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Dissertação de Mestrado
DOI
10.11606/D.74.2012.tde-04072012-094824
Documento
Autor
Nome completo
Debora Nascimento e Santos
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
Pirassununga, 2012
Orientador
Banca examinadora
Oliveira, Alessandra Lopes de (Presidente)
Cabral, Fernando Antonio
Rodrigues, Christianne Elisabete da Costa
Título em português
Extração com dióxido de carbono supercrítico e estudo da composição dos extratos de sementes de Pitanga (Eugenia uniflora L.)
Palavras-chave em português
Eugenia uniflora L.
Atividade antioxidante
Extração supercrítica
GC/MS
Leishmaniose
Resumo em português
A semente de Pitanga é resíduo do processamento da polpa e suco da fruta e os poucos trabalhos existentes sobre sua composição denotam grande valor nutricional. A extração com fluido supercrítico, pelos benefícios que apresenta, constitui uma excelente ferramenta para a obtenção e estudo de extratos. Assim, os objetivos deste trabalho foram obter extratos de sementes de Pitanga utilizando CO2 supercrítico (SC-CO2), caracterizá-los e avaliar possíveis atividades biológicas in vitro. As sementes lavadas, secas e trituradas foram caracterizadas e apresentaram umidade de 12,73%, granulometria de 0,48mm e extrato etéreo de 0,52%. As sementes foram colocadas em contato com o SC-CO2 em diferentes condições de pressão (P) e temperatura (T), conforme um Delineamento Composto Central Rotacional com P e T como variáveis independentes. A condição operacional de rendimento mais elevado foi repetida com etanol como co-solvente (SCEtOH). Para todos os extratos determinou-se o perfil de voláteis por cromatografia gasosa com espectrômetro de massas (CG/EM), a concentração de compostos fenólicos totais (CFT), a atividade antioxidante pela inativação dos radicais DPPH e ABTS, e a presença de terpenos por cromatografia em camada delgada (CCD). Nos extratos, obtidos via SC-CO2, Soxhlet e SC-EtOH, além de sua fração purificada, foram determinadas a concentração inibitória mínima (CIM) com S. aureus, E. coli, B. subtilis e P. aeruginosa, e a inibição da enzima arginase de Leishmania e de rato. O rendimento dos extratos variou de 0,16 a 0,48%, sendo P a única variável que influenciou no processo (p<0,05). Na análise de superfície de resposta constatou-se que os melhores rendimentos foram obtidos a altas pressões, indicando que baixas temperaturas podem ser usadas para não degradar as substâncias termossensíveis. CFT variaram de 17,95 a 73,89 ppm em ácido gálico equivalente (GAE) nos extratos e P e T, no intervalo estudado, não influenciaram (p<0,05) na concentração destes compostos. A presença de terpenos com atividade antioxidante foi detectada preliminarmente, nas análises de CCD. O perfil de voláteis obtidos por CG/EM indicou como componentes majoritários os sesquiterpenos - γ-elemeno (12,54-37,76 ppm equivalente ao limoneno - EqLim) e germacrone (8,44-36,41 ppm EqLim), ambos com reconhecida atividade biológica. A concentração destes sesquiterpenos foi influenciada pela interação entre P e T. A atividade antibacteriana para os quatro extratos foi elevada apresentando uma CIM de 125 ppm para todos os micro-organismos testados. A inibição da enzima arginase foi baixa para o extrato supercrítico, Soxhlet e a fração purificada, porém o extrato SC-EtOH inibiu em até 48% o que indica forte ação contra o desenvolvimento da Leishmania. Ainda, a inibição da arginase em mamíferos tem função vasodilatadora. O extrato SC-EtOH possui compostos diferentes dos demais devido à modificação da polaridade pelo co-solvente (EtOH). Esta hipótese é também constatada pela atividade antioxidante, que foi menor para os extratos supercríticos que para aqueles obtidos com SCEtOH que apresentou maior concentração em equivalente de Trolox e inibição do radical DPPH de 94%. Os resultados mostram extratos de semente de Pitanga altamente promissores para aplicações contra enfermidades devido à ação antimicrobiana e inibitória da arginase.
Título em inglês
Supercritical extraction with carbon dioxide and study of Pitanga seeds (Eugenia uniflora L.) extracts composition
Palavras-chave em inglês
Eugenia uniflora L.
Antioxidant activity
GC/ MS
Leishmaniasis
Supercritical extraction
Resumo em inglês
The Pitanga seed is a waste of the fruit pulp and juice processing, and the few existing studies on its composition denote a high nutritional value. Due to its benefits, the supercritical fluid extraction is an excellent tool to obtain and study extracts. Therefore, the objectives of this study were to obtain extracts of Pitanga seeds using supercritical CO2 (SC-CO2), characterize them and evaluate potential biological activities in vitro. The washed, dried and crushed seeds were characterized and presented 12.73% moisture, particle size of 0.48 mm and 0.52% ether extract. The seeds were placed in contact with the SC-CO2 under different conditions of pressure (P) and temperature (T), according to a Central Composite Design with P and T as independent variables. The operational condition of higher yield was repeated with ethanol as co-solvent (SC-EtOH). For all extracts were determined: the profile of volatiles by gas chromatography with mass spectrometer (CG/ EM), the concentration of total phenolics compound (CFT), the inactivation of antioxidant activity by DPPH and ABTS radicals and the presence of terpenes by layer chromatography (CCD). In the extracts obtained by SC-CO2, Soxhlet and SC-EtOH and its purified fraction, the minimum inhibitory concentration (CIM) with S. aureus, E. coli, B. subtilis and P. aeruginosa were determined, as well as the inhibition of the enzyme arginase of Leishmania and rat. The yield of extracts ranged from 0.16 to 0.48%, being P the only variable that influenced the process (p<0.05). In response surface analysis it was found that the best yields were obtained at high pressures, indicating that low temperatures can be used not to degrade the thermo-sensitive substances. CFT ranged from 17.95 to 73.89 ppm gallic acid equivalent (GAE) in extracts and P and T, over the range studied, did not influence (p<0.05) the concentration of these compounds. The presence of terpene with antioxidant activity was detected preliminary, in the analysis of CCD. The volatile profile obtained by CG/ EM indicated the sesquiterpenes as major components - γ-elemeno (12.54 to 37.76 equivalent to ppm limonene - EqLim) and germacrone (8.44 to 36.41 ppm EqLim), both with recognized biological activity. The concentration of these sesquiterpenes was influenced by the interaction between P and T. The antibacterial activity for the four extracts presented a high CIM of 125 ppm for all microorganisms tested. The inhibition of the enzyme arginase was low for the supercritical extract, Soxhlet and purified fraction, but the SC-EtOH extract inhibited up to 48% indicating strong action against the development of Leishmania. Furthermore, the inhibition of arginase in mammals has a vasodilator function. The SC-EtOH extract possesses different compounds due to the modification of their polarity with the co-solvent (EtOH). This hypothesis is also confirmed by the antioxidant activity, which was lower for the supercritical extracts compared with the extracts obtained with SC-EtOH, with the highest equivalent concentration of Trolox and DPPH radical inhibition of 94%. The results show that extracts of Pitanga seeds are highly promising for applications against diseases, due to antimicrobial activity and inhibition of arginase.
 
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Data de Publicação
2012-07-10
 
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