Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Hypothyroidism is characterized by a disorder resulting from deficiency of thyroid hormones and is related to lipid metabolism dysfunction and cardiovascular diseases development risk. However, these changes in hypothyroidism need to be understood. Thus, this study aimed to evaluate the association between lipid, inflammatory and oxidative stress markers in patients with hypothyroidism and antioxidant effects of quercetin in these markers, using hypothyroidism experimental model induced by methimazole in rats. The methodology and results are presented in the form of articles. In article 1, were evaluated the oxidative stress biomarkers in 20 patients with subclinical hypothyroidism (SH) (49.12 ± 10.85 years). Thiobarbituric acid reactive substances (TBARS), superoxide dismutase (SOD), catalase (CAT) and arylesterase (ARE) were analyzed in SH patients and controls. In addition, were measured plasmatic lipids: total cholesterol (TC), triglycerides (TGs), high-density lipoprotein cholesterol (HDL-C) and low-density lipoprotein cholesterol (LDL-C). TBARS levels and CAT activity were higher in subclinical hypothyroidism patients, such as TC and LDL-C plasmatic levels. Arylesterase activity was lower in the SH group. Correlations were observed between plasmatic lipids and oxidative stress biomarkers and thyroid-stimulating hormone (TSH). TSH was correlated with TBARS, CAT, and SOD. The second study (manuscript 1) aimed to investigate the association between inflammatory biomarkers and overt hypothyroidism (OH). Plasmatic levels of cytokines were determinate: interleukin 1 (IL-1), interleukin 6 (IL- 6), tumor necrosis factor alpha (TNF-α), interferon gamma (INF-ɣ) and the levels of cell free DNA (cf-DNA). Furthermore, we evaluated lipid profile and prothrombotic markers (fibrinogen and D-dimer). OH patients had pro-inflammatory profile, resulted from high levels of cytokines and cf-DNA. Lipids and prothrombotic markers also showed elevated. Significant associations between inflammatory status and lipid profile were observed in hypothyroid patients. Manuscript 2 evaluates the effect of quercetin on oxidative stress biomarkers in methimazole (MMI) - induced hypothyroid rats. Hypothyroidism was induced by administering MMI at 20 mg/100 ml in the drinking water, for 30 days. After this period, rats received orally 10 or 25 mg/kg of quercetin (QT) for 8 weeks. Sixty male wistar rats were randomly divided into six groups (group I, control; group II, QT10; group III, QT25; group IV, hypothyroid; group V, hypothyroid + QT10; group VI, hypothyroid + QT25). Hypothyroid rats showed hepatic, renal and serum TBARS levels increased, along with increased protein carbonyl (PCO) in liver and increased ROS levels in liver and kidney. Quercetin administration (QT10 and 25), was effective in decreasing TBARS levels in serum and kidney, PCO in liver and ROS generation in liver and kidney tissues. Moreover, in hypothyroid group were observed high TBARS levels in cerebral cortex and hippocampus. QT25 treatment decreased the levels in both tissues. Administration of QT25 to hypothyroid rats resulted in decreased SOD activities in liver and whole blood and increased liver CAT activity. Ascorbic acid levels and total oxidative scavenging capacity (TOSC) were increased in liver and kidney rats after QT10 and QT25 treatment. These results suggest association between oxidative stress and hypothyroidism that may potentially modulated by antioxidant supplementation such as quercetin. These findings are of great importance in understanding the biochemical dysfunctions and oxidative status in hypothyroidism, as well as, in research of antioxidants strategies to be used as adjuncts in the treatment of this disorder. / O hipotireoidismo é caracterizado por uma desordem decorrente da deficiência de hormônios tireoideanos, estando relacionado a disfunções no metabolismo lipídico e ao risco de desenvolvimento de doenças cardiovasculares. Entretanto, estas alterações no hipotioreodismo precisam ser melhor compreendidas. Assim, este trabalho teve como objetivo avaliar a associação de marcadores lipídicos, inflamatórios e de estresse oxidativo em pacientes com hipotireoidismo e o efeito antioxidante da quercetina nestes marcadores, utilizando como modelo experimental o hipotireoidismo induzido por metimazol em ratos. A metodologia e resultados são apresentados sob a forma de artigos. No artigo 1, foram avaliados biomarcadores de estresse oxidativo em 20 pacientes com hipotireoidismo subclínico (HSC) (49,12 ± 10,85 anos). Os níveis de substâncias reativas ao ácido tiobarbitúrico (TBARS), e as atividades das enzimas superóxido dismutase (SOD), catalase (CAT) e arilesterase (ARE) foram determinadas em pacientes com HSC e controles. Além disso, foram investigados os níveis de lipídeos plasmáticos: colesterol total (CT), triglicerídeos (TG) e as lipoproteínas de alta (HDL) e baixa densidade (LDL). Os níveis de lipoperoxidação determinado pela medida do TBARS e a atividade da enzima CAT estavam aumentados nos pacientes hipotireóideos, bem como os níveis plasmáticos de CT e colesterol LDL. A enzima ARE mostrou-se diminuída no grupo HSC. Foram evidenciadas correlações entre lipídeos plasmáticos e biomarcadores de estresse oxidativo e com o hormônio de estimulação da tireóide (TSH). O TSH foi correlacionado com TBARS, CAT e SOD. O segundo estudo (manuscrito 1) teve por objetivo investigar a associação entre biomarcadores inflamatórios e o hipotireoidismo clínico (HC). Foram determinados os níveis plasmáticos das citocinas: interleucina 1 (IL-1), interleucina 6 (IL-6), fator de necrose tumoral alfa (TNF- α), interferon gama (INF- ɣ) e os níveis de DNA circulante livre. Além disso, foram avaliados o perfil lipídico e marcadores prótrombóticos (fibrinogênio e D-dímero). Os pacientes com HC apresentaram perfil próinflamatório, resultante dos níveis elevados das citocinas e do DNA livre. Os lipídeos e os marcadores pró-trombóticos também se apresentaram elevados. Associações significativas entre o perfil inflamatório e o perfil lipídico foram observadas nos pacientes hipotireóideos. No manuscrito 2 avaliou-se o efeito da quercetina sobre biomarcadores de estresse oxidativo em um modelo de hipotireoidismo induzido por metimazol (MMI) em ratos. O hipotireoidismo foi induzido pela administração de MMI na concentração de 20mg/100mL na água de beber, por um período de 30 dias. Após este período, os animais receberam oralmente 10 ou 25 mg/kg de quercetina (QT) por um período de 8 semanas. Ratos machos wistar (n=60) foram divididos em seis grupos (grupo I, controle; grupo II, QT10; grupo III, QT25; grupo IV, hipotireóideo; grupo V, hipotireóideo + QT10; grupo VI, hipotireóideo + QT25). Os ratos hipotireóideos apresentaram níveis de TBARS hepático, renal e séricos aumentados, bem como os níveis de proteína carbonil (PCO) no fígado e os níveis de espécies reativas de oxigênio (ERO) no fígado e rins. A administração de quercetina (QT 10 e 25) diminuiu os níveis de TBARS em soro e rins, a PCO no fígado e a geração de ERO nos tecidos hepático e renal. Além disso, no grupo hipotireóideo foram observados altos níveis de TBARS no córtex cerebral e hipocampo. O tratamento com QT25 reduziu os níveis em ambos os tecidos. A administração de QT 25 aos ratos com hipotireoidismo diminuiu a atividade da SOD em fígado e sangue total e aumentou a atividade hepática da CAT. Os níveis de ácido ascórbico e a capacidade antioxidante total aumentaram no fígado e rins dos ratos após tratamento com QT10 e QT25. O conjunto dos resultados sugeriu associação entre estresse oxidativo e hipotireoidismo que pode ser potencialmente modulado por suplementação de antioxidantes como a quercetina. Estes achados são de grande importância no entendimento das disfunções bioquímicas e do status oxidativo no hipotireoidismo como também na busca de estratégias antioxidantes a serem utilizadas como coadjuvantes no tratamento desta disfunção.

[pt] Neste trabalho, polímeros de impressão molecular (MIP) foram desenvolvidos para aplicação em procedimentos de extração em fase sólida (SPE) visando separar e concentrar quercetina (flavonóide), piraclostrobina (pesticida) e kanamicina (antibiótico) em amostras contendo substâncias interferentes na determinação dos analitos-alvo. A seletividade em relação aos analitos de interesse foi conseguida pela interação específica dessas espécies químicas com os sítios de reconhecimento dos polímeros. A produção desses MIPs foi baseada na polimerização em bulk e, de modo a se comprovar a efetividade dos mesmos, o desempenho destes foram comparados com polímeros não-impressos (NIP) correspondentes, que foram produzidos sem o uso da molécula-molde. Os procedimentos para síntese são simples e o material produzido é quimicamente resistente nas condições de uso. A caracterização do material produzido foi feita por meio de microscopia de varredura eletrônica (MEV) e espectrometria de absorção na região do infravermelho (IV). O MIP preparado com quercetina foi empregado na extração seletiva deste flavonóide em amostras de urina e de suplemento alimentar e permitiu a obtenção de limite de detecção de 4,58 x 10-8 mol L-1 usando espectrofotometria de absorção no UV-vis com recuperações superiores a 90 porcento e separação efetiva de outros flavonóides como a flavona e naringenina. O MIP preparado com piraclostrobina foi usado na análise de amostra de água de rio e urina e permitiu o alcance de limite de detecção de 4,6 x 10-9 mol L-1, usando detecção por espectrofluorimetria, e recuperações maiores que 90 porcento na presença de outros pesticidas da classe das estrobilurinas. Para o MIP preparado com kanamicina, o limite de detecção alcançado usando detecção com sonda de nanopartículas fluorescentes foi 9 ng mL-1 (1,5 x 10-8 mol L-1) com aplicação na análise de urina e vacina contra febre amarela com recuperações maiores a 90 porcento. / [en] In this work, molecularly imprinted polymers (MIPs) have been developed for application procedures for solid phase extraction (SPE) in order to separate and concentrate quercetin (flavonoid), pyraclostrobin (pesticide) and kanamycin (antibiotic) in samples containing interfering substances in the determination of target analytes. The selectivity in respect of analytes has been achieved by specific binding of these chemical species with the recognition sites of the polymers. The production of MIP polymerization was based on "bulk" and in order to prove the effectiveness thereof, the performance of these polymers were compared with non-printed (NIP) thereof, that were produced without the use of template molecule. The procedures for synthesis are simple and relatively low cost and is chemically resistant material produced under the conditions of use. The characterization of the material produced was done by scanning electron microscopy (MEV), absorption spectroscopy in the infrared region and CHN elemental analysis. The MIP prepared with quercetin was used for the selective extraction of flavonoids in urine samples and dietary supplement and allowed to obtain a detection limit of 4,58 x 10-8 mol L-1 using absorption spectrophotometry in the UV-vis with recoveries exceeding 90 percent and effective separation of other flavonoids such as naringenin and flavone. The MIP prepared with pyraclostrobin was used to analyze samples of urine and river water and allowed to reach the detection limit of 4,6 x 10-9 mol L-1, detection using spectrofluorimetry and recoveries greater than 90 percent in presence of other pesticides from the class of strobilurins. For the MIP prepared with kanamycin, the detection limit using detection with fluorescent nanoparticles probe was 9 ng mL-1 (1,5 x 10-8 mol L-1) application to the analysis of urine and yellow fever vacine with recoveries greater than 90 percent.

[pt] As nanopartículas semicondutoras (pontos quânticos ou QDs), na forma de dispersões coloidais aquosas, foram usadas como sondas para determinação indireta de flavonóides. As características especiais desses materiais, decorrente do efeito de confinamento quântico alcançado nas estruturas cujas dimensões são da ordem de poucos nm de diâmetro, resultam em propriedades fotofisicas únicas que podem ser alteradas pelo ajuste do tamanho e/ou na modificação da superfície destes nanocristais. Uma vez que os flavonóides não fluorescem naturalmente, nanopartículas de CdS modificadas com ácido 2-mercaptopropiônico (sonda dos QDs de 2MPA-CdS) e de CdTe modificadas com ácido 3-mercaptopropiônico (sonda dos QDs de 3MPA-CdTe) foram sintetizadas em fase aquosa coloidal e usadas para a determinação indireta de rutina (RUT) e de quercetina (QUE) por meio de medição de decréscimo da fotoluminescência das sondas. A utilização dos QDs como sensores na quantificação destes compostos permitiu a realização de medições fotoluminescentes rápidas e simples, sem a necessidade do uso de complexos procedimentos de derivatização química, usulamente indicados para estes casos. Verificou-se, através do modelo de Stern-Volmer, que o sinal fotoluminescente dos QDs de 2MPA-CdS é atenuado pela presença de RUT, e esta supressão de sinal foi proporcional à concentração de analito na dispersões coloidas (faixa de resposta linear entre 0,5 e 4,0 x 10-5 mol L-1), com limite de detecção (LD) de 1,2 x 10-6 mol L-1. Observou-se também que a supressão de sinal fotoluminescente foi uma combinação da contribuição do efeito filtro (devido à absorção de parcial de radiação pelo analito no comprimento de onda de excitação) e de supressão estática (proveniente da ligação e troca de energia entre analito e QDs). A abordagem foi usada na determinação seletiva de RUT em formulação farmacêutica e em amostras simuladas contendo RUT e QUE ou em saliva fortificada com RUT, nesses dois últimos casos foi associando um método a uma separação prévia de componentes por cromatografia de camada fina. A seletividade em relação a outros flavonóides também foi avaliada. A sonda de 3MPA-CdTe QDs foi usada para a determinação de QUE tanto na dispersão original quanto na dispersão organizada por surfactente (brometo de cetiltrimetilamônio ou CTAB). A QUE foi quantificada em meio não organizado e o método aplicado na análise de suplemento contendo QUE e ácido ascórbico e na análise de extratos de cebolas roxa e amarela. A técnica de cromatografia de camada fina foi utilizada com o intuito de separar a QUE de interferentes presentes na cebola. O modelo de Stern-Volmer foi utilizado para estabelecer uma relação linear entre a fotoluminescência medida na dispersão dos QDs e a quantidade de QUE adicioanda na dispersão. A curva analítica cobriu a faixa de concentrações de QUE entre 0,5 a 6,0 x 10-5 mol L-1 com LD de 0,5 x 10-5 mol L-1. Estudos realizados indicaram que a natureza do quenching formado é estático. Finalmente, um estudo sistemático da interação entre diversos flavonóides e o QDs de 3MPA-CdTe foi estudado de modo a se estabelecer a função do surfactante CTAB no processo de interação entre sonda e supressor. Verificou-se maior estabilidade de sinal da sonda neste meio, e interaçōes analito-QDs distintas daquelas obtidas na ausência do surfactante. / [en] The semiconductor nanoparticles (quantum dots or QDs), in the form of aqueous colloidal dispersions, were used as probes for the indirect determination of flavonoids. The special characteristics of these materials, due to the quantum confinement effect achieved in structures whose dimensions are of the order of a few nm, in diameter, result in unique photophysical properties that can be changed by adjusting the size and/or by surface modification of these nanocrystals. Since flavonoids do not present natural fluorescence, CdS nanoparticles modified with 2-mercaptopropionic acid (2MPA-CdS QDs probe) and CdTe modified with 3-mercaptopropionic acid (3MPA-CdTe QDs probe) have been synthesized in colloidal aqueous phase and used for indirect determination of rutin (RUT) and quercetin (QUE) by measuring the photoluminescence decreasing from the probes. The use of QDs as probes for the quantification of these compounds has allowed the quick and simple photoluminescence measurements without the need for complex chemical derivatization procedures, usually indicated in these cases. It was found, through the Stern-Volmer model, that the photoluminescence of the 2MPA-CdS QDs is attenuated by the presence of RUT, and such a signal suppression was proportional to the concentration of analyte in colloidal dispersion (linear response range between 0,5 to 4.0 x 10-5 mol L-1), with limit of detection (LOD) of 1.2 x 10-6 mol L-1. It was also observed that photoluminescence suppression was a combination of the contribution of inner filter effect (due to partial radiation absorption by the analyte at the wavelength of excitation) and static supression (from the binding and energy exchange between analyte and QDs). The method was used to the selective determination of RUT in pharmaceutical formulation and in simulated samples containing QUE/RUT and/or saliva fortified with RUT. For these former two samples, thin layer chromatography was used to establish prior separation of components. The selectivity towards other flavonoids was also evaluated. The 3MPA-CdTe QDs probe was used to determine QUE in original dispersion and in dispersion containing surfactant (cetyltrimethylammonium bromide or CTAB). QUE was quantified in a non-organized environment (without surfactant) and the method was applied for the analysis in supplement containing QUE and ascorbic acid and for the analysis of purple and yellow onions. Thin layer chromatography was used in order to separate interfering present in onions. The Stern-Volmer model was used to establish a linear relationship between the photoluminescence measurement of the QDs dispersion and the amount of QUE added into the dispersion. The analytical curve covered the range of concentrations between 0.5 to 6.0 x 10-5 mol L-1 of QUE with LD 0.5 x 10-5 mol L-1. Studies indicate that the nature of formed quenching is static. Finally, a systematic study of the interaction between various flavonoids and CdTe-3MPA QDs was studied in order to establish the CTAB surfactant function in the interaction between probe and quencher. It was observed more signal stability of the probe in this medium, and interactions distinct analyte-QDs from those obtained in the absence of surfactant.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Oxidative stress (OS) is involved in the development of several disorders involving the central nervous system, such as Alzheimer s disease (AD). Considering the limitations of current therapeutics for AD, there is still a great demand for discovery of new medical alternatives. In the first part of the present study it was investigated the antioxidant capacity and the chemical composition of three plants popularly used to treat neurological disorders: Melissa officinalis, Matricaria recutita and Cymbopogon citratus. The antioxidant effect of some phenolic compounds was also examined for comparative purposes. All plant extracts were effective in to combat OS, but Melissa officinalis presented the highest antioxidant effect. Among the purified compounds, quercetin had the highest antioxidant activity followed by gallic acid, quercitrin and rutin. In this work, we have demonstrated that the plant extracts could protect against OS induced by various pro-oxidant agents that induce lipid peroxidation by different process. Based on this study, which indicates that Melissa officinalis could be an effective agent in the prevention of various neurological diseases associated with OS. In the second part of this study, it was investigated the chemical composition and antioxidant activity of different fractions from Melissa officinalis extract. Furthermore, it was verified the effect of the most antioxidant fraction on acethylcholinesterase (AChE) activity and the effect of gallic acid on the matrix metalloproteinase-2 (MMP-2) activity. Ethyl acetate fraction presented the highest flavonoids content as well as antioxidant activity when compared with other tested fractions and also it caused AChE inhibition. Moreover, gallic acid inhibited MMP-2 activity. In conclusion, M. officinalis ethyl acetate fraction is suggested to be further investigated for its possible use in the treatment of AD, due its antioxidant, anticholinesterase activities and the MMP-2 inhibitory capacity of their phenolic compound, gallic acid. / O estresse oxidativo (EO) está envolvido no desenvolvimento de várias doenças relacionadas ao sistema nervoso central, tal como a Doença de Alzheimer (DA). Considerando as limitações da terapia existente para a DA, existe ainda a necessidade de novas alternativas médicas. Na primeira parte deste estudo, foi investigada a capacidade antioxidante e a composição química de três plantas usadas popularmente para tratar desordens neurológicas: Melissa officinalis, Matricaria recutita e Cymbopogon citratus. O efeito antioxidante de alguns compostos fenólicos também foi examinado para fins comparativos. Todos os extratos de plantas foram efetivos no combate ao EO induzido por diferentes agentes, mas o extrato aquoso da Melissa officinalis apresentou o maior efeito antioxidante. Dentre os compostos purificados, a quercetina teve a maior atividade antioxidante seguida pelo ácido gálico, quercitrina e rutina. Neste trabalho, foi mostrado que os extratos de plantas protegeram contra o EO induzido por vários agentes pró-oxidantes que induzem peroxidação lipídica por diferentes processos. Baseado nestes resultados, que indicam que a Melissa officinalis poderia ser um agente efetivo na prevenção de várias doenças neurológicas associadas ao EO, na segunda parte deste estudo, foram investigadas a composição química e a atividade antioxidante de diferentes frações do extrato de Melissa officinalis. Além disso, investigou-se o efeito da fração com maior potencial antioxidante na atividade da acetilcolinesterase (AChE) e o efeito do ácido gálico na atividade da metaloproteinase-2 da matriz (MMP-2). A fração acetato de etila apresentou maior conteúdo de flavonóides associada a uma maior atividade antioxidante quando comparado com as outras frações testadas e causou inibição da AChE. Além disso, o ácido gálico inibiu a atividade da MMP-2. Desta forma, sugere-se que a fração acetato de etila da M. officinalis poderia ser melhor investigada para o seu possível uso no tratamento da DA, devido às suas atividades antioxidante e anticolinesterase e a capacidade do ácido gálico, composto fenólico presente em sua composição, inibir a MMP-2.

Plantas medicinais são utilizadas tradicionalmente pela população para a prevenção e tratamento da úlcera gástrica. A úlcera gástrica é uma patologia heterogênea de etiologia multifatorial. É uma doença que acomete pessoas em todo mundo tendo como consequência a elaboração de fármacos com a finalidade de amenizar os sintomas e possibilitar a cura. Entretanto, o tratamento prolongado com os recursos terapêuticos disponíveis pode ocasionar vários efeitos colaterais. Extrato de folhas de Kalanchoe pinnata (Lam.) Pers. (Crassulaceae) é utilizado pela população para o tratamento de problemas gástricos. Esta espécie está incluída na Relação Nacional de Plantas com Interesse ao SUS (RENISUS). Com a finalidade de investigar a atividade antiúlcera foram ensaiados dois modelos de lesões gástricas em animais. No modelo de indução por etanol acidificado, o extrato bruto de K. pinnata apresentou diminuição das lesões gástricas em 74% na dose de 200 mg/kg (p<0.05) e de 98% (p<0.01) na dose de 400 mg/kg. A fração acetato de etila, quando experimentada nas doses de 100 mg/kg, 200 mg/kg e 400 mg/kg, exibiu significante redução nas lesões gástricas (p<0.001), em 77%, 95% e 96%, respectivamente. O ensaio com a fração aquosa também mostrou gastroproteção visualizada pela diminuição das úlceras gástricas em 69% e 91% nas doses de 200 mg/kg (p<0.05) e 400 mg/kg (p<0.01), respectivamente. Em modelo de indução por ácido acético não houve diferença estatística na redução da lesão gástrica nas doses (100 mg/kg, 200 mg/kg e 400 mg/kg) analisadas de extrato bruto de K. pinnata, após 7 dias de tratamento. No entanto, foi observado uma tendência na redução da lesão gástrica nas doses de 200 mg/kg e 400 mg/kg. Células polimorfonucleares, células mononucleares, fibroblastos e matriz extracelular foram quantificadas pela técnica de estimativa de volume celular, para verificação do processo de cicatrização. Foi constatado que nas doses de 200 mg/kg e 400 mg/kg ocorreu uma redução da fração de volume ocupada por leucócitos polimorfonucleares, favorecendo a promoção do reparo da mucosa gástrica. Paralelamente aos estudos farmacológicos, foi efetuada a padronização do extrato e frações, a obtenção do perfil cromatográfico por Cromatografia em Camada Delgada (CCD) do extrato bruto e frações (clorofórmica, acetato de etila e aquosa) e também por Cromatografia Líquida de Alta Eficiência (CLAE) das frações acetato de etila e aquosa. O cromatograma resultante da fração acetato de etila evidenciou dois picos de maior intensidade e o perfil cromatográfico da fração aquosa apresentou um composto majoritário. Os compostos majoritários foram isolados e caracterizados como pertencentes à classe dos flavonoides. Quercitrina foi isolada da fração acetato de etila e quercetina 3-O-&#945;-L-arabinopiranosil (1&#8594;2) &#945;- L-ramnopiranosídeo foi isolada em ambas as frações. Os resultados da quantificação de flavonoides, da quantificação de substâncias fenólicas e da atividade antioxidante estão em consonância com os resultados biológicos apresentados, sugerindo uma possível relação dos flavonoides presentes no extrato com a atividade gastroprotetora e com a facilitação da cicatrização de úlceras gástricas. / Traditionally medicinal plants have been used to prevent and to treat gastric ulcer. Gastric ulcer is a heterogeneous disease of mutifactorial etiology. This illness affects a considerable number of people in the world. The clinical importance about this pathology resulted in the development of pharmaceutical products. However, these pharmaceutical products are not completely effective and produce many adverse effects. Extract of leaves of Kalanchoe pinnata (Lam.) Pers. (Crassulaceae) is often used for treating gastric ulcer by the population. K. pinnata is included in RENISUS. So, two distinct ulcer models in rats were performed. For this were realized two distinct ulcer models in rats. In acidified ethanol model, the crude extract from leaves of K. pinnata showed a protection of about 74% (p<0.05) at the dose of 200 mg/kg and 98% (p<0.01) at the dose of 400 mg/kg. Significant inhibition (p<0.001) of gastric ulcer by 77%, 95% and 96% was observed in pretreatment with ethyl acetate fraction at all the doses (100 mg/kg, 200 mg/kg and 400 mg/kg), respectively. The aqueous fraction reduced gastric lesions about 69% (p<0.05) and 91% (p<0.01) at the doses of 200 mg/kg and 400 mg/kg (p<0.01), respectively. In acid acetic model a statistic difference in reduction of gastric ulcer for all doses of the crude extract, after 7 days of treatment, wasn\'t observed. Nevertheless, the tendency about healing ulcer was verified for doses of 200 mg/kg and 400 mg/kg. Polymorphonuclear cells, mononuclear cells, fibroblasts and extracellular matrix were quantified by the technique of volume estimation to detect healing effects on gastric ulcer. These doses of 200 mg/kg and 400 mg/kg reduced the volume fraction occupied by polymorphonuclear cells. This fact contributes to healing of gastric ulcer. In parallel with the pharmacological studies, the standardization of the extract and fractions was made. The chemical analysis was performed through TLC (thin layer chromatography) and HPLC (high-performance liquid chromatography). The HPLC assay showed the presence of two major components in ethyl acetate fraction and one major presence of a component in aqueous fraction. These compounds were isolated and identified as flavonoids. Quercitrin was isolated from ethyl acetate fraction and quercetin 3-O-&#945;-L-arabinopyranosyl (1&#8594;2) &#945;-L-rhamnopyranoside was identified in the both fractions. The results of flavonoid quantification, phenolic quantification and antioxidant activity are probably correlated with the pharmacologic activity presented. These results suggest that the flavonoids present in the extract can promote gastroprotection and facilitate the healing of gastric ulcer.

Plantas medicinais são utilizadas tradicionalmente pela população para a prevenção e tratamento da úlcera gástrica. A úlcera gástrica é uma patologia heterogênea de etiologia multifatorial. É uma doença que acomete pessoas em todo mundo tendo como consequência a elaboração de fármacos com a finalidade de amenizar os sintomas e possibilitar a cura. Entretanto, o tratamento prolongado com os recursos terapêuticos disponíveis pode ocasionar vários efeitos colaterais. Extrato de folhas de Kalanchoe pinnata (Lam.) Pers. (Crassulaceae) é utilizado pela população para o tratamento de problemas gástricos. Esta espécie está incluída na Relação Nacional de Plantas com Interesse ao SUS (RENISUS). Com a finalidade de investigar a atividade antiúlcera foram ensaiados dois modelos de lesões gástricas em animais. No modelo de indução por etanol acidificado, o extrato bruto de K. pinnata apresentou diminuição das lesões gástricas em 74% na dose de 200 mg/kg (p<0.05) e de 98% (p<0.01) na dose de 400 mg/kg. A fração acetato de etila, quando experimentada nas doses de 100 mg/kg, 200 mg/kg e 400 mg/kg, exibiu significante redução nas lesões gástricas (p<0.001), em 77%, 95% e 96%, respectivamente. O ensaio com a fração aquosa também mostrou gastroproteção visualizada pela diminuição das úlceras gástricas em 69% e 91% nas doses de 200 mg/kg (p<0.05) e 400 mg/kg (p<0.01), respectivamente. Em modelo de indução por ácido acético não houve diferença estatística na redução da lesão gástrica nas doses (100 mg/kg, 200 mg/kg e 400 mg/kg) analisadas de extrato bruto de K. pinnata, após 7 dias de tratamento. No entanto, foi observado uma tendência na redução da lesão gástrica nas doses de 200 mg/kg e 400 mg/kg. Células polimorfonucleares, células mononucleares, fibroblastos e matriz extracelular foram quantificadas pela técnica de estimativa de volume celular, para verificação do processo de cicatrização. Foi constatado que nas doses de 200 mg/kg e 400 mg/kg ocorreu uma redução da fração de volume ocupada por leucócitos polimorfonucleares, favorecendo a promoção do reparo da mucosa gástrica. Paralelamente aos estudos farmacológicos, foi efetuada a padronização do extrato e frações, a obtenção do perfil cromatográfico por Cromatografia em Camada Delgada (CCD) do extrato bruto e frações (clorofórmica, acetato de etila e aquosa) e também por Cromatografia Líquida de Alta Eficiência (CLAE) das frações acetato de etila e aquosa. O cromatograma resultante da fração acetato de etila evidenciou dois picos de maior intensidade e o perfil cromatográfico da fração aquosa apresentou um composto majoritário. Os compostos majoritários foram isolados e caracterizados como pertencentes à classe dos flavonoides. Quercitrina foi isolada da fração acetato de etila e quercetina 3-O-&#945;-L-arabinopiranosil (1&#8594;2) &#945;- L-ramnopiranosídeo foi isolada em ambas as frações. Os resultados da quantificação de flavonoides, da quantificação de substâncias fenólicas e da atividade antioxidante estão em consonância com os resultados biológicos apresentados, sugerindo uma possível relação dos flavonoides presentes no extrato com a atividade gastroprotetora e com a facilitação da cicatrização de úlceras gástricas. / Traditionally medicinal plants have been used to prevent and to treat gastric ulcer. Gastric ulcer is a heterogeneous disease of mutifactorial etiology. This illness affects a considerable number of people in the world. The clinical importance about this pathology resulted in the development of pharmaceutical products. However, these pharmaceutical products are not completely effective and produce many adverse effects. Extract of leaves of Kalanchoe pinnata (Lam.) Pers. (Crassulaceae) is often used for treating gastric ulcer by the population. K. pinnata is included in RENISUS. So, two distinct ulcer models in rats were performed. For this were realized two distinct ulcer models in rats. In acidified ethanol model, the crude extract from leaves of K. pinnata showed a protection of about 74% (p<0.05) at the dose of 200 mg/kg and 98% (p<0.01) at the dose of 400 mg/kg. Significant inhibition (p<0.001) of gastric ulcer by 77%, 95% and 96% was observed in pretreatment with ethyl acetate fraction at all the doses (100 mg/kg, 200 mg/kg and 400 mg/kg), respectively. The aqueous fraction reduced gastric lesions about 69% (p<0.05) and 91% (p<0.01) at the doses of 200 mg/kg and 400 mg/kg (p<0.01), respectively. In acid acetic model a statistic difference in reduction of gastric ulcer for all doses of the crude extract, after 7 days of treatment, wasn\'t observed. Nevertheless, the tendency about healing ulcer was verified for doses of 200 mg/kg and 400 mg/kg. Polymorphonuclear cells, mononuclear cells, fibroblasts and extracellular matrix were quantified by the technique of volume estimation to detect healing effects on gastric ulcer. These doses of 200 mg/kg and 400 mg/kg reduced the volume fraction occupied by polymorphonuclear cells. This fact contributes to healing of gastric ulcer. In parallel with the pharmacological studies, the standardization of the extract and fractions was made. The chemical analysis was performed through TLC (thin layer chromatography) and HPLC (high-performance liquid chromatography). The HPLC assay showed the presence of two major components in ethyl acetate fraction and one major presence of a component in aqueous fraction. These compounds were isolated and identified as flavonoids. Quercitrin was isolated from ethyl acetate fraction and quercetin 3-O-&#945;-L-arabinopyranosyl (1&#8594;2) &#945;-L-rhamnopyranoside was identified in the both fractions. The results of flavonoid quantification, phenolic quantification and antioxidant activity are probably correlated with the pharmacologic activity presented. These results suggest that the flavonoids present in the extract can promote gastroprotection and facilitate the healing of gastric ulcer.

Tesis por compendio / [ES] La actual problemática medioambiental está demandando sistemas de producción más sostenibles, como los de la agricultura ecológica. Una buena alternativa para estos sistemas son las variedades tradicionales de pimiento, con rasgos de calidad característicos y de amplia variabilidad genética, fundamental en los programas de mejora, concretamente para la adaptación a la producción ecológica. En la presente tesis se ha estudiado la calidad nutricional y organoléptica del cultivo del pimiento (Capsicum sp.) en los dos estados de madurez comercial y bajo diferentes prácticas culturales (sistemas ecológico y convencional). Se han analizado los principales compuestos nutricionales de los frutos de pimiento: el ácido ascórbico, los compuestos fenólicos y los carotenoides; así como la fracción volátil, y se ha estudiado su variación en una amplia colección varietal. Adicionalmente, se ha estudiado la fertilidad biológica del suelo a través de las actividades enzimáticas de la fosfatasa alcalina y la catalasa en interacción con el cultivo del pimiento bajo los sistemas de cultivo convencional y ecológico. El estudio de la calidad nutricional mostró amplios rangos de variación según el factor genotipo, aunque el estado de maduración y el sistema de cultivo también contribuyeron a las diferencias observadas. En general, los frutos maduros presentaron niveles superiores de compuestos bioactivos, especialmente para el ácido ascórbico. Asimismo, el cultivo ecológico proporcionó, en general, niveles más altos de ácido ascórbico y compuestos fenólicos en estado maduro. La notable interacción genotipo × sistema de cultivo para el contenido en ácido ascórbico y fenoles totales, y en menor intensidad para el contenido en flavonoides individuales, permitió la selección de varias accesiones con alto rendimiento en estos compuestos, bajo condiciones de cultivo ecológico en ambos estados de maduración. Por el contrario, los efectos del sistema de cultivo y la interacción genotipo × sistema de cultivo no resultaron significativos en los niveles de carotenoides, cuya variación se debió principalmente al factor genotipo. El estudio de la composición volátil permitió encontrar amplias diferencias cuantitativas y cualitativas para este factor de calidad organoléptica en los frutos de pimiento, dependiendo principalmente del factor genético y del estado de maduración, mientras que el sistema de cultivo afectó en menor medida y significativamente a algunos compuestos volátiles individuales. Se encontraron un total de 124 y 122 volátiles en estado inmaduro y maduro, respectivamente. Los cambios en el perfil volátil con la maduración fueron evidentes y muy diversos según el genotipo. En general, el sistema de cultivo ecológico favoreció la acumulación de compuestos volátiles en ambos estados de maduración y durante el proceso de maduración. Las actividades enzimáticas fosfatasa alcalina y catalasa aumentaron durante la fase de cultivo, con actividades máximas generales en la fase intermedia, especialmente para la fosfatasa alcalina. El sistema de cultivo tuvo una mayor contribución a la variación, resultado significativo y superior para el sistema convencional en fase intermedia para ambas actividades y estando generalmente seguido del factor genotipo, significativo para la fosfatasa alcalina en fase intermedia. La interacción genotipo × sistema de cultivo permitiría seleccionar variedades, con capacidad para que los suelos acumularan mayores valores de las actividades enzimáticas fosfatasa alcalina y catalasa, en el sistema de cultivo ecológico. En definitiva, los resultados de este trabajo proporcionarán información de especial utilidad para programas de investigación en hortalizas de alto valor añadido y programas de mejora de la calidad en agricultura ecológica, así como para el control de autenticidad de variedades tradicionales. / [CA] L'actual problemàtica mediambiental està demandant sistemes de producció més sostenibles, com els de l'agricultura ecològica. Una bona alternativa per a aquests sistemes són les varietats tradicionals de pebrot, amb trets de qualitat característics i d'àmplia variabilitat genètica, fonamental en els programes de millora, concretament per a l'adaptació a la producció ecològica. En la present tesi s'ha estudiat la qualitat nutricional i organolèptica del cultiu del pebrot (Capsicum sp.) en els dos estats de maduresa comercial i sota diferents pràctiques culturals (sistemes ecològic i convencional). S'han analitzat els principals compostos nutricionals dels fruits de pebrot: l'àcid ascòrbic, els compostos fenòlics i els carotenoides; així com la fracció volàtil, i s'ha estudiat la seva variació en una àmplia col·lecció varietal. Addicionalment, s'ha estudiat la fertilitat biològica de terra a través de les activitats enzimàtiques de la fosfatasa alcalina i la catalasa en interacció amb el cultiu del pebrot sota els sistemes de cultiu convencional i ecològic. L'estudi de la qualitat nutricional mostrar amplis rangs de variació segons el factor genotip, encara que l'estat de maduració i el sistema de cultiu també van contribuir a les diferències observades. En general, els fruits madurs van presentar nivells superiors de compostos bioactius, especialment per a l'àcid ascòrbic. Així mateix, el cultiu ecològic va proporcionar, en general, nivells més alts d'àcid ascòrbic i compostos fenòlics en estat madur. La notable interacció genotip × sistema de cultiu per al contingut en àcid ascòrbic i fenols totals, i en menor intensitat per al contingut en flavonoides individuals, va permetre la selecció de diverses accessions amb alt rendiment en aquests compostos, sota condicions de cultiu ecològic en els dos estats de maduració. Per contra, els efectes de el sistema de cultiu i la interacció genotip × sistema de cultiu no van resultar significatius en els nivells de carotenoides, la variació es va deure principalment al factor genotip. L'estudi de la composició volàtil va permetre trobar àmplies diferències quantitatives i qualitatives per aquest factor de qualitat organolèptica en els fruits de pebrot, depenent principalment del factor genètic i de l'estat de maduració, mentre que el sistema de cultiu va afectar en menor mesura i significativament a alguns compostos volàtils individuals. Es van trobar un total de 124 i 122 volàtils en estat immadur i madur, respectivament. Els canvis en el perfil volàtil amb la maduració van ser evidents i molt diversos segons el genotip. En general, el sistema de cultiu ecològic va afavorir l'acumulació de compostos volàtils en els dos estats de maduració i durant el procés de maduració. Les activitats enzimàtiques fosfatasa alcalina i catalasa van augmentar durant la fase de cultiu, amb activitats màximes generals en la fase intermèdia, especialment per a la fosfatasa alcalina. El sistema de cultiu va tenir una major contribució a la variació, resultat significatiu i superior per al sistema convencional en fase intermèdia per a ambdues activitats i estant generalment seguit del factor genotip, significatiu per a la fosfatasa alcalina en fase intermèdia. La interacció genotip × sistema de cultiu permetria seleccionar varietats, amb capacitat perquè els sòls acumulessin grans valors de les activitats enzimàtiques fosfatasa alcalina i catalasa, en el sistema de cultiu ecològic. En definitiva, els resultats d'aquest treball proporcionaran informació d'especial utilitat per a programes d'investigació en hortalisses d'alt valor afegit i programes de millora de la qualitat en agricultura ecològica, així com per al control d'autenticitat de varietats tradicionals. / [EN] The current environmental problem is demanding more sustainable production systems, such as organic farming. A good alternative for these systems are the traditional varieties of pepper, with characteristic quality traits and wide genetic variability, essential in breeding programs, specifically for adaptation to organic production. In this thesis, the nutritional and organoleptic quality of the pepper crop (Capsicum sp.) at the two ripening stages and under different cultural practices (ecological and conventional systems) has been studied. The main nutritional compounds of pepper fruits have been analysed: ascorbic acid, phenolic compounds and carotenoids; as well as the volatile fraction, and its variation has been studied in a wide varietal collection. Additionally, the biological fertility of the soil has been studied through the enzymatic activities of alkaline phosphatase and catalase in interaction with pepper cultivation under conventional and ecological growing systems. The study of nutritional quality showed wide ranges of variation according to the genotype factor, although the ripening stage and the growing system also contributed to the differences observed. In general, fully ripe fruits presented higher levels of bioactive compounds, especially for ascorbic acid. Also, organic farming provided, in general, higher levels of ascorbic acid and phenolic compounds at the fully ripe stage. The remarkable genotype × growing system interaction for the content of ascorbic acid and total phenolics, and to a lesser extent for the content of individual flavonoids, allowed the selection of several accessions with high yield in these compounds, under organic farming conditions at both ripening stages. On the contrary, the effects of the growing system and the genotype × growing system interaction were not significant in carotenoid levels, whose variation was mainly due to the genotype factor. The study of the volatile composition allowed to find wide quantitative and qualitative differences for this organoleptic quality factor in pepper fruits, depending mainly on the genetic factor and the ripening stage, while the growing system affected to a lesser extent and significantly some individual volatile compounds. A total of 124 and 122 volatiles were found at unripe and fully ripe stages, respectively. The changes in the volatile profile with ripening were evident and very diverse depending on the genotype. In general, the organic growing system favoured the accumulation of volatile compounds at both ripening stages and during the ripening process. Alkaline phosphatase and catalase enzymatic activities increased during the growing phase, with overall peak activities in the intermediate phase, especially for alkaline phosphatase. The growing system had a greater contribution to variation, a significant and superior result for the conventional system in the intermediate phase for both activities and being generally followed by the genotype factor, significant for alkaline phosphatase in the intermediate phase. The genotype × growing system interaction would allow the selection of varieties, with the capacity for soils to accumulate higher values of the enzymatic activities alkaline phosphatase and catalase, in the organic growing system. In conclusion, the results of this work will provide information of special use for research programs in vegetables with high added value and quality breeding programs in organic farming, as well as for the authenticity control of traditional varieties. / Authors thank seeds providers included in Table 1, like P.W. Bosland, S. Lanteri, François Jourdan, I. Ruiz de Galarreta and the different Regulatory Boards of the PDOs and GPIs included in this study. Authors also thank LA UNIÓ for the availability of experimental fields and the technical support from Manuel Figueroa, Rafael Hurtado, Antonio Muñoz and Ricard Ballester in the trials. Finally, the advice of Prof. Jaime Prohens in statistical procedures is also thanked. / Ribes Moya, AM. (2020). Selección y mejora de ecotipos de pimiento (Capsicum sp.) para agricultura sostenible y calidad nutricional y organoléptica [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/159886 / Compendio