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http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/64668
Type: | Dissertação |
Title: | Determinação de biomarcadores associados ao amargor e avaliação da atividade citotóxica de infusões de Ilex paraguariensis |
Title in English: | Determination of biomarkers associated with bitterness and evaluation of cytotoxic activity of Ilex paraguariensis infusions |
Authors: | Nobre, Nandressa Felipe |
Advisor: | Zocolo, Guilherme Julião |
Co-advisor: | Matos, Wladiana Oliveira |
Keywords: | Ilex paraguariensis;Metabolômica;Amargor;Análise Multivariada |
Issue Date: | 2022 |
Citation: | NOBRE, Nandressa Felipe. Determinação de biomarcadores associados ao amargor e avaliação da atividade citotóxica de infusões de Ilex paraguariensis. 2022. 97 f. Dissertação (Mestrado em Química) - Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2022. |
Abstract in Brazilian Portuguese: | A Ilex paraguariensis (erva-mate) é uma planta amplamente consumida e possui uma diversidade interessante de metabólitos secundários, sendo esses, responsáveis por propriedades sensoriais e biológicas da planta. Nesse contexto, a prospecção de metabólitos secundários de interesse, tem na abordagem metabolômica uma ferramenta avançada, apresentando como vantagens a rapidez e a acurácia em relação ao mapeamento químico de um organismo ou sistema biológico. A planta possui três níveis de amargor que podem variar no intervalo de alto, médio e suave, entretanto, pouco se sabe sobre quais moléculas podem ser responsáveis por esse efeito. Quanto as atividades biológicas, estudos envolvendo o seu potencial citotóxico ainda não possuem correlações em relação aos respectivos perfis químicos da planta. Nesse estudo, as variações de amargor, associadas as infusões da mistura de folhas e ramos erva-mate, foram avaliadas por meio da determinação do perfil metabólico baseado na aplicação da técnica de UPLC-QTOF-MSE. Foram anotados 15 metabólitos, dentre os quais podemos destacar saponinas, metilxantinas, flavonóides, derivados de ácido caféico e clorogênico, destacando-se o composto sinalpadeído que foi anotado pela primeira vez na Ilex paraguariensis. As informações relativas aos perfis metabólicos foram submetidas a análises multivariadas (PCA, HCA, PLS-DA e OPLS-DA), através das quais foi possível estabelecer tentativamente a correlação entre os perfis químicos com as respectivas características sensoriais, determinado assim os biomarcadores responsáveis pelos diferentes níveis de amargor. A partir da junção dos dados de espectrometria de massas em alta resolução e das análises multivariadas, as matesaponinas foram consideradas os biomarcadores responsáveis pelo amargor da erva-mate. Adicionalmente, os metabólitos sinapaldeído e o ácido tricafeoilquínico caracterizaram as amostras de erva-mate de teor suave, sendo essa a primeira vez que esses compostos são tidos como marcadores da erva-mate suave. Os dados relacionados aos biomarcadores de amargor são de grande importância para os sistemas de melhoramento genético da planta, pois podem direcionar a obtenção de cultivares com grau de amargor adequado ao interesse do mercado. Com relação as atividades biológicas, as infusões das folhas e dos ramos da erva-mate foram estudadas separadamente para comparar qual parte da planta possuía a maior atividade citotóxica. Os ensaios de citotoxicidade foram realizados pelo método do MTT e foram utilizadas seis linhagens de células tumorais e uma não tumoral. Os resultados dos testes mostraram que as infusões das folhas e dos ramos (separadamente) da I. paraguariensis não apresentaram atividade citotóxica contra as linhagens estudadas, sendo assim não foi possível fazer uma correlação entre essa característica e os metabólitos anotados no mate. Esses resultados podem ser consequência do uso de apenas água para o preparo do extrato ou dos tipos de células utilizada no trabalho, pois na literatura há relatos de atividade citotóxica para extratos hidroalcóolicos do mate e para linhagens de células diversas das utilizadas. Por fim, os resultados expostos nesse trabalho podem assistir para a implantação de metodologias de fenotipagem avançada que sejam utilizados como ferramentas modernas empregadas aos sistemas de melhoramento genético da erva-mate, principalmente no que diz respeito ao desenvolvimento de cultivares como características sensoriais específicas exigidas pelo mercado. |
Abstract: | Ilex paraguariensis (yerba mate) is a widely consumed plant and has an interesting diversity of secondary metabolites, which are responsible for the plant's sensory and biological properties. In this context, the prospection of secondary metabolites of interest has an advanced tool in the metabolomics approach, presenting the advantages of speed and accuracy in relation to the chemical mapping of an organism or biological system. The plant has three levels of bitterness that can vary in the range of high, medium and mild, however, little is known about which molecules may be responsible for this effect. As for the biological activities, studies involving its cytotoxic potential still do not have correlations in relation to the respective chemical profiles of the plant. In this study, the variations in bitterness, associated with the infusions of the mixture of leaves and yerba mate branches, were evaluated by determining the metabolic profile based on the application of the UPLC-QTOF-MSE technique. Fifteen metabolites were recorded, among which we can highlight saponins, methylxanthines, flavonoids, caffeic and chlorogenic acid derivatives, highlighting the signalpadehyde compound that was recorded for the first time in Ilex paraguariensis. The information related to the metabolic profiles were submitted to multivariate analyzes (PCA, HCA, PLS-DA and OPLS-DA), through which it was possible to tentatively establish a correlation between the chemical profiles and the respective sensory characteristics, thus determining the biomarkers responsible for the different levels of bitterness. From the combination of high resolution mass spectrometry data and multivariate analyses, matesaponins were considered the biomarkers responsible for the bitterness of yerba mate. Additionally, the metabolites sinapaldehyde and tricaffeoylquinic acid characterized the samples of yerba mate with mild content, which is the first time that these compounds are considered as markers of yerba mate. Data related to bitterness biomarkers are of great importance for plant genetic improvement systems, as they can guide the obtaining of cultivars with a degree of bitterness suitable for the interest of the market. Regarding the biological activities, the infusions of leaves and branches of yerba mate were studied separately to compare which part of the plant had the highest cytotoxic activity. Cytotoxicity assays were performed using the MTT method and six tumor cell lines and one non-tumor cell line were used. The test results showed that the infusions of leaves and branches (separately) of I. paraguariensis did not present cytotoxic activity against the studied strains, so it was not possible to make a correlation between this characteristic and the metabolites noted in mate. These results may be a consequence of the use of only water for the preparation of the extract or of the types of cells used in the work, as in the literature there are reports of cytotoxic activity for hydroalcoholic extracts of mate and for cell lines different from those used. Finally, the results presented in this work can assist in the implementation of advanced phenotyping methodologies that are used as modern tools used in the genetic improvement systems of yerba mate, especially with regard to the development of cultivars with specific sensory characteristics required by the market. |
URI: | http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/64668 |
Appears in Collections: | DQAFQ - Dissertações defendidas na UFC |
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