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Tipo: Tese
Título: Caracterização química de resíduos do cultivo de abacaxi e de sementes de guaraná: contribuição para maximizar o aproveitamento de biomassas na agroindústria brasileira
Título em inglês: Chemical characterization of residues from pineapple and guaraná seed cultivation: contribution to maximizing the use of biomass in Brazilian agroindustry
Autor(es): Gondim, Tamyris de Aquino
Orientador: Lopes, Gisele Simone
Palavras-chave em português: Metabolômica;Abacaxi;Guaraná;Cromatografia
Palavras-chave em inglês: Metabolomics;Pineapple;Guarana;Chromatography
CNPq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA
Data do documento: 2024
Citação: GONDIM, Tamyris de Aquino. Caracterização química de resíduos do cultivo de abacaxi e de sementes de guaraná: contribuição para maximizar o aproveitamento de biomassas na agroindústria brasileira. 2024. 141 f. Tese (Doutorado em Química) - Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2024.
Resumo: A necessidade do agronegócio de suprir a crescente demanda por alimento resulta na pressão para aumentar e maximizar sua produtividade paralelo ao desenvolvimento de novos produtos. Nesses aspectos, fatores como a sustentabilidade e a seleção de melhores clones com diferentes finalidades especificas são de grande relevância. A sustentabilidade é um quesito de suma importância, principalmente visando o reaproveitamento das milhões de toneladas de resíduos agroindustriais gerados continuamente durante a produção agrícola. Entretanto, para que os resíduos sejam reaproveitados de maneira eficiente, é imprescindível que sejam determinadas as características químicas e biológicas dos resíduos. Nesse contexto, este trabalho tem como objetivo estabelecer os perfis metabólicos e minerais de folhas de abacaxizeiro (Ananas comosus) de sete variedades comerciais de abacaxi e uma avaliação de citotoxicidade. Os perfis metabólicos das folhas abacaxizeiro foram estabelecidos usando UPLC-QTOF-MSE, onde vinte e oito metabólitos foram anotados. Por outro lado, os minerais foram avaliados através do ICP-OES, onde foi possível a determinação e quantificação de Zn, Cr, Cd, Mn, P e Fe. Na análise quimiométrica concebida por meio da PCA e da HCA, foi possível constatar que as folhas de abacaxizeiro possuem semelhanças e diferenças em relação a sua composição química. Os extratos hidroetanólicos das folhas de abacaxizeiro avaliados apresentaram baixos níveis de citotoxicidade. Esse fato aliado a composição química que foi determinada pode corroborar para a prospecção de novos usos e aplicações desse coproduto em diferentes tipos de indústrias, como farmacológica, cosmética e alimentícia. Além dos abacaxizeiros, estudaram-se as sementes de diferentes clones de guaraná (Paullinia cupana) atribuídos a elevados teores de cafeína em sua composição. Sendo assim, foram avaliadas as sementes de cinquenta e seis clones de guaranazeiro distintos. Com isso, o perfil metabolômico das sementes de guaraná foi traçado através do UPLC-QTOF-MSE, o qual levou à anotação de dezenove metabólitos especializados. Além disso, também foi utilizada metabolômica direcionada, levando à identificação e quantificação de metabólitos por RMN. Também foi concebida uma análise multivariada, elucidando as semelhanças e diferenças entre as sementes de guaraná avaliadas, principalmente no que diz respeito aos níveis de concentração dos metabólitos. Assim, conclui-se que avaliar e determinar as especificidades metabólicas de diferentes clones de guaraná permite sua aplicação no desenvolvimento de produtos com diferentes teores de metabólitos específicos, como a cafeína. Isso pode atender a diferentes propósitos na indústria alimentícia, como por exemplo o desenvolvimento de produtos com baixo ou alto teor de cafeína. De modo geral, podemos verificar que as folhas de abacaxizeiro e as sementes de guaraná podem se estabelecer, respectivamente como coproduto e um produto de interesse agroindustrial, seja como uma fonte de compostos bioativos ou no desenvolvimento de novos produtos alimentícios.
Abstract: The need for agribusiness to meet the growing demand for food results in pressure to increase and maximize its productivity alongside the development of new products. In these aspects, factors such as sustainability and the selection of the best clones with different specific purposes are of great relevance. Sustainability is an extremely important issue, mainly aimed at reusing the millions of tons of agro-industrial waste generated continuously during agricultural production. However, for waste to be reused efficiently, it is essential that the chemical and biological characteristics of the waste are determined. In this context, this work aims to establish the metabolic and mineral profiles of pineapple leaves (Ananas comosus) of seven commercial pineapple varieties and an assessment of cytotoxicity. The metabolic profiles of pineapple leaves were established using UPLC-QTOF-MSE, where twenty-eight metabolites were noted. On the other hand, the minerals were evaluated using ICP-OES, where it was possible to determine and quantify Zn, Cr, Cd, Mn, P and Fe. In the chemometric analysis designed using PCA and HCA, it was possible to verify that Pineapple leaves have similarities and differences in relation to their chemical composition. The hydroethanolic extracts of pineapple leaves evaluated showed low levels of cytotoxicity. This fact combined with the chemical composition that was determined can support the prospect of new uses and applications of this co-product in different types of industries, such as pharmacology, cosmetics and food. In addition, seeds of different clones of guaraná (Paullinia cupana) were studied, attributed to high levels of caffeine in their composition. Therefore, the seeds of fifty-six different guarana clones were evaluated. With this, the metabolomic profile of guaraná seeds was traced through UPLC-QTOF-MSE, which led to the annotation of nineteen specialized metabolites. Furthermore, targeted metabolomics was also used, leading to the identification and quantification of metabolites by NMR. A multivariate analysis was also designed, elucidating the similarities and differences between the guaraná seeds evaluated, mainly with regard to the concentration levels of the metabolites. Thus, it is concluded that evaluating and determining the metabolic specificities of different guaraná clones allows their application in the development of products with different levels of specific metabolites, such as caffeine. This can serve different purposes in the food industry, such as the development of products with low or high caffeine content. In general, we can verify that pineapple leaves and guaraná seeds can be established, respectively, as a co-product and a product of agro-industrial interest, either as a source of bioactive compounds or in the development of new food products.
URI: http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/77776
ORCID do(s) Autor(es): https://orcid.org/0000-0001-5340-7400
Currículo Lattes do(s) Autor(es): http://lattes.cnpq.br/0865414149289735
ORCID do Orientador: https://orcid.org/0000-0002-9495-1207
Currículo Lattes do Orientador: http://lattes.cnpq.br/6200117801415886
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
Aparece nas coleções:DQAFQ - Teses defendidas na UFC

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