Avaliação tecnológica e atividade antioxidante de produtos secos por spray-drying de Ilex paraguariensis A. St. Hil. – Aquifoliaceae (erva-mate) Ilex paraguariensis A. St. Hil. é uma espécie popularmente conhecida como erva-mate. O presente trabalho refere-se ao desenvolvimento e caracterização tecnológica de produtos secos por spray-drying, a partir de solução extrativa aquosa de I. paraguariensis, bem como de frações polifenólicas. Adicionalmente foi desenvolvido e validado um método de cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE) para a quantificação de polifenóis presentes tanto na matéria-prima vegetal como nos produtos secos. O método mostrou-se adequado para a quantificação de polifenóis em todas as preparações de I. paraguariensis. Quatro produtos secos por spray-drying foram preparados a partir do decocto. Entre os quatro produtos, o produto contendo 30 % de Aerosil® (PSI-A) apresentou as melhores características tecnológicas e de estabilidade frente à fotodegradação. Na avaliação da atividade antioxidante, no modelo experimental in vitro, tanto os produtos secos como as frações polifenólicas demonstraram atividade antioxidante, de maneira dose-dependente, caracterizada pela redução da quimiluminescência no ensaio de TRAP, baixos níveis de TBARS e aumento da atividade scavenger de radicais hidroxila. Fatias de fígado de ratos foram utilizadas como modelo ex vivo. Entre os produtos por spray-drying testados PSI-A e PSI-D e a fração FAB foram eficazes na redução da produção de TBARS quando comparados ao controle pré-incubado com ter-butilhidroperóxido (t- BHT), corroborando os ensaios in vitro. Para o ensaio in vivo empregou-se o modelo de dano hepático induzido por tetracloreto de carbono (CCl4), sendo o produto seco PSI-A selecionado para avaliação com base nos resultados obtidos na caracterização tecnológica. A administração de PSI-A, por via oral, durante 30 dias, na dose de 386 mg/kg, resultou em dano hepático menor, evidenciado por níveis menores de lipoperoxidação e maior atividade das enzimas superóxido desmutase e catalase, quando comparados ao controle. O conjunto de resultados sugere que o desenvolvimento tecnológico dos produtos secos, bem como de frações purificadas apresentou atividade antioxidante significante medida em ensaios in vitro e ex-vivo. Adicionalmente, os resultados também evidenciam efeito hepatoprotetor frente ao estresse oxidativo e dano hepático provocado pelo tetracloreto de carbono, medidos em ensaios in vivo. Estudos adicionais visando a investigar o papel destes produtos em patologias em que o estresse oxidativo parece estar envolvido são necessários. / Ilex paraguariensis A. St. Hil. is a plant specie traditionally known as maté. The present work was designed in view to develop, in semi-industrial scale, spray-dried extracts of Ilex paraguariensis from aqueous extracts as well as polyphenol fractions. Four spray-dried extracts were prepared from the aqueous extract using different excipients. In order to quantify the polyphenols present in raw plant material, spray-dried extracts and polyphenol fractions, a liquid chromatography (LC) method was validated. The spray-dried extract containing 30% of Aerosil® (SPD-A) presented the best technological characteristics and photostability. In vitro antioxidant activity evaluation of both spray-dried extracts and polyphenolic fractions showed a dose-dependent antioxidant activity. Quimiluminescence reduction in TRAP assay, low TBARS content and hydroxyl free radicals scavenger activity were observed. Rats liver slices were used for antioxidant test in ex vivo model.SPD-A and SPD-D (containing 15% of Aerosil® and 15% of Avicel®) spray-dried extracts and polyphenol fraction FAB were able to reduce TBARS production when compared to the control group preincubated with ter-butylhydroperoxide (t- BHT). Based on the technological characteristics and photostability, PSI-A spray-dried extract was selected for in vivo antioxidant activity evaluation using carbon tetrachloride (CCl4) induced hepatic damage as a model. Oral administration of 386 mg/kg of SPD-A during 30 days resulted in decreased liver damage as a consequence of lower lipoperoxidation levels and higher activity of superoxide dismutase and catalase enzymes when compared to a control group. In synthesis, the results suggest that both spray-dried extracts and purified fractions presented significant in vitro and ex vivo antioxidant activity. Additionally, in vivo antioxidant activity evaluation demonstrated a hepatic protection effect against oxidative stress and carbon tetrachlorideinduced damage. Further experiments aiming to investigate both spray-dried extracts and polyphenol fractions function in diseases involving oxidative stress represent a very interesting perspective.

O chocolate tem apresentado crescente consumo, boa digestibilidade devido a sua composição e tem sido amplamente estudado por suas propriedades antioxidantes. Por outro lado, este alimento possui altos percentuais de carboidratos e gordura e baixo conteúdo de proteínas. Neste contexto, foram desenvolvidas formulações de chocolate meio amargo com objetivo de aumentar o valor protéico deste produto. Para isto foi utilizado o pseudocereal quinoa (Chenopodium quinoa Wild) como adição ao chocolate e caseína como parte da formulação da massa de chocolate. Foram elaboradas amostras com o pseudocereal nas proporções de 12%, 16% e 20%. A quinoa foi adicionada ao chocolate previamente derretido e temperado. O produto foi submetido a análises de composição centesimal e determinação de polifenóis. Para amostras de chocolate sem e com 20% de quinoa foi realizado aminograma e quantificação de vitamina E. A adição de quinoa reduziu a quantidade de polifenóis e aumentou, em 9%, a vitamina E do produto, não sendo esta diferença estatisticamente significativa. A amostra adicionada de 20% de quinoa aumentou em 36,8% a quantidade da proteína, quando comparada ao chocolate padrão, com elevação de todos os aminoácidos essenciais. As amostras foram analisadas sensorialmente obtendo-se, em todas, índice de aceitabilidade acima de 70% e a combinação destes ingredientes foi aprovada por 92% dos degustadores. O passo seguinte do trabalho foi desenvolver um chocolate com adição de caseína. Para esta etapa, foi necessário construir uma concha de laboratório, pois as demais etapas do processo podem ser realizadas em pequenas quantidades em escala industrial ou feitas manualmente. A concha foi construída com partes de máquinas desativadas. A conchagem é responsável pela redução da umidade e da acidez, desenvolvimento de textura e sabor do chocolate e isto ocorre devido à condição de mistura frente ao controle de tempo e temperatura. A máquina desenvolvida foi comparada ao processo industrial em relação à variação de umidade, acidez, quantidade de polifenóis e características sensoriais. A umidade obteve comportamento similar nos dois processos, a variação de acidez e de polifenóis também não mostrou diferença, mas alterações de sabor foram percebidas no produto produzido em escala de laboratório. Observando os resultados, foram elaboradas duas formulações com 3,2% (P1) e 6,6% de caseína (P2) para aumentar a fonte protéica do chocolate. A formulação com maior percentual de proteína foi utilizada na realização da análise sensorial obtendo-se índice de aceitabilidade acima de 70%, com aprovação de 64% dos degustadores. Quando foram apresentadas as tabelas nutricionais dos chocolates formulados com soro de leite ou caseína, 92% dos degustadores demonstraram maior interesse em adquirir a amostra com maior percentual de proteína. / Dark chocolate (40%cocoa) formularizations had been developed with objective to increase the protein content of this product. For that, the pseudocereal quinoa (Chenopodium quinoa Wild) was added in to melted chocolate and casein was used as part of the formularization of the chocolate mass. Samples with quinoa had been elaborated by addition the quinoa to the previously melted and tempered chocolate in the ratios: 12%, 16% and 20%. Analyses of food composition and polyphenols had been carried through. For samples of chocolate without quinoa and chocolate with 20% of quinoa, amino acids composition and vitamin E quantification had been made. The addition of quinoa reduced the amount of polyphenols in the product, but without significant difference an increased in 9% the amount of vitamin E was observed. The sample with 20% of quinoa showed the biggest protein increase (36.8%) and an important percentile increase in all the essential amino acids. The samples had been analyzed sensorially getting an index of acceptability above 70% and the combination of chocolate with quinoa was approved by 92% of the sensory panel. To become possible to develop a small amount of chocolate with casein was necessary to build a laboratory conch. The conch was developed with parts of others machines. The conching is responsible for reduction of moisture and acidity, development of texture and flavor of the chocolate. The machine was compared with the industrial process in relation to the variation of humidity, acidity, polyphenols and sensorially. The moisture of the processes got the similar behavior in pilot and industrial scale, the variation of acidity and polyphenols did not reveal any significant during the process, but flavor alterations had been perceived in the product of laboratory scale conch. Being possible to elaborate a chocolate with casein two formularizations had been produced: (P1) with 3.2% of casein e (P2) with 6.6% of casein. P2 showed a great protein content and was used in the sensorial analysis resulted an index of acceptance above 70% and was approved by 64% of the sensory panel. Moreover 92% of the sensory panel had demonstrated interest in buying a product with more protein when the nutritionals tables had been compared.

O presente estudo teve como objetivos: determinar o teor dos polifenóis: flavonóides e antocianos totais presentes nos extratos de mirtilo (Vaccinium ashei) e amora preta (Rubus sp) por espectrofotometria; desenvolver e validar uma metodologia analítica para a caracterização dos extratos por cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE), identificar, isolar e quantificar os principais compostos; avaliar a atividade anticolinesterásica, antioxidante frente à difenilpicrilhidrazol (DPPH) e anti-quimiotática in vitro; realizar a dosagem de aminas biogênicas no cérebro, investigar as possíveis atividades antinociceptiva, antiinflamatória, antiepiléptica, cognitiva e neuroprotetora do extrato de Vaccinium ashei, e o efeito neuroprotetor de um composto isolado a partir de Rubus: a cianidina, em vários modelos experimentais in vivo, em ratos e camundongos. Os perfis cromatográficos apresentaram compostos comuns às duas amostras; onde foram identificados 4 flavonóides, sendo hiperosídeo, quercitrina e isoquercitrina comuns a ambos extratos, e a rutina confirmada apenas em Rubus. Cinco antocianidinas foram identificadas em Vaccinium: delfinidina, cianidina, petunidina, peonidina e malvidina, e a cianidina em Rubus. Os resultados demonstraram, diferenças nas quantidades totais de polifenóis, flavonóides e antocianos. Todos os extratos, apresentaram atividade seqüestradora do radical DPPH in vitro. A atividade antiquimiotática in vitro foi comprovada para a fração flavonoídica. Os ensaios biológicos realizados in vivo demonstraram que o extrato preparado a partir de uma mistura de diferentes cultivares de Vaccinium ashei apresentou efeitos antinociceptivos nos testes da formalina sub-plantar, contorções abdominais, placa quente e tail flick. Produziu também efeito neuroprotetor, avaliado pelo ensaio cometa e pelo método de TOSC. Também causou aumento da atividade locomotora, assim como exerceu um efeito ansiolítico em roedores adultos. Facilitou a memória de curta duração e a Memória de longa duração e produziu um aumento de 5-HT no estriado e hipocampo de ratos adultos. Foi observado também que a cianidina isolada exerceu atividade neuroprotetora conforme avaliado pelo método de TOSC em ratos adultos. Não foram observadas diferenças significativas no modelo de epilepsia, entre o grupo tratado e o grupo controle, assim como não foram detectadas alterações no sistema dopaminérgico. Em síntese, os dados analisados em conjunto, permitem sugerir que o extrato de Vaccinium ashei e compostos isolados a partir de Rubus sp., como a cianidina, apresentam importante efeito neuroprotetivo, antinociceptivo e cognitivo, e nesta ação está envolvida a participação direta ou indireta dos receptores serotonérgico, acetilcolinérgicos, opióides e de citocinas pró-inflamatórias. Neste sentido, foram obtidos avanços significativos acerca dos mecanismos de ação de ambos gêneros o que torna o seu extrato e seus princípios ativos interessantes para o aproveitamento e desenvolvimento de novos alimentos funcionais e/ou nutracêuticos. / The objectives of this study were: comparing total phenolics, total anthocyanins and antioxidant capacity in appropriate berry samples from selected cultivars of the Vaccinium ashei and Rubus. A reliable HPLC procedure for determining the profile, quantifying and isolating of major compounds present in the extracts have been developed. The potential effects of the extracts were observed by chemotaxis assay, by acetilcholinesterasic inhibition, and their antioxidant properties evaluated using 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl (DPPH) in vitro. Otherwise, we examined the antinociceptive, antiinflammatory, cognitive, anti-epileptic and neuroprotective effects of the extract of Vaccinium ashei in several experimental models in vivo, as well as biogenic amine concentration, in specific brain regions in rats and mice. In addition, it was tested the efficacy of oral administration of cyanidin-3-glucoside extracted from Rubus sp. in lipid peroxidation in brain rats (TOSC). An HPLC method for the analysis of anthocyanidins and flavonoids in berries extracts have been developed. The data obtained show that various compounds are common in the fruits analyzed, and four flavonoids were identified: hyperoside, quercetrin and isoquercitrin occurring in both fruits, and rutin occurring only in Rubus. Five anthocyanidins were identified in Vaccinium: delphinidin, cyanidin, peonidin, petunidin, and malvidin, and in Rubus cyanidin 3-glucoside was the major anthocyanin. We found that the flavonoids fractions significantly have inhibited migration celullar and acetilcholynestarase, and both total extract and fractions exhibited strong antioxidant activity. The extract (a mixture from the different cultivars) significantly enhanced short and long-term memory in the inhibitory avoidance task, induced an increase in the number of crossings during open field habituation, and had an anxiolytic effect in the elevated plus-maze task. These processes are accompanied by alterations in serotonin (5-HT) in the striatum, and the hippocampus. Cyanidin 3-glucoside isolated significantly reduced lipid peroxidation in hippocampal tissue in rats. In conclusion, the data from the current study show that the Vaccinum extract produce an important neuroprotective, cognitive and antinociceptive effect, which could be related with a direct or indirect interaction with the serotonergic, cholinergic, opioids receptors and pro-inflammatory cytokines. On the other hand, the extract don’t have protected the pentilenotetrazole-induced convulsions in mice, or influenced the memory retention in old rats when accessed in the step-down inhibitory avoidance, and showed no anxiolytic action in an elevated plus maze. The Vaccinium ashei extract did not alter locomotor activity, and the dopamine concentration in adult or old rats.