Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Propolis is a resinous material collected by bees from sprouts and barks of different vegetable source and the propolis has pharmacological and biological properties attributed to the presence of different classes of phenolic compounds. The supercritical fluid extraction (SFE) is an operation that explores the solvation power of fluids at temperature and pressure above its critical values, to extracting or separating components of a sample. This technology has been effective for obtaining extracts from natural matrices. The aim of the study was to define the best process conditions for obtaining Brazilian green propolis extracts (from Paraná) using the SFE. For that definition, the influence of different parameters was evaluated, such as S/F (solvent mass – CO2 – relative to solute mass – propolis), percentage of co-solvent (1 and 2% ethanol), temperature (40 to 50°C) and pressure (250, 350 and 400bar) using supercritical carbon dioxide (CO2). The Global Yield Isotherms (GYIs) were obtained through the evaluation of the yield, and the chemical composition of the extracts was also obtained in relation to the total phenolic compounds, flavonoids, antioxidant activity and 3,5-diprenil-4-hidroxicinamic (Artepillin C) and Acid 4-hidroxicinmic (p-coumaric acid). Furthermore, considering that the variations in the chemical composition, and consequently in the biological activity of propolis are associated with the type and geographical origin, samples of eight different propolis were evaluated, obtained by supercritical fluid extraction (SCO2 - 50°C, 350bar, 1% co-solvent and S/F 110) and ethanoic extraction (EtOH - 80% at 70°C). The evaluated samples were: red (Alagoas and Sergipe), green (Minas Gerais and Paraná) and brown (Paraná, Santa Catarina and Rio Grande do Sul). The samples were characterized referring to protein, lipids, ash, minerals (sodium, potassium, calcium and lithium), fiber, water activity and analyzed by scanning electron microscopy (SEM). The extracts were analyzed for their content of phenolic compounds, flavonoids, in vitro antioxidant activity (DPPH and ABTS), quantification of Artepillin C and p-coumaric acid by high-performance liquid chromatography (HPLC) and antimicrobial activity. The EtOH extracts were evaluated as the anti-proliferative activity against B16F10 cell lines (murine) as well. For the SFE application as an extraction method to obtain propolis extract (green propolis from Paraná), the best results were found at 350bar, 50°C, presence of 1% ethanol (co-
solvent) and 110 S/F. Under these conditions, a content of 8.93±0.01 and 0.40±0.05g/100g Artepillin C and p-coumaric acid were identified, respectively, showing efficiency of the extraction process. Regarding to the comparative analysis of EtOH and SCO2 extracts of different samples, the red propolis from northeastern Brazil (Sergipe and Alagoas) showed the highest biological potential and the highest content of antioxidant compounds. The best results were presented for the extracts obtained from the conventional extraction (EtOH). It was found that despite the low yield of the process, the extracts obtained by SFE showed elevated levels of compounds of interest, as well as proving to be a viable process to obtain propolis extracts. The best results of antioxidant activity were presented by red and green propolis, thus demonstrating the biological potential of these samples. Finally, there is the composition and biological activity of Brazilian propolis varies significantly depending on the sample type, geographic region gathering and extraction conditions. / A própolis é caracterizada como um material resinoso produzido pelas abelhas a partir da coleta de materiais de diferentes fontes vegetais e exibe propriedades farmacológicas e biológicas atribuídas à presença de diferentes classes de compostos fenólicos. A extração com fluido supercrítico (SFE) é uma operação que explora o poder de solvatação dos fluidos à temperatura e pressão acima de seus valores críticos para extrair ou separar componentes de uma amostra. Esta tecnologia tem se mostrado eficaz para obtenção de extratos a partir de matrizes naturais. O objetivo do estudo foi o de determinar as melhores condições de processo para a obtenção de extratos de própolis verde brasileira (Paraná) utilizando a SFE. Para isso, foi avaliada a influência de diferentes parâmetros, como S/F (massa de solvente – CO2 – em relação à massa de soluto – própolis), percentual de co-solvente (1 e 2% de etanol), temperatura (40 e 50°C) e pressão (250, 350 e 400bar) utilizando dióxido de carbono (CO2) supercrítico. Foi estudado o rendimento e obtidas as Isotermas de Rendimento Global (GYIs) e composição química dos extratos em relação ao teor de compostos fenólicos totais, flavonoides, atividade antioxidante e 3,5-diprenil-4-hidroxicinâmico (Artepillin C) e Ácido 4-hidroxicinâmico (ácido p-cumárico). Além disso, tendo em vista que as variações na composição química, e, consequentemente na atividade biológica da própolis estão associadas ao tipo e a sua origem geográfica, neste estudo, foram também avaliados extratos de própolis obtidos por extração supercrítica (SCO2 – 50°C, 350bar, 1% de co-solvente e S/F de 110) e extração etanólica (EtOH – 80% a 70°C) de oito amostras de própolis de diferentes tipos, vermelha (Alagoas e Sergipe), verde (Minas Gerais e Paraná) e marrom (Paraná, Santa Catarina e Rio Grande do Sul), coletas em diferentes regiões geográficas do Brasil. As amostras foram caracterizadas em relação ao teor de proteínas, lipídeos, cinzas, minerais (sódio, potássio, cálcio e lítio), fibras, atividade de água e analisadas por Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV). Os extratos foram analisados quanto ao teor de compostos fenólicos totais, flavonoides, atividade antioxidante in vitro (DPPH e ABTS), quantificação de Artepillin C e ácido p-cumárico por cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE) e atividade antimicrobiana. Os extratos EtOH foram avaliados também quanto a atividade antiprolifefativa frente a linhagens de células B16F10 (murino). Em relação ao
emprego da SFE como método de obtenção de extratos de própolis (verde do Paraná) os melhores resultados foram identificados em 50°C e 350bar na presença de 1% de etanol (co-solvente) e S/F de 110. Nessas condições, foi identificado um teor de 8,93±0,01 e 0,40±0,05g/100g de Artepillin C e ácido p-cumárico, respectivamente, evidenciando a eficiência do processo de extração. Em relação à análise comparativa dos extratos EtOH e SCO2 das diferentes amostras, as própolis vermelhas do nordeste brasileiro (Sergipe e Alagoas) apresentaram o maior potencial biológico, bem como, o maior conteúdo de compostos antioxidantes. Os melhores resultados foram apresentados para os extratos obtidos a partir da extração convencional (EtOH). Entretanto, foram identificadas as maiores concentrações de Artepillin C e ácido p-cumárico nos extratos SCO2 (própolis verde e marrom), indicando assim uma maior seletividade do processo para extração destes compostos. Constatou-se que apesar do baixo rendimento do processo, os extratos obtidos por SFE apresentaram elevados teores de compostos de interesse, mostrando-se assim como um processo viável para obtenção de extratos de própolis verde. Os melhores resultados de atividade antioxidante foram apresentados pelas própolis vermelha e verde, evidenciando assim o potencial biológico dessas amostras. Por fim, destaca-se que a composição e atividade biológica da própolis brasileira variam significativamente a depender do tipo de amostra, da região geográfica de coleta e das condições de extração.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:ri.ufs.br:riufs/3264 |
| Date | 15 December 2015 |
| Creators | Machado, Bruna Aparecida Souza |
| Contributors | Padilha, Francine Ferreira |
| Publisher | Universidade Federal de Sergipe, Pós-Graduação em Biotecnologia, UFS, Brasil |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFS, instname:Universidade Federal de Sergipe, instacron:UFS |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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