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Title: Estudo do resíduo gerado pela indústria cervejeira artesanal, trub quente, caracterização fitoquímica e avaliação de atividades antimicrobiana e antioxidante.
Authors: Costa, Fernanda Senna Ferreira
metadata.dc.contributor.advisor: Souza, Gustavo Henrique Bianco de
Keywords: Atividade antimicrobiana
Atividade citotóxica
Trub quente
Atividade antioxidante
Hot trub
Issue Date: 2017
metadata.dc.contributor.referee: Souza, Gustavo Henrique Bianco de
Lopes, Norberto Peporine
Pereira, Patrícia Aparecida Pimenta
Citation: COSTA, Fernanda Senna Ferreira. Estudo do resíduo gerado pela indústria cervejeira artesanal, trub quente, caracterização fitoquímica e avaliação de atividades antimicrobiana e antioxidante. 2017. 106 f. Dissertação (Mestrado em Biotecnologia) – Núcleo de Pesquisas em Ciências Biológicas, Universidade Federal de Ouro Preto, Ouro Preto, 2017.
Abstract: Durante o processo de produção de cerveja, grandes volumes de resíduos são gerados, e por possuírem baixo valor agregado, são destinados à alimentação animal ou eliminados diretamente no ambiente. O trub quente, segundo resíduo obtido no processo de produção de cerveja pela adição do lúpulo, é um subproduto predominantemente protéico e com quantidades consideráveis de lúpulo, entretanto, devido à baixa solubilidade de alguns compostos e/ou insuficiente extração, o trub quente pode ser considerado fonte de compostos com atividade biológica. Desta forma, os objetivos deste estudo foram realizar a caracterização química e avaliar as atividades biológicas do extrato etanólico bruto (EEB) e suas frações, frente a ensaios antimicrobianos, antioxidantes e citotóxico. Em análises realizadas por CLUE-DAD-EM/EM, foi possível sugerir a presença de alguns constituintes químicos, baseando na massa molecular e nos padrões de fragmentação estabelecidos na literatura, pertencentes à classe dos flavonoides (xanthohumol e isoxanthohumol) e compostos derivados dos β-ácidos (cohulupona, hulupona/adhulupona, epímeros de hidroxitriciclocolupona, epímeros de hidroxitriciclolupona/hidroxitricicloadlupona e nortriciclocolupona), todos provenientes do lúpulo. As análises químicas quantitativas demonstraram que o teor de compostos fenólicos nas frações BuOH (13,39±0,45 mg EAG/g) e AcOEt (12,28±0,74 mg EAG/g) foram superiores às concentrações obtidas para o EEB e fração Hex. No entanto, as concentrações de flavonoides totais foram maiores nas frações menos polares, não diferindo estatisticamente, entre EBB e frações Hex e AcOEt (1,31±0,19 mg EQ/g, 1,17±0,16 mg EQ/g, 1,64±0,32 mg EQ/g, respectivamente). Na atividade antioxidante, observaram-se valores inferiores de CE50, obtidos para as frações, quando determinados pelo método ABTS. Foi constada, através de teste de correlação de Spearman, a necessidade de utilização de mais de uma metodologia para determinação da atividade antioxidante, devido a não proporcionalidade dos resultados apresentados pelos métodos ABTS e DPPH. Baixa e/ou negativa correlação, não significante, foi obtida entre os teores de compostos fenólicos e flavonoides totais e a atividade antioxidante, através do teste de correlação de Spearman, indicando que a atividade resultante não se relaciona majoritariamente com compostos pertencentes a estas classes. A atividade antimicrobiana, determinada pelos métodos de difusão em ágar e microdiluição em caldo, revelaram que todos os extratos foram capazes de inibir o crescimento de pelo menos um microrganismo testado, sendo menores valores de CIM e maiores %AAT, encontrados para a fração Hex, contra bactérias Gram-positivas. Observou-se que a AAT do EEB foi, em geral, foi superior à soma da AAT das frações (ΣAAT), indicando, no entanto, que não houve uma ação sinérgica entre os componentes das frações. Correlações majoritárias, fracas e/ou negativas, porém, não significativas, foram observadas entre os teores de compostos fenólicos e flavonoides totais e a atividade antimicrobiana, determinadas pelo teste de correlação de Spearman, indicando, que esses compostos não são majoritariamente responsáveis pela atividade apresentada. Através da CI50 (0,76±0,2 mg/mL) obtida para fração Hex, avaliada em células de fibroblastos L929, foi possível constatar alta atividade inibitória contra bactérias gram-positivas, uma vez que a mesma apresentou CIM inferiores à CI50 para todas as bactérias, exceto para E. faecium. Esses resultados mostram-se promissores e indicam um grande potencial da aplicação de compostos presentes na fração Hex para futuros estudos para tratamento de infecções causadas por S. aureus, S. aureus MARSA, S. saprophyticus, L. monocytogenes e E. faecalis.
metadata.dc.description.abstracten: During the brewing process, large volumes of waste are generated, and because they have low added value, are destined to animal feed or disposed directly in the environment. The trub, second solid waste obtained in brewing process by the addition of hops, is predominantly a protein by-product and with considerable quantities of hops, however, due to the low solubility of some compounds and/or insufficient extraction, hot trub can be considered a source of compounds with biological activity. Therefore, the aims of this work were to perform the chemical characterization and evaluate the biological activities of the crude ethanolic extract (CEE) and fractions, through antimicrobial, antioxidant and cytotoxic assays. Based on UHPLC-DAD-MS/MS, it was possible to suggest the presence of some chemical constituents, based on the molecular mass and the fragmentation patterns established in the literature, belonging to the class of flavonoids (xanthohumol and isoxanthohumol) and compounds derived from β-acids (cohulupone, hulupone/adhulupone, hydroxytricyclocolupone epimers, hydroxytricyclolupone/hydroxytricicloadlupone epimers and nortricyclocolupone), all from hops. Quantitative chemical analysis showed that the content of phenolic compounds in BuOH fractions (13.39 ± 0.45 mg GAE/g) and AcOEt (12.28 ± 0.74 mg GAE/g) were higher than the concentrations obtained for CEE and Hex fraction. However, concentrations of total flavonoids were higher in the less polar fractions, not statistically differing, between CEE and Hex and AcOEt fractions (1.31 ± 0.19 mg EQ/g, 1.17 ± 0.16 mg EQ/g, 1.64 ± 0.32 mg EQ/g, respectively). In the antioxidant activity, lower values of EC50 were obtained for the fractions when determined by the ABTS method. The use of more than one methodology to determine the antioxidant activity was verified through Spearman's correlation test, due to the non-proportionality of the results presented by the ABTS and DPPH methods. High correlation, but not significant, was obtained between the contents of phenolic compounds and total flavonoids and antioxidant activity, through the Spearman correlation test, indicating that the resulting activity is not related mainly to compounds belonging to these classes. The antimicrobial activity , determined by broth agar and microdilution methods, revealed that all the extracts could inhibit the growth of at least one microorganism tested, being lower values of MIC and higher percentage of antimicrobial activity (%TAA) found for the fraction Hex, against Gram-positive bacteria. It was observed that the total antimicrobial activity (TAA) of the CEE was, in general, higher than the sum of TAA of the fractions (ΣTAA), indicating, however, that there was no synergistic action among the components of the fractions. Non-significant, weak and/or negative correlations were observed between total phenolic compounds and total flavonoids and antimicrobial activity, as determined by the Spearman correlation test, indicating that these compounds are not predominantly responsible for the presented activity. The IC50 (0.76 ± 0.2 mg / mL) obtained for Hex fraction, evaluated in L929 fibroblast cells, showed that high inhibitory activity against gram-positive bacteria, since the same showed MIC lower than IC50 for all bacteria, except for E. faecium. These results are promising and indicate a great potential of the application of compounds present in the Hex fraction for future studies to treat infections caused by S. aureus, S. aureus MARSA, S. saprophyticus, L. monocytogenes and E. faecalis.
Description: Dissertação (Mestrado em Biotecnologia) – Núcleo de Pesquisas em Ciências Biológicas, Universidade Federal de Ouro Preto, Ouro Preto, 2018.
URI: http://www.repositorio.ufop.br/handle/123456789/10511
metadata.dc.rights.license: Autorização concedida ao Repositório Institucional da UFOP pelo(a) autor(a) em 04/10/2017 com as seguintes condições: disponível sob Licença Creative Commons 4.0 que permite copiar, distribuir e transmitir o trabalho desde que sejam citados o autor e o licenciante. Não permite o uso para fins comerciais nem a adaptação.
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