Extração de compostos bioativos a partir da casca de romã ('Punica granatum L.') utilizando ultrassom e líquidos pressurizados e avaliação do efeito biológico dos extratos em células tumorais de monócitos humanos (THP-1)

Orientadores: Mauricio Ariel Rostagno, Rosângela Maria Neves Bezerra Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciências Aplicadas Resumo: Esta tese está dividida em três capítulos. No primeiro capítulo, foram avaliados os efeitos da temperatura (40 a 70 °C), frequência (37 e 80 kHz), modo de operação do ultrassom (normal, pulsos e sweep) assim como o efeito da interação entre tais fatores na recuperação dos compostos fenólicos presentes na casca da romã (Punica granatum L.) durante a Extração Assistida por Ultrassom (UAE). No segundo capítulo, foi avaliada a possibilidade de extrair compostos fenólicos combinando as técnicas UAE e Extração com Líquido Pressurizado (PLE), resultando na técnica Extração com Líquido Pressurizado Assistida por Ultrassom (UAPLE). Foi avaliada a influência do solvente (água pura [A], etanol + água 30% [B], 50% [C] e 70% [D] v:v); da temperatura (50 a 100 °C); da potência do ultrassom (0 a 800 W no gerador); do tamanho médio da partícula (0.68 e 1.05 mm) e do número de ciclos (1 a 5) no rendimento de 20 compostos fenólicos presentes nos extratos obtidos das cascas de romã por UAPLE. No terceiro capítulo, foi avaliada a bioatividade dos extratos A, B, C e D produzidos por UAPLE em células leucêmicas THP-1. Na UAE, temperaturas em torno de 50 e 70 °C, frequência de 37 kHz e modos de operação normal e pulsos, foram as condições que forneceram os melhores rendimentos de compostos fenólicos. A 60 °C, 37 kHz e modo contínuo, foram obtidos 43.20 ± 0.50 mg de compostos fenólicos/g de amostra seca (bs), 154.34 ± 16.21 mg de equivalentes de ácido gálico (EAG)/g bs de FT (fenólicos totais) e rendimento global de extrato de 59%. Na UAPLE, os melhores resultados foram obtidos com o solvente de extração água, temperaturas entre 70 e 80 °C e potência do ultrassom intermediária de 480 a 640 W. A extração com ultrassom foi um ciclo mais rápido, tanto com partículas pequenas (0.68 mm) quanto com partículas grandes (1.05 mm). Utilizando partículas grandes, as melhores condições de extração foram obtidas com solvente de extração água, temperatura de 70 °C, potência do ultrassom a 480 W e três ciclos, resultando em 61.72 ± 7.70 mg de compostos fenólicos/g bs. Problemas de obstrução observados com partículas pequenas foram evitados com o uso de partículas grandes, que combinadas com ultrassom, permitiram operação consistente com boa reprodutibilidade interdia (>95%). UAPLE demonstrou ser uma alternativa limpa, eficiente e verde para a extração de compostos fenólicos das cascas de romã. Os resultados do terceiro capítulo mostram que os extratos da casca de romã têm grande potencial terapêutico e que a escolha do solvente determina os efeitos no ciclo celular e na apoptose das células leucêmicas THP-1 Abstract: This thesis is divided in three chapters. In the first chapter, the effects of temperature (40 to 70 °C), frequency (37 and 80 kHz), ultrasound operation mode (normal, pulses and sweep) were evaluated as well as the effect of the interaction between these factors in the recovery of the phenolic compounds present in the peel of pomegranate (Punica granatum L.) during the Ultrasonic Assisted Extraction (UAE). In the second chapter, the possibility of extracting phenolic compounds by combining the UAE and Pressurized Liquid Extraction (PLE) techniques, resulting in the technique of Ultrasonic Pressurized Liquid Extraction (UAPLE) was evaluated. The influence of the solvent (pure water [A], ethanol + water 30% [B], 50% [C] and 70% [D] v:v); temperature (50 to 100 °C); ultrasound power (0 to 800 W in the generator); mean particle size (0.68 and 1.05 mm), and the number of cycles (1 to 5) in the yield of 20 phenolic compounds present in the extracts obtained from the pomegranate peel by UAPLE was evaluated. In the third chapter, the bioactivity of extracts A, B, C and D produced by UAPLE in THP-1 leukemic cells was evaluated. In UAE, temperatures around 50 and 70 °C, 37 kHz frequency, normal and pulses modes of operation were the conditions that provided the best phenolic compounds yields. At 60 °C, 37 kHz and continuous mode, were provided 43.20 ± 0.50 mg of phenolic compounds/g dry sample (bs), 154.34 ± 16.21 mg of gallic acid equivalent (EAG)/g bs of FT (total phenolic compounds) and 59% global yield. In UAPLE, the best results were obtained with the water extraction solvent, temperatures between 70 and 80 °C and intermediate ultrasound power from 480 to 640 W. Ultrasound extraction was one cycle faster with both small particles (0.68 mm) and large particles (1.05 mm). Using large particles, the best extraction conditions were obtained with water extraction solvent, temperature of 70 °C, ultrasound power at 480 W and three cycles, resulting in 61.72 ± 7.70 mg of phenolic compounds/g bs. Continuous obstruction problems observed with small particles were avoided with the use of large particles, which combined with ultrasound, allowed consistent operation with good reproducibility interday (>95%). UAPLE has been shown to be a clean, efficient and green alternative for extracting phenolic compounds from pomegranate peels. The results of the third chapter show that pomegranate peel extracts have great therapeutic potential and that the choice of the solvent determines the effects on the cell cycle and apoptosis of THP-1 leukemic cells Mestrado Nutrição Mestra em Ciências da Nutrição e do Esporte e Metabolismo Funcamp 519.292-1 CNPQ