Made available in DSpace on 2016-07-18T17:53:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Reinaldo Camacho Bezerra.pdf: 607647 bytes, checksum: 1745657e41ebeb1e290325ce90721b08 (MD5) Previous issue date: 2014-03-21 / This work aims to evaluate the alterations, depending on the dose of potassium dichromate (0, 12, 24 and 36 mg.km-¹), in liver tissue after supplementation with probiotic at dosages 0 or 0.2% in 90 male rats. Oral ingestion done for 90 days of increasing amounts of potassium dichromate produced clinical signs of toxicity compared to histopathological analysis (p&#706;0.05), and seric enzymatic activities (p&#706;0.05), markers of hepatic function. The inclusion of probiotics to the diet reduced the effects on the studied parameters, indicating that it can be used to detoxify and/or prevent the action of the mineral, however other studies should be conducted to determine the most appropriate microorganisms and their dosages to minimize and/or to prevent the action of these xenobiotics in humans and animals. / O objetivo do presente trabalho foi o de avaliar as alterações dependentes da dose de dicromato de potássio (0, 12, 24 e 36 mg.kg-1) no tecido hepático, após suplementação com probiótico em dosagens 0 ou 0,2%, em 90 ratos machos. A ingestão oral por 90 dias de doses crescentes de dicromato de potássio produziu sinais clínicos de toxicidade frente a análise histopatológica (p<0,05) e atividades séricas enzimáticas (p<0,05), dos marcadores de função hepática. A inclusão do probiótico na dieta reduziu os efeitos nos parâmetros estudados, indicando que ele pode ser utilizado para desintoxicar e/ou impedir a ação desse mineral, porém outros estudos deverão ser realizados para determinar os microorganismos mais apropriados e suas dosagens, para minimizar e/ou impedir a ação desses xenobióticos nos homens e animais.

This work studied the improvement of stability, physical properties and enzymatic inactivation in fruit beverages by applying the ultrasound technology (US). In the first part, the effect of the US application on peach juice processing was evaluated. The macroscopic changes on pulp sedimentation stability, turbidity, colour and rheological properties were evaluated. As a result, it was demonstrated that the improvement in each of the properties evidenced at the macroscopic level involves interaction of complex mechanisms which depend directly on changes at the microscopic level, such as the structure, size, composition and interaction between the continuous phase (serum) and dispersed phase (pulp) of the juice. These changes were assessed by microscopy and particle size distribution. In the second and third parts, the inactivation of the enzyme peroxidase (POD) was evaluated in coconut water. In the second part, the effect of the application of US was evaluated for first time for coconut water POD, using two types of ultrasonic equipment (US baht and US probe). It was demonstrated that the changes of enzyme activity during the US process depend on the many forms that the enzyme can adopt, mainly depending on the energy applied to the system. Subsequently, in the third part, the US was applied as a pre-treatment of subsequent thermal processing. The evaluation was carried out under non isothermal conditions, being the POD inactivation kinetics modelled using the Weibull distribution function. Finally, it was observed that the pre-treatment using ultrasound slightly decreased the enzyme activity. Furthermore, the ultrasound effects resulted in a more homogeneous population and heat-sensitive enzymes, significantly reducing the needed time of thermal processing. In conclusion, this work studied and demonstrated that the ultrasound technology is an interesting alternative to improve the physical properties and enzymatic stability in fruit beverages, reflecting the importance from both the academic and industrial point of view. / Neste trabalho estudou-se a melhoria na estabilidade, propriedades físicas e inativação enzimática em bebidas de frutas através da aplicação da tecnologia de ultrassom (US). Na primeira parte, foi avaliado o efeito do US no processamento de suco de pêssego. As alterações macroscópicas na estabilidade de sedimentação da polpa, turbidez, cor e propriedades reológicas foram analisadas. Foi demonstrado que a melhoria em cada uma das propriedades evidenciadas macroscopicamente envolve interação de mecanismos complexos que dependem diretamente de alterações microscópicas, tais como estrutura, tamanho, composição e interação entre as fases contínua (soro) e dispersa (polpa) do suco. Estas alterações foram avaliadas por microscopia e análise de distribuição de tamanho de partículas. Na segunda e terceira partes, a inativação da enzima peroxidase (POD) foi avaliada em água de coco. O efeito da aplicação do US na POD de água de coco foi estudado pela primeira vez, utilizando dois tipos de equipamentos (banho e sonda de US). Demonstrou-se que as alterações na atividade enzimática durante o processamento com US estão relacionadas às diferentes conformações que a enzima pode adotar, dependendo principalmente da energia aplicada ao sistema. Na terceira parte, o ultrassom foi então aplicado como pré-tratamento ao processamento térmico. A avaliação foi realizada sob condições não isotérmicas, sendo a cinética de inativação da POD modelada usando a função de distribuição de Weibull. Foi observado que o pré-tratamento com US diminuiu a atividade enzimática. Além disso, o efeito do US resultou em uma população de enzimas mais homogênea e termosensível, reduzindo significativamente o tempo necessário para o processamento térmico. Desta forma, este trabalho estudou e demonstrou que a tecnologia de ultrassom é uma alternativa interessante para melhorar as propriedades físicas e a estabilidade enzimática de bebidas à base de frutas, indicando sua importância tanto acadêmica quanto industrial.

Recent studies have demonstrated that peanut and grape processing by-products may be richer sources of bioactive compounds as compared to their original raw material and feedstock; however, before their application as a source of nutraceuticals or in the prevention of lipid oxidation in food systems, certain technological challenges have to be addressed. This study discusses recent advances in the application of plant food processing by-products as sources of phenolic compounds with special emphasis on the profiling and screening of phenolics using high-performance liquid chromatography-mass spectrometry, their potential health benefits, and microbiologial safety. The major findings are summarized in chapters 2, 3, and 4. The first chapter deals with phenolics from grape by-products. In general, insoluble-bound phenolics were more effective in inhibiting copper-induced human LDL-cholesterol oxidation in vitro than free and esterified phenolics. Phenolic extracts from all fractions inhibited peroxyl radical-induced DNA strand breakage. The third chapter brings about the effects of gamma-irradiation on the microbial growth, phenolic composition, and antioxidant properties of peanut skin. Gamma-irradiation at 5.0 kGy decreased the microbiological count of the product. Total phenolic and proanthocyanidin contents, ABTS radical cation, DPPH radical, hydrogen peroxide, and hydroxyl radical scavenging capacities as well as the reducing power of the sample were increased upon gamma-irradiation in both the free and insoluble-bound phenolic fractions. The bioactivity of the free phenolics against in vitro human LDL-cholesterol oxidation and copper induced DNA strand breakage was improved upon gamma-irradiation. Phenolic compounds were positively or tentatively identified and their distribution was in the decreasing order of free > esterified > insoluble-bound forms. Procyanidin dimer A was increased in all phenolic fractions, whereas procyanidin dimer B decreased. Gamma-irradiation induced changes may be explained by molecular conversion, depolymerization, and cross-linking. In the fourth chapter, the ability of selected enzymes in improving the extraction of insoluble-bound phenolics from the starting material (experiment I) or the residues containing insoluble-bound phenolics (experiment II) were evaluated. Pronase and Viscozyme improved the extraction of insoluble-bound phenolics. Viscozyme released higher amounts of gallic acid, catechin, and prodelphinidin dimer A compared to Pronase treatment. Furthermore, p-coumaric and caffeic acids, as well as procyanidin dimer B, were extracted with Viscozyme but not with Pronase treatment. Solubility plays an important role in the bioavailability of phenolic compounds, hence this study may assist in better exploitation of phenolics from winemaking by-products as functional food ingredients or supplements. / Estudos recentes têm demonstrado que subprodutos da indústria processadora de amendoim e uva podem ser mais ricos em compostos bioativos em comparação às suas matérias-primas. No entanto, alguns desafios tecnológicos precisam ser enfrentados antes da sua aplicação como fonte de compostos nutracêuticos ou na prevenção da oxidação lipídica em sistemas alimentares. Este estudo discute os recentes avanços na aplicação de subprodutos da indústria processadora de amendoim e uva como fontes de compostos fenólicos. Especial ênfase foi dada a sua caracterização por cromatografia líquida acoplada à espectrometria de massas, aos potenciais benefícios à saúde e à segurança microbiológica. As principais conclusões estão apresentadas nos capítulos 2, 3 e 4. O primeiro capítulo trata de compostos bioativos de subprodutos da indústria de suco de uva e da produção vinícola. A fração da qual foram extraídos os compostos fenólicos ligados à parede celular foi predominante. Em geral, esta fração também foi a mais eficaz na inibição da oxidação do LDL - colesterol in vitro quando comparada à fração que continha os fenólicos livres e os esterificados. Os compostos fenólicos de todas as frações inibiram o dano oxidativo ao DNA induzido por radicais peroxila. O terceiro capítulo fala sobre os efeitos da irradiação gama sobre a carga microbiana, a composição fenólica e as propriedades antioxidantes da película de amendoim. A irradiação gama (5,0 kGy) diminuiu a contagem microbiana do produto. Os compostos fenólicos totais, o teor de proantocianidinas e a capacidade dos extratos em neutralizar radicais como o ABTS, DPPH e espécies reativas de oxigênio como o peróxido de hidrogênio e radicais hidroxila, assim como o poder redutor da amostra, aumentaram devido à irradiação gama em ambas as frações (contendo fenólicos livres e ligados à parede celular). A bioatividade dos compostos fenólicos livres contra a oxidação do LDL-colesterol in vitro e contra os danos oxidativos ao DNA aumentou com a irradiação gama. Os compostos fenólicos foram positivamente ou tentativamente identificados, distribuindo-se entre: fenólicos livres > esterificados > ligados. Houve aumento na concentração de dímeros de procianidina A em todas as frações, enquanto a concentração de dímeros de procianidina B diminuiu. Essas alterações podem ser explicadas pela conversão molecular, despolimerização e formação de ligações cruzadas. No quarto e último capítulo, enzimas selecionadas foram aplicadas à matéria-prima inicial (experimento I) ou nos resíduos contendo apenas compostos fenólicos insolúveis (experimento II). Pronase e Viscozyme aumentaram a extração de compostos fenólicos insolúveis (ligados à parede celular). Viscozyme liberou maiores quantidades de ácido gálico, catequina e dímero de prodelfinidina A em comparação ao tratamento com Pronase. Além disso, os ácidos p-cumárico e ácido caféico, bem como o dímero de procianidina B, foram extraídos com Viscozyme, mas não com Pronase. A solubilidade desempenha um papel importante na biodisponibilidade de compostos fenólicos. Desta forma, o terceiro estudo oferece uma alternativa para a exploração de compostos fenólicos de subprodutos da indústria vinícola como ingredientes alimentares com propriedades funcionais ou suplementos alimentares.

O consumidor está cada vez mais consciente da relação entre dieta e doença, que tem impulsionado as pesquisas sobre alimentos funcionais e seus efeitos sobre o corpo. O papel dos óleos e gorduras na nutrição humana tem sido intensamente estudado e discutido por décadas. Tem sido enfatizada a importância da ingestão de ômega-3, ômega-6 e ômega-9 ácidos graxos redução de ácidos graxos saturados e, mais recentemente, controle da ingestão de ácidos graxos trans. Através da mistura e interesterificação química e enzimática de óleos e gorduras, gorduras trans-livre pode ser produzido. Mistura de gordura, foram formuladas por misturas ternárias de estearina de palma, uma gordura láurica (óleo de coco ou óleo de palmiste) e um óleo poliinsaturado (óleo de canola ou azeite de oliva) em diferentes proporções que foram interesterificadas. Neste trabalho, foram produzidos lipídios estruturados por interesterificação química e enzimática. A interesterificação química foi realizada nas seguintes condições: a 88 °C, 60 minutos de reação, 0,4% de catalisador metóxido de sódio, sob agitação e vácuo. A interesterificação enzimática, sendo realizada com duas lipases comerciais Thermomyces lanuginosa e Rhizomucor miehei, com seletividade sn-1,3. A interesterificação enzimática por batelada foi realizado seguindo um planejamento matriz central compósito rotativo em função da temperatura e da composição do meio, estearina de palma, óleo de palmiste e azeite de oliva e catalisado pelas lipases comerciais. O decréscimo do conteúdo de gordura sólida foi observado a 10 e 35 °C após a interesterificação. O biorreator contínuo foi operado nas seguintes condições: mistura de estearina de palma, óleo de palmiste, azeite de oliva (45:30:25), 10 gr de biocatalisador, 65 °C, com tempo de residência de 7 min e por 226 h para Thermomyces lanuginosa e 188 h para Rhizomucor miehei. A atividade do biocatalisador foi avaliada em termos da diminuição do conteúdo de gordura sólida a 35 °C, o qual é um parâmetro chave na produção de margarinas. O perfil de inativação do biocatalisador pode ser bem descrita pelo modelo de desativação de primeira ordem: meia-vida de 88 e 60 h foram estimados quando Thermomyces lanuginosa e Rhizomucor miehei, respectivamente, foram utilizados. Os óleos puros, as misturas originais e interesterificadas foram avaliados quanto à composição de ácidos graxos e triacilgliceróis, distribuição regioespecífica dos ácidos graxos nos triacilgliceróis, ponto de fusão e amolecimento, consistência, conteúdo de gordura sólida, comportamento de fusão e cristalização, estabilidade oxidativa, estrutura cristalina e polimorfismo. A interesterificação química e enzimática promoveram diminuição de triacilgliceróis trissaturados e triinsaturados e aumento dos monossaturados-diinsaturados e dissaturados-monoinsaturados, o que resultou no respectivo decréscimo dos pontos de fusão e amolecimento, consistência e conteúdo de gordura sólida, aumentando a plasticidade das gorduras. As curvas de fusão e cristalização das misturas foram modificadas pela alteração da composição dos triacilgliceróis pela interesterificação química e enzimática. Estabilidade térmica e a temperatura de oxidação da estearina de palma, óleo de coco e óleo de canola e suas misturas foram dependente da composição de ácidos graxos e independente da interesterificação química. Os resultados mostram que a interesterificação química e enzimática oferecem uma ferramenta útil para a concepção de gorduras com sintonizáveis propriedades físico-químicas, melhorando em relação a esse das gorduras de partida. / The consumer is becoming more aware of the relationship between diet and disease, which has driven the research on functional foods and their effects on the body. The role of fats and oils in human nutrition has been intensively studied and discussed for decades. It has been emphasized the importance of intake of omega-3, omega-6 and omega-9 fatty acids, reduction of saturated fatty acids and, more recently, control of intake of trans fatty acids. Through the blend and interesterification of oils and fats, trans-free fats can be produced. Fat blends, formulated by ternary blends of palm stearin, lauric fat (coconut oil and palm kernel oil) and polyunsaturated oils (canola oil and olive oil) were done in different ratios. In this work, were produced by chemical and enzymatic interesterification. Chemical interesterification was performed under the following conditions: at 88°C, 60 minutes reaction times, 0.4% sodium methoxide, under agitation and vacuum. For enzymatic interesterification being carried out with two commercial lipases Thermomyces lanuginosa e Rhizomucor miehei, with selectivity sn-1,3. Batch enzymatic interesterification were performed, following central composite rotatable designs (CCRDs) as a function temperature and media of palm stearin, palm kernel oil and olive oil formulation and catalyzed by a commercial immobilized lipase. A decrease in all SFC values of the blends at 10 °C and 35°C was observed upon interesterification. The bioreactor operated continuously: mixture of palm stearin, palm kernel oil and olive oil (45:30:25, wt %), at 65 °C, at a residence time of 7 min and for 226 h to Thermomyces lanuginosa and 188 h to Rhizomucor miehei.. Biocatalyst activity was evaluated in terms of the decrease of the solid fat content at 35 °C of the blends, which is a key parameter in margarine manufacture. The inactivation profile of the biocatalyst could be well described by the first-order deactivation model: Half-lives of 88 and 60 h were estimated when Thermomyces lanuginose and Rhizomucor miehei, respectively, were used. Pure oil, the original and interesterified blends were examined for fatty acids and triacylglycerols composition, regiospecific distribution of fatty acids in triacylglycerols, melting and softening points, consistency, solid fat content, thermal behavior, oxidation stability, crystalline microstructure and polymorphism. Chemical and enzymatic interesterification caused reduction of trisaturated and triunsaturated and increase in monosaturated-diunsaturated and disaturated-monounsaturated, lowering the initial melting and softening points, consistency and solid fat content, increasing plasticity of fats. Melting and crystallization curves were significantly modified by changing the composition of triacylglycerols by chemical and enzymatic interesterification. The thermal stability and oxidation temperature of palm stearin, coconut oil and canola oil and their blends were dependent on fatty acid composition and independent on chemical interesterification. The results show that the chemical and enzymatic interesterification provides a useful tool to design fats with tunable physicochemical properties, improved compared to that of the starting fats.

O consumidor está cada vez mais consciente da relação entre dieta e doença, que tem impulsionado as pesquisas sobre alimentos funcionais e seus efeitos sobre o corpo. O papel dos óleos e gorduras na nutrição humana tem sido intensamente estudado e discutido por décadas. Tem sido enfatizada a importância da ingestão de ômega-3, ômega-6 e ômega-9 ácidos graxos redução de ácidos graxos saturados e, mais recentemente, controle da ingestão de ácidos graxos trans. Através da mistura e interesterificação química e enzimática de óleos e gorduras, gorduras trans-livre pode ser produzido. Mistura de gordura, foram formuladas por misturas ternárias de estearina de palma, uma gordura láurica (óleo de coco ou óleo de palmiste) e um óleo poliinsaturado (óleo de canola ou azeite de oliva) em diferentes proporções que foram interesterificadas. Neste trabalho, foram produzidos lipídios estruturados por interesterificação química e enzimática. A interesterificação química foi realizada nas seguintes condições: a 88 °C, 60 minutos de reação, 0,4% de catalisador metóxido de sódio, sob agitação e vácuo. A interesterificação enzimática, sendo realizada com duas lipases comerciais Thermomyces lanuginosa e Rhizomucor miehei, com seletividade sn-1,3. A interesterificação enzimática por batelada foi realizado seguindo um planejamento matriz central compósito rotativo em função da temperatura e da composição do meio, estearina de palma, óleo de palmiste e azeite de oliva e catalisado pelas lipases comerciais. O decréscimo do conteúdo de gordura sólida foi observado a 10 e 35 °C após a interesterificação. O biorreator contínuo foi operado nas seguintes condições: mistura de estearina de palma, óleo de palmiste, azeite de oliva (45:30:25), 10 gr de biocatalisador, 65 °C, com tempo de residência de 7 min e por 226 h para Thermomyces lanuginosa e 188 h para Rhizomucor miehei. A atividade do biocatalisador foi avaliada em termos da diminuição do conteúdo de gordura sólida a 35 °C, o qual é um parâmetro chave na produção de margarinas. O perfil de inativação do biocatalisador pode ser bem descrita pelo modelo de desativação de primeira ordem: meia-vida de 88 e 60 h foram estimados quando Thermomyces lanuginosa e Rhizomucor miehei, respectivamente, foram utilizados. Os óleos puros, as misturas originais e interesterificadas foram avaliados quanto à composição de ácidos graxos e triacilgliceróis, distribuição regioespecífica dos ácidos graxos nos triacilgliceróis, ponto de fusão e amolecimento, consistência, conteúdo de gordura sólida, comportamento de fusão e cristalização, estabilidade oxidativa, estrutura cristalina e polimorfismo. A interesterificação química e enzimática promoveram diminuição de triacilgliceróis trissaturados e triinsaturados e aumento dos monossaturados-diinsaturados e dissaturados-monoinsaturados, o que resultou no respectivo decréscimo dos pontos de fusão e amolecimento, consistência e conteúdo de gordura sólida, aumentando a plasticidade das gorduras. As curvas de fusão e cristalização das misturas foram modificadas pela alteração da composição dos triacilgliceróis pela interesterificação química e enzimática. Estabilidade térmica e a temperatura de oxidação da estearina de palma, óleo de coco e óleo de canola e suas misturas foram dependente da composição de ácidos graxos e independente da interesterificação química. Os resultados mostram que a interesterificação química e enzimática oferecem uma ferramenta útil para a concepção de gorduras com sintonizáveis propriedades físico-químicas, melhorando em relação a esse das gorduras de partida. / The consumer is becoming more aware of the relationship between diet and disease, which has driven the research on functional foods and their effects on the body. The role of fats and oils in human nutrition has been intensively studied and discussed for decades. It has been emphasized the importance of intake of omega-3, omega-6 and omega-9 fatty acids, reduction of saturated fatty acids and, more recently, control of intake of trans fatty acids. Through the blend and interesterification of oils and fats, trans-free fats can be produced. Fat blends, formulated by ternary blends of palm stearin, lauric fat (coconut oil and palm kernel oil) and polyunsaturated oils (canola oil and olive oil) were done in different ratios. In this work, were produced by chemical and enzymatic interesterification. Chemical interesterification was performed under the following conditions: at 88°C, 60 minutes reaction times, 0.4% sodium methoxide, under agitation and vacuum. For enzymatic interesterification being carried out with two commercial lipases Thermomyces lanuginosa e Rhizomucor miehei, with selectivity sn-1,3. Batch enzymatic interesterification were performed, following central composite rotatable designs (CCRDs) as a function temperature and media of palm stearin, palm kernel oil and olive oil formulation and catalyzed by a commercial immobilized lipase. A decrease in all SFC values of the blends at 10 °C and 35°C was observed upon interesterification. The bioreactor operated continuously: mixture of palm stearin, palm kernel oil and olive oil (45:30:25, wt %), at 65 °C, at a residence time of 7 min and for 226 h to Thermomyces lanuginosa and 188 h to Rhizomucor miehei.. Biocatalyst activity was evaluated in terms of the decrease of the solid fat content at 35 °C of the blends, which is a key parameter in margarine manufacture. The inactivation profile of the biocatalyst could be well described by the first-order deactivation model: Half-lives of 88 and 60 h were estimated when Thermomyces lanuginose and Rhizomucor miehei, respectively, were used. Pure oil, the original and interesterified blends were examined for fatty acids and triacylglycerols composition, regiospecific distribution of fatty acids in triacylglycerols, melting and softening points, consistency, solid fat content, thermal behavior, oxidation stability, crystalline microstructure and polymorphism. Chemical and enzymatic interesterification caused reduction of trisaturated and triunsaturated and increase in monosaturated-diunsaturated and disaturated-monounsaturated, lowering the initial melting and softening points, consistency and solid fat content, increasing plasticity of fats. Melting and crystallization curves were significantly modified by changing the composition of triacylglycerols by chemical and enzymatic interesterification. The thermal stability and oxidation temperature of palm stearin, coconut oil and canola oil and their blends were dependent on fatty acid composition and independent on chemical interesterification. The results show that the chemical and enzymatic interesterification provides a useful tool to design fats with tunable physicochemical properties, improved compared to that of the starting fats.

Esta tese apresenta o desenvolvimento de metodologias analíticas em sistemas de solução em fluxo com detecção amperométrica e espectrofotométrica explorando a utilização de tecidos vegetais como fonte enzimática para a biocatálise de reações. Desempenhos satisfatórios foram obtidos com a utilização do mesocarpo fibroso do coco (Cocus nucifera, L.) e com a casca e/ou polpa de frutos da palmeira leque (Latania sp), fontes de polifenol oxidase. Uma metodologia, simples e rápida, para a determinação dos parâmetros bioquímicos da polifenol oxidase foi desenvolvida ao longo do presente trabalho com a enzima naturalmente imobilizada no tecido do coco, pela eliminação das etapas de extração e de purificação e associando-se análise em fluxo e espectrofotometria. Parâmetros cinéticos importantes como o efeito do pH, a constante de Michaelis-Menten (Km), a velocidade máxima (Vmax),a energia de ativação (Ea) e os parâmetros térmicos (valores D, z e Q10)foram determinados utilizando como substrato o catecol. A atividade relativa junto a diferentes substratos e o efeito de inibidores foram também avaliados. Aplicações envolvendo estes tecidos vegetais em reatores empacotados (associados com FIA) ou incorporados em eletrodos de pasta de carbono (medidas realizadas em batelada) para a determinação de produtos fenólicos como catecol, fenol e dopamina, inibidores da atividade enzimática como o sulfito, bem como para a quantificação do conteúdo de água, demonstram a sua versatilidade. Os produtos fenólicos foram quantificados com boa sensibilidade (na faixa de &#181;mol L-1) pela redução amperométrica das respectivas quinonas, produzidas pela oxidação enzimática. Aplicações com amostras reais, dentre as quais água de rio e resíduos de uma fábrica de papel puderam ser implementadas. A determinação do conteúdo de água em meio aquo-restrito explorou a estimulação, pela água, da atividade catalitica da polifenoI oxidase naturalmente imobilizada no mesocarpo fibroso do coco na presença de catecol. Esta propriedade foi utilizada para a determinação rápida e reprodutível do conteúdo de água em amostras comerciais de álcool, utilizando acetonitrila como carregador. A quantificação de sulfito baseou-se no seu efeito inibidor sobre a polifenol oxidase naturalmente imobilizada em relação à catálise oxidativa do catecol. Diversos interferentes comumente presentes em amostras de vinho foram também investigados. Durante este trabalho, foi desenvolvida uma simples e interessante maneira de conservar o mesocarpo fibroso do coco como fonte de polifenol oxidase naturalmente imobilizada. O tecido desta fruta foi desidratado e moído. O pó deste tecido, estocado a mais de dois anos à temperatura ambiente, ainda apresenta boa atividade enzimática. / The development of analytical methodologies exploring plant tissues as enzymatic source for biocatalysis of many reactions is presented in this thesis. Amperometry and spectrophotometry was associated with flow analysis for analytical purposes and for biochemical characterization of naturally immobilized polyphenol oxidase. Good performance was achieved with tissues from the fruits of two palm trees: the fibrous mesocarp of green coconut fruits, Cocus nucifera, L., and the skin and the pulp of green fruits from Latania sp. Both tissues are very effective in the biotransformation of o-diphenols to the corresponding o-quinones. A simple, fast, and new methodology for the determination of the biochemical parameters of the poyphenol oxidase naturally immobilized on the fibrous tissue was developed (eliminating the extraction and purification of enzymes) by association of flow injection analysis and spectrophotometry. For coconut tissue, cinetic parameters like pH effect, Michaelis-Menten constant (Km) and maximum rate (Vmax), activation energy (Ea) and thermal parameters (D, z and Q10values) on catechol biotransformation were determined. Also the response for several substrates as too for various inhibitors was explored. Amperometric quantification of phenolic compounds was made using the vegetal tissue in form of packed reactors (associated with FIA) or incorporated in carbon paste electrodes (measurements in batch). Very good response for catechol, phenol and dopamine was registered for this compounds, with very high sensitivity (&#181;mol L-1 range). Applicability to real samples as for river water and for a paper plant waste water was verified. The same amperometry-FIA system was employed for enzymology in non-aqueous medium. The activity of the polyphenol oxidase contained in coconut tissues are strongly dependent of water. The strategy involves the stimulation by the content of water on the biocatalytic activity of the enzyme in the presence of catechol substrate. This strategy was used for the determination of water content in alcohol samples, in medium of dry acetonitrile. The inhibition of the enzymatic activity produced by many compounds can be explored for an indirect quantification of the inhibitor. A flow injection amperometric procedure was developed for the determination of sulphite ion based in its inhibitory effect on the activity of polyphenol oxidase on the oxidation of catechol. The effect on the bioreactor performance of potential interferents commonly present in wine samples were also investigated. During this work, it was developed a simple and interesting way to preserve coconut tissue. The mesocarp of this fruit can be dried and grounded. These tissues still with very good activity after more than two years in \"shelf temperature\".

A mandioquinha-salsa (Arracacia xanthorrhiza Bancroft.) possui um período de conservação pós-colheita de cerca de uma semana, que contrasta com o seu ciclo de cultivo, em torno de 10 meses. Os mecanismos de deterioração das raízes ainda não são conhecidos e tampouco foram estudadas as principais vias enzimáticas de degradação do amido, sua principal reserva energética. O objetivo deste trabalho foi de identificar e caracterizar bioquimicamente o extrato enzimático dessas raízes, que possuem atividade amilolítica. Os resultados mostraram que as enzimas apresentam pH e temperatura ótimos de atividade enzimática em torno de 6,2 e 46&#176;C, respectivamente, confirmados por Análise de Superfície de Resposta. Foram detectadas três bandas com atividade amilolítica em gel de poliacrilamida. Os valores de Ea, Km e Vmáx aparentes encontrados para o extrato enzimático foram de 7,53 kcal/mol, 0,41 mg/mol e 1,11 mg/mL/min, respectivamente. A hidrólise do amido aumenta 95% na presença de Ca+2 e a enzima mantém apenas cerca de 47% da sua atividade original na presença de EDTA. Os resultados mostraram a presença de duas possíveis isoformas de &#945;-amilase e uma &#946;-amilase no extrato enzimático in vitro, podendo estar ativas na raiz íntegra. Um ensaio de acompanhamento da atividade amilásica das raízes durante o armazenamento por 9 dias mostrou um aumento na atividade de água acompanhado de perda de textura e de oscilação na atividade hidrolítica. No entanto, tais alterações devem ocorrer também devido a ação de enzimas exógenas de mofos, que participam do processo de deterioração da mandioquinha-salsa. / Roots of Peruvian carrot (Arracacia xanthorrhiza Brancroft) have a post-harvest conservation time of approximately one-week, a very short period related to its long cultivation cycle, around 10-11 months. The mechanisms of post-harvest deterioration of the roots are unknown as well as the main enzymatic pathways such as the starch degradation, have not been studied. The purpose of this investigation was to identify and characterize the amylolitic activity of this root. The results showed that the optimum enzymatic conditions for the maximum activity are 46&#176;C and pH 6.2 confirmed by Surface Ternary Plots. Three bands with amylolitic activity were detected in native PAGE. The kinetic values were Ea 7.53 kcal/mol, Km 0.41 mg/mol and Vmáx 1.11 mg/mL/min. The starch hydrolysis speed increases almost twice when Ca+2 is present and remained only 20% on the presence of EDT A. The results showed two possible isoforms of &#945;-amylase and one &#946;-amylase in the crude extract. An essay following the amylolitic activity during a 9-day storage period showed an increase of water activity associated to a loose of texture and a oscillating starch hydrolytic activity, although these behavior may have the contribution of exogenous enzymes from molds on the deteriorative process of the Peruvian carrots.

INTRODUÇÃO: Líquen plano pilar (LPP) e alopecia frontal fibrosante (AFF) são alopecias cicatriciais linfocíticas crônicas, caracterizadas pela destruição permanente da unidade pilossebácea. Neuropeptídeos como a substância P (SP) e o peptídeo relacionado ao gene da calcitonina (CGRP) têm sido implicados no metabolismo lipídico das glândulas sebáceas e na manutenção do estado inflamatório de diversas doenças. OBJETIVOS: 1. Quantificar e comparar a expressão dos neuropeptídeos SP e CGRP em amostras do couro cabeludo (áreas afetadas e aparentemente não afetadas) e séricas de pacientes com LPP e AFF, em relação a indivíduos sadios, utilizando a técnica de ELISA. 2. Analisar áreas afetadas e aparentemente não afetadas de pacientes com LPP e AFF através da imunofluorescência direta (IFD). MÉTODO: 20 pacientes (10 com LPP e 10 com AFF) e 11 indivíduos sadios foram submetidos a biópsias com punch de 4mm do couro cabeludo e coleta de amostras sanguíneas. Pacientes foram submetidos a biópsias das áreas afetadas e aparentemente não afetadas do couro cabeludo, as quais foram pareadas com amostras da região anterior e posterior do couro cabeludo dos indivíduos-controle. As amostras dos pacientes foram enviadas para análise histopatológica, IFD e teste de ELISA para SP e CGRP. As amostras dos controles foram submetidas à análise histopatológica e aos mesmos testes de ELISA. Sintomas (dor, prurido, queimação e formigamento) e sinais inflamatórios (eritema difuso, eritema peripilar e descamação peripilar) na região afetada dos pacientes também foram avaliados. Este estudo foi realizado nas Universidades de São Paulo (BRA) e de Minnesota (EUA), entre os anos de 2012 e 2014. RESULTADOS: A análise histopatológica evidenciou infiltrado perifolicular linfocítico típico em 70% das áreas aparentemente não afetadas do couro cabeludo de pacientes com LPP e AFF, além de fibrose e depósitos de mucina perifoliculares. Em relação à IFD, o resultado se mostrou positivo em 50% das amostras das áreas afetadas e em 40% das áreas aparentemente não afetadas dos pacientes com LPP, em comparação a 40% e 20% nos casos de AFF, respectivamente. No teste de ELISA, pacientes do grupo LPP e infiltrado histopatológico de moderado a intenso na área afetada, demonstraram maior expressão de SP na área afetada, em comparação àquela aparentemente não afetada (P=0,046). Já pacientes do grupo AFF com o mesmo grau histopatológico de inflamação, demonstraram maior expressão de SP na área aparentemente não afetada, em comparação à área afetada (P=0,050). No teste de ELISA para CGRP, pacientes com LPP e inflamação histopatológica de leve a ausente na área afetada, tiveram maior expressão deste neuropeptídeo na área aparentemente não afetada, em comparação à área afetada (P=0,048). Por outro lado, pacientes com AFF que tinham o mesmo grau de inflamação histopatológica, a expressão deste neuropeptídeo foi favorecida na área afetada, em relação àquela aparentemente não afetada (P=0,050). Todas as amostras séricas dos pacientes e controles e do couro cabeludo dos indivíduos-controle tiveram resultados indetectáveis para SP e CGRP no teste de ELISA. Nenhuma relação entre sinais e sintomas inflamatórios e expressão de SP e CGRP no teste de ELISA foi vista. CONCLUSÃO: O acometimento das áreas aparentemente não afetadas do couro cabeludo de pacientes com LPP e AFF ao exame histopatológico, sugere que ambas as doenças possam acometer de forma difusa esta região. Apesar da semelhança dos achados histopatológicos entre pacientes com LPP e AFF, resultados antagônicos dos neuropeptídeos encontrados no teste de ELISA apontam para mecanismos fisiopatogênicos distintos. A inflamação neurogênica poderia explicar a sintomatologia e contribuir para a patogênese destas doenças / INTRODUCTION: Lichen planopilaris (LPP) and frontal fibrosing alopecia (FFA) are primary lymphocytic cicatricial alopecias characterized by permanent destruction of the pilossebaceous unit. Neuropeptides such as substance P (SP) and calcitonin gene-related peptide (CGRP) are related to lipid metabolism in sebaceous glands and to the maintenance of many inflammatory chronic disorders. OBJECTIVES: 1. Quantify SP and CGRP expression in affected and in normal-appearing scalp areas and serum samples from patients with LPP and FFA, and compare to healthy controls using ELISA technique. 2. Compare affected and normal-appearing areas from patients with LPP and FFA, using direct immunofluoresce (DIF) technique. METHODS: Twenty patients (10 with LPP and 10 with FFA) and eleven healthy controls underwent 4mm-punch biopsies and blood extraction. Patients collected samples from affected and normal-appearing scalp areas, and controls collected from anterior and posterior scalp areas. Patients samples were sent to histopathologic examination, DIF and ELISA tests for SP and CGRP detection. Control samples were sent to histopathologic examination and to the same ELISA tests. Symptoms (pain, burning, itching and tingling) and signs of inflammation (diffuse erythema, perifollicular erythema and perifollicular scale) were also assessed. This study was done at the Universities of São Paulo (Brazil) and Minnesota (USA), between 2012 and 2014. RESULTS: Normal-appearing scalp areas from patients with LPP and FFA showed lymphocytic perifollicular typical inflammation in 70% of the cases, as well as perifollicular fibrosis and mucin deposits. DIF test was positive in 50% of the affected areas and in 40% of normalappearing areas from patients with LPP, comparing to 40% and 20% in the FFA group, respectively. In SP ELISA test, affected areas from patients with LPP that had histopathologic moderate or intense infiltrate showed more expression of SP in the affected scalp, comparing to normal-appearing areas (P=0,046). However, affected areas from patients with FFA that showed the same degree of histopathologic infiltrate had higher expression of SP in normalappearing scalp, comparing to affected scalp (P=0.050). In CGRP ELISA test, affected scalp from patients with LPP that had histopathologic mild or irrelevant infiltrate showed increased CGRP expression in normal-appearing scalp areas, comparing to affected scalp (P=0,048). Althought, affected areas with the same degree of histopathologic inflammation from patients with FFA had more CGRP, comparing to normal-appearing scalp (P=0,050). All serum samples and scalp samples from controls had undetectable results in SP and CGRP ELISA tests. No clinical relationship was found among symptoms, signs of inflammation, and neuropeptide expression. CONCLUSION: Normal-appearing scalp areas can show histopathologic inflammation suggesting that both LPP and FFA can be more generalized processes affecting the scalp. Although both diseases share similar histopathologic findings, the opposite results in the ELISA test point that these diseases may have diverse pathogenic mechanisms. Neurogenic inflammation possibly play an important role in the pathogenesis of both LPP and FFA and may explain the symptomatic scalp some patients refer

As L-asparaginases bacterianas (L-asparaginase amidohidrolase, E.C.3.S.1.1) são enzimas de alto valor terapêutico devido ao seu uso no tratamento de leucemia linfocítica aguda. A L-asparaginase da Escherichia coli por ser uma enzima periplásmica com alta afinidade, é particularmente efetiva em certas terapias de câncer infantil. Muitos agentes terapêuticos recentes são proteínas e peptídeos que surgiram do design molecular de drogas e tecnologia de DNA recombinante. Numerosos estudos têm demonstrado que aditivos preservam a estrutura e a atividade biológica de cada molécula destas proteínas. Entretanto, o mecanismo de proteção, pelo qual estes aditivos funcionam, não tem sido totalmente elucidado. O objetivo do presente trabalho é investigar detalhadamente o efeito da liofilização sobre a estrutura e a atividade enzimática da L-asparaginase, tanto em células íntegras de Escherichia coli, como na enzima purificada. Até recentemente a maneira para se avaliar o comportamento de um aditivo e o comportamento da água na estabilização de uma proteína durante a liofilização consistia na medida dos parâmetros de atividade após a reidratação, porém atualmente modernas técnicas de Ressonância Magnética Nuclear (RMN) de baixa resolução são utilizadas para se entender o comportamento da água nas interações com proteínas. E a Espectroscopia de Infravermelho por Transformada de Fourier apresenta grande potencial no estudo de estabilização de proteínas durante a liofilização. Utilizou-se o cálculo de porcentagem de retenção de atividade para expressar os valores de atividade enzimática estudados. Estes cálculos foram realizados para os sistemas congelados e para os sistemas congelados e liofilizados. Os sistemas foram tratados em velocidades de congelamento diferentes (20°C/min, SOC/min e 2°C/min), sendo em seguida liofilizados por 24 horas. São apresentados resultados sobre o efeito das diferentes velocidades de congelamento e o efeito da liofilização nos diferentes sistemas aditivo-enzima e aditivo-célula. Utilizaram-se os aditivos: sacarose, maltose, lactose, inositol, manitol e trealose testados em diferentes concentrações (30, 90 e 150mM). Para identificar quais as condições e os aditivos que apresentaram uma crioproteção satisfatória. Nos sistemas maltose-enzima e trealose-enzima observou-se um aumento da crioproteção com o aumento da concentração de aditivo. Para os sistemas maltose-enzima, congelados lentamente, os resultados de retenção de atividade foram: 8,67%, 14,02% e 30,80% respectivamente para 30, 90 e 150mM. O sistema enzima-maltose (150mM) congelado rapidamente e liofilizado apresentou a maior retenção de atividade (111,11 %) e também o maior valor de T2 (81&#181;s) nos resultados referentes a RMN. Nos sistemas trealose-enzima nas concentrações de 90 e 150mM apresentaram retenção de atividade 89,93% e 79,74%, respectivamente. / Bacterial L-asparaginase (L-asparaginase amidohydrolase, E.C. 3.5.1.1) are enzymes of high therapeutic value due to their use in the treatment of lymphocytic acute leukemia. Escherichia coli L-asparaginase is a periplasmic enzyme of high affinity, particularly effective in some kinds of childhood cancer therapies. Several studies have showed that there are specific stabilizing additives preserve the structure and the biological activity of protein molecules (lyoprotectant). However, the protection mechanism for these excipients has not been totally elucidated yet. The aim of this work was investigate the effect of freeze-drying on the enzymatic activity of L-asparaginase using both the purified enzyme as well as intact cells of Escherichia coli. Until recently the way to evaluate the behavior of an addictive one and the behavior of the water in the stabilization of a protein during the freeze-drying consisted of the measure of the activity parameters after the reidratação, even so now modem techniques of the Nuclear Magnetic Resonance of low resolution have been used to understand the behavior of the water in the interactions with proteins. It is Infrared Spectroscopy for Fourier Transformed it presents a great potential in the study of stabilization of proteins during the freeze-drying. The calculation of percentage of activity retention was used to express the studied values of enzymatic activity. These calculations were accomplished for the frozen systems and for the frozen systems and freeze-dryied. The systems were treated in three speeds of different freezing (20°C/min, 5°C/min and 2°C/min), being the freeze-drying for 24 hours. Results are presented on the effect of the freeze-drying in the different systems addictive-enzyme and addictive-cell. The addictive ones were used: sucrose, maltose, lactose, inositol, manitol and trehalose tested in different concentrations (30, 90 and 150mM), to identify which the conditions and the addictive ones that presented a satisfactory cryoprotection. For the systems enzyme-maltose, frozen slowly, the results of activity retention were: 8,67%, 14,02% e 30,80% to 30,90 e 150mM,respectively . The system enzyme-maltose (150mM) frozen quickly and freeze-dryied presented the largest activity retention (111,11 %) and also the largest value of T2 (81 &#181;s) in the referring results NMR. The systems enzyme-trealose in the concentrations of 90 and 150mM they presented retention of activity 89,93% and 79,74%, respectively.

Os procedimentos para uso clínico de células-tronco derivadas de tecido adiposo (CT-TA) exigem grandes quantidades de células, por isso, em geral os protocolos envolvem a expansão e cultura celular in vitro. No entanto, as metodologias utilizadas rotineiramente para o cultivo de CT-TA envolvem a utilização de componentes xenobióticos, como a colagenase e o soro fetal bovino (SFB), que representam riscos potencias de reações imunológicas e transmissão de doenças infecciosas. Sendo assim, pretendeu-se no presente estudo analisar diferentes parâmetros metodológicos para isolamento e expansão de CT-TA, na ausência de componentes xenobióticos. Para tanto, as células-tronco foram isoladas por digestão enzimática ou dissociação mecânica e submetidas à expansão na presença de SFB ou lisado de plaquetas humano (LP). Os resultados mostraram que a metodologia de dissociação mecânica representa uma alternativa viável e eficiente para cultivo de CT-TA, e que o emprego de LP como suplemento para o meio de cultura aumentou de forma significativa a proliferação celular. Em função desses resultados, pode-se concluir que é possível a implementação de técnicas de isolamento e expansão de CT-TA, prescindindo-se de componentes xenobióticos. / The procedures for the clinical use of adipose-derived stem cells (ASC) require large amounts of cells, so in general protocols involve culture and cell expansion in vitro.However, the methods routinely used for the culture of ASC involves the use of xenobiotic components, such as collagenase and fetal bovine serum (FBS), that may representing potential risk of immunological reactions and the risk of transmission of infectious diseases. Thus, it was intended in this study to analyze different methodological parameters for the isolation and expansion of ASC in the absence of xenobiotic components. For this, stem cells were isolated by enzymatic digestion and mechanical dissociation and were submitted to expansion in the presence of FBS or human platelet lysate (PL). The results showed that the mechanical dissociation method represents an effective alternative to growing ASC, and that the use of PL as a supplement to the culture medium significantly increased cellular proliferation. In view of these results, we can conclude that it is possible to implement techniques for isolation and expansion of ASC, dispensing xenobiotic components.