Caracterização Química e Propriedades Biológicas do subproduto industrial de Salicornia ramosissima - Novas perspetivas de valorização
Autor(a) principal: | |
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Data de Publicação: | 2021 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) |
Texto Completo: | http://hdl.handle.net/10400.22/19695 |
Resumo: | A Salicornia ramosissima é uma planta halófita, pertencente à família Chenopodiacea, que se desenvolve em zonas marinhas vulgarmente encontrada em ambientes sapais, os quais são caracterizados por uma elevada concentração salina. A produção industrial da salicórnia tem aumentado a nível nacional, muito devido às suas diversas atividades biológicas, nomeadamente atividade antioxidante, antibacteriana e anticancerígena. Recentemente, as características organoléticas e sensoriais desta planta evidenciaram a sua aplicação como alternativa ao sal marinho. A nível industrial a produção de salicórnia gera elevadas quantidades de um resíduo de colheita, vulgarmente descartado. Com efeito, o presente trabalho teve como objetivo principal caraterizar química e biologicamente o resíduo da produção industrial de S. ramosissima. Numa etapa inicial recorreu-se à Metodologia de Superfície de Resposta (MSR) para otimizar as condições de extração dos compostos bioativos deste subproduto, com recurso à extração convencional e utilizando água como solvente. As condições ótimas de extração, que maximizaram o teor de polifenóis e as atividades antioxidante e antiradical, ocorreram à temperatura de 80º C durante um período de 10 minutos. A atividade antioxidante foi avaliada pelo ensaio FRAP, enquanto a atividade antiradical teve por base os ensaios de captação do radical DPPH• e do catião ABTS•+. O extrato ótimo foi igualmente avaliado quanto à capacidade de captação de espécies reativas de oxigénio (nomeadamente ácido hipocloroso (HOCl) e radical superóxido (O2 •- )), perfil fenólico e efeitos na viabilidade celular de queratinócitos e fibroblastos, com recurso ao ensaio colorimétrico de redução do brometo de 3-(4,5-dimetil-tiazol-2-il)-2,5-difeniltetrazólio (MTT). O extrato ótimo de salicórnia apresentou um teor de polifenóis de 891,61 µg de equivalentes de ácido gálico por 100 mg de extrato seco (µg EAG/100 mg es). As capacidades antioxidante e antiradical, estando interligadas com o teor de polifenóis, não foram elevadas (FRAP = 13,56 µmol de equivalentes de FeSO4 por 100 mg de extrato seco (µmol ESF/100 mg es); ABTS = 1272,20 µg de equivalentes de ácido ascórbico por 100 mg de extrato seco (µg EAA/100 mg es); DPPH = 1106,10 µg de equivalentes de Trolox por 100 mg de extrato seco (µg ET/100 mg es)), no entanto o extrato ótimo apresentou um bom potencial de captação do HOCl (CMI50 = 26,61 µg/mL). No que toca ao potencial de captação do radical O2 •- a CMI50 calculada foi de 324,82 µg/mL. O perfil fenólico, avaliado por HPLC-MS, revelou a presença de uma grande quantidade de ácidos fenólicos (ácido 3,5-dicafeoilquínico; ácido 1,4-dicafeoilquínico e ácido 4- cafeoilquínico), bem como flavonoides (derivados de quercetina e isoramnetina). Por fim, não se verificou uma diminuição da viabilidade celular de fibroblastos e queratinócitos após exposição às diferentes concentrações de extrato avaliadas (0,1 – 1000 µg/mL). O presente trabalho permitiu assim reportar a composição do subproduto industrial da produção da salicórnia, abrindo novas perspetivas de futura valorização deste resíduo para diferentes indústrias, tais como a cosmética e a alimentar. |
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Caracterização Química e Propriedades Biológicas do subproduto industrial de Salicornia ramosissima - Novas perspetivas de valorizaçãoSalicornia ramosissimaEspécies reativasPolifenóisSustentabilidadeValorização de resíduos industriaisReactive speciesPolyphenolsSustainabilityRecovery of industrial wasteA Salicornia ramosissima é uma planta halófita, pertencente à família Chenopodiacea, que se desenvolve em zonas marinhas vulgarmente encontrada em ambientes sapais, os quais são caracterizados por uma elevada concentração salina. A produção industrial da salicórnia tem aumentado a nível nacional, muito devido às suas diversas atividades biológicas, nomeadamente atividade antioxidante, antibacteriana e anticancerígena. Recentemente, as características organoléticas e sensoriais desta planta evidenciaram a sua aplicação como alternativa ao sal marinho. A nível industrial a produção de salicórnia gera elevadas quantidades de um resíduo de colheita, vulgarmente descartado. Com efeito, o presente trabalho teve como objetivo principal caraterizar química e biologicamente o resíduo da produção industrial de S. ramosissima. Numa etapa inicial recorreu-se à Metodologia de Superfície de Resposta (MSR) para otimizar as condições de extração dos compostos bioativos deste subproduto, com recurso à extração convencional e utilizando água como solvente. As condições ótimas de extração, que maximizaram o teor de polifenóis e as atividades antioxidante e antiradical, ocorreram à temperatura de 80º C durante um período de 10 minutos. A atividade antioxidante foi avaliada pelo ensaio FRAP, enquanto a atividade antiradical teve por base os ensaios de captação do radical DPPH• e do catião ABTS•+. O extrato ótimo foi igualmente avaliado quanto à capacidade de captação de espécies reativas de oxigénio (nomeadamente ácido hipocloroso (HOCl) e radical superóxido (O2 •- )), perfil fenólico e efeitos na viabilidade celular de queratinócitos e fibroblastos, com recurso ao ensaio colorimétrico de redução do brometo de 3-(4,5-dimetil-tiazol-2-il)-2,5-difeniltetrazólio (MTT). O extrato ótimo de salicórnia apresentou um teor de polifenóis de 891,61 µg de equivalentes de ácido gálico por 100 mg de extrato seco (µg EAG/100 mg es). As capacidades antioxidante e antiradical, estando interligadas com o teor de polifenóis, não foram elevadas (FRAP = 13,56 µmol de equivalentes de FeSO4 por 100 mg de extrato seco (µmol ESF/100 mg es); ABTS = 1272,20 µg de equivalentes de ácido ascórbico por 100 mg de extrato seco (µg EAA/100 mg es); DPPH = 1106,10 µg de equivalentes de Trolox por 100 mg de extrato seco (µg ET/100 mg es)), no entanto o extrato ótimo apresentou um bom potencial de captação do HOCl (CMI50 = 26,61 µg/mL). No que toca ao potencial de captação do radical O2 •- a CMI50 calculada foi de 324,82 µg/mL. O perfil fenólico, avaliado por HPLC-MS, revelou a presença de uma grande quantidade de ácidos fenólicos (ácido 3,5-dicafeoilquínico; ácido 1,4-dicafeoilquínico e ácido 4- cafeoilquínico), bem como flavonoides (derivados de quercetina e isoramnetina). Por fim, não se verificou uma diminuição da viabilidade celular de fibroblastos e queratinócitos após exposição às diferentes concentrações de extrato avaliadas (0,1 – 1000 µg/mL). O presente trabalho permitiu assim reportar a composição do subproduto industrial da produção da salicórnia, abrindo novas perspetivas de futura valorização deste resíduo para diferentes indústrias, tais como a cosmética e a alimentar.Salicornia ramosissima is a halophyte plant from Chenopodiaceae family widely found in marine areas, particularly salt marshes characterized by a high salt concentration. The industrial production of salicornia has increased in Portugal in the last years, largely due to the different biological activities associated with its consumption, namely antioxidant, antibacterial and anticancer activities. Recently, the organoleptic and sensorial characteristics of salicornia increased its use as an alternative to sea salt. At industrial level, the production of salicornia generates large amounts of a discarded residue. Therefore, the principal aim of this work was to characterize chemically and biologically the residue of industrial production of S. ramosissima. In an early stage, the Response Surface Methodology (RSM) was used to optimize the extraction conditions of salicornia by-product by conventional technique and using water as solvent in order to optimize the antioxidant/antiradical composition. The optimal extraction conditions occurred at a temperature of 80º C and during a period of 10 minutes. The antioxidant activity was evaluated by FRAP assay, while the antiradical activity was screened by DPPH and ABTS assays. The optimal extract was also evaluated regarding the ability to scavenge reactive oxygen species (namely hypochlorous acid (HOCl) and superoxide radical (O2 •- )) as well as regarding the phenolic profile and the effects on the viability of keratinocytes and fibroblasts using the colorimetric assay of reduction of 3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyltetrazolium bromide (MTT). The optimal extract achieved a total phenolic content of 891.61 µg gallic acid equivalents per 100 mg of dry weight (µg EAG/100 mg dw), while the antioxidant activity, evaluated by the FRAP assay, was 13.56 µmol of ferrous sulphate equivalents per 100 mg of dry weight (µmol FSE/100 mg dw). Regarding the radical scavenging capacity, the ABTS assay led to a result of 1272.20 µg of ascorbic acid equivalents per 100 mg of dry weight (µg AAE/100 mg dw), while the DPPH assay achieved a value of 1106.10 µg Trolox equivalents per 100 mg of dry weight (µg TE/100 mg dw). The capacity to scavenge the reactive oxygen species was good, particularly regarding HOCl (IC50 = 26,61 µg/mL). Nevertheless, a lower potential was observed for the scavenge of O2 •- (IC50 = 324.82 µg/mL). The phenolic profile revealed the presence of phenolic acids (3,5-dicaffeoylquinic acid, 1,4-dicaffeoylquinic acid and 4-caffeoylquinic acid) as well as flavonoids (quercetin and isoramnetine). The cell viability assays revealed the absence of toxic effects on fibroblasts and keratinocytes after exposure to different extract concentrations (0.1 – 1000 µg/mL). This work allowed to report the composition of the industrial by-product of salicornia production, opening new perspectives for future valorisations in different industries, such as food and cosmetics.Delerue-Matos, Cristina Maria FernandesRepositório Científico do Instituto Politécnico do PortoReis, Jorge Filipe Pereira2023-10-14T00:31:56Z20212021-01-01T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/10400.22/19695TID:202796639porinfo: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:RCAAP2023-10-18T01:45:43Zoai:recipp.ipp.pt:10400.22/19695Portal AgregadorONGhttps://www.rcaap.pt/oai/openaireopendoar:71602024-03-19T17:39:46.444931Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãofalse |
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A Salicornia ramosissima é uma planta halófita, pertencente à família Chenopodiacea, que se desenvolve em zonas marinhas vulgarmente encontrada em ambientes sapais, os quais são caracterizados por uma elevada concentração salina. A produção industrial da salicórnia tem aumentado a nível nacional, muito devido às suas diversas atividades biológicas, nomeadamente atividade antioxidante, antibacteriana e anticancerígena. Recentemente, as características organoléticas e sensoriais desta planta evidenciaram a sua aplicação como alternativa ao sal marinho. A nível industrial a produção de salicórnia gera elevadas quantidades de um resíduo de colheita, vulgarmente descartado. Com efeito, o presente trabalho teve como objetivo principal caraterizar química e biologicamente o resíduo da produção industrial de S. ramosissima. Numa etapa inicial recorreu-se à Metodologia de Superfície de Resposta (MSR) para otimizar as condições de extração dos compostos bioativos deste subproduto, com recurso à extração convencional e utilizando água como solvente. As condições ótimas de extração, que maximizaram o teor de polifenóis e as atividades antioxidante e antiradical, ocorreram à temperatura de 80º C durante um período de 10 minutos. A atividade antioxidante foi avaliada pelo ensaio FRAP, enquanto a atividade antiradical teve por base os ensaios de captação do radical DPPH• e do catião ABTS•+. O extrato ótimo foi igualmente avaliado quanto à capacidade de captação de espécies reativas de oxigénio (nomeadamente ácido hipocloroso (HOCl) e radical superóxido (O2 •- )), perfil fenólico e efeitos na viabilidade celular de queratinócitos e fibroblastos, com recurso ao ensaio colorimétrico de redução do brometo de 3-(4,5-dimetil-tiazol-2-il)-2,5-difeniltetrazólio (MTT). O extrato ótimo de salicórnia apresentou um teor de polifenóis de 891,61 µg de equivalentes de ácido gálico por 100 mg de extrato seco (µg EAG/100 mg es). As capacidades antioxidante e antiradical, estando interligadas com o teor de polifenóis, não foram elevadas (FRAP = 13,56 µmol de equivalentes de FeSO4 por 100 mg de extrato seco (µmol ESF/100 mg es); ABTS = 1272,20 µg de equivalentes de ácido ascórbico por 100 mg de extrato seco (µg EAA/100 mg es); DPPH = 1106,10 µg de equivalentes de Trolox por 100 mg de extrato seco (µg ET/100 mg es)), no entanto o extrato ótimo apresentou um bom potencial de captação do HOCl (CMI50 = 26,61 µg/mL). No que toca ao potencial de captação do radical O2 •- a CMI50 calculada foi de 324,82 µg/mL. O perfil fenólico, avaliado por HPLC-MS, revelou a presença de uma grande quantidade de ácidos fenólicos (ácido 3,5-dicafeoilquínico; ácido 1,4-dicafeoilquínico e ácido 4- cafeoilquínico), bem como flavonoides (derivados de quercetina e isoramnetina). Por fim, não se verificou uma diminuição da viabilidade celular de fibroblastos e queratinócitos após exposição às diferentes concentrações de extrato avaliadas (0,1 – 1000 µg/mL). O presente trabalho permitiu assim reportar a composição do subproduto industrial da produção da salicórnia, abrindo novas perspetivas de futura valorização deste resíduo para diferentes indústrias, tais como a cosmética e a alimentar. |
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