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https://repositorio.unipampa.edu.br/jspui/handle/riu/5653
Tipo: | Tese |
Título: | Impactos celulares de aditivos de aroma e sabor: abordagens in sílico in vitro com enfoque imunotoxicológico |
Título(s) alternativo(s): | Cellular impacts of flavor and flavor additives: in vitro silico approaches with an immunotoxicological focus |
Autor(es): | Zuravski, Luísa |
Primeiro Orientador: | Manfredini, Vanusa |
Coorientador: | Oliveira, Luís Flávio Souza de |
Resumo: | O aumento da produção de alimentos processados e de conveniência tornou o emprego de Aditivos alimentares essencial na tecnologia de alimentos. Entre os aditivos, os aromatizantes conferem aroma e sabor, e estão diretamente associados ao prazer de comer e beber. No entanto, existe uma carência de estudos que mensurem os efeitos relacionados ao emprego desses aditivos na indústria alimentícia. Neste contexto, o objetivo principal deste trabalho foi avaliar os efeitos dos aromatizantes sintéticos γ-hexalactona e álcool furfuril, e aroma natural de alecrim, através de abordagens in silico e in vitro. A análise in silico foi realizada através de plataformas online e consistiu na análise estrutural comparativa com moléculas ou fragmentos estruturalmente relacionados presentes em bancos de dados. Para a avaliação in vitro, inicialmente foram selecionadas as concentrações testes através de triagem de citotoxicidade em cultura de linfócitos ou a partir de estudos prévios. Os resultados da análise computacional apontaram potencial mutagênico para o γ-hexalactona e carcinogênico para ambos os aromatizantes sintéticos. Entretanto, o primeiro não foi confirmado através do teste de frequência de micronúcleos, provavelmente devido à análise preditiva ser baseada em resultados de teste Ames. Por outro lado, o potencial carcinogênico do γ-hexalactona e do álcool furfuril, apontado pelas plataformas PreADMET e ProTox, respectivamente, pode estar relacionado ao dano de DNA observado na maior concentração não citotóxica de γ-hexalactona avaliada (5,15 μM) e a partir de 25 μg/mL de álcool furfuril. Esse dano pode ser devido ao status pró-oxidante do γ-hexalactona, que pode contribuir para o início e propagação de reações com biomoléculas. Em relação ao mecanismo envolvido no dano ao DNA de linfócitos expostos ao álcool furfuril provavelmente esteja associado à ação de sulfotransferases e formação de 2- sulfoximetilfurano que ao reagir com a molécula de DNA forma aductos. O γ-hexalactona também demonstrou potencial imunomodulatório in vitro, ao interferir na secreção/liberação de citocinas, promovido pela ativação das células NK conforme estudo prévio com γ dodecalactona. Adicionalmente, o álcool furfuril induziu cariopicnose que, provavelmente e de acordo com as plataformas computacionais empregadas, seja devido à regulação negativa de genes que atuam na arquitetura cromossômica. O aroma natural de alecrim demonstro potencial citotóxico concentração-dependente com redução das subpopulações linfocitárias e todas as concentrações analisadas. Ainda, em 24 h de intervenção experimental, 25 μg/mL de alecrim causaram dano ao DNA 35 vezes superior ao controle negativo. Além disso, concentrações variando de 1 a 50 μg/mL causaram instabilidade cromossomal e interferiram na velocidade de divisão celular. Em contrapartida, o extrato de alecrim foi efetivo na manutenção das espécies reativas aos níveis do controle e inibição da peroxidação lipídica, devido ao seu poder antioxidante. Assim, o conjunto de resultados sugere que o alecrim pode atuar como agente citotóxico e/ou antiproliferativo, corroborado pela indução de instabilidade genômica e interferência no processo regular de divisão celular, respectivamente. Diante do exposto, percebe-se que os aromatizantes sintéticos γ-hexalactona e álcool furfuril, assim como o aroma natural de alecrim podem ser potencialmente imunotóxicos e ou imunomoduladores. |
Abstract: | The increase in processed and convenience food production has made the use of food additivesan important practice in food technology. The flavorings impart aroma and flavor and are associated with the pleasure of eating and drinking. However, there is a lack of studies that measure the effects related to the use of these additives in the food industry. In this context, the main objective of this work was to evaluate the effects of synthetic flavors, γ-hexalactone and furfuryl alcohol, and the natural aroma of rosemary, through in silico and in vitro approaches. In silico tests was performed through online platforms and consisted of comparative structural analysis with structurally related substances or fragments present in databases. For the in vitro evaluation, the test concentrations were initially selected by cytotoxicity screening in lymphocyte culture or according to previous studies. The results of the computational analysis indicate mutagenic potential for γ-hexalactone and carcinogenic for both synthetic flavorings. Nevertheless, the first was not confirmed by the micronucleus frequency test, probably because the predictive analysis was based on Ames test results. On the other hand, the carcinogenic potential of γ-hexalactone and furfuryl alcohol, indicated by the PreADMET and ProTox platforms, respectively, may be related to DNA damage in the highest non-cytotoxic concentration of γ-hexalactone evaluated (5.15 μM) and from 25 μg/mL furfuryl alcohol. This damage may be due to the pro-oxidant status of γ-hexalactone, which may contribute to the initiation and propagation of reactions with biomolecules. Regarding the mechanism involved in the DNA damage of lymphocytes exposed to furfuryl alcohol, it is probably associated with the action of sulfotransferases and formation of 2-sulfoxymethylfuran which upon reacting with the DNA molecule forms adducts. The γ-hexalactone also demonstrated immunomodulatory potential in vitro by interfering with cytokine secretion/release, promoted by NK cell activation as previously studied with γ-dodecalactone. Additionally, furfuryl alcohol induced karyopyknosis which, probably and according to the computational platforms employed, is due to the down regulation of genes that act on the chromosomal architecture. Rosemary's natural aroma demonstrated concentration-dependent cytotoxic potential reducing lymphocyte subpopulations at all concentrations analyzed. Also, within 24 h of experimental intervention, 25 μg/mL rosemary caused DNA damage 35 times higher than the negative control. In addition, concentrations ranging from 1 to 50 μg/mL caused chromosomal instability and interfered with the rate of cell division. In contrast, Rosemary extract was effective in maintaining reactive species at levels of control and inhibition of lipid peroxidation, due to its antioxidant power. Thus, the results suggest that rosemary may act as a cytotoxic and/or antiproliferative agent, corroborated by the induction of genomic instability and interference in the regular process of cell division, respectively. Given the above, it is understood that synthetic flavors γ-hexalactone and furfuryl alcohol, as well as the Rosemary natural aroma may be potentially immunotoxic and or immunomodulatory. |
Palavras-chave: | Aromatizante Linfócitos In silico In vitro Flavoring Lymphocytes |
CNPq: | CNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS |
Idioma: | por |
País: | Brasil |
Editor: | Universidade Federal do Pampa |
Sigla da Instituição: | UNIPAMPA |
Campus: | Campus Uruguaiana |
Curso: | Doutorado em Bioquímica |
Citação: | ZURAVSKI, Luísa. Impactos celulares de aditivos de aroma e sabor: abordagens in sílico in vitro com enfoque imunotoxicológico. 59 p. Tese (Doutorado em Bioquímica) - Universidade Federal do Pampa, Uruguaiana, 2019. |
Tipo de Acesso: | Acesso Aberto |
URI: | http://dspace.unipampa.edu.br:8080/jspui/handle/riu/5653 |
Data do documento: | 2019 |
Aparece nas coleções: | Doutorado em Bioquimica |
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