Orientador: Delia Rodriguez-Amaya / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-05T22:37:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Oliveira_GiovannaPisanelliRodriguesde_M.pdf: 717154 bytes, checksum: 6bd8167ae6c34a616ee50857b97e1f31 (MD5) Previous issue date: 2006 / Resumo: A determinação de luteína e zeaxantina, carotenóides relacionados à proteção contra a catarata e a degeneração macular associada a idade, pode ajudar na proteção da população da terceira idade contra estas doenças. O milho é uma das únicas fontes de ambos carotenóides. Dentre os produtos analisados (milho in natura, milho cozido, milho enlatado, polentas frita e cozida, curau e pamonha) por cromatografia líquida de alta eficiência, o milho enlatado apresentou, em geral, os maiores teores de carotenóides (0,56 a 4,12 mg/g de luteína, 7,10 a 22,90 mg/g de zeaxantina, 0,60 a 4,90 mg/g de b-criptoxantina e 0,13 a 3,45 mg/g de b-caroteno). O milho in natura e o milho cozido, diferentemente dos outros produtos analisados, não apresentaram como carotenóide majoritário a zeaxantina e sim a luteína (3,37 a 5,29 _g/g e 2,79 a 5,47 para milho in natura e cozido, respectivamente). Os teores de carotenóides das polentas frita e cozida, curau e pamonha foram muito baixos. As farinhas e cereais matinais a base de milho, também analisados, apresentaram, em geral, a zeaxantina como carotenóide majoritário, seguido pela luteína. Os pró-vitamínicos, b-caroteno e b-criptoxantina apareceram em pequenas concentrações. Os teores de luteína e zeaxantina (mg/g) variaram, respectivamente, de 1,52 a 6,54 e 2,93 a 15,01 para farinhas derivadas de milho e 1,83 a 4,88 e 7,54 a 16,24 para cereais matinais. Houve variação marcante entre marcas do mesmo produto, mas pequenas variações entre lotes da mesma marca / Abstract: The determination of luteína and zeaxantina, carotenóides related to the protection against the cataract and the degeneration to stain associated the age, can help in the protection of the population of the third age against these illnesses. The maize is one of the only sources of both carotenóides. Amongst the products analyzed (maize in natura, cooked maize, tinned maize, polentas fries and cozida, curau and pamonha) for liquid chromatography of high efficiency, the tinned maize presented, in general, the biggest texts of carotenóides (0,56 the 4,12 mg/g of luteína, 7,10 the 22,90 mg/g of zeaxantina, 0,60 the 4,90 mg/g of the 3,45 b-criptoxantina and 0,13 mg/g of b-carotene). The maize in natura and the cooked maize, differently of the other analyzed products, had not presented as carotenóide majority the zeaxantina and yes the luteína (3,37 the 5,29 _ g/g and 2,79 the 5,47 for maize in natura and stew, respectively). The texts of carotenóides of the polentas fry and cozida, curau and pamonha had been very low. The matinal flours and cereals the maize base, also analyzed, had presented, in general, the majority zeaxantina as carotenóide, followed for the luteína. The pro-vitaminic ones, b-carotene and b-criptoxantina had appeared in small concentrations. The texts of luteína and zeaxantina (mg/g) had varied, respectively, of 1,52 6,54 and 2,93 the 15.01 for flours derived from maize and 1,83 4,88 and 7,54 the 16,24 for matinal cereals. It had marcante variation between marks of the same product, but small variations between lots of the same mark / Mestrado / Mestre em Ciência de Alimentos

Os pigmentos naturais, além de fornecerem cor e beleza aos diferentes organismos, desempenham importantes funções e ações biológicas, como as funções vitais de fotossíntese, respiração celular e a ação antioxidante. Assim, o presente estudo investigou os potenciais citotóxicos, genotóxicos e protetores dos pigmentos naturais clorofila b (CLb) e luteína (LT), isolados e em combinação, em doses normalmente consumidas na dieta. Para isso foram utilizados o teste do micronúcleo em células da medula óssea e do sangue periférico e o ensaio cometa em células do sangue periférico, rim e fígado de camundongos. Também foram avaliados parâmetros bioquímicos de estresse oxidativo, glutationa e substâncias reativas ao ácido tiobarbitúrico no rim e no fígado, além de glutationa e catalase no sangue periférico, a fim de investigar o papel antioxidante desses pigmentos. A capacidade da LT de alterar a expressão de genes de resposta ao estresse oxidativo e defesa antioxidante foi avaliada no tecido hepático dos camundongos utilizando a técnica de PCR em tempo real (RT-qPCR) array. Para a verificação da atividade protetora dos pigmentos, a cisplatina (cDDP) foi utilizada como indutor de danos oxidativos e ao DNA. Adicionalmente, foram avaliados os potenciais citotóxicos, genotóxicos e antioxidantes da LT em cultura de células de hepatocarcinoma humano por meio do teste do MTT [3-(4,5-dimetil-2-tiazolil)-2,5-difenil-2H-tetrazólio], ensaio cometa e avaliação de parâmetros bioquímicos de estresse oxidativo, a fim de se estabelecer comparações entre resultados in vitro e in vivo, bem como propor mecanismos de ação para os efeitos antigenotóxicos da LT. Nossos resultados mostraram que os tratamentos com os pigmentos, tanto a LT quanto a CLb, isolados ou em combinação não causaram qualquer dano ao material genético nos testes empregados e ofereceram proteção frente aos danos induzidos no DNA pela cDDP tanto in vitro como in vivo. Efeitos antioxidantes para ambos pigmentos foram observados no sangue periférico e nos tecidos renais e hepáticos, e a LT também melhorou os parâmetros de estresse oxidativo avaliados in vitro. Na avaliação da expressão de genes de resposta ao estresse oxidativo em células do fígado de camundongos, a cDDP diminuiu a expressão 16 genes, entre eles, importantes genes responsáveis pela manutenção do estado redox da célula. Além disso, a LT mostrou que pode atuar como antioxidante não só agindo diretamente no seqüestro de radicais livres, mas também, induzindo a expressão de 11 dos 84 genes avaliados, e de 15 genes quando associada à cDDP. Em resumo, nossos resultados mostraram que a LT e a CLb, isoladas ou em combinação, nas doses consumidas normalmente na dieta, podem contribuir para a promoção da saúde considerando seus efeitos antigenotóxicos e antioxidantes. / The natural pigments, in addition to providing color and beauty to the different organisms, play important biological role, including the vital functions of photosynthesis, cellular respiration and antioxidant action. Thus, this study investigated the genotoxic and protective potential of natural pigments, alone and in combination, chlorophyll b (CLb) and lutein (LT), in concentrations usually consumed in the diet. For this purpose, we used the micronucleus test in bone marrow and peripheral blood cells and the comet assay in peripheral blood, kidney and liver of mice. Biochemical parameters of oxidative stress were also evaluated, such as glutathione and thiobarbituric acid reactive substances in the kidney and liver and catalase and glutathione in peripheral blood in order to investigate the antioxidant properties of these pigments. The ability of lutein to alter the expression of genes involved in oxidative stress response and antioxidant defense was evaluated in liver tissue of mice using the technique of real-time PCR (RT-qPCR) array. To verify the protective activity of the pigments, cisplatin (cDDP) was used as an inducer of oxidative stress and DNA damage. Additionally, we assessed the genotoxic and antioxidant potential of LT in cell cultures of human hepatocellular carcinoma using the test of MTT [3 - (4,5-dimethyl-2-thiazolyl) -2,5-diphenyl-2H-tetrazolium], comet assay and assessment of biochemical parameters of oxidative stress, in order to make comparisons between results in vitro and in vivo, as well to propose mechanisms to antigenotoxic effects of LT. Our results showed that treatment with the pigments, both the LT and the CLb, alone or in combination, did not cause any DNA damage in the tests employed and offered protection against DNA damage induced by cDDP in both in vitro and in vivo. Antioxidant effects were observed for both pigments in peripheral blood, kidney and liver, and LT also improved the oxidative stress parameters measured in vitro. In the evaluation of the expression of genes involved in response to oxidative stress in liver cells of mice, cDDP decreased the expression of 16 genes, among them, important genes responsible for maintaining the redox status of the cell. Moreover, LT showed that it can act as an antioxidant not only acting directly in the scavenging of free radicals, but also by inducing the expression of 11 of the 84 genes evaluated and 15 when LT was associated to cDDP. In summary, our results showed that the LT and CLb, alone or in combination, at concentrations usually consumed in the diet can contribute to health promotion considering their antigenotoxic and antioxidant effects.

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The freshwater microalgae T. minimum, P.morum, D. communis, N. digitus, E. planctonicus and A. obliquus were collected, isolated, and cultivated in the laboratory, comparing their lipid productivity with that of soybean and lutein productivity with that of Marigold, which is the main raw material for this pigment . The percentage of Fatty Acid Methyl Esters (FAME) of microalgae varied from 9.6 to 21.3%, being A. obliquus the species with the highest content of fatty acids, E. planctonicus with the highest content of lutein and D. communis the one with the highest productivity of biomass, biodiesel and lutein. The D. communis fatty acid profile was also suitable for biodiesel production, since it produced up to 21 times more biodiesel than soybean, but consuming up to 4.8% of the area and 42 times less water. Microalgae cultivation for biodiesel production can be done with less complex and low-cost culture media, including waste water from biodiesel plants. Thus, although the BBM medium had higher biodiesel productivity, the less nutritive media (DAF + OGR and DAF) also yielded adequate biodiesel amounts, being 72% cheaper than BBM. Thus, the biodiesel yield of A. obliquus grown in DAF + OGR was 46 times higher than that of soybeans, using 7.2% of water and 2.2% of the area. These results demonstrate the potential of microalgae in the biodiesel production chain / A demanda por energia aumenta continuamente em nível mundial, impulsionadas tanto pelo aumento da industrialização como também pelo aumento populacional, sendo grande parte dessas necessidades ainda supridas fontes não renovável e altamente poluente e, portanto, limitados às reservas existentes. Assim, a procura por combustíveis derivados de fontes renováveis vêm aumentando a cada dia, sendo intensa a busca por biomassa tais como as microalgas, as quais, por serem fontes de lipídios e pigmentos antioxidantes, vêm sendo estudadas com respeito a seu potencial para produção de biodiesel e luteína, que possui alto valor comercial. Dessa forma, este estudo buscou avaliar a viabilidade da utilização de microalgas de ambientes extremófilos do Brasil Central na produção de biodiesel e luteína. As microalgas dulcícolas T. minimum, P.morum, D. communis, N. digitus, E. planctonicus e A. obliquus foram coletadas em ambientes extremófilos, isoladas e cultivadas em laboratório, tendo sua produtividade lipídica comparada com a da semente de soja e a produtividade de luteína comparada com as flores de Marigold, que é a principal matéria-prima para tal pigmento. As microalgas extremófilas apresentaram potencial para biodiesel, gerando porcentagem de ésteres metílicos de ácidos graxos variando de 9,6 a 21,3%, sendo A. obliquus com maior teor de ácidos graxos, E. planctonicus com maior teor de luteína e D. communis com maior destaque na produtividade de biomassa, biodiesel e luteína. D. communis também apresentou perfil de ácidos graxos adequados para biodiesel, além de produzir até 21 vezes mais biodiesel que a semente de soja. Através das estimativas comparativas concluiu-se que D. communis consumiria até 4,8% da área e 42 vezes menos água do que a usada pelo cultivo de soja para produzir a mesma quantidade de biodiesel. Verificou-se que o cultivo de microalgas para a produção de biodiesel pode ser feito com o uso de meios de menor complexidade e custo, usando inclusive águas residuais que podem ser encontradas em usinas de biodiesel. Assim, apesar do meio de cultivo convencional BBM apresentar maior produtividade em biodiesel, os meios com menos nutrientes (DAF+OGR e DAF), também proporcionaram adequados rendimentos em biodiesel, sendo 72% mais econômicos que o meio BBM. Assim, verificou-se que para A. obliquus cultivada no meio de menor custo, DAF+OGR, a produtividade em biodiesel foi 46 vezes superior ao da soja, com uso de 7,2% de água e 2,2% da área usada no cultivo de soja para produção de mesma quantidade de biodiesel, mostrando o potencial das microalgas para a cadeia de produção e uso de biodiesel.