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Type: Dissertação
Title: Biotransformação do café verde por Aspergillus oryzae: avaliação das alterações do perfil químico e da penetração cutânea
Author: Bertges, Filipe Soares
First Advisor: Alves, Maria Silvana
Co-Advisor: Rodarte, Mirian Pereira
Co-Advisor: Vilela, Fernanda Maria Pinto
Referee Member: Barth, Thiago
Referee Member: Costa, Juliana de Carvalho da
Resumo: O uso tópico de antioxidantes tem sido reconhecido como uma estratégia promissora de fotoproteção e prevenção do fotoenvelhecimento e câncer de pele. Os grãos de café verde (Coffea arabica L.) contêm uma mistura complexa de compostos fenólicos com comprovada atividade antioxidante. No entanto, grande parte desses compostos provenientes café possuem elevada massa molecular, baixa lipofilicidade, e muitas vezes estão ligados quimicamente à moléculas de açúcares, o que limita a penetração cutânea. No presente estudo, foi realizada a fermentação do café verde por Aspergillus oryzae com o objetivo de biotransformar os compostos fenólicos em moléculas mais lipofílicas e com menor massa molecular visando a maior penetração desses compostos na epiderme. A atividade antioxidante dos extratos hidroetanólicos de café não biotransformado e biotransformado durante 24, 36 e 48 horas foi avaliada pelos métodos do 2,2-difenil-1-picril-hidrazil (DPPH·) espectrofotométrico e em cromatografia de camada delgada (CCD). A quantificação de ácido clorogênico (5-ACQ), cafeína e ácido cafeico nos extratos foi realizada empregando-se a técnica de cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE). A caracterização química dos diferentes extratos foi realizada por meio da técnica de cromatografia líquida de ultra eficiência acoplada à espectrometria de massas com analisador quadrupolo-tempo de voo (CLUE-EM-Q-TOF). Os resultados das análises por CLAE, CCD e CLUE-EM-Q-TOF mostraram alterações quantitativas e qualitativas na composição química do café verde. Ficou evidenciada a quebra das ligações ésteres dos ácidos clorogênicos com consequente formação de ácidos quínico e cafeico no intervalo de 36 horas de fermentação em estado sólido, sem perda da atividade antioxidante. A biotransformação do café verde por A. oryzae se mostrou uma estratégia eficiente para promover alterações no perfil dos metabólitos secundários do café verde. Os resultados dos estudos de permeação e retenção in vitro mostraram que a cafeína foi o único composto capaz de permear e ficar retido na derme e na epiderme. A penetração da cafeína foi maior quando utilizada a formulação adicionada do extrato biotransformado em relação àquela acrescida do extrato não biotransformado. Os resultados obtidos reforçam a importância da realização dos estudos de penetração cutânea a fim de garantir a eficácia de formulações farmacêuticas e cosméticas.
Abstract: Topical antioxidants have been recognized as a promising strategy of photoprotection and prevention of photoaging and skin cancer. Green coffee beans (Coffea arabica L.) contain a complex blend of phenolic compounds with proven antioxidant activity. However, most of these coffee compounds have high molecular mass, low lipophilicity, and are often chemically bound to sugar molecules, which difficult the cutaneous penetration. In the present study, the green coffee fermentation was carried out by Aspergillus oryzae to biotransform phenolic compounds into molecules more lipophilic and with lower molecular mass targeting a greater penetration of them into epidermis. Antioxidant activity of the hydroethanolic extracts of non- biotransformed and biotransformed coffee for 24, 36 and 48 hours was evaluated by the 2, 2- diphenyl-2-picryl-hydrazyl (DPPH·) spectrophotometric and thin layer chromatography (TLC) methods. The quantification of chlorogenic acid (5-CQA), caffeine and caffeic acid in the extracts was carried out using high-performance liquid chromatography (HPLC). The chemical characterization of the different extracts was performed using the ultra-high performance liquid chromatography coupled to mass spectrometry with time-of-flight analyzer (UPLC-MS-Q- TOF). The results of the analyzes by HPLC, TLC and UPLC-MS-Q-TOF showed quantitative and qualitative changes in the chemical composition of green coffee. It was evidenced the breakage of the esters of chlorogenic acids with consequent formation of quinic and caffeic acids in the interval of 36 hours of solid state fermentation without loss of antioxidant activity. Biotransformation of green coffee by A. oryzae has shown to be an effective strategy to promote changes in the profile of secondary metabolites of green coffee. The in vitro permeation and retention results showed that caffeine was the only compound able to permeate and be retained in dermis and epidermis. Caffeine penetration was higher when the added formulation of the biotransformed extract was used than to to the non-biotransformed extract. The results reinforce the importance of conducting skin penetration studies in order to guarantee the efficacy of pharmaceutical and cosmetic formulations
Keywords: Coffea arabica
Antioxidantes
Biotransformação
Aspergillus oryzae
Espectrometria de massas
Coffea arabica
Antioxidants
Biotransformation
Aspergillus oryzae
Mass spectrometry
CNPq: CNPQ::CIENCIAS DA SAUDE::FARMACIA
Language: por
Country: Brasil
Publisher: Universidade Federal de Juiz de Fora (UFJF)
Institution Initials: UFJF
Department: Faculdade de Farmácia
Program: Programa de Pós-graduação em Ciências Farmacêuticas
Access Type: Acesso Embargado
URI: https://repositorio.ufjf.br/jspui/handle/ufjf/9319
Issue Date: 30-May-2018
Appears in Collections:Mestrado em Ciências Farmacêuticas (Dissertações)



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