Valorização da casca de Ficus carica L. como fonte de pigmentos naturais: estudos de extração, caracterização química e biológica e incorporação em alimentos

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Backes, Emanueli
Data de Publicação: 2018
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
Texto Completo: http://hdl.handle.net/10198/20494
Resumo: Dupla diplomação com a UTFPR - Universidade Tecnológica Federal do Paraná
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spelling Valorização da casca de Ficus carica L. como fonte de pigmentos naturais: estudos de extração, caracterização química e biológica e incorporação em alimentosFicus carica L.Pigmentos naturaisDomínio/Área Científica::Ciências Agrárias::Biotecnologia Agrária e AlimentarDupla diplomação com a UTFPR - Universidade Tecnológica Federal do ParanáDevido à sua coloração, a casca do figo, infrutescência da figueira (Ficus carica L.), pode ser considerada como fonte potencial de antocianinas. Neste contexto, o objetivo deste estudo consistiu na comparação de diferentes técnicas de extração (assistidas por calor, ultrassons e micro-ondas) para a recuperação de antocianinas. Adicionalmente, e para as condições ótimas de extração, o extrato obtido foi caracterizado quanto à composição química e propriedades bioativas (atividades antioxidante, antimicrobiana, anti-inflamatória e citotóxica). A fim de obter as condições que maximizam a extração de antocianinas, foi utilizada a metodologia de superfície de resposta usando um delineamento composto central circunscrito de três variáveis com cinco níveis. As variáveis relevantes testadas e otimizadas neste estudo foram o tempo, temperatura e composição do solvente (razão etanol/água) para os métodos de extração assistidos por calor e micro-ondas. Para o método de ultrassons a temperatura foi mantida constante enquanto a potência ultrassônica foi a variável estudada, juntamente com o tempo e a composição do solvente. A composição em antocianinas foi determinada por HPLC-DAD-ESI/MS e as respostas utilizadas como critérios foram: quantificação da cianidina-3-rutinósido (C) no resíduo extraído (R; mg C/g R) e na casca do figo (P; mg C/g P dw) e a relação de ambas (g R/g P dw). A extração ultrassónica mostrou ser o método mais eficaz, conduzindo a extração de 7,0 ± 0,2 mg C/g R, 3,11 ± 0,05 mg C/g P dw e 0,19 ± 0,001 g R/g P dw nas condições ótimas globais de extração (21 min e 310 W com 100% de etanol e 180 g/L). Em relação às propriedades bioativas, o extrato otimizado de casca de figo apresentou atividade antioxidante com EC50 de 2,447 mg/mL pelo método de TBARS e EC80, em 60 min (EC80 (60 min)) e em 120 min (EC80 (120 min)) de 0,52 e 1,62 mg/mL, respetivamente pelo método OxHLIA. O extrato revelou, para diferentes bactérias Gram-positivo e Gram-negativo, atividade antimicrobiana, além de não apresentar citotoxicidade para células não tumorais. Porém, não apresentou atividade anti-inflamatória ou citotóxica para células tumorais humanas. O estudo da sua aplicação num produto alimentar foi efetuado tendo como objetivo a preparação de coberturas para donuts (glacê). Em síntese, os resultados obtidos colocam em evidência a potencial aplicação da casca de F. carica como fonte de antocianinas para diferentes setores industriais, nomeadamente alimentar, farmacêutico e cosmético, agregando os benefícios provenientes da sua atividade antioxidante e antimicrobiana ao seu poder corante.Due to its coloration, the fig (Ficus carica L.) peel, a by-product of fruit processing and/or consumption, is a potential source of anthocyanin compounds. In the present study, different extraction techniques (heat, ultrasound, and microwave), aiming to recover the anthocyanin pigments and optimize its extraction, were compared by response surface methodology using a circumscribed central composite design of three variables with five levels. The relevant tested and optimized variables were time, temperature, and solvent composition (ethanol/water ratio) for the heat and microwave extraction methods. For the ultrasound method, the variables were the ultrasonic power, time, and solvent composition. The anthocyanin composition of the extract was determined by HPLC-DAD-ESI/MS, and the used criteria responses were the quantification of cyanidin 3-rutinoside (C) in the extracted residue (R; mg C/g R) and in the dried fig peel (P; mg C/g P dw), and the extraction yield of the obtained residue (g R/g P dw). Ultrasound extraction was the most effective method, yielding 17,0 ± 0,2 mg C/g R, 3,11 ± 0,05 mg C/g P dw e 0,19 ± 0,001 g R/g P dw at the optimal global extraction conditions (21 min and 310 W with 100% of ethanol and 180 g/L). Regarding its bioactive properties, the fig peel optimized extract showed antioxidant activity with EC50 of 2,447 mg/mL by the TBARS method and EC80 in 60 min (EC80 (60 min)) and in 120 min (EC80 (120 min)) of 0,52 and 1,62 mg/mL, respectively by the OxHLIA method. The extract revealed, for different Gram-positive and Gram-negative bacteria, antimicrobial activity, besides not presenting cytotoxic potential against non-tumor cells. However, the extract showed no anti-inflammatory or cytotoxic potential against human tumor cells. Its application in a food product was carried out aiming at the preparation of toppings for donuts. In conclusion, the obtained results highlight the potential application of F. carica peels as source of anthocyanin compounds to be considered in different industries, such as food, pharmaceutical and cosmetic, adding the benefits derived from its antioxidant and antimicrobial activity to the colorant power.Este trabalho é financiado pelo Fundo Europeu de Desenvolvimento Regional (FEDER) através do Programa Operacional Regional Norte 2020, no âmbito do Projeto NORTE-01-0145-FEDER-023289 (DeCodE) e Norte-01-0247-FEDER-024479 (projeto Mobilizador ValorNatural), e pelo programa FEDER-Interreg España-Portugal, no âmbito do projeto 0377_Iberphenol_6_E.Dupla diplomação com a UTFPR - Universidade Tecnológica Federal do ParanáFerreira, Isabel C.F.R.Barreiro, M.F.Genena, Aziza KamalBiblioteca Digital do IPBBackes, Emanueli2020-01-30T15:48:15Z202020182020-01-01T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/10198/20494TID:202387402porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)instname:Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãoinstacron:RCAAP2023-11-21T10:46:32Zoai:bibliotecadigital.ipb.pt:10198/20494Portal AgregadorONGhttps://www.rcaap.pt/oai/openaireopendoar:71602024-03-19T23:11:16.408494Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãofalse
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