Characterization of native fruits of the amazon region and development of an amperometric biosensor for determination of antioxidant capacity

par Magda Marcia Becker

Thèse de doctorat en Chimie. Biotechnologies

  • Titre traduit

    Caractérisation des fruits autochtones de la région amazonie et developpement d'un biocapteur ampérométrique pour la détermination de la capacité antioxydant


  • Résumé

    La consommation de fruits est encouragée pour leur apport de composés bioactifs naturels. Ce travail a pour objectif de caractériser dix fruits indignes de la région amazonienne. La caractérisation a été effectuée initialement par des analyses bromatologiques, suivies de la détermination des minéraux Ca, Cu, Fe, Li, Mg, Mn, Na et Zn par spectrométrie d'émission optique ˆ plasma couplé par induction (ICP OES). Ensuite, la capacité antioxydante des fruits a été évalué à l'aide de différentes méthodes colorimétriques (DPPH, ABTS et NBT), ainsi que l'activité antiproliférative contre la lignée cellulaire du cancer du colon humain (caco-2). La composition phénolique a été déterminée par chromatographie en phase liquide à ultra haute performance (UHPLC) couplée à la spectrométrie de masse à haute résolution. Considérant les inconvénients des méthodes conventionnelles de détermination de la capacité antioxydante, un biocapteur enzymatique ampérométrique a été mis au point en utilisant comme transducteur un systéme de trois électrodes sérigraphiées sur PVC, contenant du bleu de Prusse (PB) comme médiateur électrochimique. Une capacité antioxydante lipophile élevée a été observée dans les pulpes de biriba et de bacuri, alors les fruits abiu, inaja et monguba présentaient une capacité antioxydante hydrophile importante. L'activité antiproliférative des fruits de biriba, inaja, monguba et pajura a entrainé une inhibition significative de la croissance cellulaire de caco-2. L'analyse chromatographique des extraits de biriba, inaja et monguba, a permis de quantifier respectivement 11, 25 et 21 composés phénoliques dotés d'activités biologiques importantes.


  • Résumé

    Fruit consumption is encouraged for their contribution of natural bioactive compounds. This work aims to characterize ten indigenous fruits of the Amazonian region. Characterization was performed initially by bromatological analyzes, followed by the determination of Ca, Cu, Fe, Li, Mg, Mn, Na and Zn minerals by Inductively Coupled Plasma Optical Emission Spectrometry (ICP OES). Then, the antioxidant capacity of the fruits was evaluated using different colorimetric methods (DPPH, ABTS and NBT), as well as the ant proliferative activity against the human colon cancer cell line (caco-2). The phenolic composition was determined by ultra high performance liquid chromatography (UHPLC) coupled with high-resolution mass spectrometry. Considering the disadvantages of conventional methods of determining antioxidant capacity, an amperometric enzyme biosensor has been developed using as a transducer a system of three screen-printed electrodes on PVC, containing Prussian blue (PB) as electrochemical mediator. A high lipophilic antioxidant capacity was observed in biriba and bacuri pulps, so abiu, inaja and monguba fruit had significant hydrophilic antioxidant capacity. The antiproliferative activity of the fruits of biriba, inaja, monguba and pajura resulted in significant inhibition of caco-2 cell growth. Chromatographic analysis of birib‡, inaj‡ and monguba extracts quantified respectively 11, 25 and 21 phenolic compounds with important biological activities.


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