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Dissertação de Mestrado
DOI
10.11606/D.11.2018.tde-26072018-162624
Documento
Autor
Nome completo
Anna Paula de Souza Silva
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
Piracicaba, 2018
Orientador
Banca examinadora
Alencar, Severino Matias de (Presidente)
Campestrini, Luciano Henrique
Franchin, Marcelo
Oldoni, Tatiane Luiza Cadorin
Título em português
Caracterização fenólica por LC-ESI-QTOF-MS e atividades biológicas de resíduos do processamento de frutos amazônicos
Palavras-chave em português
Euterpe oleracea Mart.
Maximiliana maripa Aubl Drude
Espécies reativas de oxigênio
Espectrometria de massas de alta resolução
Resíduos agroindustriais
Resumo em português
O Brasil possui uma rica diversidade em espécies de plantas nativas cujo potencial bioativo, embora ainda pouco investigado, as coloca como alvos de pesquisa na área de produtos naturais. Dentre as espécies nativas estão o açaí-do-Pará (Euterpe oleraceae Mart.) e o inajá (Maximiliana maripa Aubl. Drude), frutos processados visando, principalmente, a obtenção de polpa e óleo. Contudo, a extração mecânica do óleo por prensagem gera grande quantidade de um material residual denominado "torta", geralmente descartado no meio ambiente como resíduo ou destinado à alimentação animal. Considerando-se a busca por ingredientes ativos naturais em substituição aos sintéticos para aplicação industrial, e a necessidade de exploração científica de resíduos agroindustriais, este trabalho teve como objetivo otimizar a extração de compostos antioxidantes de tortas de açaí e inajá, e avaliar a composição fenólica dos extratos otimizados pela técnica de espectrometria de massas de alta resolução (LC-ESI-QTOF-MS), bem como suas atividades biológicas antioxidante, citotóxica e anti-inflamatória (in vitro) e antimicrobiana. Para tanto, a melhor condição de extração dos compostos antioxidantes foi determinada empregando-se um planejamento experimental com delineamento do tipo DCCR juntamente com a metodologia de superfície de resposta. A atividade antioxidante (variável resposta) foi determinada pelos métodos de sequestro do radical ABTS, FRAP e redução do reagente Folin-Ciocalteau, sob diferentes temperaturas de extração e concentrações de etanol (variáveis exploratórias). Encontrada a condição de extração ideal (70°C e 50% de etanol, v/v) foi realizada a caracterização fenólica por espectrometria de massas de alta resolução, que possibilitou a identificação de 20 compostos bioativos no extrato de torta de açaí e de 6 no de inajá, dentre os quais estão apigeninas, catequinas e derivados do ácido caféico. As atividades biológicas avaliadas foram: antioxidante, determinada pelos métodos de sequestro dos radicais livres sintéticos ABTS e DPPH, FRAP, redução do reagente Folin-Ciocalteau, além da desativação de espécies reativas de oxigênio (radical peroxila, ânion superóxido e ácido hipocloroso); anti-inflamatória, pela inibição da ativação do fator de transcrição NF-κB; e antimicrobiana, pela determinação da CIM e CBM. Os resultados indicaram que ambos os extratos apresentaram elevada atividade antioxidante, todavia, o extrato de torta de açaí destacou-se em comparação ao da torta de inajá. O extrato da torta de açaí não promoveu redução da viabilidade celular para a cultura de macrófagos RAW 264.7 nas concentrações de 1, 10 e 100 μg/mL, enquanto que no extrato de torta de inajá não foi verificada redução da viabilidade nas concentrações de 1, 10, 100 e 1000 μg/mL (p>0,05). Os extratos ainda apresentaram atividade anti-inflamatória, sendo os extratos das tortas de inajá e de açaí capazes de inibir a ativação de NF- κB em 40 e 100%, repectivamente. O extrato de torta de inajá não apresentou atividade antimicrobiana, ao passo que o de torta de açaí inibiu o crescimento de bactérias patogênicas em concentrações de 1250 e 2500 μg/mL. Este trabalho mostra o potencial bioativo desses resíduos, corroborando com potenciais aplicações tecnológicas de seus extratos em escala industrial.
Título em inglês
Phenolic characterization by LC-ESI-QTOF-MS and biological activities of Amazonian fruits processing residues
Palavras-chave em inglês
Euterpe oleracea Mart.
Maximiliana maripa Aubl. Drude
Agroindustrial residues
High resolution mass spectrometry
Reactive oxygen species
Resumo em inglês
Brazil has a rich diversity of native plant species which bioactive potential, although still unexploited, places them as research targets in the natural products area. Among these native species are açaí-do-Pará (Euterpe oleraceae Mart.) and inajá (Maximiliana maripa Aubl. Drude), fruits processed mainly aiming the extraction of pulp and oil. However, the oil mechanical extraction by pressing results in great amounts of a residual material termed "cake", generally discarded in the environment or destined to animal feeding. Considering the search for natural active ingredients to substitute the synthetic ones for industrial application, and the need of scientific investigation of agroidustrial residues, this paper aimed to optimaze the extraction of antioxidant compounds from açaí and inajá cakes, and to evaluate the phenolic composition of the extracts by high resolution mass spectrometry (LC-ESI-QTOF-MS), as well as their antioxidant, cytotoxic and anti-inflammatory (in vitro), and antimicrobial, activities. For this purpose, the best condition for extraction of the antioxidante compounds was determined by using an experimental design with a RCCD design together the response surface methodology. The antioxidant activity (dependent variable) was determined by the methods ABTS radical scavenging, FRAP assay and Folin-Ciocalteau reagent reduction, under different temperatures (°C) of extraction and ethanol concentrations (%, v/v) (independent variables). Established the best extraction condition (70°C and etanol 50%, v/v), the phenolic profile of the cakes extracts was characterized by LC-ESI-QTOF-MS, which made possible the identification of 20 bioactive compounds in açaí cake extract and 6 in inajá cake extract, among which are apigenins, catechins and caffeic acid derivatives. The following biological activities were analyzed: antioxidant, by ABTS and DPPH synthetic radicals scavenging assay, FRAP, Folin-Ciocalteau reagent reduction, and oxygen reactive species deactivation (peroxil, superoxide and hipochlorous acid radicals); anti-inflammatory, by the inhibition of the transcription factor NF-κB activation; and antimicrobial, by determining MIC and MBC. The results indicated that both extracts show high antioxidante activity, however, the açaí cake extract stood out compared to inajá cake extract. The açaí cake extract didn't decrease cell viability for RAW 264.7 macrophages culture in the concentrations 1, 10 and 100 μg/mL, while the inajá cake extract didn't decrease the cell viability in the concentrations 1, 10, 100 and 1000 μg/mL (p>0,05). The extracts still exhibited anti-inflammatory activity, being the inajá and açaí cakes extracts capable to inhibit NF-κB activation in 40% and 100%, respectively. The inajá cake extract didn't show antimicrobial activity, while açaí cake extract inhibited the growing of pathogenic bacteria in concentrations of 1250 and 2500 μg/mL. This work confirms the bioactive potential of the residues, supporting possible technological applications of the extracts on an industrial scale.
 
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Data de Liberação
2020-07-26
Data de Publicação
2018-08-02
 
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