dc.creator | Bazana, Maiara Taís | |
dc.date.accessioned | 2021-11-24T14:04:38Z | |
dc.date.available | 2021-11-24T14:04:38Z | |
dc.date.issued | 2019-10-18 | |
dc.identifier.uri | http://repositorio.ufsm.br/handle/1/22952 | |
dc.description.abstract | Physalis peruviana presents a variety of biologically active compounds, especially in its calyx, which
is considered a byproduct with potential to be explored and reused. Among the most promising
technologies in the food industry, nanotechnology stands out with its ability to encapsulate various
compounds, which have limitations. However, this technology still requires further studies on the
nanotoxicity of formulations and its use in waste generated by industries. Therefore, the objective of
this study was to develop nanoemulsions containing the P. peruviana calyx extract and evaluate the
stability of the extract and nanoemulsions against different storage conditions, antioxidant capacity,
and in vitro and in vivo toxicity, aiming its application in food. The extracts were prepared in 60%
ethanol and characterized by antioxidant capacity, reducing capacity, HPLC-quantified major
compound, antibacterial activity, and antibiofilm capacity. Nanoemulsions were prepared by the
spontaneous emulsification method and physically and chemically characterized. Afterwards, the
stability of the extracts and nanoemulsions were evaluated under different storage conditions, such as
temperatures of 7 and 25 °C with the absence or incidence of light for 120 days. Additionally, the
release of the major compound from the nanoemulsions and extract in a simulated gastrointestinal
environment, the in vitro toxicity in tumor cell lines (MCF-7 breast cancer) and non-tumor cell lines
(3T3 fibroblasts), and in vivo (using the Caenorhabditis elegans model) were evaluated. The P.
peruviana calyx extract was characterized by its reducing capacity (610 mg Eq. of gallic acid/100 g of
calyx), antioxidant capacity (138 μmol Trolox/g of calyx), and rutin content (11.3 μg/mL). The
minimum inhibitory concentration ranged from 3.15 to 30 mg/mL extract, showing bacteriostatic
activity against eight pathogens and bactericidal activity at 30 mg/mL concentration against six strains.
Nevertheless, the extract inhibited the formation of biofilm produced by Pseudomonas aeruginosa
PA01, although there was no destruction. The nanoemulsions had nanometric droplet size (160-180
nm), polydispersity index below 0.15, zeta potential (-8 to -11 mV), slightly acidic pH (5.4 to 6.3),
droplets (unimodal peak in the nanometer range), morphology (spherical shape and smooth surface),
rutin content (11 μg/mL), and encapsulation efficiency of 85%. Among the tested samples, the highest
stability was observed in nanoemulsions containing the P. peruviana calyx extract when stored at
room temperature and in the absence of light. The extract and nanoemulsions of the extract showed no
toxicity in the non-tumor cell line. However, as the concentration of nanoemulsions increased, they
demonstrated cytotoxicity against the tumor cell line. In the in vivo model, all samples analyzed did
not cause toxicity to C. elegans in the survival test. Regarding resistance to oxidative stress, the
formulations exerted their antioxidant effects at low concentrations in vivo. In addition, the rutin
present in the nanoemulsion extract showed greater stability against the degradation of simulated
gastrointestinal conditions compared to the free extract, controlling the release and increasing the
levels of bioactive compounds released in the duodenum and ileum, which is where absorption occurs.
Therefore, this study contributes to future applications in the food area to be studied and deepened. | eng |
dc.description.sponsorship | Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES | por |
dc.language | por | por |
dc.publisher | Universidade Federal de Santa Maria | por |
dc.rights | Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International | * |
dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ | * |
dc.subject | Cape gooseberry | eng |
dc.subject | Citotoxicidade | por |
dc.subject | C. elegans | eng |
dc.subject | Nanotecnologia | por |
dc.subject | Resíduo | por |
dc.subject | Cytotoxicity | eng |
dc.subject | C. elegans | eng |
dc.subject | Nanotechnology | eng |
dc.subject | Residue | eng |
dc.title | Nanoemulsões do extrato do cálice de Physalis peruviana: desenvolvimento, avaliação da estabilidade e estudos de toxicidade | por |
dc.title.alternative | Nanoemulsions of the Physalis peruviana calyx extract: development, stability assessment, and toxicity studies | eng |
dc.type | Tese | por |
dc.description.resumo | A Physalis peruviana apresenta uma variedade de compostos biologicamente ativos principalmente
em seu cálice, o qual é considerado um subproduto, com potencial para ser explorado e reutilizado.
Entre as tecnologias mais promissoras na indústria de alimentos, destaca-se a nanotecnologia, com a
capacidade de encapsular variados compostos que possuem limitações. No entanto, ainda requer
maiores estudos quanto à nanotoxicologia das formulações e sua aplicação em resíduos gerados pelas
indústrias. Nesse sentido, o objetivo deste trabalho consistiu em desenvolver nanoemulsões contendo o
extrato do cálice de P. peruviana e avaliar a estabilidade do extrato e das nanoemulsões frente a
diferentes condições de armazenamento, capacidade antioxidante, e toxicidade in vitro e in vivo,
visando sua aplicação em alimentos. Os extratos foram preparados em etanol 60% e caracterizados
quanto à capacidade antioxidante, capacidade redutora, composto majoritário, atividade antibacteriana
e capacidade antibiofilme. As nanoemulsões foram preparadas pelo método de emulsificação
espontânea e caracterizadas físico-quimicamente. Após, avaliou-se a estabilidade dos extratos e das
nanoemulsões frente a diferentes condições de armazenamento, tais como temperaturas de 7 e 25°C
com ausência ou incidência de luz por 120 dias. Também, verificou-se: a liberação do composto
majoritário a partir das nanoemulsões e do extrato em meio gastrointestinal simulado; a toxicidade in
vitro em linhagens de células tumorais (MCF-7 câncer de mama) e não tumorais (3T3 fibroblastos) e
in vivo (utilizando o modelo Caenorhabditis elegans). O extrato do cálice de P. peruviana foi
caracterizado quanto a sua capacidade redutora (610 mg Eq. de ácido gálico/100 g de cálice),
capacidade antioxidante (138 μmol de Trolox/g de cálice) e teor de rutina (11,3 μg/mL). A
concentração inibitória mínima variou de 3,15 a 30 mg/mL de extrato, demonstrando atividade
bacteriostática frente a oito patógenos e atividade bactericida na concentração de 30 mg/mL frente a
seis cepas. Ainda, o extrato inibiu a formação de biofilme produzido pela Pseudomonas aeruginosa
PA01, porém não houve destruição. As nanoemulsões apresentaram tamanho de gotícula nanométrico
(160-180 nm), índice de polidispersão abaixo de 0,15, potencial zeta (-8 a -11 mV), pH levemente
ácido (5,4 a 6,3), distribuição do tamanho de gotículas (pico unimodal na faixa nanométrica),
morfologia (formato esférico e superfície lisa), teor de rutina (11 μg/mL) e eficiência de
encapsulamento de 85%. Entre as amostras testadas, a maior estabilidade foi observada para as
nanoemulsões contendo o extrato do cálice de P. peruviana quando armazenadas à temperatura
ambiente e com ausência de luz. O extrato e as nanoemulsões do extrato não mostraram toxicidade na
linhagem celular não tumoral. No entanto, à medida que a concentração das nanoemulsões aumentou,
elas demonstraram citotoxicidade contra a linhagem celular tumoral. No modelo in vivo, todas as
amostras analisadas não causaram toxicidade para C. elegans no teste de sobrevivência. Em relação à
resistência ao estresse oxidativo, as formulações exerceram seus efeitos antioxidantes em baixas
concentrações in vivo. Além disso, a rutina presente no extrato nanoemulsionado apresentou maior
estabilidade frente às condições gastrointestinais simuladas em relação a presente no extrato livre,
controlando a liberação e aumentando os níveis de bioativo liberado no duodeno e íleo, onde ocorre a
absorção. Portanto, este estudo contribui para que futuras aplicações na área de alimentos sejam
estudadas e aprofundadas. | por |
dc.contributor.advisor1 | Menezes, Cristiano Ragagnin de | |
dc.contributor.advisor1Lattes | http://lattes.cnpq.br/1755735245826251 | por |
dc.contributor.advisor-co1 | Silva, Cristiane de Bona da | |
dc.contributor.referee1 | Ourique, Aline Ferreira | |
dc.contributor.referee2 | Codevilla, Cristiane Franco | |
dc.contributor.referee3 | Ballus, Cristiano Augusto | |
dc.contributor.referee4 | Somacal, Sabrina | |
dc.creator.Lattes | http://lattes.cnpq.br/5033905926567091 | por |
dc.publisher.country | Brasil | por |
dc.publisher.department | Ciência e Tecnologia dos Alimentos | por |
dc.publisher.initials | UFSM | por |
dc.publisher.program | Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia dos Alimentos | por |
dc.subject.cnpq | CNPQ::CIENCIAS AGRARIAS::CIENCIA E TECNOLOGIA DE ALIMENTOS | por |
dc.publisher.unidade | Centro de Ciências Rurais | por |