Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Studies have shown that the hyperglycemia in diabetes leads to complications in cognitive, physiological and structural central nervous system (CNS) mainly linked with increased production of reactive oxygen species (ROS), which contribute to the development of chronic complications of the diabetic state. Chlorogenic acid is a phenolic compound found in coffee that presents antioxidant, neuroprotective and hypoglycemic function. In addition, caffeine is also found in high concentrations in coffee and is known for its antioxidant, neuroprotective effects and psycho-stimulant. The objective of this study was to evaluate the effect of chlorogenic acid (CGA), caffeine (CA) and coffee (CF) in acetylcholinesterase (AChE), Na+,K+-ATPase and Aminolevulinate acid dehydratase (δ-ALA-D) activities, as well as lipid peroxidation levels (TBARS) from cerebral cortex, memory and anxiety on strepzotocin (STZ)-induced diabetic rats. The animals were divided into eight groups (n=6 13): Control; Control/CGA 5 mg/kg; Control/CA 15 mg/kg; Control/CF 0.5 g/kg; Diabetic; Diabetic/CGA 5 mg/kg; Diabetic/CA 15 mg/kg e Diabetic/CF 0.5 g/kg. Two-nine days after treatment with compounds, the animals were submitted to behavioral tests (Inhibitory avoidance and elevated plus maze) and then sacrificed and the cerebral cortex was collected. Our results demonstrated that AChE activity and TBARS levels were increased in cerebral cortex, while δ-ALA-D and Na+, K+-ATPase activities were decreased in the diabetic rats when compared to the control group. Furthermore, the diabetic rats showed deficit in memory and an increase in the anxiety. There was prevention in the increase of AChE activity when diabetic rats were treated with CGA and CA when compared with untreated rats. CGA, CA and Coffee intake restored partially cerebral δ-ALA-D and Na+, K+-ATPase when compared to untreated diabetic group. Moreover, CGA prevented diabetes-induced TBARS production and improve the memory and decrease the anxiety. Our results showed that CGA, CA and coffee can modulate cerebral oxidative stress and δ-ALA-D and Na+, K+-ATPase activity in a model of diabetes type I. Consequently, we can suppose that these compounds mainly the CGA, which has the better effect, could modulate this enzymes in CNS that are altered in diabetes. / Estudos demonstraram que a hiperglicemia no diabetes leva a complicações cognitivas, fisiológicas e estruturais no sistema nervoso central (SNC), causadas principalmente pelo aumento da produção de espécies reativas de oxigênio (EROS), que contribuem para o desenvolvimento de complicações crônicas do estado diabético. O ácido clorogênico é um composto fenólico encontrado no café que apresenta atividade antioxidante, neuroprotetora e hipoglicemiante. Além disso, a cafeína também é encontrada em altas concentrações no café e se destaca por sua ação antioxidante, neuroprotetora e psico-estimulante. Assim, o objetivo deste estudo foi avaliar o efeito do ácido clorogênico (CGA), cafeína (CA) e café (CF) na atividade das enzimas acetilcolinesterase (AChE), Na+, K+-ATPase e δ- aminolevulinato desidratase (δ-ALA-D), assim como seus efeitos no níveis de peroxidação lipídica (TBARS) no córtex cerebral, bem como na memória e ansiedade no diabetes induzidos por estreptozotocina (STZ) 60 mg/kg em ratos. Os animais foram divididos em oito grupos: Controle; controle/CGA 5 mg/kg; Controle/CA 15 mg/kg; Controle/CF 0,5 g/kg; Diabéticos; diabético/CGA 5 mg/kg; diabético/CA 15 mg/kg e diabético/CF 0,5 g/kg. Após 29 dias de tratamento com os compostos, os animais foram submetidos a testes comportamentais (esquiva inibitória e labirinto em cruz elevada) e, em seguida, submetidos a eutanásia e o córtex cerebral retirado. Os nossos resultados demonstraram que a atividade da AChE e os níveis de TBARS foram aumentados em córtex cerebral, enquanto que a atividade da δ-ALA-D e Na+, K+-ATPase foram diminuídas em ratos diabéticos quando comparado com os ratos controles. Além disso, os ratos diabéticos mostraram déficit na memória e um aumento na ansiedade. Houve uma prevenção no aumento da atividade da AChE quando os ratos diabéticos foram tratados com CGA e CA quando comparados com os ratos não tratados. A ingestão de CGA, CA e café restauraram parcialmente a atividade da δ-ALA-D e Na+, K+-ATPase em ratos diabéticos quando comparado com o grupo diabético sem tratamento. Além disso, os níveis de TBARS foram encontrados diminuídos nos ratos diabéticos tratados com CGA. O tratamento com CGA em ratos diabéticos também demonstrou uma melhora na memória e uma diminuição na ansiedade. Os resultados mostraram que esses compostos principalmente o CGA, composto que apresentou melhores efeitos, podem modular estas enzimas no SNC, que são alterados no diabetes.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / The species selected for this study were: Pluchea sagittalis, Baccharis pentodonta and Baccharidastrum triplinervium, all belonging to the Asteraceae family. The extracts and fractions from leaves and roots of three species of medicinal plants in Rio Grande do Sul were obtained by different extraction processes (cold, the hot water extraction and soxhlet) and subjected to HPLC analysis. These extracts and fractions were subjected to different fractionations were isolated where some secondary metabolites (chlorogenic acid derivatives and flavonoids). In the leaves of Pluchea sagittalis were isolated the secundary metabolites 3,4- dicaffeoylquinic acid, 3,5-dicaffeoylquinic acid and 4,5-dicaffeoylquinic acid. The crude extract of the root of the same species were isolated the same three metabolites 3,4-dicaffeoylquinic acid, 3,5-dicaffeoylquinic acid and 4,5-dicaffeoylquinic acid and the 1,3, 5-tricaffeoylquinic acid. Baccharis pentodonta were isolated metabolites 5,7,4'- trihydroxy-6-methoxy-luteolin and 5,7,3,4 - tretrahydroxy-6-methoxy-flavon for leaves and their metabolites 3,4-dicaffeoylquinic acid, 3,5-dicaffeoylquinic acid, 4,5- dicaffeoylquinic acid and 3-feruloyl-5-caffeoylquinic acid. The root Baccharidastrum triplinervium were isolated metabolites 3,4-dicaffeoylquinic acid, 3,5-dicaffeoylquinic acid and 4,5-dicaffeoylquinic acid already isolated from other species previously worked. The structures of these metabolites isolated was characterized by NMR analysis and high resolution mass. Additionally extracts and fractions obtained were tested in vitro and to determine their antimicrobial, antioxidant and enzyme inhibition against the enzyme DPP IV and POP. Most of the extracts and fractions tested showed antimicrobial activity by the method of microdilution around 0,5 mg ml-1 and moderate antioxidant activity by the method of free radical (DPPH) and the ethyl acetate fraction showed the highest potential. Among the activities of enzyme inhibition, the activity was more pronounced compared to POP, with only the crude extracts of the roots of B. pentodonta and B. triplinervium presented themselves as potential inhibitors of the enzyme DPP IV. / As espécies selecionadas para este estudo foram: Pluchea sagittalis, Baccharis pentodonta e Baccharidastrum triplinervium, todas pertencentes a família Asteraceae. Os extratos e frações das folhas e raízes destas três espécies de plantas medicinais do Rio Grande do Sul foram obtidos por diferentes processos de extração (a frio, a quente em soxhlet e extração aquosa) e submetidos à análise por CLAE. Estes extratos e frações obtidos foram submetidos a diferentes fracionamentos de onde foram isolados alguns metabólitos secundários (derivados do ácido clorogênico e flavonóides). Das folhas de Pluchea sagittalis foram isolados os metabólitos ácido 3,4-dicafeoilquínico, ácido 3,5-dicafeoilquínico e ácido 4,5-dicafeoilquínico. Do extrato bruto da raiz desta mesma espécie foram isolados os mesmos três metabólitos ácido 3,4-dicafeoilquínico, ácido 3,5-dicafeoilquínico e ácido 4,5-dicafeoilquínico além do ácido 1,3,5- tricafeoilquínico. De Baccharis pentodonta foram isolados os metabólitos 5,7,4 - triidroxi-6-metoxi-luteonina e 5,7,3,4 - tretrahidroxi-6-metoxi-flavona de suas folhas e os metabólitos ácido 3,4-dicafeoilquínico, ácido 3,5-dicafeoilquínico, ácido 4,5- dicafeoilquínico e ácido 3-feruloil-5-cafeoilquínico. Da raiz de Baccharidastrum triplinervium foram isolados os metabólitos ácido 3,4-dicafeoilquínico, ácido 3,5- dicafeoilquínico, ácido 4,5-dicafeoilquínico já isolados anteriormente das outras espécies trabalhadas. A elucidação estrutural desses metabólitos isolados se deu por RMN e por análises de massa de alta resolução. Adicionalmente os extratos e frações obtidos foram submetidos a testes in vitro e para determinação de suas atividades antimicrobiana, antioxidante e de inibição enzimática frente às enzimas POP e DPP IV. A maioria dos extratos e frações testados apresentou atividade antimicrobiana pelo método de microdiluição em caldo por volta de 0,5 mg mL-1 e atividade antioxidante moderada pelo método do radical livre (DPPH) sendo a fração acetato de etila a que apresentou maior potencial. Dentre as atividades de inibição enzimática, as atividade mais pronunciadas foram frente a POP, sendo que apenas os extratos brutos das raízes de B. pentodonta e B. triplinervium apresentaram-se como potenciais inibidores da enzima DPP IV.

O pêssego é o nome popular do fruto produzido por Prunus persica (L.) Batsch, e é amplamente cultivado na região sul do Brasil. Seu cultivo é economicamente muito importante para o local, e o desenvolvimento de técnicas que garantam o controle de qualidade desta matéria-prima e seus produtos industriais são interessantes. No presente trabalho foi feita uma revisão de literatura acerca de análises realizadas por CLAE-UV com o pêssego, realizada uma otimização das técnicas de extração do ácido clorogênico e do sistema cromatográfico, validado este método e utilizado para quantificar 13 diferentes cultivares de pêssegos fornecidos pela EMBRAPA Clima Temperado, cultivados em Pelotas, RS. O resultado é um método rápido, econômico e prático que foi otimizado e validado, excelente para análises rotineiras de controle de qualidade deste material. As quantidades de ácido clorogênico foram comparadas entre si, e identificou-se que as cultivares Morro Redondo e Sunblaze apresentaram os maiores teores desta substância, sendo promissoras para serem empregadas pela indústria como alimento funcional. / Peach is the common name of the fruit produced by Prunus persica (L.) Batsch, widely cultivated in the southern of Brazil. Its cultivation is economically important to the local market, and the development of techniques that assure the quality control of the raw material as well as the industrial products made of this fruit are very useful. In this work, a literature review of the HPLC-UV analysis of peach was done, a technique of extraction and chromatographic system were optimized and validated, and 13 cultivar varieties supplied by EMBRAPA Clima Temperado, grown in Pelotas, RS were analyzed. The result is an optimized and validated method of HPLC-UV to quantify chlorogenic acid in peaches, excellent for routine analysis. The average amount of this phenolic compound in the selected cultivars was quantified and compared among them. It was identified that Morro Rendondo and Sunblaze varieties presents the highest amounts of this substance, and both are promising cultivars to be explored by the industry as functional food.

Observa-se, atualmente, um aumento no interesse por alimentos funcionais e isto tem levado pesquisadores a investigar o potencial antioxidante de diversas frutas e de diversos compostos fenólicos presentes nos alimentos. As pesquisas a cerca da atividade antioxidante de pêssegos e nectarinas são escassas quando comparada às frutas vermelhas, apesar de aqueles frutos conterem importantes compostos fenólicos, como o ácido clorogênico, que apresenta efeitos potencialmente benéficos à saúde derivados de sua ação antioxidante. Entretanto, dados a respeito do seu conteúdo em frutas, vegetais, alimentos processados e sua distribuição em diferentes tecidos de plantas são escassos. O potencial antioxidante reativo total (TRAP) é um dos métodos mais utilizados para estimar a capacidade antioxidante de amostras in vitro. Entretanto, este método apresenta limitações quando a amostra não apresenta a fase lag (ou tempo de indução) necessária para obter o valor do TRAP pelo método original. Esse comportamento é obtido em algumas amostras e em substâncias isoladas, mas não em muitos extratos, os quais possuem diversas substâncias antioxidantes. Nesse contexto, o objetivo desse trabalho foi otimizar e validar o método TRAP original e propor outro método de avaliação utilizando a Área Sob a Curva (AUC) e empregar essa ferramenta para avaliar o potencial antioxidante de extratos de pêssego (cascas e polpas) de três cultivares e do ácido clorogênico na mesma concentração encontrada no extrato. Para desenvolver esse trabalho, o primeiro passo foi otimizar e validar o método TRAP alternativo utilizando 2,2'-azo-bis (2- amidinopropano) (AAPH) como fonte de radical livre e um cintilador líquido para monitorar a quimiluminescência amplificada pelo luminol após a adição da amostra antioxidante. O método cromatográfico para quantificar o ácido clorogênico foi realizado usando uma coluna C-18 e sistema gradiente de eluição com acetonitrila-água-ácido trifluoracético. A detecção foi realizada por ultravioleta a 327 nm e a identificação do pico foi baseada no tempo de retenção, por coinjeções com a substância de referência e por LC-MS-MS. A principal condição estabelecida para o método TRAP foi a necessidade de estabilização do sistema (7000 segundos) antes da adição do antioxidante a ser testado. Todos os parâmetros da validação mostraram resultados satisfatórios: especificidade, linearidade (r > 0,99), precisão (intra e inter-dia – desvio padrão relativo menos que 5%), robustez e os limites de detecção (LOD) e quantificação (LOQ) foram baixos e similares para ambos os métodos de avaliação. O método cromatográfico para quantificar o ácido clorogênico apresentou boa linearidade (r > 0,99), repetibilidade (RSD < 2%) e recuperação (96,3%, RSD = 1,96%) e foi robusto para pequenas variações nos parâmetros testados (RSD < 2%). Os resultados obtidos usando a AUC mostraram que os extratos de cascas e polpas das cultivares Maciel, Leonense e Eldorado apresentaram atividade de seqüestro de radicais livres em todas as concentrações testadas, com uma ação concentraçãodependente. A inibição imediata da quimiluminescência e a duração desta inibição foram significativamente maiores no extrato em relação ao composto majoritário (ácido clorogênico) isolado e isto pode ser devido a um efeito sinérgico ou aditivo de outros antioxidantes presentes no extrato. O IC50 para o extrato de pêssego e ácido clorogênico foi 1,19 μg/mL e 8,43 μg/mL, respectivamente, quando o TRAP foi avaliado e um IC50 de 0,41 μg/mL e 1,89 μg/mL foi obtido quando o TAR (Reatividade Antioxidante Total) foi avaliado com o extrato de pêssego e com o ácido clorogênico, respectivamente. O ácido clorogênico apresentou uma importante contribuição ao potencial e à reatividade antioxidantes, mas os extratos do fruto contribuem com uma ação antioxidante mais duradoura. A principal vantagem da utilização da AUC para avaliar a atividade antioxidante é a maior precisão desse método e seu uso em amostras que não apresentam fase lag, como os extratos de pêssego, os quais apresentaram importante atividade antioxidante e, portanto, podem proporcionar vantagens à saúde de consumidores que ingerem essa fruta. / Increasing recent interest in nutraceuticals and functional foods has led researchers to investigate the antioxidant potential of several fruits and of several phenolic compounds. The researches about antioxidant activity of peaches and nectarines are scarce when compared to red fruits despite of they contain important phenolic compounds as chlorogenic acid, which present potential beneficial effect in humans derived from its antioxidant activity. However, data on its content in fruits, vegetables, foods processing, and its distribution in different tissues of plants is scarce. The total reactivity antioxidant potencial (TRAP) method is one of the methods most employed to estimate the antioxidant capacity of samples in vitro. However, this method can presents limitations when the sample does not present a lag phase (or induction time) which is necessary to get TRAP value by original method. This behavior is got in some samples and to isolated substances, but not in many extracts which have several antioxidants. In this context, the aim of this work was to optimize and validate the original TRAP method, and to propose another evaluation method utilizing the area under curve (AUC) and to use this tool to evaluate antioxidant potential and reactivity from peach extracts (peels and fleshes) from three cultivars and from chlorogenic acid in the same concentration founded in extract. To developed this work, the first step was to optimized and to validated the alternative method to get TRAP value using 2,2'-azo-bis (2-amidinopropane) (AAPH) as the free radical source and a liquid scintillator counter to monitored the luminol-enhanced chemiluminescence after addition of the antioxidant sample. The chromatographic method to quantifiy chlorogenic acid was performed using a C-18 column with acetonitrile-watertrifluoracetic acid gradient elution. The detection was carried out by UV at 327 nm and the peak identification was based on the retention times, by cochromatography with reference substances and by LC-MS-MS. The main condition established to TRAP method was the need for the stabilization of the system, at 7000 s, before the addition of the antioxidant to be tested. All validations parameters showed satisfactory results: specificity, linearity (r >0.99), precision (intra- and interassay - relative standard deviation were both less than 5 %), robustness, and the limits of detection (LOD) and quantification (LOQ) were low and similar to both evaluation methods. The chromatographic method to quantify chlorogenic acid presented good linearity (> 0.99), good repeatability (RSD < 2 %) and accuracy (96.3%, RSD = 1.96% ) and was robust to small variations in parameters tested (RSD < 2 %). The results obtained using AUC showed that the extracts of peels and fleshes of Maciel, Leonense and Eldorado peach cultivars present free radical scavenging activity in all concentrations tested, with a concentration-dependent action. The immediate inhibition of chemiluminescence and the duration of this inhibition were significantly higher in the extracts than in the major compound (chlorogenic acid) alone and it can be due to a synergistic or additive effect of other antioxidants present in the extracts. The IC50 for peach extract and chlorogenic acid were 1.19 μg/mL and 8.43 μg/mL, respectively, when TRAP was evaluated and an IC50 of 0.41 μg/mL and 1.89 μg/mL was found when TAR was evaluated in peach extract and chlorogenic acid, respectively. Chlorogenic acid presented a good contribution to antioxidant reactivity and potential, but the fruit extracts provide better antioxidant action. The main advantage of utilization of AUC to evaluate antioxidant activity is the higher precision of this method and its use in samples that do not present lag phase, as peach extracts which presented important antioxidant activity and therefore, it may provide health-promoting advantages to consumers by intake of this fruit.

Orientador: Maria Aparecida Mauro / Coorientador: Lucídio Molina Filho / Coorientador: Valmir Fadel / Banca: Fábio Bentes Freire / Banca: Vânia Regina Nicoletti Telis / Resumo: Maçãs são consideradas fonte de compostos fenólicos e representam uma das culturas economicamente mais importantes e consumidas no mundo. Por serem fontes de monossacarídeos, minerais e fibras dietéticas são parte importante da dieta humana, e o hábito de comê-las traz benefícios à saude. Alimentos com alto teor de umidade, como as frutas, deterioram-se em períodos curtos, fazendo com que o emprego de técnicas de conservação, como a secagem, seja fundamental para a cadeia de produção. No entanto, a secagem exige um consumo intenso de energia e pode causar danos indesejáveis aos parâmetros de qualidade dos produtos, devido à temperaturas altas e longos tempos de exposição do produto ao ar de secagem. Uma alternativa para redução do gasto energético é a secagem intermitente, na qual as condições de operação são alteradas com o tempo. Com o intuito de avaliar os efeitos da aplicação da intermitência na secagem convectiva de fatias de maçã Fuji sobre parâmetros de qualidade física (textura, densidade, atividade de água e cor) e nutricional (retenção de ácido clorogênico), cinética de secagem e correspondente consumo de energia, foram comparadas amostras e tratamentos de secagens contínuas e intermitentes. Para isso, foram avaliadas 7 configurações de secagem intermitente feitas em dois estágios, o primeiro com três níveis de temperatura (95, 85 e 75 °C) e de tempo (30, 45 e 60 minutos) e o segundo com três níveis de temperatura (50, 60 e 70 °C). Secagens contínuas foram conduzidas à temperatura do segundo estágio de secagem. O consumo de energia foi mensurado por um equipamento analisador e também calculado através de um balanço de energia, considerando o sistema adiabático. O conteúdo de ácido clorogênico nas amostras in natura e processadas foi acompanhado por espectroscopia de ressonância magnética nuclear de 1H pela... / Abstract: Apples are considered a source of phenolic compounds and represent one of the most economically important crops and consumed in the world. Being sources of monosaccharides, minerals and dietary fiber are an important part of the human diet, and the habit of eating them brings benefits to health. Foods with high moisture content, such as fruit, are damaged in a short time, wich makes that preservation techniques,such as drying, it be essential for the production chain. However, the drying requires high energy consumption and can cause undesirable damage to the quality parameters of products due to high temperatures and long exposure times of the product to air drying. An alternative to reducing energy expenditure is intermittent drying, in which the operating conditions are changed with time. In order to evaluate the effects of application of intermittency in convective drying of Fuji apple slices on physical quality parameters (texture, density, water activity and color) and nutritional (chlorogenic acid retention), drying kinetics and corresponding consumption energy, samples and continuous and intermittent drying treatments were compared. To this, were conducted 7 intermittent drying settings made in two stages, the first with three levels of temperature (95, 85 and 75 ° C) and of time (30, 45 and 60 minutes) and the second with three levels of temperature (50, 60 and 70 ° C). Continuous drying was conducted at the temperature of the second drying stage. The energy consumption was measured by an analyzer equipment and also calculated using an energy balance, considering the adiabatic process. The chlorogenic acid content in the fresh and processed samples was followed by nuclear magnetic resonance spectroscopy (H 1NMR), through the analysis of resonance characteristics of chlorogenic acid, localized at 7.5 ppm region. It was observed that to application of the thermal ... / Mestre

O silverskin é um resíduo, rico em compostos antioxidantes, como o ácido 5-cafeoilquínico (5-CQA) e a cafeína (CAF), produzido durante a torrefação dos grãos de café. O objetivo deste estudo foi desenvolver uma metodologia de extração, aliando a extração assistida por ultrassom e o planejamento de experimentos, para a recuperação simultânea do 5-CQA e da CAF da silverskin. Os extratos gerados foram caracterizados e tiveram a capacidade antioxidante e a toxicidade investigadas. A metodologia de superfície de resposta e a função Desejabilidade foram empregadas na otimização da extração. A LC-DAD/MSn foi utilizada para a caracterização dos extratos, os métodos de sequestro do radical DPPH e de redução do ferro (FRAP), para avaliar a capacidade antioxidante; enquanto o ensaio da Artemia salina foi usando para avaliar a toxicidade. As condições ótimas de extração foram: 45 % de etanol em água como solvente de extração, razão amostra-solvente 1/20, extração por 7 min a 59 °C, com rendimentos de 5-ACQ e CAF de respectivamente 2,00 e 6,26 mg g-1. No total, 9 derivados clorogênicos foram tentativamente identificados. Os teores de teofilina, ácido cafeico e derivados clorogênicos foram respectivamente: 0,53, 0,06 e 4,40 mg g-1. O extrato demonstrou considerável capacidade antioxidante, com concentração eficiente de 46,87 mg L-1 e capacidade redutora de ferro de 152,71 μM de FeSO4 g-1, além de alta toxicidade. O método desenvolvido obteve rendimento similar ao da extração sólido-líquido para o 5-ACQ. / Silverskin is a waste generated during the coffee beans roasting. This residue has been showing antioxidant compounds, mainly 5-caffeoylquinic acid (5-CQA) and caffeine (CAF). The aim of this study was used the design of experiments and ultrasound-assisted extraction to develop an extraction method for the efficient recovery of 5-CQA and CAF from silverskin, simultaneously. In addition, the optimized extract was characterized, and its antioxidant capacity and acute toxicity were investigated. The response surface methodology and Desirability function were employed to optimize the extraction. The chemical characterization was carry out by LC-DAD/ESI-MSn. Antioxidant capacity was evaluated by DPPH (2, 2-diphenyl-1 picryl hydrazyl) and FRAP (ferric reducing antioxidant power) methods and the acute toxicity by Artemia salina assay. The optimal extraction conditions were 45.0 % ethanol in water, the solid-to-liquid ratio was 1:20, and extraction for 7.0 min at 59 °C. Under optimal conditions, the yield of 5-CQA and CAF were 2.00 and 6.26 mg g-1, respectively. Theophylline, caffeic acid, and total chlorogenic acid concentrations were 0.53, 0.06 e 4.40 mg g-1, respectively and 9 chlorogenic acids were identified in the extract. The extract showed considerable antioxidant capacity, with efficient concentration value of 46,87 mg L-1 in the DPPH assay and 152,71 μM FeSO4 g-1 (FRAP) and high toxicity. The developed extraction methodology showed similar performance as solid-liquid extraction to 5-CQA yield.

Observa-se, atualmente, um aumento no interesse por alimentos funcionais e isto tem levado pesquisadores a investigar o potencial antioxidante de diversas frutas e de diversos compostos fenólicos presentes nos alimentos. As pesquisas a cerca da atividade antioxidante de pêssegos e nectarinas são escassas quando comparada às frutas vermelhas, apesar de aqueles frutos conterem importantes compostos fenólicos, como o ácido clorogênico, que apresenta efeitos potencialmente benéficos à saúde derivados de sua ação antioxidante. Entretanto, dados a respeito do seu conteúdo em frutas, vegetais, alimentos processados e sua distribuição em diferentes tecidos de plantas são escassos. O potencial antioxidante reativo total (TRAP) é um dos métodos mais utilizados para estimar a capacidade antioxidante de amostras in vitro. Entretanto, este método apresenta limitações quando a amostra não apresenta a fase lag (ou tempo de indução) necessária para obter o valor do TRAP pelo método original. Esse comportamento é obtido em algumas amostras e em substâncias isoladas, mas não em muitos extratos, os quais possuem diversas substâncias antioxidantes. Nesse contexto, o objetivo desse trabalho foi otimizar e validar o método TRAP original e propor outro método de avaliação utilizando a Área Sob a Curva (AUC) e empregar essa ferramenta para avaliar o potencial antioxidante de extratos de pêssego (cascas e polpas) de três cultivares e do ácido clorogênico na mesma concentração encontrada no extrato. Para desenvolver esse trabalho, o primeiro passo foi otimizar e validar o método TRAP alternativo utilizando 2,2'-azo-bis (2- amidinopropano) (AAPH) como fonte de radical livre e um cintilador líquido para monitorar a quimiluminescência amplificada pelo luminol após a adição da amostra antioxidante. O método cromatográfico para quantificar o ácido clorogênico foi realizado usando uma coluna C-18 e sistema gradiente de eluição com acetonitrila-água-ácido trifluoracético. A detecção foi realizada por ultravioleta a 327 nm e a identificação do pico foi baseada no tempo de retenção, por coinjeções com a substância de referência e por LC-MS-MS. A principal condição estabelecida para o método TRAP foi a necessidade de estabilização do sistema (7000 segundos) antes da adição do antioxidante a ser testado. Todos os parâmetros da validação mostraram resultados satisfatórios: especificidade, linearidade (r > 0,99), precisão (intra e inter-dia – desvio padrão relativo menos que 5%), robustez e os limites de detecção (LOD) e quantificação (LOQ) foram baixos e similares para ambos os métodos de avaliação. O método cromatográfico para quantificar o ácido clorogênico apresentou boa linearidade (r > 0,99), repetibilidade (RSD < 2%) e recuperação (96,3%, RSD = 1,96%) e foi robusto para pequenas variações nos parâmetros testados (RSD < 2%). Os resultados obtidos usando a AUC mostraram que os extratos de cascas e polpas das cultivares Maciel, Leonense e Eldorado apresentaram atividade de seqüestro de radicais livres em todas as concentrações testadas, com uma ação concentraçãodependente. A inibição imediata da quimiluminescência e a duração desta inibição foram significativamente maiores no extrato em relação ao composto majoritário (ácido clorogênico) isolado e isto pode ser devido a um efeito sinérgico ou aditivo de outros antioxidantes presentes no extrato. O IC50 para o extrato de pêssego e ácido clorogênico foi 1,19 μg/mL e 8,43 μg/mL, respectivamente, quando o TRAP foi avaliado e um IC50 de 0,41 μg/mL e 1,89 μg/mL foi obtido quando o TAR (Reatividade Antioxidante Total) foi avaliado com o extrato de pêssego e com o ácido clorogênico, respectivamente. O ácido clorogênico apresentou uma importante contribuição ao potencial e à reatividade antioxidantes, mas os extratos do fruto contribuem com uma ação antioxidante mais duradoura. A principal vantagem da utilização da AUC para avaliar a atividade antioxidante é a maior precisão desse método e seu uso em amostras que não apresentam fase lag, como os extratos de pêssego, os quais apresentaram importante atividade antioxidante e, portanto, podem proporcionar vantagens à saúde de consumidores que ingerem essa fruta. / Increasing recent interest in nutraceuticals and functional foods has led researchers to investigate the antioxidant potential of several fruits and of several phenolic compounds. The researches about antioxidant activity of peaches and nectarines are scarce when compared to red fruits despite of they contain important phenolic compounds as chlorogenic acid, which present potential beneficial effect in humans derived from its antioxidant activity. However, data on its content in fruits, vegetables, foods processing, and its distribution in different tissues of plants is scarce. The total reactivity antioxidant potencial (TRAP) method is one of the methods most employed to estimate the antioxidant capacity of samples in vitro. However, this method can presents limitations when the sample does not present a lag phase (or induction time) which is necessary to get TRAP value by original method. This behavior is got in some samples and to isolated substances, but not in many extracts which have several antioxidants. In this context, the aim of this work was to optimize and validate the original TRAP method, and to propose another evaluation method utilizing the area under curve (AUC) and to use this tool to evaluate antioxidant potential and reactivity from peach extracts (peels and fleshes) from three cultivars and from chlorogenic acid in the same concentration founded in extract. To developed this work, the first step was to optimized and to validated the alternative method to get TRAP value using 2,2'-azo-bis (2-amidinopropane) (AAPH) as the free radical source and a liquid scintillator counter to monitored the luminol-enhanced chemiluminescence after addition of the antioxidant sample. The chromatographic method to quantifiy chlorogenic acid was performed using a C-18 column with acetonitrile-watertrifluoracetic acid gradient elution. The detection was carried out by UV at 327 nm and the peak identification was based on the retention times, by cochromatography with reference substances and by LC-MS-MS. The main condition established to TRAP method was the need for the stabilization of the system, at 7000 s, before the addition of the antioxidant to be tested. All validations parameters showed satisfactory results: specificity, linearity (r >0.99), precision (intra- and interassay - relative standard deviation were both less than 5 %), robustness, and the limits of detection (LOD) and quantification (LOQ) were low and similar to both evaluation methods. The chromatographic method to quantify chlorogenic acid presented good linearity (> 0.99), good repeatability (RSD < 2 %) and accuracy (96.3%, RSD = 1.96% ) and was robust to small variations in parameters tested (RSD < 2 %). The results obtained using AUC showed that the extracts of peels and fleshes of Maciel, Leonense and Eldorado peach cultivars present free radical scavenging activity in all concentrations tested, with a concentration-dependent action. The immediate inhibition of chemiluminescence and the duration of this inhibition were significantly higher in the extracts than in the major compound (chlorogenic acid) alone and it can be due to a synergistic or additive effect of other antioxidants present in the extracts. The IC50 for peach extract and chlorogenic acid were 1.19 μg/mL and 8.43 μg/mL, respectively, when TRAP was evaluated and an IC50 of 0.41 μg/mL and 1.89 μg/mL was found when TAR was evaluated in peach extract and chlorogenic acid, respectively. Chlorogenic acid presented a good contribution to antioxidant reactivity and potential, but the fruit extracts provide better antioxidant action. The main advantage of utilization of AUC to evaluate antioxidant activity is the higher precision of this method and its use in samples that do not present lag phase, as peach extracts which presented important antioxidant activity and therefore, it may provide health-promoting advantages to consumers by intake of this fruit.

O pêssego é o nome popular do fruto produzido por Prunus persica (L.) Batsch, e é amplamente cultivado na região sul do Brasil. Seu cultivo é economicamente muito importante para o local, e o desenvolvimento de técnicas que garantam o controle de qualidade desta matéria-prima e seus produtos industriais são interessantes. No presente trabalho foi feita uma revisão de literatura acerca de análises realizadas por CLAE-UV com o pêssego, realizada uma otimização das técnicas de extração do ácido clorogênico e do sistema cromatográfico, validado este método e utilizado para quantificar 13 diferentes cultivares de pêssegos fornecidos pela EMBRAPA Clima Temperado, cultivados em Pelotas, RS. O resultado é um método rápido, econômico e prático que foi otimizado e validado, excelente para análises rotineiras de controle de qualidade deste material. As quantidades de ácido clorogênico foram comparadas entre si, e identificou-se que as cultivares Morro Redondo e Sunblaze apresentaram os maiores teores desta substância, sendo promissoras para serem empregadas pela indústria como alimento funcional. / Peach is the common name of the fruit produced by Prunus persica (L.) Batsch, widely cultivated in the southern of Brazil. Its cultivation is economically important to the local market, and the development of techniques that assure the quality control of the raw material as well as the industrial products made of this fruit are very useful. In this work, a literature review of the HPLC-UV analysis of peach was done, a technique of extraction and chromatographic system were optimized and validated, and 13 cultivar varieties supplied by EMBRAPA Clima Temperado, grown in Pelotas, RS were analyzed. The result is an optimized and validated method of HPLC-UV to quantify chlorogenic acid in peaches, excellent for routine analysis. The average amount of this phenolic compound in the selected cultivars was quantified and compared among them. It was identified that Morro Rendondo and Sunblaze varieties presents the highest amounts of this substance, and both are promising cultivars to be explored by the industry as functional food.

Orientador: Paulo Mazzafera / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-05T10:18:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Melo_GeraldoAclecio_D.pdf: 1320706 bytes, checksum: 5f501b7dd60a44ae72341950498d75f7 (MD5) Previous issue date: 2005 / Resumo: Polifenoloxidase - PFO (EC 1.14.18.1 ou EC 1.10.3.2) é uma enzima de ampla distribuição entre as plantas e catalisa a hidroxilação de monofenóis a o-difenóis e a oxidação destes para o-diquinonas. Sua função em plantas tem sido relacionada a mecanismos de defesa contra patógenos e pragas. Em cafeeiro, o ácido 5-cafeoilquínico, também conhecido como ácido clorogênico (CGA) é o principal substrato da PFO e ambos, enzima e substrato, estão presentes em quantidades expressivas nos frutos e nas folhas desta planta. O CGA também está relacionado com mecanismos de defesas das plantas e como tal é considerando importante substrato em reações de oxidação, principalmente aquelas mediadas pela PFO. No presente estudo, com objetivo de conhecer características da PFO de folhas do cafeeiro, de averiguar sua ação em mecanismos de defesa nessa planta e de entender fatores ligados à síntese e ao acúmulo de seu principal substrato foram feitas a purificação e caracterização dessa enzima, estudos da expressão de sua atividade, bem como estudos de expressão de enzimas da via de síntese do CGA em cafeeiro. Com o uso de técnicas de precipitação com sulfato de amônio, cromatografias de troca iônica, interação hidrofóbica e exclusão molecular foi possível obter a PFO com alto grau de pureza. A enzima apresentou massa molecular de 40,5 Kda e preferência pelo ácido 5-cafeoilquínico como substrato. Seqüências de peptídeos obtidas após digestão da proteína e análise por espectrometria de massas mostraram-se homólogas a seqüências de PFO de várias outras plantas. O nível constitutivo de atividade da PFO observado para quinze genótipos de café variou de 3,8 a 88,0 unidades de atividade/mg de proteína, entretanto não teve relação direta com resistência a pragas e doenças nessa planta. A resistência ao bicho mineiro foi significativamente relacionada ao nível de compostos fenólicos, entretanto, ácido 5-cafeoilquínico, o principal substrato da PFO em café, não teve relação com essa resistência, sugerindo a importância de outros compostos fenólicos como substratos da PFO. Dano mecânico, tratamento com ácido metiljasmônico, inoculação com esporos do fungo Hemileia vastatrix e a infestação com ovos do inseto Perileucoptera coffeella levaram a respostas variadas nos níveis de atividade de PFO nos genótipos avaliados. Baseando-se nesses resultados, conclui-se que a ação da PFO na resistência do cafeeiro a pragas e doenças pode estar relacionada ao potencial oxidativo do tecido e não simplesmente uma maior atividade; que o tipo e quantidade de substrato encontrado no tecido podem ser importantes na resistência do cafeeiro e que entre os genótipos pode existir a especialização de mecanismos de resistência envolvendo a ação da PFO. Estudos de expressão por RT-PCR de fenilalanina amônia-liase (PAL), cinamato 4-hiroxilase (C4H), coumarato 3-hidroxilase (C3H), hidroxicinamoil-CoA ligase (4CL) e hidroxicinamoil-CoA:D-quinato hidroxicinamoil transferase (CQT), enzimas da via de síntese do CGA, tiveram sua expressão reduzida à medida que o tecido envelhece. No endosperma foi observado um decréscimo acentuado de expressão no final da maturação dos frutos. Plântulas estioladas obtidas pela germinação de sementes no escuro e transferidas para luz mostraram aumentos significativos no conteúdo de CGA após 24 horas. Esses aumentos foram transientes e coincidiram com a expressão da PAL, C4H, C3H, 4CL e CQT. Os resultados indicam existência de controle da síntese de CGA e a existência de mecanismos de controle da expressão em comum para as cinco enzimas estudadas / Abstract: Polyphenoloxidase - PPO (EC 1.14.18.1 ou EC 1.10.3.2) is an enzyme with broad distribution among plants and catalyzes the hydroxylation of monophenols to o-diphenols and the oxidation of these to o-diquinones. Its function on plants has been related to defense mechanisms against pathogens and plagues. 5-Caffeoylquinic acid, also known as chlorogenic acid (CGA), is the main PPO substrate in coffee tissues and both, enzyme and substrate are present on substantial quantities in fruits and leaves. CGA is also referred to having connection with plants defense mechanisms and it is also an important substrate on oxidation reactions, mainly those mediated by PPO. Therefore, in order to increase our knowledge on the coffee PPO characteristics, to verify its role in defense mechanisms and also to understand the factors connected to the synthesis of CGA, coffee leaf PPO was purified and characterized regarding kinetic parameters and its activity in leaves of several coffee species exposed or not to pest (leaf miner) and disease (leaf rust). Also studies on the expression of the enzymes of CGA synthesis were carried out. By using ammonium sulfate precipitation followed by chromatographic steps on ionic exchange, hydrophobic interaction and molecular exclusion resins it was possible to purify PPO to homogeneity. The enzyme presented a molecular mass of 40,5 Kda and used 5-cafeoylquinic acid as the preferred substrate. Peptide sequences obtained after digestion of the purified PPO and analysis through mass spectrometry were homologous to PPO sequences of several other plants. The constitutive level of PPO activity observed for 15 coffee genotypes varied from 3,8 to 88,0 units of activity/mg of protein, but did not have a direct relationship with resistance to plagues in this plant. Resistance to leaf miner was significantly related to the level of phenolic compounds. However, 5-caffeoylquínic acid, the main substrate of PPO on coffee, was not related with resistance, suggesting the importance of other phenolic compounds as PPO substrates. Mechanical damage, treatment with methyljasmonic acid, inoculation with spores from Hemileia vastatrix and the infestation with the insect Perileucoptera coffeella led to varied results of the PPO activity in the evaluated genotypes. Based on these results, we conclude that the PPO role in the coffee resistance to plagues and diseases might be related to the oxidative potential of the tissue and not only on the PPO activity; that the kind and quantity of PPO substrate found in the tissue might be important for the resistance of the coffee tree and that there may be specific mechanisms of resistance involving PPO action among the genotypes. RT-PCR studies of the expression of phenylalanine ammonia-lyase (PAL), cinnamate 4-hyroxylase (C4H), coumarate 3-hydroxylase (C3H), hydroxycinnamoyl-CoA ligase (4CL) and hydroxycinnamoyl-CoA:D-quinate hydroxycinnamoyl transferase (CQT), which code for enzymes of the CGA biosynthetic pathway, showed that the expression of these enzymes decrease with tissue aging. In the endosperm, an evident decrease on the expression was observed in the end of the fruit ripening. Etiolated seedlings obtained by germination of coffee seeds in the dark and transferred into light showed significant increasing on the CGA content after 24 hours. The increase was transient and followed the expression pattern of PAL, C4H, C3H, 4CL and CQT. The results indicate that CGA biosynthesis is coordinately regulated by the expression of the five enzymes / Doutorado / Biologia Vegetal / Doutor em Biologia Vegetal

A pele possui um grande número de mecanismos de defesa antioxidante. No entanto, a exposição prolongada à radiação ultravioleta (RUV), é capaz de aumentar a concentração de espécies reativas de oxigênio (EROs) provocando um desequilíbrio antioxidante/oxidante. A geração de EROs pode levar ao fotoenvelhecimento e doenças, como o câncer. A administração tópica de antioxidantes é uma maneira eficiente de enriquecer o sistema protetor cutâneo endógeno e, assim, uma estratégia para reduzir os danos oxidativos causados pela RUV à pele. Entretanto, para fornecer a proteção adequada à pele, estas substâncias devem ultrapassar a barreira imposta pelo estrato córneo. O extrato de Lychnophora salicifolia Mart. possui compostos com atividades antioxidante, anti-inflamatória e analgésica, como o ácido clorogênico e a vicenina-2, sendo, portanto, um possível candidato à agente protetor dos danos induzidos pela radiação na pele. Assim, o objetivo do presente trabalho foi avaliar o potencial fotoquimiopreventivo deste extrato e do ácido clorogênico, bem como de formulações contendo o extrato e a substância isolada encapsulados em lipossomas. Para atingir tal objetivo, foram realizados experimentos in vitro e in vivo de atividade antioxidante e eficácia fotoquimiopreventiva para comprovação do potencial antioxidante e anti-inflamatório, estudos de liberação e estudos de penetração cutânea das formulações utilizando pele humana e pele de orelha de porco. Os resultados obtidos demonstraram que o extrato possui atividade antioxidante in vitro e baixa citotoxicidade. A incorporação do extrato e da substância isolada em lipossomas foi bem sucedida, uma vez que estes demonstraram uma boa estabilidade físico-química e aumentaram a penetração dos compostos na pele de camundongos sem pelos. As formulações contendo lipossomas permitiram que os compostos do extrato e o ácido clorogênico isolado atravessassem o estrato córneo chegando até epiderme e derme na pele humana ex vivo. O acúmulo de partículas nos folículos pilosos parece não exercer influencia neste processo. Os extrato foi capaz de sequestrar EROs intracelulares e evitar a depleção do antioxidante endógeno GSH tanto em cultura de células como nos experimentos in vivo. Também foi observada a inibição in vivo da metaloproteinase de matriz-9 (MMP-9), enzima ativada pela RUV e que tem a capacidade de degradar os componentes da matriz extracelular da pele. Além disso, o extrato apresentou atividade anti-inflamatória superior à do ácido clorogênico, verificada pela diminuição dos níveis de citocinas pró-inflamatórias (IL-1?, IL-6 e TNF-?) e da atividade da enzima mieloperoxidase (MPO) in vivo. Portanto, o extrato parece ser um agente fotoquimiopreventivo promissor para uso tópico e, as formulações desenvolvidas, um sistema viável para liberação destas substâncias na pele. / The skin has several defense mechanisms to avoid oxidant damages. However, a prolonged exposition under ultraviolet radiation (UVR) may increase reactive oxygen species (ROS) concentration causing antioxidant/oxidant imbalance. ROS generation can induce photoaging and skin cancer. Topical administration of antioxidants is an efficient way to fortify the endogenous protection system and to reduce the oxidative damage caused by UVR. Nevertheless, to be effective, these compounds need to pass through the skin barrier imposed by stratum corneum. Lychnophora salicifolia Mart. extract has antioxidant, antiinflammatory and analgesic compounds, such as chlorogenic acid and vicenin-2, and it may be a skin protector agent against UVR damage. Therefore, the aim of this study was to evaluate the photochemopreventive potential of this extract and chlorogenic acid, as well as their formulation containing liposomes. In vitro and in vivo tests were performed to prove antioxidant and antiinflammatory activity. Formulation release and skin penetration studies were also carried out in human and porcine ear skin. The results showed that the extract has antioxidant activity in vitro and low cytotoxicity. The extract and the isolated compound were successfully entrapped in liposomes, demonstrating a good physic and chemical stability and increasing the skin penetration in hairless mice. The formulations containing liposomes allowed that the extract compounds and chlorogenic acid passed through the stratum corneum and reached epidermis and dermis in human skin ex vivo. The hair follicle uptake of the particles do not influenced the penetration process. The extract was able to scavenge intracellular ROS and avoid the depletion of the endogenous GSH both in cell culture and in vivo, even as it inhibited matrix metalloproteinase 9 (MMP-9), enzyme activated by UVR that degrades skin matrix extracellular components. The extract also presented larger antiinflammatory properties than chlorogenic acid, decreasing the cytokines (IL-1?, IL-6 and TNF-?) levels and the mieloperoxidase activity in vivo. Therefore, the results suggest the potential applicability of the extract as a photochemopreventive agent to topical use and the developed formulations seem to be a viable system to release these compounds to the skin.