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metadata.dc.type: Dissertação
Title: Otimização da extração de compostos fenólicos de brácteas estéreis de Araucaria angustifolia baseado nas propriedades químicas e bioatividade
metadata.dc.creator: Fischer, Thaís Estéfane
metadata.dc.contributor.advisor1: Alberti, Aline
metadata.dc.contributor.referee1: Zielinski, Acácio Antonio Ferreira
metadata.dc.contributor.referee2: Nogueira, Alessandro
metadata.dc.description.resumo: As brácteas estéreis, que representam aproximadamente 80% da pinha de Araucaria angustifolia, são uma fonte de compostos fenólicos que apresentam atividade antioxidante e antimicrobiana. Esses compostos podem ser recuperados e aplicados em produtos alimentícios, objetivando o aumento do teor de compostos bioativos, atividades antioxidante e antimicrobiana, bem como propriedades funcionais. Sendo assim, a extração desses foi otimizada utilizando a metodologia de superfície de resposta através do planejamento Box Behnken. A caracterização fenólica foi realizada por meio da quantificação do teor de compostos fenólicos totais, flavonoides totais, flavonóis e taninos condensados, enquanto que a quantificação e identificação de compostos fenólicos individuais foram realizadas por Cromatografia Líquida de Alta Eficiência. A atividade antioxidante foi avaliada por métodos baseados na captura dos radicais 2,2-difenil-1-picril-hidrazil (DPPH) e 2,2’-azinobis(3- etilbenzenotiazolina)-6-sulfônico (ABTS), e pelos métodos de poder antioxidante redutor férrico (FRAP) e capacidade antioxidante redutora cúprica (CUPRAC). A atividade antimicrobiana foi avaliada quanto a concentração inibitória mínima pela técnica de microdiluição em caldo, enquanto a atividade antiglicêmica foi realizada por meio da inibição da α-glucosidase. A análise de atividades baseada em células foi realizada por meio das análises de citotoxicidade, antioxidante celular, anti-inflamatória e antiproliferativa. A otimização indicou condições ótimas de extração quando obtidas com etanol 60% (v/v), razão soluto/solvente de 1:38 (p/v) e à temperatura de 80 ºC. Os compostos observados no extrato foram o ácido gálico, catequina, epicatequina, quercetina e kaempferol, os quais estão relacionados com propriedades bioativas. O extrato apresentou elevados teores para as classes fenólicas e atividade antioxidante pelos métodos analisados. A atividade inibitória na concentração de 10.000 µg/mL foi de 81,3%, 86,9%, 83,5% e 79,7% para Staphylococcus aureus, Enterococcusspp., Salmonella spp. e Escherichia coli, respectivamente, enquanto para Lactobacillus brevis o extrato inibiu 27,9% e 19,5% nas concentrações de 15.000 e 10.000 µg/mL, respectivamente. Porém, em menores concentrações L. brevis demonstrou resistência, indicando que o extrato poderia ser aplicado em produtos lácteos fermentados, visando a obtenção de um produto funcional, devido sua propriedade antiglicêmica, a qual demonstrou atividade inibitória de α-glucosidase aproximadamente 10 vezes superior ao fármaco utilizado para esta finalidade. O extrato não apresentou atividade antioxidante celular e anti-inflamatória, mas apresentou atividade antiproliferativa contra células tumorais (carcinoma de estômago, intestino e mama). Entretanto, o extrato apresentou toxicidade para as células não tumorais PLP2 (GI50 = 41 ± 3 µg/mL) e VERO (GI50 = 75 ± 7 µg/mL). Portanto, estudos futuros podem ser realizados para elucidar mais informações sobre a atividade tóxica do extrato para aplicar em alimentos, inclusive com outros métodos de extração e solventes.
Abstract: The sterile bracts, which represent approximately 80% of Araucaria angustifolia pinecone, are a source of phenolic compounds that have antioxidant and antimicrobial activity. These compounds can be recovered and applied in food products, aiming to increase the content of bioactive compounds, antioxidant and antimicrobial activities, as well as functional properties. Therefore, the extraction of these was optimized using the response surface methodology through Box Behnken planning. The phenolic characterization was performed by quantifying the content of total phenolic compounds, total flavonoids, flavonols and condensed tannins, while the quantification and identification of individual phenolic compounds were performed by High Performance Liquid Chromatography. The antioxidant activity was evaluated by methods based on the capture of 2,2-diphenyl-1-picryl-hydrazyl (DPPH) and 2,2'-azinobis(3- ethylbenzenethiazoline)-6-sulfonic (ABTS) radicals, and by ferric reducing antioxidant power (FRAP) and copper reducing antioxidant capacity (CUPRAC). The antimicrobial activity was evaluated as the minimum inhibitory concentration by the broth microdilution technique, while the antiglycemic activity was performed through the inhibition of α-glucosidase. The analysis of cell-based activities was performed through cytotoxicity, cellular antioxidant, antiinflammatory and anti-proliferative analyses. The optimization indicated optimal extraction conditions when obtained with 60% ethanol (v/v), solute/solvent ratio of 1:38 (w/v) and at a temperature of 80 ºC. The compounds observed in the extract were gallic acid, catechin, epicatechin, quercetin and kaempferol, which are related to bioactive properties. The extract showed high levels for the phenolic classes and antioxidant activity by the analyzed methods. The inhibitory activity at the concentration of 10,000 µg/mL was 81.3%, 86.9%, 83.5% and 79.7% for Staphylococcus aureus, Enterococcus spp., Salmonella spp. and Escherichia coli, respectively, while for Lactobacillus brevis the extract inhibited 27.9% and 19.5% at concentrations of 15,000 and 10,000 µg/mL, respectively. However, at lower concentrations, L. brevis showed resistance, indicating that the extract could be applied to fermented dairy products, aiming to obtain a functional product, due to its antiglycemic property, which demonstrated α-glucosidase inhibitory activity approximately 10 times higher than the drug used for this purpose. The extract did not show cellular antioxidant and anti-inflammatory activity, but showed antiproliferative activity against tumor cells (stomach, intestine and breast carcinoma). However, the extract showed toxicity to non-tumor cells PLP2 (GI50 = 41 ± 3 µg/mL) and VERO (GI50 = 75 ± 7 µg/mL). Therefore, future studies can be carried out to elucidate more information about the toxic activity of the extract to be applied in foods, including with other extraction methods and solvents.
Keywords: Metodologia de Superfície de Resposta
Compostos fenólicos
Atividade antioxidante
Atividade antimicrobiana
Atividade anti-inflamatória
Atividade antiproliferativa
Response Surface Methodology
Phenolic compounds
Antioxidant activity
Antimicrobial activity
Anti-inflammatory activity
Anti-proliferative activity
metadata.dc.subject.cnpq: CNPQ::CIENCIAS AGRARIAS::CIENCIA E TECNOLOGIA DE ALIMENTOS
metadata.dc.language: por
metadata.dc.publisher.country: Brasil
Publisher: Universidade Estadual de Ponta Grossa
metadata.dc.publisher.initials: UEPG
metadata.dc.publisher.department: Departamento de Engenharia de Alimentos
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia de Alimentos
Citation: FISCHER, Thaís Estéfane. : Otimização da extração de compostos fenólicos de brácteas estéreis de Araucaria angustifolia baseado nas propriedades químicas e bioatividade. 2022. Dissertação (Mestrado em Ciência e Tecnologia de Alimentos) - Universidade Estadual de Ponta Grossa. Ponta Grossa. 2022.
metadata.dc.rights: Acesso Aberto
Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil
metadata.dc.rights.uri: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/
URI: http://tede2.uepg.br/jspui/handle/prefix/3627
Issue Date: 7-Mar-2022
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