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Master's Dissertation
DOI
https://doi.org/10.11606/D.74.2021.tde-29102021-142731
Document
Author
Full name
Dannaya Julliethy Gomes Quirino
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
Pirassununga, 2021
Supervisor
Committee
Favaro-Trindade, Carmen Silvia (President)
Alencar, Severino Matias de
Hubinger, Míriam Dupas
Soares, Ana Silvia Prata
Title in Portuguese
Estudo do extrato de própolis vermelha do Brasil e sua incorporação em leveduras (Saccharomyces cerevisiae) residuais
Keywords in Portuguese
Dalbergia ecastophyllum
Spray drying
Aspectos morfológicos
Atividade antioxidante
Estabilidade
Fenólicos
Flavonoides
Formononetina
Abstract in Portuguese
Espera-se que a própolis vermelha do tipo 13 apresente propriedades antioxidante, antibacteriana, anticarcinogênica, anti-inflamatória, cicatrizante, antifúngica e antiparasitária. Células de leveduras Saccharomyces cerevisiae podem servir como agente encapsulante de compostos bioativos presente na própolis vermelha do Brasil. O presente trabalho propõe produzir, caracterizar e avaliar o potencial antioxidante e antimicrobiano do extrato da própolis vermelha, posteriormente realizar o processo de encapsulação do extrato em leveduras e produzir um pó com alto valor agregado e com potencial para aplicação nas áreas alimentícia e farmacêutica. Para tanto, foi preparado o extrato etanólico a 80%, para realizar sua caracterização em relação a umidade, compostos bioativos, atividade antioxidante pelo método de FRAP e ABTS, e atividade antimicrobiana pelas técnicas de CIM e CBM (Salmonella enteritidis e Pseudomonas). Para o processo de biossorção foi realizado com álcool etílico (58° GL) incorporado em leveduras que serviu como controle e com extrato de própolis que também foi incorporado em leveduras. Para esse experimento foi feito dois tratamentos contendo 15% e 25% de leveduras para cada amostra. Ainda o extrato de própolis sem levedura passou pela biossorção. A secagem em spray dryer foi realizada com as seguintes amostras: 1) extrato incorporado em leveduras que passaram por biossorção e posteriormente secas por atomização; 2) extrato incorporado em leveduras que foram direto para atomização. Após a obtenção das micropartículas de própolis, foi realizado testes físico-químicos, MEV e o estudo de sua estabilidade. Em relação a caracterização do extrato de própolis vermelha, foi possível obter 81,9% de umidade, 228,0 mg AGE/g de fenólicos totais, 188 mg EQ/g de flavonoides e 40,1 mmol/100mg, 109,5 mmol/100mg para ABTS e FRAP, respectivamente. A própolis apresentou atividade antimicrobiana para as bactérias gram-negativas testadas. Com o processo de biossorção, foi possível determina o tempo de equilíbrio das amostras de 240 minutos para os dois tratamentos. As micropartículas de própolis apresentaram valores de Aw e umidade com variação de 0,16 0,28 e 4,22 5,64%, respectivamente. As fotomicrografias mostraram partículas com formato côncavo, tamanho irregular, aglomeradas, com superfície lisa e uniforme. Foi possível detectar maiores valores de concentração para fenólicos e flavonoides totais, FRAP e ABTS na amostra TU15 (micropartículas que passaram por ultraturrax com 15% de leveduras). Os tratamentos TB15 (micropartículas que passaram por banho agitado com 15% de leveduras) e TU15 apresentaram coloração mais intensa, com aspecto avermelhada. Assim, conclui-se que o extrato etanólico concentrado de própolis vermelha apresenta elevado teor de compostos bioativos, com poder antioxidante. A técnica de biossorção do extrato de própolis vermelha em células de levedura seguida pela secagem spray drying, mostrou boa proteção aos compostos bioativos, apesar de ter ocorrido uma pequena redução nos teores de flavonoides durante o ensaio de estabilidade. Pode-se comprovar que o tratamento mais eficiente foi o da secagem das leveduras e o extrato de própolis pela atomização sem passar pelo processo de biossorção.
Title in English
Study of red propolis extract from Brazil and its incorporation in residual yeasts (Saccharomyces cerevisiae)
Keywords in English
Antioxidant activity
Dalbergia ecastophyllum
Flavonoids
Formononetine
Morphological aspects
Phenolics
Spray drying
Stability
Abstract in English
Red type 13 propolis is expected to have antioxidant, antibacterial, anticarcinogenic, anti-inflammatory, healing, antifungal and antiparasitic properties. Saccharomyces cerevisiae yeast cells can serve as an encapsulating agent for bioactive compounds present in Brazilian red propolis. The present work proposes to produce, characterize and evaluate the antioxidant and antimicrobial potential of the red propolis extract, then carry out the encapsulation process of the extract in yeast and produce a powder with high added value and with potential for application in the food and pharmaceutical areas. For this purpose, an ethanol extract at 80% was prepared to perform its characterization in relation to moisture, bioactive compounds, antioxidant activity by the FRAP and ABTS method, and antimicrobial activity by the CIM and CBM (Salmonella enteritidis and Pseudomonas) techniques. The biosorption process was carried out with ethyl alcohol (58° GL) incorporated in yeasts, which served as a control, and propolis extract, which was also incorporated in yeasts. For this experiment, two treatments were carried out, containing 15% and 25% of yeast for each sample. Still the propolis extract without yeast underwent biosorption. Drying in a spray dryer was performed with the following samples: 1) extract incorporated in yeasts that underwent biosorption and subsequently dried by spray drying; 2) extract incorporated in yeast that went straight to atomization. After obtaining the propolis microparticles, physical-chemical tests, SEM and the study of their stability were performed. Regarding the characterization of the red propolis extract, it was possible to obtain 81.9% moisture, 228.0 mg AGE/g of total phenolics, 188 mg EQ/g of flavonoids and 40.1 mmol/100mg, 109.5 mmol /100mg for ABTS and FRAP, respectively. Propolis showed antimicrobial activity against the gram-negative bacteria tested. With the biosorption process, it was possible to determine the equilibrium time of the samples of 240 minutes for the two treatments. The propolis microparticles showed Aw and moisture values ranging from 0.16 0.28 and 4.22 5.64%, respectively. The photomicrographs showed particles with a concave shape, irregular size, agglomerated, with a smooth and uniform surface. It was possible to detect higher concentration values for total phenolics and flavonoids, FRAP and ABTS in the TU15 sample (microparticles that underwent ultraturrax with 15% yeast). Treatments TB15 (microparticles that underwent a shaken bath with 15% yeast) and TU15 showed more intense coloration, with a reddish appearance. Thus, it is concluded that the concentrated ethanol extract of red propolis has a high content of bioactive compounds, with antioxidant power. The technique of biosorption of red propolis extract in yeast cells followed by drying spray drying, showed good protection to bioactive compounds, although there was a small reduction in flavonoid contents during the stability test. It can be proven that the most efficient treatment was the drying of yeasts and the propolis extract by atomization without going through the biosorption process.
 
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Publishing Date
2021-10-29
 
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