural property and industry.

O leite instável não ácido (LINA) caracteriza-se pela perda da estabilidade da caseína ao teste do etanol, sem apresentar acidez acima de 18 °D. Este tipo de leite não é transportado para a indústria devido à subjetividade e imprecisão do teste do etanol, o qual não diferencia os tipos de leite, sendo eles: leite normal, LINA e o leite ácido. Este trabalho teve como objetivo contribuir para a compreensão dos fenômenos físico-químicos envolvidos na estabilidade e instabilidade das micelas de caseína em LINA e leite estável bovino e, desenvolver testes alternativos para a identificação e diferenciação de leite estável, ácido e LINA. Para este estudo foram utilizadas 58 vacas da raça Jersey e 130 vacas da raça Holandês em lactação. Teste de mastite subclinica para os animais da raça Jersey revelou 67% de positividade. O principal agente microbiano isolado do leite foi o Staphylococcus coagulase positivo. Não foi evidenciada relação entre a mastite subclínica e o LINA. Os atributos químicos do leite apresentaram diferenças significativas entre as raças avaliadas, independente da estabilidade do leite. Animais com períodos de lactação mais longos apresentaram maior instabilidade da caseína independente da raça estudada. Quanto a acidez, pH, contagem de células somáticas e contagem de bactérias totais não houve diferenças significativas para a estabilidade e raças avaliadas. O LINA apresentou todos os parâmetros avaliados dentro dos padrões exigidos pela legislação brasileira e não apresentando variações significativas com o leite estável. Testes de estabilidade em distintas concentrações de etanol mostrou que 72% (v/v) de etanol diferenciam claramente leite estável e o LINA. Leite estável e LINA apresentaram estabilidade térmica, mostrando que os dois testes não estão correlacionados. O perfil eletroforético das proteínas de leite estável e LINA não apresentou diferenças evidentes, indicando que a instabilidade não está associada a modificações qualitativas ou quantitativas nas caseínas do leite. Os resultados da análise de cálcio e fósforo total, micelar e solúvel, indicaram que o teor de cálcio na fração solúvel é consideravelmente maior no LINA, evidenciando que o cálcio iônico pode ser um fator importante na estabilidade do leite. Além disso, a relação Ca/P foi de 1,1/1 e 1,6/1 em leite estável e LINA, respectivamente. O maior teor de cálcio em relação ao fósforo no LINA pode contribuir para a sua desestabilização da micela de caseína na presença de etanol. O presente estudo deu origem a uma patente de invenção e sistema logístico para coleta de leite, a fim de evitar desperdícios indevidos e interpretações equivocadas acerca do tipo de leite. Particularmente, os métodos patenteados permitem que sejam realizados testes em campo que identificam e diferenciam de forma rápida e eficiente as amostras de leite estável, LINA e leite ácido. / Universidade de Caxias do Sul, UCS. / The unstable non-acid milk (UNAM) is characterized by the instability of caseins in the ethanol test and low acidity (≤ 18 °D). This kind of milk is not transported to the industry due to the subjectivity and low precision of the ethanol test, which is not able to differenciate normal (stable), UNAM, and acid milk. The objective of the present work was to contribute for the understanding of the physic-chemical fenomena involved in the stability and instability of the casein micela in UNAM and stable bovine milk, and to develop reliable tests for the identification and diferenciation of stable, unstable, and acid milks. This study included 58 Jersey and 130 Holland cows in lactation. The subclinical mastitis test of Jersey animals resulted in 67% positivity. The most prevalent microbial agent isolated from subclinical mastitis milks was coagulase-positive staphylococci. It was not evidence any relation between subclinical mastitis and UNAM. Significant differences were detected between Jersey and Holland milks, but these were not related with milk stability. Animals with longer lactation period showed highest frequency of UNAM, independent of cow´s race. No significant differences for pH, acidity, somatic cell count, and total bacterial count, were detected between races and stable milk and UNAM. The UNAM showed all the parameter within the patterns stablished by Brazilian legislation, with not significant differences from stable milks. Stability tests in different ethanol concentrations showed that 72% (v/v) ethanol clarely discriminated UNAM and stable milk. Both UNAM and stable milk exhibited the same behavior at high temperatures, indicating that ethanol and thermal stability are not correlated. No differences were detected between the protein electrophoretic profile of stable milk and UNAM, indicating that the instability is not associated with qualitative or quantitative modification of milk caseins. The analysis of total, micelial and soluble calcium and phosphorus showed that calcium concentration in the soluble fraction is higher in UNAM than in stable milk, indicating that ionic calcium can be an important factor in milk stability. Moreover, Ca/P relation was 1.1/1 and 1.6/1 in stable milk and UNAM, respectively. The highest Ca/P relation in UNAM can contribute for the destabilization of the casein micela in the presence of ethanol. The present study originates an invention patent for the evaluation of milk stability, and a logical system for milk transport, that can reduce losses by the correct determination of milk quality. The patented method allows the rapid and efficient identification and differenciation of stable, UNAM and acid mik in the rural property and industry.

Os sistemas de liberação de fármacos são parte integrante da investigação farmacêutica. Grande ênfase tem sido dada à utilização de polímeros hidrofílicos naturais como carreadores devido às vantagens inerentes a seu baixo custo, biocompatibilidade e segurança de uso. Os objetivos principais deste trabalho foram a preparação e avaliação de sistemas microparticulados a base de pectina e caseína e o estudo da liberação in vitro do aciclovir contido nas micropartículas. Esses sistemas visam uma liberação prolongada do fármaco aumentando sua biodisponibilidade oral. O efeito de parâmetros como pH, força iônica, viscosidade, proporção e concentração total de polímeros foi avaliado. A melhor condição para ocorrência da coacervação foi determinada por mobilidade eletroforética, rendimento do coacervado e microscopia ótica. A pectina e a caseína podem interagir formando complexos insolúveis. A formação do complexo coacervado foi espontânea e ocorreu em condições brandas no intervalo de pH em que os polímeros encontram-se carregados com cargas opostas. As dispersões foram secas em Spray dryer, resultando em partículas bastante pequenas (6µm) e homogêneas. Através da microscopia ótica foi possível observar que o fármaco se encontrava no interior das micropartículas. O pH (4,0-5,0) do meio influenciou decididamente a formação dos complexos coacervados, e a melhor relação mássica para o par pectina/caseína foi 1:1. Proporções superiores ou inferiores reduziram significativamente a extensão da coacervação. O aumento no teor de sólidos totais (4-8% p/v) bem como a adição de sal (0-120 mMol) não suprimiu a formação ou a estabilidade do sistema. Foram preparadas matrizes hidrofílicas contendo as micropartículas encapsuladas com aciclovir. O estudo de dissolução in vitro demonstrou que a liberação do aciclovir foi mais lenta nos sistemas matriciais e microparticulados do que a do fármaco livre. Entretanto, as matrizes apresentaram perfis de liberação sustentada mais adequados do que os sistemas microparticulados. / Drug delivery systems became an integral part of pharmaceutical research. The use of natural hydrophilic polymers as drug carriers has received considerable attention in the last few years, especially from the viewpoint of cost, environmental concerns and safety. The main purpose of this study was to report and discuss the preparation of a microparticulate system by mixing the negatively charged pectin and the amphoteric casein and also the in vitro evaluation of polymeric microparticulate systems loaded with acyclovir. Such drug delivery system was conceived to prolong the therapeutic activity of acyclovir and increase its oral biovailability.The influence of pH, total biopolymers concentration, viscosity of dispersions, pectin/casein ratio and ionic strength were reported. Zeta potential measurements and dry coacervate yield were used to determine the optimal conditions for complex coacervation and were supplemented by optical microscopy. Pectin/casein in aqueous mixture may interact and form insoluble complexes. The complex formation was spontaneous and occurs under mild conditions. The phenomenon of complex coacervation mainly occurs at a pH range when both polyelectrolytes carry opposite charges. Microparticulate preparations were spray dried and results showed that the microparticles obtained were always quite small, the diameters of 80% of the particles did not exceed 6m, and physicochemical characterization showed that the drug was homogeneously dispersed inside the microparticles. Pectin/casein ratio and pH range were found to mainly affect the microparticles formation and encapsulation efficiency. The complex coacervation was dependent on pH (4,0-5,0) and the optimum pectin/casein ratio was 1:1. Superior or inferior proportion significantly decreased the coacervate yield. Increasing in total biopolymer concentration (4-8% w/v) and salt addition (0-120 mMol) did not inhibit the formation and stability of pectin/casein systems. Hydrophilic matrices containing acyclovir loaded microparticles were also prepared. The in vitro dissolution profile of acyclovir from the microparticulate systems and matrices were slower than that for the free drug. However, the sustained release characteristic was more prominent in matrices than in microparticles formulations

Misturas aquosas de polissacarídeos e proteínas são normalmente instáveis e separam-se em fases devido às interações repulsivas ou atrativas existentes entre os polímeros. O efeito da temperatura, do pH e da concentração polimérica no comportamento de misturas de pectina/caseína foi estudado nesse trabalho. Um diagrama de fases construído em pH 7 revelou que a mistura é estável apenas em baixas concentrações. Concentrações mais elevadas levam à incompatibilidade termodinâmica, governada por forças puramente entrópicas, e ao aparecimento de duas fases: uma rica em caseína (inferior) e outra rica em pectina (superior). A decomposição espinodal pôde ser visualizada nos estágios iniciais da separação de fases e, nos estágios intermediários, observou-se a formação de emulsões água/água. Quando o pH dessas emulsões é reduzido para abaixo de 6, a pectina é atraída para a fase de caseína, resultando na formação de partículas de complexo pectina/caseína que não coalescem e são resistentes à adição de sal (NaCl 100 mM), apresentando um diâmetro médio aproximado de 4 m. As micropartículas de pectina/caseína produzidas por este método demonstraram ser capazes de encapsular com alta eficiência tanto substâncias hidrofóbicas quanto hidrofílicas, possibilitando sua aplicação na encapsulação de compostos variados para fins diversos. Neste trabalho, as micropartículas foram utilizadas para encapsular cristais de metronidazol e sua utilização na obtenção de filmes de aplicação intra-bolsa periodontal foi avaliada in vitro. As dispersões de pectina/caseína contendo as micropartículas carregadas foram submetidas à secagem para a obtenção dos filmes. Estes, reticulados ou não com cálcio, sustentaram a liberação in vitro do fármaco por pelo menos 7 dias in vitro. A reticulação foi importante para reduzir a desintegração dos filmes, contribuindo para aumentar o tempo de permanência deles no local de aplicação e para melhorar suas propriedades mecânicas, facilitando seu manuseio e inserção na bolsa periodontal. Com esses resultados, conclui-se que os filmes de micropartículas de complexo pectina/caseína contendo metronidazol desenvolvidos neste trabalho são excelentes candidatos a sistemas de liberação local para o tratamento da doença periodontal. / Aqueous mixtures of polysaccharides and proteins are usually unstable and phase-separate either because of repulsive or attractive interactions. The effect of temperature, pH, and biopolymer concentration on the phase behavior of pectin/casein mixtures was investigated. A phase diagram built at pH 7 revealed that the mixture is stable at low polymer concentrations. Higher concentrations lead to thermodynamic incompatibility, driven purely by entropic forces, and to the appearance of two phases: one enriched with casein (lower) and the other, with pectin (upper). Spinodal decomposition was visualized in the early stages of phase separation. In the intermediate stages, water-in-water emulsions were observed. When the pH of these emulsions was lowered below 6, pectin was attracted by casein-rich phase, resulting in the formation of particles (diameter ~ 4 m) of pectin/casein complex, which do not coalesce and are insensitive to salt addition (100 mM NaCl). Pectin/casein microparticles obtained by this method were able to encapsulate with high efficiency either hydrophobic or hydrophilic substances and, due to that, could be applied in the encapsulation of a great variety of compounds for different purposes. In this work, the pectin/casein microparticles were used to encapsulate metronidazole crystals and the preparation of intra-periodontal pocket films with them was evaluated. Therefore, dispersions of loaded pectin/casein microparticles were dried in an oven. Films cross-linked or not with calcium sustained the in vitro drug release at least for 7 days. The cross-linking with calcium was important to reduce film disintegration, accounting for its permanence in the applied region, and to improve the mechanical properties, which facilitates manipulation and insertion into the periodontal pocket. With these results we conclude that the films formed by microparticles of pectin/casein complex loaded with metronidazole are excellent candidates for local drug delivery systems for the treatment of periodontal disease.

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2017-09-20T16:46:49Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 3840586 bytes, checksum: 7e243eea5bcf0494a7c85fc5bb1ed75b (MD5) / Made available in DSpace on 2017-09-20T16:46:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 3840586 bytes, checksum: 7e243eea5bcf0494a7c85fc5bb1ed75b (MD5) Previous issue date: 2017-07-17 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / A curcumina é um composto fenólico presente no açafrão, com múltiplas atividades biológicas, incluindo anti-câncer, anti-microbiana, anti-inflamatória e antioxidante além de ser um corante natural. Neste estudo, a interação entre a caseína micelar e a curcumina foi investigada em pH 6,6. Através da análise de UV-Vis e fluorescência, demonstrou-se que a interação entre a caseína micelar e curcumina ocorre por um mecanismo predominantemente estático. A constante de ligação variou de 1.28x10 -5 L.mol -1 a 9.52x10 -4 L.mol -1 para a faixa de temperatura de 295.15 - 323.15 K. A estequiometria de formação de complexo foi aproximadamente unitária pela análise de fluorescência. De acordo com os resultados obtidos pela análise termodinâmica, a interação entre caseína micelar e curcumina é entalpicamente e entropicamente dirigida, através de um processo espontâneo. Ao realizar uma experiência de partição, a presença de concentrações crescentes de caseína micelar na fase aquosa aumentou o número de moléculas de curcumina transferidas da fase orgânica. O diâmetro médio da micela de caseína na presença de curcumina foi de cerca de 290 nm e o potencial zeta, ~ -16 mV. A micela de caseína foi capaz de proteger a curcumina contra a degradação térmica. Os resultados deste estudo contribuem para o conhecimento do processo de interação entre a caseína micelar e a curcumina para futuras aplicações em diversas áreas da indústria de alimentos. / Curcumin is a phenolic compound present in turmeric, with multiple biological activities, including anti-cancer, anti-microbial, anti-inflammatory and antioxidant in addition to natural dye. In this study, the interaction between micellar casein and curcumin was investigated at pH 6.6. Through the analysis of UV-Vis and fluorescence, it was demonstrated that the interaction between micellar casein and curcumin occurs by a predominantly static mechanism. The binding constant ranging from 1.28x10 -5 L.mol -1 to 9.52x10 -4 L.mol -1 for the temperature range of 295.15 - 323.15 K. The complex-forming stoichiometry was approximately unit by fluorescence analysis. According to the results obtained by the thermodynamic analysis, the interaction between micellar casein and curcumin is enthalphically and entropically directed, through a spontaneous process. By performing a partition experiment, the presence of increasing concentrations of micellar casein in the aqueous phase increased the number of curcumin molecules transferred from the organic phase. The mean diameter of the casein micelle in the presence of curcumin was around 290 nm and the zeta potential, ~ -16 mV. The casein micelle was able to protect curcumin against thermo-degradation. The results of this study contribute to the knowledge of the interaction process between micellar casein and curcumin for future applications in various areas of the food industry.

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2017-09-20T18:33:03Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1068604 bytes, checksum: 98e5f2ff3a764f0427cb2c630344721d (MD5) / Made available in DSpace on 2017-09-20T18:33:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1068604 bytes, checksum: 98e5f2ff3a764f0427cb2c630344721d (MD5) Previous issue date: 2017-07-20 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / A cor de um alimento é uma característica primária de qualidade alimentar responsável por atrair consumidores de qualquer idade ou grupo. A distribuição uniforme dos corantes nos sistemas alimentícios pode ser uma indicação de interações e formação de complexos entre os corantes e um ou mais ligantes existentes na matriz alimentícia. O presente trabalho teve como objetivo estudar a nível molecular os mecanismos envolvidos na interação entre o vermelho 40 (V40) e a caseína micelar em diferentes condições de pH (2.0, 6.6 e 9.0), temperaturas (20, 25, 35, 45 e 55 ̊C) e força iônica (0.01 a 1.0 mol.L -1 ). Técnicas sensíveis e eficazes como fluorescência e microcalorimetria de titulação isotérmicas foram utilizadas para investigar a interação entre o corante e a proteína. Resultados de fluorescência mostraram que a intensidade de fluorescência da caseína micelar diminuiu à medida que as concentrações de V40 aumentaram. Para todas as condições termodinâmicas avaliadas, o mecanismo de extinção da fluorescência foi classificado como estático, havendo, portanto, formação de complexos entre o corante e o agregado proteico. Valores negativos da variação da energia livre de Gibbs padrão de formação de complexo indicaram que houve formação de complexo sendo regida, entalpica ou entropicamente dependendo da condição termodinâmica avaliada. Ainda na técnica de fluorescência, dados da constante de ligação (K b ) e da estequiometria de reação (n) foram obtidos e não apresentam grandes variações quando avaliados sob o efeito do pH. Para todos os pHs testados, os valores de K b foram na ordem de 10 4 e reduziram com o aumento da temperatura. Em relação à estequiometria de formação de complexo (n), os resultados indicaram que houve interação entre o ligante e o agregado de proteína e que, para cada sítio de ligação da molécula de caseína micelar (no sítio do Trp ou próximo ao sítio do Trp), existe uma molécula de V40 ligada. Por outro lado, estudos sobre o efeito do pH mostraram que as cargas influenciaram nas forças de interação entre as moléculas do corante e o agregado de proteína. No pH do leite (pH = 6.6) assim como no pH = 9.0, o processo de formação de complexo foi entropicamente dirigido. Já no pH = 2.0 contatou-se que o processo de formação de complexo foi entalpicamente dirigido. Nos estudos de força iônica, os dados da constante de ligação nas concentrações de 0.5 e 1.0 mol.L -1 de NaCl sugeriram que quanto maior a força iônica, maior a interação do complexo. Medições no microcalorímetro de titulação isotérmica permitiram a determinação da variação da entalpia aparente de interação (ΔH int-apar ) bem como, da variação da entalpia padrão de formação de complexo (ΔH). Considerando a mesma condição avaliada, pH = 6.6 e temperatura de 25 ̊C, o alto valor de ΔH ̊ obtido por medições microcalorimétricas indicou que mudanças conformacionais no agregado proteico assim como, a entrada e saída de fosfato de cálcio de dentro da micela influenciam no ganho de energia e são fatores que devem ser considerados. Este trabalho fornece informações importantes, até então ausentes na literatura, a respeito da interação intermolecular entre o V40 e a caseína micelar, em diferentes condições termodinâmicas. / The color of a food is a primary food quality feature responsible for attracting consumers of any age or group. Uniform distribution of dyes in food systems may be an indication of interactions and complexs formation between this and one or more an other molecules present in the food matrix. The present work aimed to study at molecular level the mechanisms involved in the interaction between Allura Red (AR) and casein micelle in different pH, temperature and ionic strength conditions. Sensitive and effective techniques such as fluorescence and isothermal titration microcalorimetry were used to investigate the interaction between the dye and the protein. Fluorescence results showed that the fluorescence intensity of casein micelle decreased as AR concentrations increased. For all the thermodynamic conditions evaluated, the fluorescence quenching mechanism was classified as static, therefore, complexes were formed between the dye and the protein. Negative values of the standard Gibbs free energy variation of complex formation indicated that there was complex formation being ruled, enthalpic or entropically depending on the thermodynamic condition evaluated. Still in the fluorescence technique, data of the binding constant (K b ) and reaction stoichiometry (n) were obtained and did not present great variations when evaluated under the effect of pH. For all pHs tested, Kb values were on the order of 10 4 and reduced with increasing temperature. In relation to the complex formation stoichiometry (n), the results indicated that there was interaction between the ligand and the protein aggregate and that, for each binding site of the micellar casein molecule (at the Trp site or near the Trp site), There is a bound V40 molecule. On the other hand, studies on the pH effect showed that the loads influenced the interaction forces between the dye molecules and the protein aggregate. At the pH of the milk (pH = 6.6) as well as at pH = 9.0, the complex formation process was entropically driven. Already at pH = 2.0 it was contacted that the process of complex formation was entalpicamente directed. In the ion-strength studies, the binding constant data at concentrations of 0.5 and 1.0 mol.L -1 of NaCl suggested that the higher the ionic strength, the greater the interaction of the complex. Measurements in the isothermal titration microcalorimeter allowed the determination of the variation of the apparent enthalpy of interaction (ΔH int-apar) as well as of the standard enthalpy change of complex formation (ΔH). Considering the same evaluated condition, pH = 6.6 and temperature of 25 ̊C, the high ΔH value obtained by microcalorimetric measurements indicated that conformational changes in the protein aggregate as well as, the entry and exit of calcium phosphate from within the micelle influence the Gain and are factors that should be considered. This work provides important information, hitherto lacking in the literature, on the intermolecular interaction between V40 and micellar casein under different thermodynamic conditions.

En el siguiente seminario, se toman en cuenta los problemas por los que están pasando la industria láctea y la salmonera, y cómo es posible mediante un subproducto de la leche, la caseína, elaborar un sistema de beneficios mutuos. Para la aplicación de la caseína se propone la creación de un film comestible con propiedades conservantes para la carne del salmón, integrando un nuevo paso en la línea productiva de esta industria. Con esta aplicación se busca una mejora en la calidad de la carne gracias a la forma en como protege el film. Por ser un hidrocolide, se aplica en liquido llenando todas las cavidades, posteriormente coagulando, protegiendo al salmón de las microbacterias y el congelamiento sobre la piel en el almacenado, dando valor agregado por el resultado final en el destinatario y una diversificación mayor de productos con la inclusión de condimentos en la solución de la caseína.

Misturas aquosas de polissacarídeos e proteínas são normalmente instáveis e separam-se em fases devido às interações repulsivas ou atrativas existentes entre os polímeros. O efeito da temperatura, do pH e da concentração polimérica no comportamento de misturas de pectina/caseína foi estudado nesse trabalho. Um diagrama de fases construído em pH 7 revelou que a mistura é estável apenas em baixas concentrações. Concentrações mais elevadas levam à incompatibilidade termodinâmica, governada por forças puramente entrópicas, e ao aparecimento de duas fases: uma rica em caseína (inferior) e outra rica em pectina (superior). A decomposição espinodal pôde ser visualizada nos estágios iniciais da separação de fases e, nos estágios intermediários, observou-se a formação de emulsões água/água. Quando o pH dessas emulsões é reduzido para abaixo de 6, a pectina é atraída para a fase de caseína, resultando na formação de partículas de complexo pectina/caseína que não coalescem e são resistentes à adição de sal (NaCl 100 mM), apresentando um diâmetro médio aproximado de 4 m. As micropartículas de pectina/caseína produzidas por este método demonstraram ser capazes de encapsular com alta eficiência tanto substâncias hidrofóbicas quanto hidrofílicas, possibilitando sua aplicação na encapsulação de compostos variados para fins diversos. Neste trabalho, as micropartículas foram utilizadas para encapsular cristais de metronidazol e sua utilização na obtenção de filmes de aplicação intra-bolsa periodontal foi avaliada in vitro. As dispersões de pectina/caseína contendo as micropartículas carregadas foram submetidas à secagem para a obtenção dos filmes. Estes, reticulados ou não com cálcio, sustentaram a liberação in vitro do fármaco por pelo menos 7 dias in vitro. A reticulação foi importante para reduzir a desintegração dos filmes, contribuindo para aumentar o tempo de permanência deles no local de aplicação e para melhorar suas propriedades mecânicas, facilitando seu manuseio e inserção na bolsa periodontal. Com esses resultados, conclui-se que os filmes de micropartículas de complexo pectina/caseína contendo metronidazol desenvolvidos neste trabalho são excelentes candidatos a sistemas de liberação local para o tratamento da doença periodontal. / Aqueous mixtures of polysaccharides and proteins are usually unstable and phase-separate either because of repulsive or attractive interactions. The effect of temperature, pH, and biopolymer concentration on the phase behavior of pectin/casein mixtures was investigated. A phase diagram built at pH 7 revealed that the mixture is stable at low polymer concentrations. Higher concentrations lead to thermodynamic incompatibility, driven purely by entropic forces, and to the appearance of two phases: one enriched with casein (lower) and the other, with pectin (upper). Spinodal decomposition was visualized in the early stages of phase separation. In the intermediate stages, water-in-water emulsions were observed. When the pH of these emulsions was lowered below 6, pectin was attracted by casein-rich phase, resulting in the formation of particles (diameter ~ 4 m) of pectin/casein complex, which do not coalesce and are insensitive to salt addition (100 mM NaCl). Pectin/casein microparticles obtained by this method were able to encapsulate with high efficiency either hydrophobic or hydrophilic substances and, due to that, could be applied in the encapsulation of a great variety of compounds for different purposes. In this work, the pectin/casein microparticles were used to encapsulate metronidazole crystals and the preparation of intra-periodontal pocket films with them was evaluated. Therefore, dispersions of loaded pectin/casein microparticles were dried in an oven. Films cross-linked or not with calcium sustained the in vitro drug release at least for 7 days. The cross-linking with calcium was important to reduce film disintegration, accounting for its permanence in the applied region, and to improve the mechanical properties, which facilitates manipulation and insertion into the periodontal pocket. With these results we conclude that the films formed by microparticles of pectin/casein complex loaded with metronidazole are excellent candidates for local drug delivery systems for the treatment of periodontal disease.