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Authors
Advisor(s)
Abstract(s)
Vitamin E, an essential fat-soluble vitamin, is well known for its antioxidant properties,
ability to regulate cholesterol levels, among other benefits; Its consumption strengthens the
immune system, prevents chronic diseases such as Alzheimer's, and reduces oxidative and
inflammatory stress. It is composed of a group of molecules called tocopherols, classified into
four isoforms: α-tocopherol, β-tocopherol, γ-tocopherol, and δ-tocopherol, responsible for its
various biological activities. It can be found in several dry fruits such as almonds, hazelnuts,
peanuts, and pistachios, with walnuts (Juglans regia L.) being one of them, produced in large
quantities in Portugal. Vitamin E can be obtained from by-products of the nut industry,
promoting the reuse of these matrices to obtain molecules with high added value. However, the
extraction of this vitamin can be challenging due to its fragility, making it prone to degradation
during the extraction process. Therefore, the present study aims to optimize tocopherol
extraction from walnuts using conventional and emerging techniques, as well as to evaluate the
obtained extracts from a bioactive perspective. Four different extraction methods, including
conventional solvent extraction, soxhlet extraction, microwave-assisted extraction, and
ultrasound-assisted extraction, were optimized demonstrating that γ-tocopherol is the most
abundant isoform, followed by δ-tocopherol, β-tocopherol and α-tocopherol. The microwave-
assisted extraction method stands out as a promising approach for tocopherol extraction from
walnuts. It showed the highest efficiency in terms of both tocopherol content
1.060±0.007mg/100g (dry weight) and a quenching radical activity of 0.190±0.04mg/mL using
the 2,2-diphenil-1-picrylhydrazil and 2.87±0.03mg/mL for the reducing power. Regarding the
antimicrobial potential, UAE stands out in the inhibition of A. fumigatus in a concentration
comparable with the one of the positive control ketoconazole. Furthermore, the microwave
technique is more environmentally friendly and economical, requiring less solvent and shorter
extraction times.
A vitamina E, é uma vitamina essencial lipossolúvel, bem conhecida pelas propriedades antioxidantes, capacidade de regular os níveis de colesterol, entre outros benefícios; o seu consumo fortalece o sistema imunitário, previne doenças crónicas como o Alzheimer e reduz o estresse oxidativo e inflamação. É composta por um grupo de moléculas chamadas tocoferóis, classificadas em quatro isoformas: α-tocoferol, β-tocoferol, γ-tocoferol e δ-tocoferol, que lhe conferem as suas propriedades biológicas. Pode ser encontrada em vários frutos secos, como amêndoas, avelãs, amendoins e pistachos, sendo as nozes (Juglans regia L.) um deles, produzidas em grande quantidade em Portugal. A vitamina E pode também ser obtida a partir de subprodutos da indústria de frutos secos, promovendo a reutilização dessas matrizes para obter moléculas de valor acrescentado a partir de resíduos. No entanto, a extração pode ser desafiadora devido à sua fragilidade, tornando-a propensa à degradação durante o processo de extração. O presente estudo tem como objetivo otimizar a extração de tocoferol de nozes usando técnicas convencionais e emergentes, bem como avaliar os extratos obtidos do ponto de vista bioativo. Quatro métodos diferentes de extração, incluindo extração convencional por solvente, extração soxhlet, extração assistida por micro-ondas e extração assistida por ultrassom, foram otimizados, demonstrando que o γ-tocoferol é a isoforma mais abundante, seguido pelo δ- tocoferol, β-tocoferol e α-tocoferol. O método de extração assistido por micro-ondas destaca- se como o melhor para a obtenção de tocoferol a partir de nozes. Mostrou a maior eficiência em termos do conteúdo de tocoferol 1,060 ±0,007mg/100g (peso seco) bem como da atividade sequestradora de radicais de 0,190±0,04mg/mL usando o ensaio de 2,2-difenil-1-picril- hidrazilo e 2,87 ±0,03mg/mL para o poder redutor. Quanto ao potencial antimicrobiano, UAE destaca-se na inibição de A. fumigatus numa concentração comparável à do controlo positivo Ketoconazole. Além disso, a técnica de micro-ondas é mais amiga do ambiente e económica, exigindo menos solvente e tempos de extração mais curtos.
A vitamina E, é uma vitamina essencial lipossolúvel, bem conhecida pelas propriedades antioxidantes, capacidade de regular os níveis de colesterol, entre outros benefícios; o seu consumo fortalece o sistema imunitário, previne doenças crónicas como o Alzheimer e reduz o estresse oxidativo e inflamação. É composta por um grupo de moléculas chamadas tocoferóis, classificadas em quatro isoformas: α-tocoferol, β-tocoferol, γ-tocoferol e δ-tocoferol, que lhe conferem as suas propriedades biológicas. Pode ser encontrada em vários frutos secos, como amêndoas, avelãs, amendoins e pistachos, sendo as nozes (Juglans regia L.) um deles, produzidas em grande quantidade em Portugal. A vitamina E pode também ser obtida a partir de subprodutos da indústria de frutos secos, promovendo a reutilização dessas matrizes para obter moléculas de valor acrescentado a partir de resíduos. No entanto, a extração pode ser desafiadora devido à sua fragilidade, tornando-a propensa à degradação durante o processo de extração. O presente estudo tem como objetivo otimizar a extração de tocoferol de nozes usando técnicas convencionais e emergentes, bem como avaliar os extratos obtidos do ponto de vista bioativo. Quatro métodos diferentes de extração, incluindo extração convencional por solvente, extração soxhlet, extração assistida por micro-ondas e extração assistida por ultrassom, foram otimizados, demonstrando que o γ-tocoferol é a isoforma mais abundante, seguido pelo δ- tocoferol, β-tocoferol e α-tocoferol. O método de extração assistido por micro-ondas destaca- se como o melhor para a obtenção de tocoferol a partir de nozes. Mostrou a maior eficiência em termos do conteúdo de tocoferol 1,060 ±0,007mg/100g (peso seco) bem como da atividade sequestradora de radicais de 0,190±0,04mg/mL usando o ensaio de 2,2-difenil-1-picril- hidrazilo e 2,87 ±0,03mg/mL para o poder redutor. Quanto ao potencial antimicrobiano, UAE destaca-se na inibição de A. fumigatus numa concentração comparável à do controlo positivo Ketoconazole. Além disso, a técnica de micro-ondas é mais amiga do ambiente e económica, exigindo menos solvente e tempos de extração mais curtos.
Description
Double degree master's programme with Université Libre de Tunis
Keywords
Vitamin E Tocopherols Antioxidant Antimicrobial Dry fruits Walnuts