SILVA, A. A. V. Estudo comparativo das ações vasodilatadoras de (+)-Óxido rosa, β-Citronelol e Geraniol em aorta de rato. 2017. 60 f. Dissertação (Mestrado em Farmacologia) - Faculdade de Farmácia, Odontologia e Enfermagem, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2017. / Submitted by Erika Fernandes (erikaleitefernandes@gmail.com) on 2017-03-27T16:20:34Z No. of bitstreams: 1 2017_dis_aavsilva.pdf: 1313833 bytes, checksum: 79490ce67b12562ba8a4d3c371215227 (MD5) / Approved for entry into archive by Erika Fernandes (erikaleitefernandes@gmail.com) on 2017-03-27T16:20:43Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2017_dis_aavsilva.pdf: 1313833 bytes, checksum: 79490ce67b12562ba8a4d3c371215227 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-27T16:20:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2017_dis_aavsilva.pdf: 1313833 bytes, checksum: 79490ce67b12562ba8a4d3c371215227 (MD5) Previous issue date: 2017-02-09 / (+)-Rose oxide (OR), β-citronellol (BC) and geraniol (GE) are chemically related monoterpenes found naturally in several essential oils, such as in bulgarian rose and geranium oil. While the pharmacological actions of OR are still scarce, some reports show that BC and GE act potentially as inhibitors of Ca2+ channels in vascular smooth muscle. As chemically related molecules, the objective of this study was to compare the effects of OR, BC and GE on aortic contractility isolated from rats. Isometric records were obtained from aortic rings through a data acquisition system. In aortic rings with intact endothelium, OR, BC and GE (1 - 3000 μM) relaxed the contraction induced by phenylephrine with EC50 values [I.C. 95%] of 1715.9 [1386.6-2123.4], 342.6 [110.2-1065.8] and 930.8 [758.8-1141.7] μM, respectively. Already in KCl induced contraction (60 mM) the OR had EC50 of 550.6 [245.6-1234.4] μM, BC of 98.3 [42.8 - 225.7] μM and GE of 217,5 [156.4-302.5] μM. The vasorelaxant effects of monoterpenes on contractions induced by phenylephrine or KCl were not significantly (P> 0.05, Mann-Whitney) altered by endothelial removal, treatment with L-NAME or tetraethylammonium. The EC50 values of the monoterpenes in phorbol ester pre-contracted preparations (973.6 [389.7-2432.2] μM for OR, 77.8 [14.4-419.2] μM for BC and 151, 2 [46.21 - 494.6] μM for GE) and U46619 (533.6 [212.4-1340.8] μM for OR, 106.7 [53.6 - 212.1] μM for BC and 386,8 [207.1 - 722.4] μM for GE), were significantly lower (p <0.01, Mann-Whitney) than the values obtained in pre-contraction induced by phenylephrine in the aorta. In Ca2+-free medium in the presence of KCl (60 mM), contractions caused by the addition of Ca2+ were significantly reduced by OR, BC and GE (from 600μM), but when phenylephrine was added instead of K+, there was no decrease in the magnitude of the contractile response. The present study suggests that the vasorelaxant activity of these monoterpenes in rat aorta involves inhibition of voltage-operated calcium channels in the following order of pharmacological potency: BC > GE > OR. / (+)-Óxido rosa (OR), β-citronelol (BC) e geraniol (GE) são monoterpenos quimicamente relacionados naturalmente encontrados em diversos óleos essenciais, como na rosa búlgara e óleo de gerânio. Enquanto as ações farmacológicas do OR são ainda escassas, alguns relatos preliminares apontam que BC e GE agem potencialmente como inibidores de canais de Ca2+ no músculo liso vascular. Por isso, o objetivo deste estudo foi comparar os efeitos do OR, BC e GE na contratilidade da aorta isolada de ratos. Registros isométricos foram obtidos a partir de anéis de aorta através de sistema de aquisição de dados. Em anéis de aorta com endotélio intacto, OR, BC e GE (1 – 3000 µM) relaxaram a contração induzida por fenilefrina com valores de CE50 [I.C. 95%] de 1715,9 [1386,6 – 2123,4], 342,6 [110,2 – 1065,8] e 930,8 [758,8 – 1141,7] µM, respectivamente. Já em contração induzida por KCl (60 mM), OR teve CE50 de 550,6 [245,6 – 1234,4] µM, BC de 98,3 [42,8 – 225,7] µM e GE de 217,5 [156,4 – 302,5] µM. Os efeitos vasorrelaxantes dos monoterpenos sobre as contrações induzidas por fenilefrina ou KCl não foram significativamente (P > 0,05, Mann-Whitney) alterados pela remoção do endotélio, tratamento com L-NAME ou tetraetilamônio. Os valores de CE50 dos monoterpenos nas preparações pré-contraídas com éster de forbol (973,6 [389,7 – 2432,2] µM para OR; 77,8 [14,4 – 419,2] µM para BC e 151,2 [46,21 – 494,6] µM para GE) e U46619 (533,6 [212,4 – 1340,8] µM para OR, 106,7 [53,6 – 212,1] µM para BC e 386,8 [207,1 – 722,4] µM para GE), foram significantemente menores (p < 0,01, Mann-Whitney) do que os valores obtidos na pré-contração induzida por fenilefrina em aorta.Em meio sem Ca2+ na presença de KCl (60 mM), as contrações provocadas pela adição de Ca2+ foram significativamente reduzidas por OR, BC e GE (a partir de 600µM), mas quando fenilefrina foi adicionada em lugar de K+, não ocorreu diminuição da magnitude da resposta contrátil. O presente estudo sugere que a atividade vasorrelaxante desses monoterpenos em aorta de rato envolve inibição de canais de cálcio operados por voltagem na seguinte ordem de potência farmacológica: BC > GE > OR.

Orientador: Anita Jocelyne Marsaioli / Tese(doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Quimica / Made available in DSpace on 2018-07-20T23:33:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ferracini_VeraLucia_D.pdf: 3329947 bytes, checksum: 147c2d56be88c14a2b64e4981c26dcf0 (MD5) Previous issue date: 1995 / Doutorado

Orientador: Gláucia Maria Pastore / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-26T00:10:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Paulino_BrunoNicolau_M.pdf: 3431534 bytes, checksum: 95854820504f050fe2c1dd2bb892df9f (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: A crescente demanda por processos que tenham impacto ambiental reduzido, rendimentos consideráveis e ainda custos minimizados recorrem à biotecnologia como uma ciência que pode tornar essa necessidade uma realidade. Processos biotecnológicos para a produção de compostos de interesse industrial como biocorantes, açúcares funcionais, biosurfactantes e biodiesel são uma tendência no meio científico e ganham destaque pela inovação, resultados e aplicações obtidos. O apelo comercial dos produtos biotecnológicos é outro fator que influencia as pesquisas haja vista que esses produtos são considerados naturais e tem-se comprovado que muitos deles apresentam atividades biológicas relevantes. O aroma é um importante atributo dos alimentos e pode ser produzido via biotecnológica a partir de substratos de baixo custo. A utilização de resíduos agro-industriais com alto teor nesses substratos, como por exemplo, resíduos ricos em monoterpenos são de grande interesse na biotecnologia de produção de aromas. Além disso, a utilização de micro-organismos isolados de diferentes fontes como biocatalisadores na produção desses compostos é outra perspectiva, muito explorada e ainda desafiadora. A biotransformação de monoterpenos para a produção de compostos de aroma é vantajosa quando comparada com a síntese química clássica. Contudo, alguns problemas ainda devem ser minimizados, como sensibilidade dos biocatalisadores à toxicidade dos substratos ou condições operacionais e baixos rendimentos. Assim, a seleção de novos biocatalisadores, como micro-organismos endofíticos, o uso de ferramentas de engenharia genética e a utilização de métodos estatísticos de otimização de processos são promissores e caracterizam-se como a nova vertente na área de bioaromas, contornando as desvantagens até então limitantes dos processos de biotransformação. Eles permitem em alguns casos, o aumento de escala e dessa forma a real aplicação da bioconversão microbiana na indústria. Assim, trabalhos que visem selecionar novos biocatalisadores é ainda uma necessidade e quando aliados a otimização de processos podem fornecer caminhos para que os rendimentos da bioconversão de monoterpenos sejam aumentados. Nesse contexto, o presente trabalho visou selecionar micro-organismos com potencial para a bioconversão de monoterpenos de baixo custo e presentes em grandes quantidades em resíduos agro-industriais, como 'alfa'-pineno e R-(+)-limoneno, para a produção de compostos de aroma valorizados comercialmente, S-(-)-verbenona e 'alfa'-terpineol. O capítulo 1 traz uma revisão sobre os compostos monoterpênicos, abordando suas características químico-estruturais, biossíntese e recentes aplicações terapêuticas, além do seu uso como substratos na biotecnologia de produção de compostos de aroma. O capítulo 2 é dividido em duas partes: a parte I mostra os resultados de um screening realizado com 81 linhagens de fungos isolados de diferentes fontes, entre eles, fungos endofíticos, utilizados no estudo do potencial de biotransformação de R-(+)-limoneno e 'alfa'-pineno. A parte II descreve a otimização do processo de produção de S-(-)-verbenona biotecnológica a partir de ?-pineno por uma linhagem de fungo endofítico, ainda não identificado, isolado da romã (Punica granatum). O uso de um Delineamento Composto Central Rotacional (DCCR) de 4 variáveis proporcionou o estabelecimento de condições mais favoráveis ao processo, elevando a concentração de verbenona que era de 66 mg.L-1 para aproximadamente 108 mg.L-1 em um dos ensaios do DCCR e em torno de 98 mg.L-1 no ensaio de validação. O capítulo 3 aborda a otimização do processo biotecnológico de produção de ?-terpineol a partir de R-(+)-limoneno pela linhagem Bacillus tequilensis isolada de resíduos de processamento de frutas cítricas. Após a otimização e validação do processo nas condições consideradas ótimas através da análise de superfícies de resposta, a concentração de ?-terpineol passou de 25 mg.L-1 para 85 mg.L-1. Portanto, os resultados obtidos no trabalho mostraram um ganho de rendimento nos processos de bioconversão de substratos monoterpênicos e que a otimização de processos é uma importante ferramenta para a melhoria das condições experimentais possibilitando trabalhos futuros que envolvam aumento de escala / Abstract: The growing demand for processes that reduce environmental impacts, have high yields and costs minimized uses biotechnology as a science that can make this need into a reality. Biotechnological processes for the production of industrial interesting compounds, such as biocolorant, functional sugars, biosurfactants and biodiesel, are a trend in the scientific field and are highlighted by innovation, application and results obtained. The commercial appeal of biotechnological products is another factor that stimulates researches since these products are considered natural and has been proven that many of them presents significant biological activities. The flavor is an important attribute of food and can be produced through biotechnological processes from low-cost-substrates. The use of agro-industrial wastes with high content of these substrates, such as residues rich in monoterpenes, is of great interest in biotechnology. Furthermore, the use of micro-organisms isolated from several sources as biocatalysts in the production of flavor compounds is another well-explored and challenging perspective. The biotransformation of terpenes for aroma compounds production is advantageous when compared with chemical synthesis. However, there are still some problems that must be minimized like biocatalysts sensitivity, toxicity of substrates and low yields. Thus, the selection of new biocatalysts, such as endophytic micro-organisms, use of genetic engineering and statistical methods for optimization of processes are promising and characterize a new perspective in bioaromas field. Thereby, works that search for new biocatalysts are necessary and associated with optimization processes can improve the monoterpenes bioconvertion. In this context, the objective of this work was the screening and selection of micro-organisms that are able to realize the biotransformation of low cost monoterpenes, 'alfa'-pinene and limonene, into high-value aroma compounds, such as verbenone and 'alfa-terpineol. The chapter 1 presents a current review on monoterpenes, showing their chemical characteristics, biosynthesis and recent therapeutic applications, besides their potential use as substrates for bioflavor production. The chapter 2 is divides in two parts: the first one shows the results of the screening of 81 strains of fungi isolated from several sources, including endophytic strains, for biotransformation of limonene and ?-pinene. The second part describes the optimization process for biotechnological verbenone production from "alfa'-pinene by a non-indentified fungal strain, isolated from pomegranate (Punica granatum). The use of a central composite rotatable design (CCRD) of 4 variables provided the optimal conditions for this process, increasing the verbenone concentration from 66 mg.L-1 to 108 mg.L-1 in one of the CCRD assays and 98 mg.L-1 after validation. The chapter 3 also shows an optimization study, in this case using limonene as substrate and the product obtained was ?-terpineol. The biocatalyst used was a bacterial strain, identified as Bacillus tequilensis, isolated from citrus fruit processing waste. After the optimization and validation in the best conditions obtained through the surface response analysis, the concentration of ?-terpineol reached was 85 mg.L-1. Therefore, the results obtained in this work show an improve of the yields in the biotransformation of both monoterpenic substrates and that optimization of processes is an important tool for the progress of future works involving scale-up studies / Mestrado / Ciência de Alimentos / Mestra em Ciência de Alimentos

Submitted by Gizele Lima (gizele.lima@inpa.gov.br) on 2016-08-31T13:21:43Z No. of bitstreams: 2 Tese de Doutorado_Angela Beth Jardine.pdf: 6114980 bytes, checksum: 07a301793e0522e5fb0084e12ee425fe (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2016-08-31T13:21:43Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Tese de Doutorado_Angela Beth Jardine.pdf: 6114980 bytes, checksum: 07a301793e0522e5fb0084e12ee425fe (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2016-05-10 / Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq / Plants produce and emit a large array of volatile metabolites termed biogenic volatile organic compounds (BVOCs) as an integral part of primary and secondary metabolism. Monoterpenes are BVOCs from the largest family of plant natural products, the terpenoids. Despite orders of magnitude difference in atmospheric reactivity and great diversity in biological functioning, little is known about monoterpene speciation in tropical forests. Using thermal desorption-gas chromatography-mass spectrometry techniques, twelve volatile monoterpenes were identified and quantified in a central Amazon terra firma rainforest including the first ambient air observations of the highly reactive cis-β-ocimene and trans-β- ocimene. At the ecosystem scale, monoterpene mixing ratios in the ambient air were greatest at the top of the canopy where light and temperatures are greatest. Leaf level monoterpene emissions were found to be light dependent among the Amazon trees sampled in the field. However, during drought stress conditions that led to leaf senescence, leaf monoterpene emissions were found to be first light dependent followed by temperature dependent and an acted as an early indicator of leaf lipid peroxidation. Further, leaf monoterpene emissions revealed a strong non-linear relationship with net photosynthesis (Pn), dedicating up to 2% of Pn to monoterpene emissions at leaf temperatures up to 30ºC and continuing to rise as leaf temperatures increased. These results suggest that highly reactive monoterpenes may play important roles as antioxidants protecting photosynthesis in plants and serve as near-canopy sources of secondary organic aerosol precursors through atmospheric photooxidation reactions. / As plantas produzem e emitem uma grande variedade de metabólitos voláteis denominados compostos biogênicos orgânicos voláteis (BVOCs), como parte integrante do metabolismo primário e secundário. Monoterpenos são BVOCs de a maior família de plantas produtos naturais, os terpenóides. Apesar de diferenças das ordems de magnitude na reatividade atmosférica e grande diversidade em funcionamento biológico deles, pouco se sabe sobre a especiação dos monoterpenos em florestas tropicais. Usando tecnicas analiticas de desorpção termica-chromatografia gasosa-espetrometria (TD-GC-MS), doze monoterpenos voláteis foram identificados e quantificados numa floresta tropical de terra firma na Amazônia central, incluindo as primeiras observações no ar ambiente dos monoterpenos que são altamente reativos, cis-β-ocimeno e trans-β-ocimeno. Na escala do ecossistema, as taxas de mistura dos monoterpenos no ar ambiente foram maiores no topo do dossel onde a luz e as temperaturas são maiores. No nível das folhas, emissões dos monoterpenos foram dependente da luz para as avores foram amostradas em campo. No entanto, durante as condições de seca com estresses que levaram a senescência foliar, as emissões dos monoterpenos das folhas foram dependente primeiro da luz e depois a temperatura e agirem como um indicador da peroxidação lipídica folha. Além disso, as emissões dos monoterpenos das folhas revelou uma forte relação não-linear com fotossíntese líquida (Pn), dedicando-se a 2% do Pn para as emissões dos monoterpenos nas temperaturas das folhas até 30ºC e continuaram a aumentar com as temperaturas da folha. Estes resultados sugerem que os monoterpenos o que são altamente reativas podem ser importantes porque eles funçiõnam como antioxidantes que protegem a fotossíntese nas plantas e também podem ser fontes perto do dossel dos precursores dos aerossóis orgânicos secundários de fotooxidação na atmosfera.

En el presente trabajo se evaluó la capacidad antiproliferativa, anticolesterogénica y los efectos sobre el metabolismo lipídico de dos isoprenoides de 10 carbonos, linalool (monoterpeno alcohol lineal) y 1,8-cineole (monoterpeno cíclico con grupo éter), sobre células HepG2 (procedentes de un hepatocarcinoma humano) como modelo de célula hepática y A549 (provenientes de adenocarcinoma de pulmón humano) como tipo celular extra-hepático. Se analizaron los mecanismos de acción involucrados y los efectos del tratamiento combinado de ambos monoterpenos entre sí o de cada monoterpeno con simvastatina (una estatina modelo) evaluando los posibles efectos sinérgicos de cada interacción. La actividad de los isoprenoides naturales sobre la colesterogénesis y proliferación celular se concentra en la vía del mevalonato (VM), una vía metabólica muy compleja indispensable para la homeostasis celular. Esto se debe a que la VM no solo es la vía de síntesis del colesterol, sino que además provee intermediarios fundamentales para la prenilación de proteínas de la superfamilia Ras, proteínas reguladoras de la proliferación y supervivencia celular. Durante el desarrollo de este trabajo se determinó la viabilidad y proliferación celular por los métodos de MTT, rojo neutro y recuento celular. En todos los casos, tanto los monoterpenos como la simvastatina inhibieron la proliferación celular, mientras que las combinaciones de a pares entre monoterpenos y cada uno de ellos con simvastatina mostraron un efecto sinérgico en dicha inhibición. Se estudió la distribución de las poblaciones en el ciclo celular, apoptosis por diferentes metodologías y la localización subcelular de Ras, a diferentes concentraciones. Tanto linalool como 1,8-cineole arrestaron el ciclo celular, principalmente en G0/G1 mientras que linalool también indujo apoptosis en células HepG2. Al combinar los compuestos se observó en gran parte de los casos una interacción sinérgica sobre la inducción de apoptosis. Linalool disminuyó los niveles de Ras en membrana plasmática y los aumentó en citosol, mientras que al combinase con simvastatina, la inhibición de la traslocación a membrana fue levemente potenciada. A través de experimentos de incorporación de 14C-acetato en lípidos en condiciones donde la proliferación no se encuentra afectada, se demostró que linalool y 1,8-cineole inhibieron la VM, probablemente a diferentes niveles. Esto resultó en una reducción de la colesterogénesis y una acumulación de intermediarios y/u otros productos finales de la vía. Las concentraciones efectivas en la inhibición de la síntesis de colesterol fueron considerablemente inferiores a las necesarias para ejercer efecto antiproliferativo, sobre todo para 1,8-cineole. En ciertos casos, los tratamientos aumentaron la incorporación de colesterol exógeno. Ambos monoterpenos afectaron la incorporación de acetato en lípidos neutros, fosfolípidos y ácidos grasos, cada uno de manera diferente. La combinación de ambos isoprenoides entre sí, o de cada uno con simvastatina, inhibió sinérgicamente la síntesis de colesterol. A bajas concentraciones linalool y 1,8-cineole bloquearon etapas específicas de la colesterogénesis mientras que a concentraciones elevadas provocaron una inhibición de la enzima 3-hidroxi-3-metilglutaril-CoA reductasa (HMGCR), enzima limitante de la velocidad de la VM. El agregado de mevalonato exógeno fue incapaz de revertir la inhibición de la proliferación promovida por ambos compuestos, lo que demuestra que la inhibición de HMGCR por sí sola no es responsable de tal efecto y refuerza la hipótesis de la inhibición a nivel de la prenilación de proteínas como principal mecanismo antiproliferativo. Los resultados obtenidos durante el desarrollo de esta tesis contribuyen a un mejor entendimiento de la acción de linalool y 1,8-cineole sobre la VM aportando conocimiento sobre los posibles mecanismos involucrados en su actividad anticolesterogénica y antiproliferativa. También sugieren el potencial uso de estos compuestos como una alternativa natural para ser utilizados en terapias contra cáncer y/o enfermedades cardiovasculares, ya sea solos, combinados entre sí o con estatinas.

Submitted by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2016-05-05T16:56:28Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 2555375 bytes, checksum: 56bd5dd97a96979db40379bfdc5f3c95 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-05-05T16:56:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 2555375 bytes, checksum: 56bd5dd97a96979db40379bfdc5f3c95 (MD5) Previous issue date: 2014-12-19 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O uso de peróxido de hidrogênio como oxidante em processos de oxidação de monoterpenos têm aspectos positivos do ponto de vista econômico e ambiental. Entretanto, a ativação deste oxidante requer a presença de um catalisador, geralmente um metal de transição nobre como Pd, para sua viabilidade. Sais de ferro são uma alternativa atraente por serem de baixo custo, disponíveis comercialmente e facilmente manipuláveis. Derivados terpênicos oxigenados podem apresentar propriedades organolépticas agradáveis como aromas de uva (α-terpinil metil éter), fragrâncias cítricas (α-terpinil etil éter) e de ervas frescas (α-terpinil propil éter). O objetivo principal deste trabalho foi avaliar a atividade catalítica dos compostos de ferro na oxifuncionalização do β-pineno, α-pineno, canfeno e limoneno em fase homogênea empregando peróxido de hidrogênio. Foram avaliados os efeitos dos principais parâmetros de reação na conversão dos substratos e na seletividade dos produtos, tais como a natureza do catalisador e do solvente, a temperatura da reação bem como o efeito das concentrações do H2O2 e do catalisador. Em particular, quando realizada em álcoois como solvente (i.e. oxifuncionalização metanol, do etanol, β-pineno propan-1-ol catalisada por e propan-2-ol), Fe(NO3)3 a produziu majoritariamente os respectivos éteres, além do α-terpineol. Estes produtos são formalmente resultantes do rearranjo de esqueleto carbônico do substrato seguido de adição nucleofílica. Ao estender-se o escopo de substratos para α-pineno, limoneno e canfeno, verificou-se que limoneno e canfeno tiveram maior tendência a serem oxidados nesse sistema Fe(NO3)3/H2O2. O α-pineno deu origem ao éter do solvente (i.e. α-terpinil etil éter) e também ao α-terpineol, porém com conversão menor que o β-pineno (ca. 60%). Em geral, nas reações catalisadas por Fe(NO3)3 foram obtidas conversões praticamente completas do β-pineno com seletividade para produtos de adição de álcool/ água próximas de 90%. / The use of hydrogen peroxide as an oxidant in oxidation processes of monoterpenes have positive aspects from an economic and environmental perspective. However, this oxidant activation requires the presence of a catalyst, usually a noble transition metal such as Pd, for viability. Iron salts are a attractive alternative because they are inexpensive, commercially available and easily handled. In addition, some oxygenated derivatives of terpenes may have agreeable organoleptic properties such as grape flavors (α-terpinil methyl ether), citrus fragrances (α-terpinil ethyl ether) and fresh herbs (α-terpinil propyl ether). The main objective of this study was to evaluate the catalytic activity of iron compounds in oxyfunctionalization of β-pinene, α-pinene, camphene and limonene in homogeneous phase employing hydrogen peroxide. The effects of major reaction parameters in the conversion of the substrates and selectivity of the products, such as the nature of the catalyst and the solvent, the reaction temperature and the effect of the concentrations of the H2O2 and catalyst were evaluated. In particular, when performed in alcohols as solvent (i.e. methanol, ethanol, propan-1-ol and propan-2-ol), the oxyfunctionalization of β-pinene catalyzed by Fe(NO3)3 produced mainly its ethers, in addition to α-terpineol. These products are formally resulting from the rearrangement of carbon skeleton of the substrate followed by nucleophilic addition. To extend the scope of substrates for α-pinene, limonene and camphene, it was found that limonene and camphene have a higher tendency to be oxidized in Fe(NO3)3 / H2O2 system. The α-pinene originated the ether solvent (i.e. α-terpinil ethyl ether) and also the α-terpineol, but with lower than the β-pinene conversion (ca. 60%). In general, the catalyzed by Fe(NO3)3 reactions practically complete conversions of the β-pinene product selectivity with the addition of alcohol / water close to 90% were obtained.

Made available in DSpace on 2016-04-07T13:20:28Z (GMT). No. of bitstreams: 2 diogo_garcia_ioc_dout_2013.pdf: 2400404 bytes, checksum: 3c6058d8febab6bfb34c0c271a72a2b0 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2013 / Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz. Rio de Janeiro, RJ, Brasil / A Na+, K+ ATPase (NKA) atua na manutenção do potencial de membrana das células e em mecanismos de transdução de sinal. Alterações na atividade da NKA são importantes em muitos processos biológicos e patológicos. A NKA pode ser inibida pelo álcool perílico (POH), um monoterpeno utilizado no tratamento de tumores, incluindo cerebrais. Neste trabalho, determinamos que o POH também atua sobre cascatas de sinalização, moduladas via NKA, que controlam a proliferação e/ou morte celular. Foi avaliado o efeito do POH e do PA seu principal metabólito, sobre a atividade da NKA em duas linhagens de células de glioblastoma (GBM) humano (U87 e U251), células não tumorais de astrócitos de camundongo e da linhagem (VERO). Nossos resultados, baseados na avaliação da atividade da NKA por incorporação do Rb+, o qual mimetiza o K+, mostraram uma sensibilidade à inibição pelo POH semelhante entre os quatro tipos de células (IC50 U87 2 mM; U251 1,8 mM; VERO 2,4 mM e astrócitos de camundongo 1,4 mM), enquanto o PA não apresentou efeito. Sabe-se que nos GBMs existe uma superexpressão da subunidade \03B11 da NKA, situada na estrutura das cavéolas que é provavelmente responsável pelo papel sinalizador atribuído a essa enzima, especialmente em relação aos mecanismos apoptóticos. Comparamos a viabilidade celular, determinando a atividade da enzima lactato desidrogenase presente no sobrenadante das células tratadas por 24 h com POH e PA O PA não alcançou efeito citotóxico igual ou superior a 30% nas células mesmo na concentração elevada de 4 mM. Já o POH reduziu, de maneira dependente da concentração, a viabilidade das células (IC50 U87 1,1 mM; U251 1,4 mM; VERO 0,9 mM e astrócitos de camundongo 1,4 mM). Na análise por western blot, 1,5 mM de POH ativou a proteína c-Jun N-terminal quinase (JNK), nas células U87, U251 e nos astrócitos de camundongo (incubação de 30 min). O uso do inibidor Src quinase (dasatinibe) e a depleção colesterol da membrana celular com metil \03B2-ciclodextrina reduziram a ativação da JNK1/2 induzida pelo POH nas células U87, indicando a possível participação do complexo NKA-Src (presente nas cavéolas), nesta via de sinalização. POH (1,5 mM) aumentou a liberação da interleucina IL-8, detectada por ELISA, no sobrenadante das células U251 (24 h incubação), indicando possível estratégia destas células para evitar o efeito citotóxico do POH. Resultados obtidos com citometria de fluxo mostram que a inibição da JNK1/2 (pelo inibidor JNK V) reduz a apoptose ocasionada pelo POH nas células de GBM, indicando o envolvimento desta proteína na morte celular programada. Os resultados obtidos mostram que o mecanismo de sinalização celular mediado pela NKA pode ter um importante papel no mecanismo de ação antitumoral do POH em células de GBM / The Na + , K + ATPase (NKA) acts in keeping the cell membrane potential and in signal transduction mechanisms . Modifications in the activity of this enzyme are important in physiological and patholog ical processes. The NKA is inhibited by perillyl a lco h ol (POH), a monotherpene used in the treatment of tumors, including brain tumors. In this work , we also show that POH act s in signal ing cascades associated to NKA, controlling cell proliferation and/or cellular death. We evaluated the effect of POH and o f its main metabolite (peri l lic acid - PA) on the NKA a ctivity in cultured glioblastoma cells ( GBM) U87 and U251 and on non - tumor cells (mouse astrocytes and VERO cells) . N AK activity was measured by non - radioactive Rb + incorporation by cells (Rb + is a K + substitute). Our results showed a similar sensitivity for the four cells types tested (IC 50 U87 – 2 mM; U251 - 1,8 mM; VERO - 2,4 mM and mouse astrocy tes - 1,4 mM). Peri l lic acid did no t show any effect i n any cell type. In GBMs , it is known that NKA α 1 subunit is super expressed. Thi s isoform is embedded in caveolar structures and is probably responsible by the signaling properties of this enzyme in apoptosis mechanisms. Cell viability was measured by lactate dehydr o genase in cell supernatants of POH treated cells. The maximum PA cy totoxic effect obtained was 30% even at 4 mm. However, POH reduced dose dependently cell viability , (IC 50 U87 - 1,1 mM; U251 - 1,4 mM ; VERO - 0,9 mM and mouse astrocyte - 1,4 mM). Considering the western blot analysis, 1,5 m M POH activated the c - Jun N - terminal K inase (JNK), on U87, U251 and in mouse astrocy tes after 30min incubation . D a satinib (an inhibitor of Src K inase) and methyl β - ci clodextrin (which promotes cholesterol depletion in cell membrane s ) reduced JNK 1/2 activation induced by POH in U87 cells, indicating the participation of NKA - Src comp lex seen in caveolar structure in this mechan ism. 1,5mM POH a fter 24h incubation incr ease interleuk in IL - 8 in U251 cell supernatant, and this may indicate a possible strategy to avoid the cy totoxic effect of POH. Results obtained by flux cy tometry showed that the inhibition of JNK1/2 (by the inhibitor JNK V) reduced apoptosis consequent to POH administration in GBM cells, indicating the involv e ment of this protein in programmed cellular death. Our results seem to indicate that a signaling mechanism mediate d by NKA may have an important role in ant i - tumor al action of POH in GBM cells. / GARCIA, D. G. Sinalização de morte celular via NA+, K+-ATPase como alvo de drogas anticâncer: estudos com o álcool perílico. 2013. 86f. Tese (Doutorado em Biologia Celular e Molecular) - Fundação Oswaldo Cruz, Instituto Oswaldo Cruz, Rio de janeiro, RJ, 2013

Submitted by Lucelia Lucena (lucelia.lucena@ufpe.br) on 2015-03-10T18:14:26Z No. of bitstreams: 2 DISSERTAÇÃO_Jossana Pereira de Sousa.pdf: 2333444 bytes, checksum: 07238084c9e55d4782c66f5d6bb0ac60 (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-03-10T18:14:26Z (GMT). No. of bitstreams: 2 DISSERTAÇÃO_Jossana Pereira de Sousa.pdf: 2333444 bytes, checksum: 07238084c9e55d4782c66f5d6bb0ac60 (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Previous issue date: 2012-02-03 / CNPq / O consumo de hortaliças minimamente processadas tem aumentado em âmbito mundial nas ultimas décadas, mas quando processadas sob condições higiênico-sanitárias insatisfatórias representam risco microbiológico e por isso a sanitização torna-se etapa crítica do processamento. No entanto, os produtos permitidos para uso em vegetais têm sido citados como responsáveis por efeitos indesejáveis. Como alternativa natural surge os óleos essenciais de plantas, cujo potencial antimicrobiano é atribuído principalmente aos seus compostos terpênicos majoritários. Diante deste contexto, este estudo objetivou avaliar o potencial de aplicação dos fitoconstituintes carvacrol e 1,8-cineol como sanitizantes naturais em hortaliças folhosas minimamente processadas. Foram determinadas as Concentrações Inibitórias Mínimas (CIM) dos compostos para os micro-organismos teste (Listeria monocytogenes ATCC 7644, Aeromonas hydrophila INCQS 7966 e Pseudomonas fluorescens ATCC 11253), a Concentração Inibitória Fracional (CIF) e a influência de sua aplicação na inibição do crescimento e sobrevivência de bactérias contaminantes de hortaliças minimamente processadas. Além disso, realizou-se avaliação sensorial das hortaliças tratadas com os compostos e investigação dos possíveis danos causados à célula bacteriana. Em todos os ensaios, frascos isentos dos fitoconstituintes foram utilizados como controle. Os valores de CIM do carvacrol e do 1,8-cineol variaram de 0,6 a 2,5 e 5 a 20 μL/mL, respectivamente. Os índices de CIF foram 0,25, sugerindo uma interação sinérgica. No ensaio de viabilidade das cepas em caldo vegetal verificou-se diferença significativa (p < 0,05) entre os tratamentos e o frasco controle ao longo de 24 h. A exposição das hortaliças aos fitoconstituintes por apenas 5 min provocou redução significativa (p < 0,05) nas contagens de micro-organismos pertencentes a microbiota das hortaliças. Estes resultados mostram considerável poder de inibição do crescimento e sobrevivência de bactérias associadas a hortaliças minimamente processadas. Quanto aos aspectos sensoriais, as hortaliças tratadas com a combinação dos fitoconstituintes, em concentrações subinibitórias, obtiveram notas superiores (p < 0,05) para os atributos aparência, sabor e percepção geral, após 48 h de armazenamento refrigerado. As observações da morfologia da célula bacteriana sugerem ainda que os compostos carvacrol e 1,8-cineol, isolados e combinados em concentrações subinibitórias, ocasionam danos à membrana citoplasmática e à parede celular da bactéria, o que pode causar lise e morte celular, inclusive em concentrações subinibitórias. Estes achados reforçam a idéia de que quando aplicados em combinação constituintes de óleos essenciais podem substituir sanitizantes sintéticos clássicos alcançando equilíbrio entre a demanda pela segurança microbiológica e a aceitabilidade organoléptica de hortaliças minimamente processadas.

Orientador: Gláucia Maria Pastore / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-25T05:52:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Molina_Gustavo_D.pdf: 62790925 bytes, checksum: aac4f7324e48e27f7a1b9fdc0102ecd7 (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: Este trabalho de doutorado teve como principal objetivo estudar a produção biotecnológica de compostos de aroma a partir da biotransformação de terpenos, analisando potenciais biocatalisadores, processos bioquímicos diferenciados e a otimização das condições de processo envolvidas na produção destes aromas naturais para possíveis aplicações industriais. Inicialmente, o trabalho prático foi direcionado para uma série de estudos com o fungo Fusarium oxysporum 152B, visando complementar os recentes avanços alcançados pelo grupo de pesquisa na caracterização e otimização da bioconversão de R-(+)-limoneno em ?-terpineol. Desta forma, os resultados foram promissores, demonstrando o grande potencial e versatilidade deste fungo para a área, sendo que este biocatalisador foi capaz de produzir diferentes metabólitos a partir dos substratos S-(?)-limoneno, ?-pineno, ?-terpineno e linalol. Na sequência, o trabalho visou avaliar a bioconversão de S-(?)-limoneno para limoneno-1,2-diol em maiores detalhes. A produção de limoneno-1,2-diol, em condições não otimizadas, chegou a 1,2 g.L-1, sendo que foi detectada a continuação desta via metabólica quando este produto foi posteriormente metabolizado a 1-hidroxi-2- oxolimoneno, sugerindo que o fungo Fusarium oxysporum 152B possui uma via de degradação de limoneno recentemente descoberta. O trabalho prático visou também a otimização da produção de limoneno-1,2-diol por meio de uma estratégia sequencial de experimentos. Com base nas análises estatísticas, a produção deste composto a partir da bioconversão de S-(?)-limoneno pelo fungo Fusarium oxysporum 152B chegou a 3,7 g.L-1, utilizando pH 6,5, 5 g.L-1 de substrato, a 28 oC e 250 rpm de agitação. Além disso, esta foi a primeira descrição da utilização do resíduo agroindustrial conhecido como manipueira, originada ao longo do processamento da mandioca, para a produção de biomassa deste fungo, bem como uma das maiores concentrações de limoneno-1,2-diol reportadas na literatura específica. Além disso, o trabalho conduzido visou realizar uma série de comparações práticas entre a biotransformação de R-(+)-limoneno a ?-terpineol e a bioconversão de S-(?)-limoneno a limoneno-1,2-diol, pela mesma linhagem. Adicionalmente, este foi o primeiro trabalho que analisou as diferenças ultraestruturais causadas no biocatalisador ao longo do processo de bioconversão destes substratos, por meio de microscopia eletrônica de varredura e transmissão. Finalmente, foi estudada a otimização da produção de ?-terpineol, a partir da biotransformação de limoneno, utilizando o biocatalisador reconhecido como Sphingobium sp. Após o trabalho prático e análise estatística dos dados, observou-se que as melhores condições para desenvolvimento deste processo foram pH 7,0, concentração de limoneno de 350 g.L-1, agitação de 200 rpm e 28 oC. Nestas condições, a produção deste álcool monoterpênico chegou a 500 g.L-1, que pode ser considerada como a maior concentração de ?-terpineol já relatada na bibliografia de processos biotecnológicos. / Abstract: This work aimed to study the biotechnological production of aroma compounds from the biotransformation of terpenes, analyzing potential biocatalysts, biochemical processes and optimization of process conditions involved in the production of natural flavors for industrial applications. Initially, the practical work was directed to a series of studies with the fungal strain Fusarium oxysporum 152B, aiming to enhance the knowledge obtained in recent advances achieved by our research group in the characterization and optimization of the biotransformation of R-(+)-limonene into ?-terpineol. Thus, the results were promising, showing the great potential and versatility of this fungus to the specific area, and this biocatalyst was able to produce new metabolites from substrates S-(?)-limonene, ?-pinene, ?-terpinene and linalool. In the sequence, this study aimed at assessing the bioconversion of S-(?)-limonene into limonene-1,2-diol in greater detail. Thus, chapters 3, 4 and 5 were designed to a better characterization of this pathway. The production of this compound under non-optimized conditions, reached 1.2 gL-1, and the continuation of this pathway has been detected when this product was subsequently metabolized to 1-hydroxy-2-oxolimonene, suggesting that the fungus Fusarium oxysporum 152B might have a limonene degradation pathway only recently discovered. The practical work also conducted an extensive optimization of the production of limonene-1,2-diol by means of a sequential strategy. Based on statistical analyzes, the production of this compound from the bioconversion of S-(?)-limonene by the fungus Fusarium oxysporum 152B reached 3.7 gL-1, using pH 6.5, 5 gL-1 of substrate at 28 ° C and 250 rpm agitation. Moreover, this is the first description of the use of agroindustrial residue known as cassava wastewater, for the production of this fungal biomass, as well as one of the highest concentration of biotechnological limonene-1,2-diol reported in the specific literature. In addition, the research conducted aimed to perform a series of comparisons between practical conditions involved in the biotransformation of R-(+)-limonene into ?-terpineol, and the bioconversion of S-(?)-limonene into limonene-1,2-diol, for the same strain. Additionally, this is the first study that reported the ultrastructural differences along the bioconversion process of these substrates by means of scanning and transmission electron microscopy. Finally, this work evaluated the optimization of the production of ?-terpineol from the biotransformation of limonene using the biocatalyst recognized as Sphingobium sp. After the practical work and statistical analysis, it was observed that the best conditions for developing this process were pH 7.0, concentration of limonene 350 g L-1, agitation at 200 rpm and 28 oC. Accordingly, the production of the monoterpe alcohol reached 500 g.L-1, which can be considered as the highest concentration of ?-terpineol already reported in the literature for biotechnological processes. / Doutorado / Ciência de Alimentos / Doutor em Ciência de Alimentos

Made available in DSpace on 2014-06-12T23:04:34Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo9591_1.pdf: 2328932 bytes, checksum: 01006dd909889c0c6b8409ac75ede7f5 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2012 / O consumo de hortaliças minimamente processadas tem aumentado em âmbito mundial nas ultimas décadas, mas quando processadas sob condições higiênico-sanitárias insatisfatórias representam risco microbiológico e por isso a sanitização torna-se etapa crítica do processamento. No entanto, os produtos permitidos para uso em vegetais têm sido citados como responsáveis por efeitos indesejáveis. Como alternativa natural surge os óleos essenciais de plantas, cujo potencial antimicrobiano é atribuído principalmente aos seus compostos terpênicos majoritários. Diante deste contexto, este estudo objetivou avaliar o potencial de aplicação dos fitoconstituintes carvacrol e 1,8-cineol como sanitizantes naturais em hortaliças folhosas minimamente processadas. Foram determinadas as Concentrações Inibitórias Mínimas (CIM) dos compostos para os micro-organismos teste (Listeria monocytogenes ATCC 7644, Aeromonas hydrophila INCQS 7966 e Pseudomonas fluorescens ATCC 11253), a Concentração Inibitória Fracional (CIF) e a influência de sua aplicação na inibição do crescimento e sobrevivência de bactérias contaminantes de hortaliças minimamente processadas. Além disso, realizou-se avaliação sensorial das hortaliças tratadas com os compostos e investigação dos possíveis danos causados à célula bacteriana. Em todos os ensaios, frascos isentos dos fitoconstituintes foram utilizados como controle. Os valores de CIM do carvacrol e do 1,8-cineol variaram de 0,6 a 2,5 e 5 a 20 &#956;L/mL, respectivamente. Os índices de CIF foram 0,25, sugerindo uma interação sinérgica. No ensaio de viabilidade das cepas em caldo vegetal verificou-se diferença significativa (p < 0,05) entre os tratamentos e o frasco controle ao longo de 24 h. A exposição das hortaliças aos fitoconstituintes por apenas 5 min provocou redução significativa (p < 0,05) nas contagens de micro-organismos pertencentes a microbiota das hortaliças. Estes resultados mostram considerável poder de inibição do crescimento e sobrevivência de bactérias associadas a hortaliças minimamente processadas. Quanto aos aspectos sensoriais, as hortaliças tratadas com a combinação dos fitoconstituintes, em concentrações subinibitórias, obtiveram notas superiores (p < 0,05) para os atributos aparência, sabor e percepção geral, após 48 h de armazenamento refrigerado. As observações da morfologia da célula bacteriana sugerem ainda que os compostos carvacrol e 1,8-cineol, isolados e combinados em concentrações subinibitórias, ocasionam danos à membrana citoplasmática e à parede celular da bactéria, o que pode causar lise e morte celular, inclusive em concentrações subinibitórias. Estes achados reforçam a idéia de que quando aplicados em combinação constituintes de óleos essenciais podem substituir sanitizantes sintéticos clássicos alcançando equilíbrio entre a demanda pela segurança microbiológica e a aceitabilidade organoléptica de hortaliças minimamente processadas