Issues de ressources renouvelables, les huiles végétales (mélanges de triacylglycérols) sont des matières premières aux multiples applications dans divers secteurs, tels que lindustrie alimentaire, les lubrifiants, les solvants, les cosmétiques, la pharmacie, parmi autres. Pour faciliter le développement de produits utilisant de telles matières premières, le travail de thèse sintéresse à la modélisation de l\'équilibre de phases pour mélanges de triacylglycérols et la conception dun logiciel prédictif de leurs propriétés. Les modèles employés sont totalement prédictifs et tiennent compte des polymorphes. La phase liquide et le polymorphe sont supposés idéaux à linverse des polymorphes et dont les coefficients dactivités sont calculés à laide du modèle de Margules où les coefficients dinteractions binaires sont prédits à partir de la similarité des chaines dacide gras sur le squelette glycérol. L\'optimisation directe de l\'énergie libre de Gibbs permet de calculer la quantité de solide dans les graisses ; propriété fondamentale corrélée à de nombreuses fonctionnalités de produits basés sur des huiles végétales. Le calcul de l\'équilibre solide - liquide à plusieurs températures permet de simuler des courbes de fusion et des courbes de calorimétrie différentielle à balayage. Linfluence sur ces courbes de modifications dans la structure moléculaire et de la composition des mélanges est étudier pour plusieurs systèmes et comparés avec des données expérimentales: triacylglycérols purs, mélanges binaires et ternaires de triacylglycérols, huiles végétales naturelles et mélanges d\'huiles végétales impliquant des centaines de triacylglycérols. Des réactions d\'interestérification chimique, largement utilisées pour modifier la composition et propriétés d\'huiles et graisses, sont simulées et comparés avec des données expérimentales. Le bon accord avec les données expérimentales permet de valider l\'outil informatique et son caractère prédictif permet denvisager son utilisation pour des mélanges, températures et compositions encore non évaluées de façon à orienter les efforts expérimentaux vers les mélanges les plus prometteurs. / A busca pelo desenvolvimento sustentável é um incentivo para o uso de recursos renováveis na indústria química. Óleos vegetais (misturas de triacilgliceróis) são matérias-primas que atendem a este critério e apresentam aplicações atuais e potenciais em diversos setores, tais como indústria de alimentos, lubrificantes, solventes, cosméticos, farmacêutica, dentre outros. Com o objetivo de auxiliar no desenvolvimento de produtos utilizando tais matérias-primas, o presente trabalho trata da modelagem do equilíbrio de fases em misturas de triacilgliceróis e do desenvolvimento de uma ferramenta computacional preditiva de propriedades. Os modelos usados são totalmente preditivos e consideram a existência de polimorfismo na fase sólida. O estado líquido e o polimorfo são considerados ideais. Os coeficientes de atividade das fases e (não-ideais) são estimados através do modelo de Margules, no qual os coeficientes de interação molecular binária são calculados de forma preditiva através de correlações com o grau de similaridade entre as cadeias de ácidos graxos no glicerol. Através da otimização direta da Energia Livre de Gibbs, é calculado o Conteúdo de Gordura Sólida, uma propriedade fundamental para funcionalidade de produtos baseados em óleos vegetais. Através do cálculo do equilíbrio de fases em diversas temperaturas são simuladas curvas de fusão e curvas de Calorimetria Exploratória Diferencial, permitindo uma avaliação computacional do efeito que alterações na estrutura molecular e composição apresentam nas propriedades de interesse. Os resultados calculados foram aplicados e comparados com dados experimentais em diversos sistemas: triacilgliceróis puros, misturas binárias e ternárias de triacilgliceróis, óleos vegetais naturais e misturas de diversos óleos vegetais (centenas de triacilgliceróis). Reações de interesterificação química, amplamente utilizadas para alterar a composição e propriedades de óleos e gorduras, foram igualmente simuladas e os resultados comparados com dados experimentais em diversas composições e temperaturas. A boa concordância entre os dados simulados e experimentais permite validar a ferramenta computacional e seu caráter preditivo a torna útil no estudo de misturas em temperaturas e composições ainda não avaliadas, de forma que os esforços experimentais (custo e tempo) possam ser direcionados às misturas mais promissoras.

A busca pelo desenvolvimento sustentável é um incentivo para o uso de recursos renováveis na indústria química. Óleos vegetais (misturas de triacilgliceróis) são matérias-primas que atendem a este critério e apresentam aplicações atuais e potenciais em diversos setores, tais como indústria de alimentos, lubrificantes, solventes, cosméticos, farmacêutica, dentre outros. Com o objetivo de auxiliar no desenvolvimento de produtos utilizando tais matérias-primas, o presente trabalho trata da modelagem do equilíbrio de fases em misturas de triacilgliceróis e do desenvolvimento de uma ferramenta computacional preditiva de propriedades. Os modelos usados são totalmente preditivos e consideram a existência de polimorfismo na fase sólida. O estado líquido e o polimorfo são considerados ideais. Os coeficientes de atividade das fases e (não-ideais) são estimados através do modelo de Margules, no qual os coeficientes de interação molecular binária são calculados de forma preditiva através de correlações com o grau de similaridade entre as cadeias de ácidos graxos no glicerol. Através da otimização direta da Energia Livre de Gibbs, é calculado o Conteúdo de Gordura Sólida, uma propriedade fundamental para funcionalidade de produtos baseados em óleos vegetais. Através do cálculo do equilíbrio de fases em diversas temperaturas são simuladas curvas de fusão e curvas de Calorimetria Exploratória Diferencial, permitindo uma avaliação computacional do efeito que alterações na estrutura molecular e composição apresentam nas propriedades de interesse. Os resultados calculados foram aplicados e comparados com dados experimentais em diversos sistemas: triacilgliceróis puros, misturas binárias e ternárias de triacilgliceróis, óleos vegetais naturais e misturas de diversos óleos vegetais (centenas de triacilgliceróis). Reações de interesterificação química, amplamente utilizadas para alterar a composição e propriedades de óleos e gorduras, foram igualmente simuladas e os resultados comparados com dados experimentais em diversas composições e temperaturas. A boa concordância entre os dados simulados e experimentais permite validar a ferramenta computacional e seu caráter preditivo a torna útil no estudo de misturas em temperaturas e composições ainda não avaliadas, de forma que os esforços experimentais (custo e tempo) possam ser direcionados às misturas mais promissoras. / Issues de ressources renouvelables, les huiles végétales (mélanges de triacylglycérols) sont des matières premières aux multiples applications dans divers secteurs, tels que lindustrie alimentaire, les lubrifiants, les solvants, les cosmétiques, la pharmacie, parmi autres. Pour faciliter le développement de produits utilisant de telles matières premières, le travail de thèse sintéresse à la modélisation de l\'équilibre de phases pour mélanges de triacylglycérols et la conception dun logiciel prédictif de leurs propriétés. Les modèles employés sont totalement prédictifs et tiennent compte des polymorphes. La phase liquide et le polymorphe sont supposés idéaux à linverse des polymorphes et dont les coefficients dactivités sont calculés à laide du modèle de Margules où les coefficients dinteractions binaires sont prédits à partir de la similarité des chaines dacide gras sur le squelette glycérol. L\'optimisation directe de l\'énergie libre de Gibbs permet de calculer la quantité de solide dans les graisses ; propriété fondamentale corrélée à de nombreuses fonctionnalités de produits basés sur des huiles végétales. Le calcul de l\'équilibre solide - liquide à plusieurs températures permet de simuler des courbes de fusion et des courbes de calorimétrie différentielle à balayage. Linfluence sur ces courbes de modifications dans la structure moléculaire et de la composition des mélanges est étudier pour plusieurs systèmes et comparés avec des données expérimentales: triacylglycérols purs, mélanges binaires et ternaires de triacylglycérols, huiles végétales naturelles et mélanges d\'huiles végétales impliquant des centaines de triacylglycérols. Des réactions d\'interestérification chimique, largement utilisées pour modifier la composition et propriétés d\'huiles et graisses, sont simulées et comparés avec des données expérimentales. Le bon accord avec les données expérimentales permet de valider l\'outil informatique et son caractère prédictif permet denvisager son utilisation pour des mélanges, températures et compositions encore non évaluées de façon à orienter les efforts expérimentaux vers les mélanges les plus prometteurs.

Dietary lipids determine the incorporation and fatty acid composition of the organism, especially in organs most susceptible to its modulating action on membrane phospholipids esterified fatty acids, such as the liver. Ketogenic diets, widely used to treat various disorders, often use long-chain triacylglycerols, however, medium chain triglycerides are considered an alternative source, since they are digested, absorbed, oxidized and removed from circulation more rapidly than long chain triacylglycerols. In addition, it lead to the formation of ketone bodies quickly, without the influence of hormonal or nutritional factors. To contribute to the discussion, this paper presents a review chapter, entitled Mitochondrial dysfunction in nonalcoholic fatty liver disease, which gathers information on oxidative stress and consequent mitochondrial dysfunction in the context of liver disease. It also presents an original article, entitled Fatty acid profile in liver tissue of rats subjected to ketogenic diet rich in trienantin, which discusses the effects of a ketogenic diet based on trienantin, a homogeneous triacylglycerol composed of enantic (heptanoic) acid, or based on soybean oil on this profile. The livers of animals fed the ketogenic diet showed a significant reduction in the concentration of monounsaturated fatty acids, 9-hexadecenoic and 9-octadecenoic compared to control group, suggesting a potential reduction in the activity of the enzyme Stearoil-CoA Desaturase 1. Additionally, the group fed trienantin showed increased levels of octadecanoic acid compared to control group, which corroborated the hypothesis of decreased enzyme activity in this group. Thus trienantin in ketogenic proportions exerted modulatory effects similar to soybean oil, widely used conventional oil, despite the differences in fatty acid composition between these two fat sources. The study showed that rats fed a ketogenic diet experienced modulation of fatty acid profile of hepatic lipids and that in the conditions set forth herein, this modulation was due especially to the nature of the ketogenic diet itself and not to the type of oil used in their preparation. / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Os lipídios dietéticos determinam a incorporação e a composição em ácidos graxos do organismo, especialmente em órgãos mais susceptíveis a sua ação moduladora sobre os ácidos graxos esterificados a fosfolipídios de membrana, como, por exemplo, o fígado. Dietas cetogênicas, amplamente utilizadas para o tratamento de diversas desordens, normalmente utilizam triacilgliceróis de cadeia longa, porém, triacilgliceróis de cadeia média são considerados uma fonte alternativa, visto que são digeridos, absorvidos, oxidados e removidos da circulação mais rapidamente que os de cadeia longa. Além disso, levam à formação de corpos cetônicos de forma acelerada, não sofrendo a influência de fatores hormonais ou nutricionais. Visando contribuir com a discussão, a presente dissertação apresenta um capítulo de revisão, intitulado Disfunção mitocondrial na doença do fígado gorduroso não alcoólica, que reúne informações sobre o estresse oxidativo e a conseqüente disfunção mitocondrial, no contexto desta doença hepática. E, um artigo original, intitulado Perfil em ácidos graxos do tecido hepático de ratos submetidos à dieta cetogênica rica em trienantina, que discute os efeitos de dieta cetogênica à base de trienantina, um triacilglicerol homogêneo do ácido enântico (heptanóico), ou de óleo de soja, sobre tal perfil. Os fígados dos animais alimentados com as dietas cetogênicas apresentaram redução significativa na concentração de ácidos graxos monoinsaturados, 9-hexadecenóico e 9-octadecenóico, quando comparados ao grupo Controle, sugerindo uma possível redução na atividade da enzima Estearoil-CoA Dessaturase 1. Adicionalmente, o grupo alimentado com trienantina apresentou aumento dos níveis de ácido octadecanóico, quando comparado ao grupo Controle. Assim, a trienantina, em proporções cetogênicas, exerceu efeito modulador similar ao do óleo de soja, um óleo convencional largamente utilizado, apesar das diferenças na composição em ácidos graxos entre essas duas fontes lipídicas. Neste estudo constatou-se que os ratos alimentados com dieta cetogênica sofreram modulação do perfil em ácidos graxos dos lipídios hepáticos e que, nas condições aqui estabelecidas, tal modulação se deveu especialmente à natureza cetogênica da dieta per si e não ao tipo de óleo empregado em sua elaboração.

Orientador: Matthieu Tubino / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Química / Made available in DSpace on 2018-08-16T16:51:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Aricetti_JulianaAparecida_M.pdf: 3453712 bytes, checksum: 05441cfd4b0bc4b35a48f907bb26b81e (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: No presente trabalho foram desenvolvidos métodos alternativos aos atualmente utilizados para a determinação do índice de acidez e do índice de iodo de biodiesel e de óleos e gorduras. Os métodos oficiais para a determinação do índice de acidez (ABNT NBR 14448 e AOCS 3d-63) são problemáticos devido ao uso de solventes tóxicos (álcool isopropílico e tolueno). Tais solventes ainda, apresentam problema metodológico, pois afetam, no método potenciométrico, o funcionamento do eletrodo de vidro devido à desidratação da membrana do mesmo. O método que utiliza indicador visual ácido-base apresenta baixa reprodutibilidade, baixa repetibilidade e baixa precisão, situação que se torna mais grave quando as amostras são coloridas, uma vez que a detecção do ponto final da titulação depende da percepção visual do analista. Com o intuito de contornar estes tipos de problemas, foram desenvolvidos dois métodos alternativos, sendo um potenciométrico (MPT - com base no método da ABNT NBR 14448) e outro titulométrico com uso de indicador visual ácido-base (MIV - com base no método AOCS Cd 3d-63). O MPT utiliza como solventes uma mistura constituída por água destilada e álcool etílico (50:50 v/v). É utilizado eletrodo de vidro preenchido com solução aquosa de KCl 3,0 mol L. Este método apresentou resultados de boa qualidade, redução considerável no custo e na toxicidade da análise, maior estabilidade do eletrodo de vidro quanto à desidratação da membrana e, portanto maior durabilidade. O método MIV segue o mesmo procedimento do método potenciométrico descrito e utiliza como indicador visual a fenolftaleína. Também neste caso, os resultados são de boa qualidade. Para ambos os métodos, o custo é cerca de 80% menor e a quantidade de resíduos gerados é cerca de 40% menor do que no caso dos métodos oficiais. Para a determinação do índice de iodo, foram desenvolvidos três métodos alternativos ao oficial para biodiesel e para óleos e gorduras (EN 14111 e AOCS Cd 1-25 ). Um deles é titulométrico com uso de indicador visual que utiliza como solvente álcool etílico e água destilada e gelada; e como reagente, solução etanólica de iodo. Todo o procedimento analítico pode ser realizado em cerca de 10 minutos. Os demais métodos são potenciométricos, sendo um baseado no método oficial (Wijs potenciométrico), onde a determinação do ponto final da titulação é realizada com uso de eletrodo de platina e outro no qual a determinação do ponto final da titulação também é realizada com eletrodo de platina mas em solução etanol-água. De modo geral, neste trabalho objetivou-se a substituição no uso de solventes tóxicos e do reagente de Wijs por outros mais amigáveis ambientalmente. Os métodos desenvolvidos apresentam menor custo (redução de cerca de 90%) e toxicidade muito mais baixa por conta dos solventes e reagentes utilizados. Os três métodos desenvolvidos apresentaram resultados coerentes com o método oficial. Estudou-se a possibilidade de correlacionar alguns dos parâmetros do biodiesel, determinados através dos métodos analíticos propostos, com o objetivo de reduzir o número necessário de análises segundo as exigências da ANP. Verificou-se, por exemplo, que é possível, com excelente correlação, determinar o índice de cetano através do índice de iodo / Abstract: In this work we developed alternative methods currently used for determining the acid value and iodine value of biodiesel and of oils and fats. The official methods for determining the acid value (ABNT NBR 14448 and AOCS 3d-63) are problematic due to the use of toxic solvents (isopropyl alcohol and toluene). These solvents also have methodological problem, because they affect, the potentiometric method, the operation of the glass electrode membrane due to dehydration of the same. The method that uses visual acid-base indicator has a low reproducibility, low repeatability and low accuracy, a situation that becomes more severe when the samples are colored, since the detection of end point depends on the visual perception of the analyst. In order to outline these types of problems, we developed two alternative methods, instead a potentiometric (MPT - based on the method of ABNT NBR 14448) and another titration with the use of visual indicator acid-base (MIV - based on the method AOCS Cd 3d-63). MPT uses as solvent a mixture consisting of distilled water and ethanol (50:50 v / v). It¿s used a glass electrode filled with aqueous solution of KCl 3.0 mol L. This method showed good results, considerable reduction in cost and of the toxicity analysis, greater stability of the glass electrode as the dehydration of the membrane are more durable. The MIV method follows the same procedure of the potentiometric method described and used as visual indicator phenolphthalein. Here too, the results are of good quality. For both methods, the cost is about 80% lower and the amount of waste produced is about 40% lower than in the case of official methods. For the determination of iodine value, we were developed three alternatives to the official for biodiesel and for oils and fats (EN 14 111 and AOCS Cd 1-25). One is titration with the use of visual indicator that uses as solvent ethyl alcohol and distilled water and ice, and as reagent solution of iodine in ethanol. The whole analytical procedure can be performed in about 10 minutes. The other methods are potentiometric, on based on the official method (potenciometric Wijs), where the determinaton of the end point is preformed using a platinum electrode and another in which the determination of the end point is also made with platinum electrode but in ethanol-water solution. Generaly, this study aimed to replace the use of toxic solvents and reagent Wijs for other more environmentally friendly. The methods developed have lower cost (reduction of about 90%) and much lower toxicity due to the solvents and reagents used. The three developed methods showed good agreement with the results of official method. We studied the possibility to correlate some of the parameters of the biodiesel, as determined by the methods proposed, aiming to reduce the required number of tests as required by ANP. There was, for example, which is possible, with excellent correlation, to determine the cetane number by iodine / Mestrado / Quimica Analitica / Mestre em Química

Made available in DSpace on 2017-07-21T18:53:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 AUDIE.pdf: 534694 bytes, checksum: 06f82ed2cb6f94acac5cb8e101bb6e1b (MD5) Previous issue date: 2007-08-24 / Brazilian apple prodution and processing have been increasing inthe last few years and a novel agroindustrial residue arose plain with bioactive compounds like polyphenols, sugars and dietary fibers. Special pomace utilization able to provide economical advantages to the industrial sector. increasing profit values in de food and pharmaceutical products and environment protection seems to be an interesting aproach. This work has been done aiming to evaluate the interaction of the dry apple pomace with the glycemic and lipidemic level, lipid peroxidation rate and the weight of the obese experimental animals Wistar ( Rattus norvegicus). Sixty four animals have been used, in 8 sets in experimentals design comprehending two essays: the firts was the promotion of obesity (120days) and the second treatment (30 days), with dietary meal containing three levels of complementation in the diets wits dry apple pomace (5%, 15% e 25%) . In the first experimental period the supplementation in the diets with dry apple pomace promoted the decreasing of body weight gain, with a tendency to decrease the fatty mass in a non dose dependent. The supplementation of dry apple pomace with 15% and 25%, to the feeding of the experimental animal promoted less food and energetic consumption than with 5%. In what concerns to the biochemical features the dry apple pomace did not interfered in glycemic level showing a tendency to reduce the lipidemic level triacyglycerol and cholesterol) more effectively with 15% and did not effected the lipidic peroxidative rate evaluated by the effectively with 15% and did not effected the lipidic peroxidative rate evaluated by the content of thiobarbituric acid reactive substances reactive in the blood of the experimental animals. / O aumento da produção e processamento de maçãs no Brasil impulsiona estudos relativos à utilização do bagaço, resíduo rico em compostos bioativos, especialmente compostos fenólicos, açucares e fibras. Usos alternativos do bagaço, que possam traduzir em vantagens econômicas para as indústrias, agregando valores em produtos alimentícios, farma~cêuticos e ambientais passam a ser tornar interessantes. Este trabalho foi conduzido com o objetivo de averiguar a interação do bagaço desidrato de maçã com glicemia, a lipidemia, a taxa de peroxidação de lipídeos e a variação de peso corporal em ratos Wistar obesos (Rattus norvegicus). Foram utilizados 64 animais, distribuidos em 8 grupos, com delineamento experimental que compreendeu dois períodos: um de indução à obesidade (120 dias) e outro de tratamento ( 30 dias) com dietas contendo três níveis de suplementação com bagaço de maçã (5%, 15% e 25%). No primeiro período experimental, a variação de peso corporal e ganho de peso entre animais evidenciaram um comportamento bimodal, com respostas diferenciadas dentro de um mesmo grupo. No segundo período experimental, a suplentação de bagaço de maçã às dietas reduziu o ganho de peso corporal dos animais, observando-se também uma tendência de redução de massa gorda, não dose-dependente. A suplementação de bagaço de maçã, com 15% e 25%, à dieta dos ratos promoveu menor consumo alimentar e calórico do que com 5% . Em relação aos parâmetros bioquimicos avaliados, a adição de bagaço de maçã não interferiu na glicemia dos animais dos diferentes grupos, mostrou um tendência de redução da lipidemia ( tricilgliceróis e colesterol total ) mais efetiva com 15% e não afetou a taxa de peroxidação lipídica, avaliada pela concentração das substâncias reativas ao ácido tiobarbitúrico no soro dos animais.

The classic ketogenic diet, rich in long chain triacylglycerols (LCT), is characterised by a high concentration of lipids and a low concentation of carbohydrates and proteins, promoting ketonemia and ketonuria, a property used in the treatment of disorders that affect cerebral metabolism and function, for example epilepsy resistant to medication. Medium chain triacylglycerols (MCT) are considered alternative substrates to LCT in the production of this diet, to promote a more rapid increase in the levels of the body´s blood ketones. Trienantin, a medium chain triacyglycerol from enantic fatty acid (7:0), has been used with success with children suffering hereditary metabolic syndromes, but has had few studies about its toxicological effects. The objective of this dissertation was to evaluate the toxicity of a subchronic consumption of a ketogenic diet with a trienantin base on young rats, and is submitted in the form of two articles. The first, under the name of: Substitution of LCT with MCT in nutritional therapy: an emphasis on ketogenic therapy presents a revision of the ketogenic diet, comparing the data of LCT and MCT in animal and clinical studies. The more rapid ketonemia promoted by MCT allows a lower quantity of lipids and a greater proportion of proteins and carbohydrates, enhancing the palatability of the diet. The effect of replacing LCT with MCT on physiological parameters, such as serum lipid profile, remains controversial and requires additional studies to comprehend the repercussions of this class of lipids on human health. The second article entitled: Toxicological evaluation of a subchronic ketogenic diet based upon trienantin in young rats deals with an experimental study of male Wistar rats in which 3 groups (n=10), named according to their received diet: Control (diet pattern AIN-93) KetoTAGC7 (ketogenic based upon AIN-93G: modified to contain 4% soy oil, 25.79% trienantin and 40% margarine) and Keto TAGsoy (ketogenic based upon soya: AIN-93G modified to contain 29.79% soya oil and 40% margarine). The proportion of lipid:carbohydrate+protein in the ketogenic diets was 3.5:1 (control diet, 1:11.8) and the experimental duration was 6 weeks. Triacylglycerols, total cholesterol, HDLc, VLDLc and LDLc, in addition tests for hepatic and renal function and injury, were performed from serum obtained, and samples of liver,stomach, kidney and small intestine were collected for histological analysis. It was verified that the energy value of the portions of rations ingested did not differ amongst the three groups during the experimental period, however the animals submitted to the ketogenic diets had ingested a similar quantity of rations within the group, but less than (p=0.005) the control group. The ketogenic diet promoted similar weight gain amongst the group and only the animals in group KetoTAGC7 exhibited weight gain less than that of the control group (p=0.004) between the second and fifth weeks of the experiment. At the end of the study, all groups presented equivalent weights. There were no significant viii differences between the three groups as to the lipid profile, serum glucose and of the markers for hepatic function and injury. Histological analysis of samples from the small intestine, stomach and kidney did not show any significant morphological alteration and the presence of lipid infiltration within hepatocytes was detected in the same manner amongst the three groups. A ketogenic diet with a trienantin base did not promote toxic effects, under the conditions of this study, indicating the possibility that MCT could be administered to patients suffering neurological and metabolic defects, as part of ketogenic diet. / Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Alagoas / A dieta cetogênica clássica, rica em triacilgliceróis de cadeia longa (TCL), é caracterizada por uma alta concentração de lipídeos e, ao mesmo tempo, por uma baixa concentração de carboidratos e proteínas para promover cetonemia/cetonúria, propriedade utilizada no tratamento de várias desordens que afetam o metabolismo e a função cerebral, a exemplo da epilepsia resistente ao uso de medicamentos. Os triacilgliceróis de cadeia média (TCM) são considerados um substrato alternativo aos TCL na elaboração desta dieta, por promoverem um aumento mais rápido nos níveis dos corpos cetônicos sanguíneos. A trienantina é um triacilglicerol de cadeia média do ácido graxo enântico (7:0), utilizada com sucesso em crianças portadoras de síndromes metabólicas herdadas, havendo poucos estudos sobre seus efeitos toxicológicos. A presente dissertação teve como objetivo avaliar a toxicidade do consumo subcrônico da dieta cetogênica à base de trienantina em ratos jovens, sendo desenvolvida na forma de dois artigos. No primeiro, denominado Substituição de TCL por TCM na terapia nutricional: uma ênfase no tratamento cetogênico, apresenta-se uma revisão sobre a dieta cetogênica, confrontando-se dados sobre os efeitos dos TCL e dos TCM, em experimentos animais e ensaios clínicos. A mais rápida cetonemia promovida pelos TCM permite utilizar uma menor quantidade de lipídios e maior de proteínas e de carboidratos, aumentando a palatabilidade da dieta. O efeito da substituição de TCL por TCM sobre parâmetros fisiológicos, como o perfil lipídico sérico, é controverso, necessitando-se de pesquisas adicionais para entendimento da repercussão dessa classe de lipídios sobre a saúde humana. O segundo artigo, intitulado Avaliação toxicológica subcrônica de dieta cetogênica à base de trienantina em ratos jovens, trata do estudo experimental realizado em ratos Wistar, em que foram estabelecidos 3 grupos (n=10), denominados, segundo a dieta recebida, em Controle (dieta padrão AIN-93G), CetoTAGC7 (cetogênico à base de trienantina; AIN-93G modificada para conter 4% de óleo de soja, 25,79% de trienantina e 40% de margarina) e CetoTAGsoja (cetogênico à base de soja; AIN-93G modificada para conter 29,79% de óleo de soja e 40% de margarina). A proporção lipídeos:carboidratos+proteína das dietas cetogênicas foi de 3,5:1 (dieta controle, 1:11,8) e o período experimental totalizou 6 semanas. Triacilgliceróis, colesterol total, HDLc, VLDLc e LDLc, além de provas de função e lesão hepática e renal, foram medidos nas amostras de soro obtidas e fragmentos de fígado, estômago, rim e intestino delgado foram coletados para a análise histológica. Verificou-se que o valor energético da cota de ração ingerida pelos três grupos, no período experimental, não foi diferente, embora os animais submetidos às dietas cetogênicas tenham ingerido uma quantidade de ração semelhante entre si, mas inferior (P<0,005) aos do grupo controle. As dietas cetogênicas promoveram ganho de peso vi semelhante entre si e apenas os animais do grupo CetoTAGC7 exibiram ganho de peso inferior (P=0,004) em relação aos do grupo controle, entre a 2ª e a 5ª semana de experimento. Ao final do estudo, todos os grupos apresentaram pesos equivalentes. Não houve diferenças significativas entre os três grupos quanto ao perfil lipídico e glicose séricos e aos marcadores de função e lesão hepática e renal. A análise histológica dos fragmentos de intestino delgado, estômago e rim não evidenciou qualquer alteração morfológica importante e a presença de infiltração lipídica nos hepatócitos foi detectada de maneira semelhante para os três grupos. A dieta cetogênica à base de trienantina não promoveu efeitos tóxicos, nas condições do presente estudo, indicando a possibilidade deste TCM ser administrado em pacientes portadores de desordens neurológicas e defeitos metabólicos, inclusive, em concentrações cetogênicas.

Epilepsy is a chronic disturbance of brain function characterized by the presence of recurrent and spontaneous seizures, making one of the most frequent and severe neurological diseases, affecting approximately 50 million people worldwide, mainly children. Among these, 40% had antiepileptic drug refractory seizures. Non-drug options as surgery, vagus nerve stimulation and the ketogenic diet are timely. This diet, used since 1921 in treatment of drug-resistant epilepsy is characterized by a high concentration of lipids and often by low concentration of carbohydrates and proteins. Traditionally, the ketogenic diet use long chain triacylglycerols (LCT), however, the medium chain triacylglycerols (MCT) are considered an alternative substrate for promoting faster ketonemia-ketonuria. The oil from coconut (Cocos nucifera L.) is a natural source of MCT, and is used for several purposes, including therapeutic. This dissertation aims to investigate the effects of the ketogenic diet based on coconut oil and soybean oil on epileptic seizures in rats, consists of a review chapter, entitled Drug-resistant epilepsies: an emphasis on treatment ketogenic, and an article from the results, entitled Effects of ketogenic diet based on coconut oil on the seizures of rats with epilepsy induced by pilocarpine. The article deals an experimental study conducted in Wistar rats, divided into three groups (n=10), named according to the diet received, in Control (standard diet AIN-93G), CetoTAGcoco (ketogenic diet based in coconut oil; AIN-93G diet modified to contain 7% soybean oil, 22.79% of extra virgin coconut oil and 40% margarine) and CetoTAGsoja (ketogenic diet based in soybean oil; AIN-93G diet modified to contain 29.79% of soybean oil and 40% margarine). The ratio lipid:carbohydrate+protein of ketogenic diets was 3.5:1 (control diet, 1:11.8). The experimental period lasted 19 days. The animals fed ketogenic diets showed food intake (g) below, however, dispend energetic and weight gain similar to Control group. The behavioral analysis showed that the experimental groups did not differ in frequency and duration of seizures, however, the animals in group CetoTAGcoco had shorter duration of seizures in the 19th day, that the Control group (0.00±0.00 against 22.78±2.95, respectively, P<0.05). Additionally, the CetoTAGcoco group presented lower variation of frequency and duration of seizures between the 19th and 1st day of treatment than the Control group (9.00±1.73 against 11.00±1.00, for frequency, and 20.80±12.61 against 49.14±21.15, for duration, respectively, P<0.05). The results of this study suggest a possible protective effect of ketogenic diet based on extra virgin coconut oil on seizures. That result, coupled with studies attesting to confidence and tolerance of the coconut oil, particularly in ketogenic ratios, indicating a potential benefit of this oil for control the seizures, especially for individuals with medically refractory epilepsy. / Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Alagoas / A epilepsia é um disturbio crônico da função cerebral, caracterizado pela presença de crises convulsivas recorrentes e espontâneas. Trata-se de uma das mais frequentes e graves doenças neurológicas, que afeta cerca de 50 milhões de pessoas no mundo, principalmente crianças. Dentre estas, 40% apresentam crises refratárias às drogas antiepilépticas existentes. Opções não farmacológicas, como cirurgia, estimulação do nervo vago e dieta cetogênica, são oportunas. Esta dieta, utilizada desde 1921 no tratamento da epilepsia fármaco-resistente, caracteriza-se por alta concentração de lipídeos e, frequentemente, por baixa concentração de carboidratos e proteínas. Tradicionalmente, a dieta cetogênica utiliza como fonte lipídica os triacilgliceróis de cadeia longa (TCL); porém, os triacilgliceróis de cadeia média (TCM) são considerados um substrato alternativo, por promoverem cetonemia/cetonúria de forma mais rápida. O óleo proveniente do coco (Cocos nucifera L.) representa uma fonte natural de TCM, sendo utilizado para diversos fins, inclusive terapêuticos. A presente dissertação visa investigar os efeitos de dieta cetogênica à base de óleo de coco e óleo de soja sobre as crises convulsivas de ratos epilépticos. É constituída por um capítulo de revisão, intitulado Epilepsias fármaco-resistentes: uma ênfase no tratamento cetogênico, e um artigo de resultados, intitulado Efeito de dieta cetogênica à base de óleo de coco sobre as crises convulsivas de ratos portadores de epilepsia induzida por pilocarpina. O artigo trata de um estudo experimental realizado com ratos Wistar, alocados em três grupos (n=10), denominados, segundo a dieta recebida, em Controle (dieta padrão AIN-93G), CetoTAGcoco (dieta cetogênica à base de óleo de coco; AIN-93G modificada, com 7% de óleo de soja, 22,79% de óleo de coco extra-virgem e 40% de margarina) e CetoTAGsoja (dieta cetogênica à base de óleo de soja; AIN-93G modificada, com 29,79% de óleo de soja e 40% de margarina). A proporção lipídeos: carboidratos+proteína das dietas cetogênicas foi de 3,5:1 (dieta controle, 1:11,8). O período experimental totalizou 19 dias. Os animais submetidos aos tratamentos cetogênicos apresentaram consumo alimentar (g) inferior, porém, consumo energético (Kcal) e ganho de peso corporal (g) semelhantes ao grupo Controle. As análises comportamentais demonstraram que os animais dos grupos experimentais não diferiram entre si quanto à freqüência e à duração total das crises; entretanto, os animais do grupo CetoTAGCcoco tiveram menor duração média de crises no 19º dia, que o grupo Controle (0,00±0,00 contra 22,78±12,95, respectivamente; p<0,05). Adicionalmente, o grupo CetoTAGcoco apresentou valores inferiores de variação de frequência e de duração das crises entre o 19° e o 1° dia de tratamento, que o grupo Controle (9,00±1,73 contra 11,00±1,00, para freqüência, e 20,80±12,61 contra 49,14±21,15, para duração, respectivamente; p<0,05). Os resultados do presente estudo apontam para um possível efeito protetor da dieta cetogênica à base de óleo de coco extra-virgem sobre as crises convulsivas. Tais resultados, associados a estudos que atestem a confiabilidade e a tolerância do consumo de óleo de coco, particularmente em proporções cetogênicas, poderiam indicar um benefício potencial deste óleo no controle das crises convulsivas, especialmente para indivíduos portadores de epilepsia refratária a medicamentos.

Issues de ressources renouvelables, les huiles végétales (mélanges de triacylglycérols) sont des matières premières aux multiples applications dans divers secteurs, tels que l’industrie alimentaire, les lubrifiants, les solvants, les cosmétiques, la pharmacie, parmi autres. Pour faciliter le développement de produits utilisant de telles matières premières, le travail de thèse s’intéresse à la modélisation de l'équilibre de phases pour mélanges de triacylglycérols et la conception d’un logiciel prédictif de leurs propriétés. Les modèles employés sont totalement prédictifs et tiennent compte des polymorphes. La phase liquide et le polymorphe a sont supposés idéaux à l’inverse des polymorphes b et b’ dont les coefficients d’activités sont calculés à l’aide du modèle de Margules où les coefficients d’interactions binaires sont prédits à partir de la similarité des chaines d’acide gras sur le squelette glycérol. L'optimisation directe de l'énergie libre de Gibbs permet de calculer la quantité de solide dans les graisses ; propriété fondamentale corrélée à de nombreuses fonctionnalités de produits basés sur des huiles végétales. Le calcul de l'équilibre solide - liquide à plusieurs températures permet de simuler des courbes de fusion et des courbes de calorimétrie différentielle à balayage. L’influence sur ces courbes de modifications dans la structure moléculaire et de la composition des mélanges est étudier pour plusieurs systèmes et comparés avec des données expérimentales: triacylglycérols purs, mélanges binaires et ternaires de triacylglycérols, huiles végétales naturelles et mélanges d'huiles végétales impliquant des centaines de triacylglycérols. Des réactions d'interestérification chimique, largement utilisées pour modifier la composition et propriétés d'huiles et graisses, sont simulées et comparés avec des données expérimentales. Le bon accord avec les données expérimentales permet de valider l'outil informatique et son caractère prédictif permet d’envisager son utilisation pour des mélanges, températures et compositions encore non évaluées de façon à orienter les efforts expérimentaux vers les mélanges les plus prometteurs. / The search for sustainable development is an incentive for renewable resources usage in chemical industry. Vegetable oils (triacylglycerol-based mixtures) are raw-materials that match this criterion and they are currently and potentially used in a wide range of sectors, such as: food industry, lubricants, solvents, cosmetics, pharmaceutical, among others. Aiming to aid product design using such raw-materials, this work deals with phase equilibrium modeling and the development of a computational tool for properties prediction. The models used are totally predictive and they deal with the existence of solid polymorphism. The liquid state and the crystals are treated as ideal phases. The activity coefficients of phases ’ and (notideal) are estimated using Margules model, for which the binary molecular interaction parameters are calculated in a predictive manner by means of correlations with the similarity degree between fatty acids chains in the glycerol. By direct optimization of Gibbs Free Energy, the Solid Fat Content is computed, a fundamental property for vegetable oils–based products functionality. The results of phase equilibrium in different temperatures allow simulating melting curves and Differential Scanning Calorimetry curves, allowing a computational evaluation of how molecular structure and composition changes affect desired properties. The calculated results were applied and compared with experimental data in a wide range of systems: pure systems, binary and ternary triacylglycerol mixtures, natural vegetable oils and mixture of vegetable oils (hundreds of components). Chemical interesterification reaction, widely applied to change fats and oils composition and properties, were also simulated and the results compared with experimental data in different compositions and temperatures. The good agreement between computational results and experimental data enables the computational tool validation and its predictive nature makes it suitable for the study of mixtures in temperatures and compositions not yet evaluated. Consequently, the experimental efforts (cost and time) can be concentrated on the most promised molecules/mixtures. / A busca pelo desenvolvimento sustentável é um incentivo para o uso de recursos renováveis na indústria química. Óleos vegetais (misturas de triacilgliceróis) são matérias-primas que atendem a este critério e apresentam aplicações atuais e potenciais em diversos setores, tais como indústria de alimentos, lubrificantes, solventes, cosméticos, farmacêutica, dentre outros. Com o objetivo de auxiliar no desenvolvimento de produtos utilizando tais matérias-primas, o presente trabalho trata da modelagem do equilíbrio de fases em misturas de triacilgliceróis e do desenvolvimento de uma ferramenta computacional preditiva de propriedades. Os modelos usados são totalmente preditivos e consideram a existência de polimorfismo na fase sólida. O estado líquido e o polimorfo são considerados ideais. Os coeficientes de atividade das fases e (não-ideais) são estimados através do modelo de Margules, no qual os coeficientes de interação molecular binária são calculados de forma preditiva através de correlações com o grau de similaridade entre as cadeias de ácidos graxos no glicerol. Através da otimização direta da Energia Livre de Gibbs, é calculado o Conteúdo de Gordura Sólida, uma propriedade fundamental para funcionalidade de produtos baseados em óleos vegetais. Através do cálculo do equilíbrio de fases em diversas temperaturas são simuladas curvas de fusão e curvas de Calorimetria Exploratória Diferencial, permitindo uma avaliação computacional do efeito que alterações na estrutura molecular e composição apresentam nas propriedades de interesse. Os resultados calculados foram aplicados e comparados com dados experimentais em diversos sistemas: triacilgliceróis puros, misturas binárias e ternárias de triacilgliceróis, óleos vegetais naturais e misturas de diversos óleos vegetais (centenas de triacilgliceróis). Reações de interesterificação química, amplamente utilizadas para alterar a composição e propriedades de óleos e gorduras, foram igualmente simuladas e os resultados comparados com dados experimentais em diversas composições e temperaturas. A boa concordância entre os dados simulados e experimentais permite validar a ferramenta computacional e seu caráter preditivo a torna útil no estudo de misturas em temperaturas e composições ainda não avaliadas, de forma que os esforços experimentais (custo e tempo) possam ser direcionados às misturas mais promissoras.

The main importance of temporal lobe epilepsy due to its high prevalence and high proportion of patients with refractory epilepsy to treatment, making it necessary in this case, the use of alternative therapies, such as the ketogenic diet. This diet is rich in fat, low in carbohydrates and proteins, and since 1921 has been used for patients unresponsive to medical therapy. This dissertation deals with the investigation of the effects of the ketogenic diet based on triheptanoin in epileptic seizures in rats and was developed in the form of two articles. The first article, The role of the ketogenic diet on oxidative stress occurring in epilepsy, presents a review of the relationship between oxidative stress and epilepsy, highlighting the possible beneficial effect of ketogenic diet in this context. Several results show that, in fact, this dietary method reduces oxidative stress markers. The second article, entitled Effects of ketogenic diet based on triheptanoin in seizures of rats with epilepsy induced by pilocarpine, describes the experimental study conducted in Wistar rats were divided into three groups, named according to the diet received, in control (standard diet AIN-93G), CetoTAGC7 (ketogenic based in triheptanoin; AIN-93G diet modified to contain 4% soybean oil, 25.79% of triheptanoin and 40% margarine) and CetoTAGsoja (ketogenic based in soybean; AIN-93G diet modified to contain 29.79% of soybean oil margarine and 40%). The ratio lipid: carbohydrate + protein ketogenic diets was 3.5:1 (control diet, 1:11,8) and experimental period lasted 19 days. It was found that the energy value of the share of feed intake and weight gain made by the three groups during the experimental period were not different (P> 0.05). There was no significant difference among the three groups regarding the ratio of feed efficiency (P> 0.05). The behavioral analysis showed no difference for the variable frequency of spontaneous recurrent seizures, however the duration of the attacks of animals belonging to the group triheptanoin was lower in the last experimental day. Future additional research are encouraged, therefore, the results of this study indicate, however modestly, to a potential beneficial effect of triheptanoin to control seizures, which could be investigated under different conditions, like a period longer than is tested by this protocol. / A principal importância da epilepsia do lobo temporal decorre de sua alta prevalência e elevada proporção de pacientes com crises epilépticas refratárias ao tratamento medicamentoso, fazendo-se necessário, neste caso, o uso de terapias alternativas, como a dieta cetogênica. Esta dieta é rica em lipídeos, pobre em carboidratos e proteínas e desde 1921 tem sido utilizada para pacientes não responsivos à terapia medicamentosa. A presente dissertação trata da investigação dos efeitos da dieta cetogênica à base de trienantina nos episódios convulsivos de ratos epilépticos e foi desenvolvida na forma de dois artigos. O primeiro artigo, O papel da dieta cetogênica no estresse oxidativo presente na epilepsia, apresenta uma revisão sobre a relação existente entre o estresse oxidativo e a epilepsia, destacando o possível efeito benéfico da dieta cetogênica neste contexto. Vários resultados atestam que, de fato, esta modalidade dietética diminui os marcadores de estresse oxidativo.O segundo artigo, intitulado Efeitos da dieta cetogênica à base de trienantina nos episódios convulsivos de ratos portadores de epilepsia induzida por pilocarpina, descreve o estudo experimental, realizado em ratos Wistar, subdivididos em três grupos, denominados, segundo a dieta recebida, em Controle (dieta padrão AIN-93G), CetoTAGC7 (cetogênico à base de trienantina; AIN-93G modificada para conter 4% de óleo de soja, 25,79% de trienantina e 40% de margarina) e CetoTAGsoja (cetogênico à base de soja; AIN-93G modificada para conter 29,79% de óleo de soja e 40% de margarina). A proporção lipídeos:carboidratos+proteína das dietas cetogênicas foi de 3,5:1 (dieta controle, 1:11,8) e o período experimental totalizou 19 dias. Verificou-se que o valor energético da cota de ração ingerida e o ganho de peso apresentado pelos três grupos, no período experimental, não foram diferentes (P>0,05). Não houve diferença significativa entre os três grupos, quanto ao coeficiente de eficiência alimentar (P>0,05). As análises comportamentais demonstraram que não houve diferença para a variável frequência de crises recorrentes espontâneas, entretanto a duração das crises dos animais pertencentes ao grupo da trienantina foi menor no último dia experimental. Pesquisas adicionais futuras são encorajadas, pois, os resultados do presente estudo apontam, ainda que modestamente, para um potencial efeito benéfico da trienantina no controle de crises epilépticas, que poderia ser investigado em condições diferentes, a exemplo de um período de tempo superior ao testado pelo presente protocolo de pesquisa.

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