APLICAÇÕES BIOTECNOLÓGICAS DO BIOCARPO DO BURITI (MAURITIA FLEXUOSA L.F)

Abstract

RESUMO: Introdução: O buriti (Mauritia flexuosa L.f.), uma palmeira nativa das regiões tropicais da América do Sul, possui grande importância ecológica e econômica. O fruto é rico em substâncias bioativas com alto potencial tecnológico e funcional. A polpa contém ácidos oleico, palmítico, linoléico, araquidônico, palmitoleico e esteárico, com destaque para o óleo extraído, rico em ácidos graxos oleico, palmitoleico e tocoferóis. O epicarpo, a camada externa do fruto, atrai pesquisadores devido ao alto conteúdo de compostos bioativos com diversas aplicações biotecnológicas. Estudos têm investigado suas propriedades antioxidantes, anti-inflamatórias e nutritivas, visando desenvolver novos produtos que possam beneficiar a saúde e o bem-estar das pessoas. Objetivo: Investigar a constituição química, o potencial dos compostos bioativos e as aplicações biotecnológicas dos coprodutos do epicarpo do buriti. Metodologia: A pesquisa foi estruturada em cinco etapas e capítulos, no Capítulo 1 foi realizado o processo de obtenção dos coprodutos do epicarpo. No capítulo 2 foi realizada a caracterização e quantificação dos compostos presentes nos coprodutos por CG-EM, no capítulo 3 avaliou-se o efeito dos fitoesteróis e fitoestanóis na prevenção das dislipidemias por meio de evidências experimentais e clínicas, no capítulo 4 foi realizado a obtenção de bioformulações contendo os coprodutos do epicarpo do buriti e por fim no capítulo 5 realizou-se a aplicação experimenal em peixe-zebra para avaliar toxicidade e parâmetros bioquímicos após indução de hiperglicemia. E a avaliação da capacidade antioxidante e citotoxicidade in vitro dos coprodutos. Resultados: Os produtos desta tese encontram-se apresentados em cinco capítulos. O capítulo 1 descreve uma Patente relacionada ao processo de obtenção dos coprodutos do epicarpo, por meio de processos de maceração, saponificação e metilação, foram obtidos um extrato oleoso e uma fração apolar. No capítulo 2 obteve-se um apanhado de dados oriundos da caracterização e quantificação dos compostos presentes nos coprodutos do epicarpo da Mauritia flexuosa por CG-EM. O extrato contém ácidos graxos monoinsaturados e saturados, fitosteróis e tocoferóis e a fração apolar é rica em fitoesteróis, tocoferóis, terpenos e terpenóides. No capítulo 3 traz uma revisão integrativa sobre o efeito dos fitoesteróis e fitoestanóis na prevenção das dislipidemias, no capítulo 4 foi descrito uma patente relacionada à obtenção de bioformulações contendo os coprodutos e por fim no capítulo 5 obteve-se dados, por meio de um estudo experimental com peixe-zebra para avaliar toxicidade e parâmetros bioquímicos após indução de hiperglicemia. E a avaliação da capacidade antioxidante e citotoxicidade in vitro dos coprodutos. Ambos os coprodutos foram analisados quanto à capacidade antioxidante e toxicidade in vivo, definindo as

melhores concentrações para bioformulações. As bioformulações, testadas em peixe- zebra, destacaram-se por suas atividades antioxidantes, hipolipemiantes,

hipoglicemiantes, cardioprotetoras e quimiopreventivas. Conclusão: A pesquisa destacou o grande potencial tecnológico e funcional dos coprodutos extraídos do

epicarpo do buriti. Em cinco capítulos, a investigação revelou descobertas significativas sobre a constituição química e as aplicações biotecnológicas dos compostos bioativos do epicarpo, como ácidos graxos, fitosteróis, tocoferóis, terpenos e terpenóides. Estudos experimentais e clínicos demonstraram os benefícios dos fitoesteróis e fitoestanóis na prevenção de dislipidemias, e as bioformulações desenvolvidas mostraram-se promissoras, com atividades antioxidantes, hipolipemiantes, hipoglicemiantes, cardioprotetoras e quimiopreventivas. A aplicação em peixe-zebra confirmou a segurança e eficácia dos coprodutos, indicando um grande potencial para futuras aplicações biotecnológicas e desenvolvimento de novos produtos, e reforçando a importância ecológica e econômica do buriti.

ABSTRACT: Introduction: The buriti (Mauritia flexuosa L.f.), a palm native to the tropical regions of South America, holds significant ecological and economic importance. The fruit is rich in bioactive substances with high technological and functional potential. The pulp contains oleic, palmitic, linoleic, arachidonic, palmitoleic, and stearic acids, with the extracted oil being particularly rich in oleic, palmitoleic acids, and tocopherols. The epicarp, the outer layer of the fruit, attracts researchers due to its high content of bioactive compounds with various biotechnological applications. Studies have investigated its antioxidant, anti-inflammatory, and nutritional properties, aiming to develop new products that can benefit people's health and well-being. Objective: To investigate the chemical constitution, the potential of bioactive compounds, and the biotechnological applications of the buriti epicarp coproducts. Methodology: The research was structured in five stages and chapters. Chapter 1 focused on the process of obtaining the epicarp coproducts. Chapter 2 involved the characterization and quantification of the compounds present in the coproducts by GC-MS. Chapter 3 evaluated the effect of phytosterols and phytostanols in preventing dyslipidemias through experimental and clinical evidence. Chapter 4 described the development of bioformulations containing the buriti epicarp coproducts. Finally, Chapter 5 involved experimental application in zebrafish to evaluate toxicity and biochemical parameters after hyperglycemia induction, and the in vitro evaluation of antioxidant capacity and cytotoxicity of the coproducts. Results: The thesis is presented in five chapters. Chapter 1 describes a patent related to the process of obtaining the epicarp coproducts through maceration, saponification, and methylation processes, resulting in an oily extract and an apolar fraction. Chapter 2 provides data from the characterization and quantification of the compounds present in the Mauritia flexuosa epicarp coproducts by GC-MS. The

extract contains monounsaturated and saturated fatty acids, phytosterols, and tocopherols, while the apolar fraction is rich in phytosterols, tocopherols, terpenes, and terpenoids. Chapter 3 presents an integrative review on the effect of phytosterols and phytostanols in preventing dyslipidemias. Chapter 4 describes a patent related to the development of bioformulations containing the coproducts. Finally, Chapter 5 provides data from an experimental study with zebrafish to evaluate toxicity and biochemical parameters after hyperglycemia induction, and the in vitro evaluation of antioxidant capacity and cytotoxicity of the coproducts. Both coproducts were analyzed for their antioxidant capacity and in vivo toxicity, defining the best concentrations for bioformulations. The bioformulations tested in zebrafish stood out for their antioxidant, hypolipidemic, hypoglycemic, cardioprotective, and chemopreventive activities. Conclusion: The research highlighted the great technological and functional potential of the coproducts extracted from the buriti epicarp. In five chapters, the investigation revealed significant findings about the chemical constitution and biotechnological applications of the bioactive compounds in the epicarp, such as fatty acids, phytosterols, tocopherols, terpenes, and terpenoids. Experimental and clinical studies demonstrated the benefits of phytosterols and phytostanols in preventing dyslipidemias, and the developed bioformulations proved to be promising, with antioxidant, hypolipidemic, hypoglycemic, cardioprotective, and chemopreventive activities. The application in zebrafish confirmed the safety and efficacy of the coproducts, indicating a great potential for future biotechnological applications and the development of new products, reinforcing the ecological and economic importance of buriti.