Extração de compostos bioativos de fontes vegetais utilizando solventes eutécticos
Autor(a) principal: | |
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Data de Publicação: | 2016 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) |
Texto Completo: | http://hdl.handle.net/10198/13600 |
Resumo: | Na última década, tem-se intensificado o estudo da utilização de líquidos iónicos e solventes eutécticos em diversos processos de separação e reação, podendo constituir em muitas aplicações, uma alternativa mais favorável aos solventes orgânicos voláteis. Neste trabalho, pretende-se estudar a aplicação de alguns destes solventes na extração de compostos fenólicos existentes em verduras. Como planta modelo, escolheu-se a espécie Asparagus acutifolius L., uma planta comestível, fonte de compostos bioativos nomeadamente 3-O-rutinósido de quercetina (rutina). Com base na revisão bibliográfica, foram selecionados solventes eutécticos compostos por cloreto de colina (CC) e um álcool (glicerol, etilenoglicol ou 1,2-propanodiol) ou um açúcar (glucose ou sacarose), com o objetivo de obter maiores rendimentos de extração de compostos fenólicos. Assim, numa primeira fase, foram testadas diversas combinações de solventes, fixando as restantes variáveis (razão sólido-líquido de 30 g/L, tempo de extração de 1 h e temperatura de 30 °C), obtendo-se o melhor rendimento de extração de rutina (4,84 mg/g) com o DES 1,2-propanodiol:CC, contendo 20 % de água, um valor superior ao rendimento obtido com um solvente convencional (metanol:água, 80:20, v/v). Testou-se ainda a utilização dos álcoois como solventes puros ou com 20 % de água, verificando-se que, nestas condições, a capacidade de extração de alguns álcoois (etileno glicol puro, 1,2-propanodiol + 20 % de água e etileno glicol + 20 % água) foi superior a qualquer um dos DES estudados. O álcool 1,2-propanodiol apresentou os melhores resultados (3,28 mg/g). Assim, posteriormente, efetuou-se a otimização do processo de extração com 1,2-propanodiol utilizando como variáveis independentes a temperatura, o tempo de extração, a fração mássica de água e a razão sólido-líquido. O rendimento ótimo (5,54 mg rutina/g planta) foi obtido efetuando a extração com 1,2-propanodiol, sem adição de água, à temperatura de 75 °C durante 85 minutos e razão sólido-líquido de 15 g/L. Por fim, o extrato foi caracterizado em termos de perfil fenólico, atividade antioxidante e confirmação de ausência de toxicidade. Desta forma, concluiu-se que o extrato obtido com o solvente 1,2-propanodiol apresentou menor atividade antioxidante, comparativamente com o solvente metanol:água (80:20, v/v). Por fim, os resultados da citotoxicidade em células normais revelam que o solvente 1,2-propanodiol (100 %) apresenta toxicidade, pelo que o extrato (dissolvido no solvente) também apresenta. No entanto, se utilizarmos o solvente numa concentração abaixo de 25 % a percentagem de inibição é inferior a 50 %, ou seja, a sua toxicidade é muito inferior. |
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Com base na revisão bibliográfica, foram selecionados solventes eutécticos compostos por cloreto de colina (CC) e um álcool (glicerol, etilenoglicol ou 1,2-propanodiol) ou um açúcar (glucose ou sacarose), com o objetivo de obter maiores rendimentos de extração de compostos fenólicos. Assim, numa primeira fase, foram testadas diversas combinações de solventes, fixando as restantes variáveis (razão sólido-líquido de 30 g/L, tempo de extração de 1 h e temperatura de 30 °C), obtendo-se o melhor rendimento de extração de rutina (4,84 mg/g) com o DES 1,2-propanodiol:CC, contendo 20 % de água, um valor superior ao rendimento obtido com um solvente convencional (metanol:água, 80:20, v/v). Testou-se ainda a utilização dos álcoois como solventes puros ou com 20 % de água, verificando-se que, nestas condições, a capacidade de extração de alguns álcoois (etileno glicol puro, 1,2-propanodiol + 20 % de água e etileno glicol + 20 % água) foi superior a qualquer um dos DES estudados. O álcool 1,2-propanodiol apresentou os melhores resultados (3,28 mg/g). Assim, posteriormente, efetuou-se a otimização do processo de extração com 1,2-propanodiol utilizando como variáveis independentes a temperatura, o tempo de extração, a fração mássica de água e a razão sólido-líquido. O rendimento ótimo (5,54 mg rutina/g planta) foi obtido efetuando a extração com 1,2-propanodiol, sem adição de água, à temperatura de 75 °C durante 85 minutos e razão sólido-líquido de 15 g/L. Por fim, o extrato foi caracterizado em termos de perfil fenólico, atividade antioxidante e confirmação de ausência de toxicidade. Desta forma, concluiu-se que o extrato obtido com o solvente 1,2-propanodiol apresentou menor atividade antioxidante, comparativamente com o solvente metanol:água (80:20, v/v). Por fim, os resultados da citotoxicidade em células normais revelam que o solvente 1,2-propanodiol (100 %) apresenta toxicidade, pelo que o extrato (dissolvido no solvente) também apresenta. No entanto, se utilizarmos o solvente numa concentração abaixo de 25 % a percentagem de inibição é inferior a 50 %, ou seja, a sua toxicidade é muito inferior.In the last decade, the study of the use of ionic liquids and deep eutectic solvents in various separation and reaction processes has been intensified, and in many applications, they may constitute a safer alternative to volatile organic solvents. The main aim of this work is to study the application of some of these solvents in the extraction of phenolic compounds from vegetables. As a model plant, the Asparagus acutifolius L. species, an edible plant, was chosen as source of bioactive compounds, especial the phenolic compound quercetin 3-O-rutinoside (rutin). Based on the literature review, deep eutectic solvents composed of choline chloride (CC) and an alcohol (glycerol, ethylene glycol or 1,2-propanediol) or a sugar (glucose or sucrose) were selected in order to extract higher extraction yields of phenolic compounds. In a first stage, various combinations of solvents were screened by setting the remaining variables (solid-liquid ratio of 30 g/L extraction time of 1 h, temperature of 30 °C), and the best extraction yield of rutin (4.84 mg/g) was obtained using 1,2-propanediol:CC with 20 % of water, a value higher than the yield obtained with a conventional solvent (methanol:water, 80:20, v/v). Furthermore, the use of alcohols as pure solvents or with 20 % of water was also tested, and, under these conditions, the extraction ability of certain alcohols (pure ethylene glycol, 1,2-propanediol + 20 % of water and ethylene glycol + 20 % of water) was superior to any of the DES studied. Moreover, 1,2-propanediol was the alcohol that presented the most promising results (3.84 mg/g). Thus, thereafter, the optimization of the extraction process was carried out with 1,2-propanediol as solvent using as independent variables the temperature, the extraction time, the water content and the solid-liquid ratio. The optimum yield (5.54 mg rutin/g plant) was obtained by performing the extraction with 1,2-propanediol, without adding water at a temperature of 75 °C for 85 minutes and solid-liquid ratio of 15 g/L. Lastly, the extract was characterized in terms of phenolic profile, antioxidant activity and confirmation of the absence of toxicity. Hence, it was concluded that the extract obtained with 1,2-propanediol had less antioxidant activity compared with the solvent methanol:water (80:20, v/v). Finally, the cytotoxicity results in normal cells show that 1,2-propanediol (100 %) presents toxicity, and so does the extract (dissolved in the solvent). However, if we use the solvent in a concentration below 25 %, the percentage of inhibition is less than 50 %, that is, it presented much lower toxicity.Ferreira, OlgaFerreira, Isabel C.F.R.Barros, LillianBiblioteca Digital do IPBAlmeida, Fátima Daniela Ferreira2016-12-14T11:18:33Z201620162016-01-01T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/10198/13600TID:201455730porinfo: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:RCAAP2023-11-21T10:32:03Zoai:bibliotecadigital.ipb.pt:10198/13600Portal AgregadorONGhttps://www.rcaap.pt/oai/openaireopendoar:71602024-03-19T23:03:40.297383Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãofalse |
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