Resíduo agroindustrial de Agave sisalana como um inovador insumo cosmético antioxidante: avaliação in vitro e in vivo

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2022
Autor(a) principal: Barreto, Stella Maria Andrade Gomes
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Tese
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Federal do Rio Grande do Norte
Brasil
UFRN
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIAS FARMACÊUTICAS
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Link de acesso: https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/52219
Resumo: Agave sisalana (sisal) is a plant extensively cultivated in the northeast region to obtain a hard fiber used to produce string and rope. However, only a small portion of the gross weight of sisal leaves is used, and the rest is discarded as residue. This residue has metabolites with potential antioxidant activity in its chemical constitution. In view of this, the objective of this work was, from the residue of A. sisalana, to obtain and characterize a hydroethanolic and a purified absorption, to evaluate the antioxidant potential in vitro and in vivo and to develop a nanoemulsion for carrier fractions to be applied as a cosmetic product antioxidant. From the residue, a recipe rich in polysaccharides (FRE) were received and, from the FRE, another recipe was through ultrafiltration dialysis (FREP). The qualitative composition was evaluated using liquid chromatography coupled to mass spectrometry (LC-MS). Both fractions were evaluated for their antioxidant activity in vitro, using different spectrophotometric techniques, culture medium and in vivo, using the Caenorhabditis elegans model. Furthermore, an experimental factorial design (2³+3PC) was designed to obtain a nanoemulsified system and its stability evaluated. FRE and FREP are mainly composed of terpenoids and O-glycosylated metabolites. FRE showed greater ability to directly inhibit DPPH and ABTS radicals, while FREP showed greater metal chelating activity (Cu2+ and Fe2+). The two fractions promote a protective effect against oxidative stress in 3T3 cells. In C. elegans models, FRE and FREP promoted intracellular reduction of ROS and increased survival representation. The expression of gst-4:GFP was positive for FRE whereas, for FREP, a reduction in expression was observed. The nanoemulsion consisting of 20% oil phase, 5% surfactants and 75% aqueous phase was considered stable for 90 days at different temperatures. The use of sisal residue as a new antioxidant input for the cosmetic industry can bring environmental benefits and contribute to the socioeconomic development of the region.
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From the residue, a recipe rich in polysaccharides (FRE) were received and, from the FRE, another recipe was through ultrafiltration dialysis (FREP). The qualitative composition was evaluated using liquid chromatography coupled to mass spectrometry (LC-MS). Both fractions were evaluated for their antioxidant activity in vitro, using different spectrophotometric techniques, culture medium and in vivo, using the Caenorhabditis elegans model. Furthermore, an experimental factorial design (2³+3PC) was designed to obtain a nanoemulsified system and its stability evaluated. FRE and FREP are mainly composed of terpenoids and O-glycosylated metabolites. FRE showed greater ability to directly inhibit DPPH and ABTS radicals, while FREP showed greater metal chelating activity (Cu2+ and Fe2+). The two fractions promote a protective effect against oxidative stress in 3T3 cells. In C. elegans models, FRE and FREP promoted intracellular reduction of ROS and increased survival representation. The expression of gst-4:GFP was positive for FRE whereas, for FREP, a reduction in expression was observed. The nanoemulsion consisting of 20% oil phase, 5% surfactants and 75% aqueous phase was considered stable for 90 days at different temperatures. The use of sisal residue as a new antioxidant input for the cosmetic industry can bring environmental benefits and contribute to the socioeconomic development of the region.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESAgave sisalana (sisal) é uma planta extensamente cultivada na região nordeste com o intuito de se obter uma fibra dura utilizada para produção de fios e cordas. No entanto, apenas uma pequena porção do peso bruto das folhas do sisal é aproveitada, sendo o restante descartado como resíduo. Esse subproduto apresenta em sua constituição química metabólitos com potencial atividade antioxidante. Diante disto, o objetivo desse trabalho foi, a partir do resíduo de A. sisalana, obter e caracterizar uma fração hidroetanólica e outra purificada, avaliar o potencial antioxidante in vitro e in vivo e desenvolver uma nanoemulsão para veicularas frações para aplicação como um produto cosmético antioxidante. A partir do resíduo, foi obtida uma fração rica em polissacarídeos (FRE) e, a partir da FRE, outra fração foi por meio de diálise por ultrafiltração (FREP). A composição qualitativa foi avaliada por meio de cromatografia líquida acoplada a espectrometria de massas (LC-MS). Ambas as frações foram avaliadas quanto à sua atividade antioxidante in vitro, utilizando diferentes técnicas espectrofotométricas, meio de cultura e, ainda, in vivo, utilizando o modelo Caenorhabditis elegans. Além disso, um planejamento experimental fatorial (2³+3PC) foi delineado para se obter um sistema nanoemulsionado e sua estabilidade avaliada. FRE e FREP são constituídos majoritariamente por terpenóides e metabólitos Oglicosilados. FRE apresentou maior capacidade de inibir diretamente os radicais DPPH e ABTS, enquanto FREP demonstrou maior atividade quelante de metais (Cu2+ e Fe2+). As duas frações promoveram efeito protetor contra estresse oxidativo em células de linhagem 3T3. Em modelos C. elegans, FRE e FREP promoveram redução intracelular de EROs e aumentaram a fração de sobrevivência. A expressão de gst4:GFP foi positiva para FRE enquanto que, para FREP, uma redução na expressão foi observada. A nanoemulsão constituida de 20% de fase oleosa, 5% de tensoativos e 75% de fase aquosa foi considerada estável por 90 dias, em diferentes temperaturas. A utilização do resíduo do sisal como um novo insumo antioxidante para indústria cosmética pode trazer benefícios ambientais e contribuir com o desenvolvimento socioeconômico da região.Universidade Federal do Rio Grande do NorteBrasilUFRNPROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIAS FARMACÊUTICASFerrari, Márciohttps://orcid.org/0000-0001-7830-626Xhttp://lattes.cnpq.br/2234955265649411https://orcid.org/0000-0002-2425-7586http://lattes.cnpq.br/5782539548696465Giordani, Raquel Brandthttp://lattes.cnpq.br/5032750980466610Lima, Adley Antonini Neves dehttps://orcid.org/0000-0002-3798-3915http://lattes.cnpq.br/4061809277935577Damasceno, Gabriel Azevedo de BritoTavares, Josean FechineIsaac, Vera Lucia BorgesBarreto, Stella Maria Andrade Gomes2023-04-20T19:18:16Z2023-04-20T19:18:16Z2022-12-20info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfBARRETO, Stella Maria Andrade Gomes. Resíduo agroindustrial de Agave sisalana como um inovador insumo cosmético antioxidante: avaliação in vitro e in vivo. Orientador: Márcio Ferrari. 2022. 158f. Tese (Doutorado em Ciências Farmacêuticas) - Centro de Ciências da Saúde, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2022.https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/52219info:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da UFRNinstname:Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)instacron:UFRN2023-04-20T19:18:55Zoai:repositorio.ufrn.br:123456789/52219Repositório InstitucionalPUBhttp://repositorio.ufrn.br/oai/repositorio@bczm.ufrn.bropendoar:2023-04-20T19:18:55Repositório Institucional da UFRN - Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)false
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