Author(s):
Lopes, Marina Filipa Paixão Domingos 
Date: 2010
Persistent ID: http://hdl.handle.net/10451/8624
Origin: Repositório da Universidade de Lisboa
Subject(s): Mel; Ácidos orgânicos; Melissopalinologia; Actividade antioxidante; Actividade antimicrobiana; Teses de mestrado - 2010
Description
Tese de mestrado em Bioquímica, apresentada à Universidade de Lisboa, através da Faculdade de Ciências, 2010 O mel tem sido alvo de vários estudos sobre a sua composição e propriedades, indicando que alguns méis de diferentes origens possuem propriedades antimicrombianas e antioxidantes específicas, que variam de acordo com a sua origem floral. Os Açores com a sua flora endémica são propícios para a produção de mel. No entanto, existem poucos estudos que caracterizam os méis açorianos. Deste modo, foram analisadas 27 amostras de mel de diferentes ilhas dos Açores, de Portugal continental, Austrália, Argentina e Nova Zelândia, avaliando-se a sua composição em fenóis totais e avaliando-se a actividade antioxidante através do método de avaliação da capacidade de captação de radicais (DPPH) e do poder antioxidante pela redução de ferro (FRAP). Foram avaliados a actividade da água (aw), pH e cor, e analisados os ácidos orgânicos (fórmico, D-málico, láctico, acético, maleico, cítrico, succínico e fumárico) por cromatografia Liquida de Alta Pressão (HPLC) e o ácido glucónico total (ácido D-glucónico livre e D-glucono-δ-lactona) por um Kit enzimático da Boehringer. Foi ainda avaliada a actividade antimicrobiana contra duas estirpes de Staphylococcus aureus (3DA e 2LaQ) pelo método por difusão em agar ("well-assay test") e realizada a análise polínica através da contagem dos grãos de pólen dos méis por microscopia óptica. Efectuaram-se regressões lineares múltiplas entre a análise polínica e o pH, aw, fenóis e ácidos cítrico e glucónico. De forma a identificar os grupos em cada região relacionados com o conteúdo em ácidos orgânicos e com a sua identificação polínica, foi realizada análise de clusters e de componente principal (PCA). Observou-se que os méis Açorianos possuíam um pH mais baixo (entre 3,4 e 3,5), quando comparados com méis provenientes de outras regiões (entre 4,0 e 4,2). Através da regressão linear multivariada detectaram-se os ácidos orgânicos (láctico, acético, fórmico e D-málico) que mais influenciam os valores de pH (R2 = 0,764). Os méis que apresentaram coloração mais escura foram os da Nova Zelândia, Trás-os-Montes e Serra do Caramulo, sendo os mais claros provenientes da Ilha Terceira, Pico, Algarve e Alentejo. Encontrou-se uma correlação significativa entre a coloração dos méis e o seu conteúdo em fenóis (R2 = 0,500, p <0,001). Observou-se uma variação acentuada da actividade antioxidante nas amostras de mel analisadas, variando entre 4,77x10-4 μeq/mg (Alentejo) e 49,12x10-4 μeq/mg (Trás-os Montes), para o DPPH e entre 62,74 M (Alentejo) e 544,78 M (Serra do Caramulo), para o FRAP. Os méis que apresentaram maior actividade antioxidante foram os méis provenientes de Trás-os Montes e Serra do Caramulo, ambos com pólens dominantes da família Ericaceae (Urze e Azálea), a menor actividade antioxidante foi apresentada pelo mel do Alentejo (monofloral de soagem). Verificou-se uma correlação elevada entre o conteúdo em fenóis e a actividade antioxidante dos méis (R2 = 0,7309, para o DPPH e R2 = 0,7891, para o FRAP), demonstrando assim o papel dos fenóis na actividade antioxidante. Através da análise multivariada, as amostras de Trás-os-Montes, Serra do Caramulo e Nova Zelândia foram agrupadas devido à sua cor, teor em fenóis e actividade antioxidante (FRAP e DPPH). Foram identificados 83 tipos polínicos, nos quais se destacam-se 12 géneros polínicos que aparecem em maior percentagem das amostras analisadas, Pittosporum (Incenso - 94 %), Eucalyptus (89 %), não identificada (83 %), Trifolium (Trevo - 83 %), Castanea (78 %), Rubus (56 %), Poaceae (56 %), Eriobotrya (Nespereira - 50 %), Helianthus (50 %), Ligustrum (44 %), Erica (Urze - 44 %) e Tibouchina (Quaresmeira - 39 %). Observaram-se semelhanças nas espécies polínicas e composição em ácidos orgânicos, entre algumas amostras de mel provenientes da ilha Terceira e da Nova Zelândia. As amostras de mel provenientes da região Norte de Portugal Continental (Trás-os-Montes e Serra do Caramulo) apresentaram valores significativamente mais elevados (p <0,05) de ácido láctico, fumárico e glucónico. Este último pode estar relacionado com a actividade antimicrobiana do mel, devido à acção do glucose oxidase. Dos ácidos orgânicos estudados, os que melhor contribuíram para a caracterização dos méis foram os ácidos cítrico e glucónico, identificando-se respectivamente duas origens botânicas (Pittosporum e Erica). A actividade antimicrobiana detectada nas amostras de mel variou segundo a estirpe de S. aureus estudada. A estirpe de referência (2LaQ)mostrou uma maior sensibilidade às amostras de mel estudadas. Algumas amostras continuaram a apresentar actividade antimicrobiana após diluição a 25% e neutralização do pH. Observaram-se valores elevados de actividade antimicrobiana não peroxidásica (independente do H2O2), na estirpe de referência (2LaQ) em cinco amostras dos Açores (Terceira e São Miguel) e duas do Continente Português (Serra do Caramulo e Trás-os-Montes). Several studies about the composition and properties of honey indicated that honey from different floral sources have specific antimicrobial and antioxidant properties resulting from floral origin. The Azores, with its endemic flora, is a suitable place for honey production, yet few studies are available about Azorean honey characterization. In the present study, 27 samples of honey from different Azorean islands, Portugal mainland, Australia, Argentine and New Zealand were analysed. Total phenol content was measured and antioxidant activity was determined by using the 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl (DPPH•) radical scavenging method and the ferric reducing antioxidant power (FRAP). Water activity (aw), pH and color were also measured. Organic acids (formic, D-malic, lactic, acetic, maleic, citric, succinic and fumaric acids) were analyzed by high performance liquid chromatography (HPLC) and the total D-gluconic acid (free D-gluconic acid and D-glucono-δ-lactone) was determined using Boehringer enzymatic kit. In addition, the antimicrobial activity against two strains of Staphylococcus aureus (3DA e 2LaQ) was measured in an agar diffusion well-assay test and pollinic analysis was performed by pollen identification and count using optic microscopy. Multiple linear regression was performed between pollen analysis and pH, aw, phenol content, citric acid and total gluconic acid. In order to identify patterns in organic acids and pollen content of honey from each region, cluster analysis and principal components analysis (PCA) were made. Azorean honeys had a lower pH (between 3.4 and 3.5) when compared to honey from other regions (ranged from 4.0 and 4.2). This lower pH was influenced by organic acids (lactic, acetic, formic and D-malic acids) specified by multiple linear regression analysis (R2 = 0,764). The darker honeys came from New Zealand and the North of Portugal (Trás-os-Montes and Serra do Caramulo), and the lighter honeys were originated from Azores islands (Terceira and Pico) and the South of Portugal (Algarve and Alentejo). A significant correlation was found between honey colour and total phenol content (R2 = 0,500, p <0,001). A large variation in antioxidant activity was found in honey studied, ranging from 4,77x10-4 μeq/mg (Alentejo) to 49,12x10-4 μeq/mg (Trás-os Montes) in DPPH assay and from 62,74 M (Alentejo) to 544,78 M (Serra do Caramulo) in the FRAP assay. The samples from Trás-os Montes and Serra do Caramulo, with predominant pollen from Ericaceae family (Urze and Azalea), presented the highest antioxidant activity, while the lowest antioxidant activity was found in Alentejo honey (Echium spp. unifloral). A high correlation was found between total phenol content and antioxidant activity (R2 = 0,7309 for the DPPH assay and R2 = 0,7891 for the FRAP assay), indicative of the importance of phenols in the antioxidant activity of honey. Data from multivariate analysis grouped honey samples from Trás-os-Montes, Serra do Caramulo and New Zealand accounting for colour, total phenol content and antioxidant activity (FRAP and DPPH). Eighty-three pollen types were identified and twelve pollen genus were most represented: Pittosporum (Incense - 94 %), Eucalyptus (89 %), not identified (83 %), Trifolium (clover - 83 %), Castanea (78 %), Rubus (56 %), Poaceae (56 %), Eriobotrya (50 %), Helianthus (50 %), Ligustrum (44 %), Erica (44 %) e Tibouchina (39 %). Some samples originated from Terceira Island and New Zealand had identical pollen and organic acid composition. Honey produced in the North of Portugal (Trás-os-Montes e Serra do Caramulo) had a higher content of lactic, fumaric and gluconic acids (p <0,05). The latest may be related with antimicrobial activity of honey, due to the glucose oxidase activity. The organic acids that most contributed to the honey characterization were the citric and gluconic acids and these are related to two botanical origins (Pittosporum e Erica). Antimicrobial activity of different honey samples differed among the two S. aureus strains studied. Reference strain (2LaQ) was more sensitive to antimicrobial activity of honey. Some honey samples maintain antimicrobial activity after 25% dilution and pH neutralization. High values of nonperoxide antimicrobial activity of honey (H2O2 independent) against the reference strain (2LaQ) were found in five samples from the Azores (Terceira and São Miguel) and two samples from Mainland Portugal (Serra do Caramulo and Trás-os-Montes).
