Identificação da fração dos permeados com maior bioatividade, aplicando a análise

Quando a magnitude das variações é pequena, por vezes torna-se pouco percetível a variação dos dados, neste sentido é útil a utilização do PCA que vai permitir a análise estatística da relação entre os diferentes permeados. Os dados obtidos das quantificações das frações dos permeados e das amostras das alimentações foram analisados utilizando uma análise estatística por componentes principais (PCA). Esta análise será útil para explicar a variância das quantificações nas diferentes frações dos permeados e das amostras da alimentação.

A análise de componentes principais (PCA) realizada neste estudo permitiu relacionar todos os dados obtidos sobre as variáveis: capacidade antioxidante (método de DPPH), o doseamento em FT, proteínas (Pt) e hidratos de carbono (HC) nas diferentes frações de permeados: AC20_1, AC20_2, AC20_3, AC22_1, AC22_2, AC22_3, AC25_1, AC25_2, AC25_3, AC28_1, AC28_2, AC28_3, AC35_1, AC35_2, AC35_3 e nas amostras da alimentação: AC20_A, AC22_A, AC25_A, AC28_A e AC35_A.

Com o PCA foi possível extrair duas componentes principais, PCM_1 e PCM_2, que relacionam os doseamentos efetuados para caraterizar as frações resultantes dos diferentes ensaios de permeação e das amostras da alimentação. A PCM_1 extraída explicou 88.78 % da variância das variáveis e a PCM_2 apenas explicou 6.98 % da variância das variáveis, no entanto ambos os componentes principais explicam quase a totalidade da variância dos dados.

Tabela 3.13. PCA – Contribuições das variáveis FT, hidratos de carbono, proteínas e atividade antioxidante (DPPH) para as frações dos permeados e amostras da alimentação, para PCM_1 e PCM_2.

PCM_1 PCM_2

FT (µg GAE / µL) 0.984 -0.096

DPPH (%) 0.888 0.458

Proteína (mg / mL) 0.956 -0.218

Hidrato de carbono (mg /mL) 0.939 -0.111

A Tabela 3.13 representa a matriz dos componentes que corresponde à correlação das variáveis com os componentes principais estimados. Através da análise da Tabela 3.13 e da Figura 3.32 que representa a projeção das variáveis relativamente às componentes principais, determinou- se que a PCM_2 aparentemente representa a variação positiva da variável atividade antioxidante – DPPH, enquanto a PCM_1 representa a conjugação de todas as variáveis analisadas nas frações dos permeados e nas amostras da alimentação.

Figura 3.26. Distribuição das variáveis em estudo para as frações dos permeados e das amostras da alimentação relativamente às variáveis extraídas através do PCA (PCM_1 e PCM_2): FT – fenóis totais (µg GAE/µL); HC – hidratos de carbono (mg Glucose/mL); Pt – Proteínas (mg BSA/mL); DPPH – atividade antioxidante pelo método DPPH (%).

Com base na Figura 3.27 foi possível verificar como as frações resultantes das permeações e das amostras da alimentação se orientam e agrupam em relação aos componentes principais PCM_1 e PCM_2.

Figura 3.27. Frações dos permeados e das alimentações do posicionados em relação das variáveis PCM_1 e PCM_2.

As amostras das alimentações (AC20_A, AC22_A, AC25_A, AC28_A e AC35_A) agrupam-se no grupo, A_A, como se pode verificar na Figura 3.27, pois apresentaram características

FP_2

A_A FP_1

semelhantes com uma contribuição positiva para a PCM_1, e uma contribuição negativa para a PCM_2, com exceção das amostras da alimentação A_Final e AC20_A. Como as amostras da alimentação formam o grupo A_A foi possível justificar a utilização da média dos dados obtidos das amostras da alimentação, visto apresentarem uma variação de variância reduzida, ou seja, as alimentações em cada etapa de permeação apresentam características semelhantes. Analisando as frações resultantes das diferentes permeações, verificou-se que se agrupam em dois grupos. Verificou-se que a maioria das frações dos permeados agrupam-se no grupo FP_1 e exibe uma contribuição positiva para a PCM_2 e uma contribuição negativa para a PCM_1, enquanto o grupo FP_2 (constituídos pelas frações dos permeados AC20_1, AC20_2, AC22_1 e AC22_2) apresenta uma contribuição negativa tanto para a PCM_1 como para a PCM_2. No entanto, uma vez que se pretendia identificar a fração do permeado que apresentava as melhores bioatividades, efetuou-se uma análise por PCA apenas considerando as frações correspondentes aos permeados dos diferentes ensaios sem considerar as alimentações. A análise de componentes principais (PCA) realizada neste estudo permitiu relacionar todos os dados obtidos sobre as variáveis: capacidade antioxidante (método de DPPH), o doseamento em FT, proteínas (Pt) e hidratos de carbono (HC) nas diferentes frações de permeados com as diferentes membranas nas diferentes PTMs: AC20_1, AC20_2, AC20_3, AC22_1, AC22_2, AC22_3, AC25_1, AC25_2, AC25_3, AC28_1, AC28_2, AC28_3, AC35_1, AC35_2 e AC35_3. Com o PCA foi possível extrair duas componentes principais, PCMP_1 e PCMP_2, que relacionam os doseamentos efetuados das frações resultantes dos diferentes ensaios de permeação. Neste caso, a PCMP_1 justificava 84.42 % da variância das variáveis enquanto a PCMP_2 representava 9.82 % da variância das variáveis, assim sendo estas componentes principais explicam quase a totalidade da variância dos dados.

Tabela 3.14. PCA – Contribuições das variáveis FT, hidratos de carbono (HC), proteínas (Pt) e atividade antioxidante (DPPH) para as frações dos permeados, para PCMP_1 e PCMP_2.

PCMP_1 PCMP_2

FT (µg GAE / µL) 0.984 -0.096

DPPH (%) 0.888 0.458

Proteína (mg / mL) 0.956 -0.218

Hidrato de carbono (mg /mL) 0.939 -0.111

Através da análise da Tabela 3.14 e da Figura 3.28, determinou-se que o PCMP_2 aparentemente representa a variável atividade antioxidante – DPPH, enquanto o PCMP_1 representa a conjugação de todas as variáveis analisadas nas frações dos permeados e nas amostras da alimentação.

Figura 3.28. Distribuição das variáveis em estudo para as frações dos permeados relativamente às variáveis extraídas através do PCA (PCMP_1 e PCMP_2): FT – fenóis totais (µg GAE / µL); HC – hidratos de carbono (mg Glucose / mL); Prot – proteínas (mg BSA /mL); DPPH – Atividade antioxidante pelo método DPPH (%).

Com base na Figura 3.29 foi possível verificar como as frações dos permeados das cinco membranas de acetado de celulose às PTMs de 1, 2 e 3 bar se posicionaram relativamente às componentes principais PCMP_1 e PCMP_2.

Figura 3.29. Frações dos permeados do extrato BDP posicionados em relação das variáveis PCMP_1 e PCMP_2.

Também foi possível verificar na Figura 3.29, as frações dos permeados das membranas com MWCO menor (AC20 e AC22) às PTMs de 1 e 2 bar (grupo FP_2), apresentavam uma contribuição negativa para a PCMP_1 e a PCMP_2. Nomeadamente, estas duas membranas

apresentaram um comportamento muito disperso para as frações dos permeados às três PTMs, ou seja, para AC20 e AC22 apenas as frações à pressão de 3 bar apresentaram contribuição positiva para a PCMP_2. As diferentes frações dos permeados das membranas AC25, AC28 apresentaram a tendência de agruparem pela porosidade que cada membrana apresenta, exceto AC35 que a todas as pressões apresentou contribuição negativa de PCMP_2 e contribuição positiva de PCMP_1 (grupo FP_3).

Tendo em conta que a maioria das frações dos permeados à PTM de 3 bar foram as que apresentaram uma contribuição mais elevada para a PCMP_1 que representa a generalidade das variáveis foi possível propor que as frações dos permeados que possuem uma variação positiva de todas as variáveis foram os permeados obtidos à PTM de 3 bar. Em particular, relativamente à atividade antioxidante estas frações tinham sido referidas anteriormente como as que exibiram maiores atividades antioxidantes, por esta razão, realizou-se a análise PCA recorrendo apenas às frações dos permeados à PTM de 3 bar adicionando-se a variável da atividade inibitória da AChE das referidas frações.

A análise de componentes principais (PCA) realizada nesta fase permitiu relacionar todos os dados obtidos sobre as variáveis: capacidade antioxidante (método de DPPH), atividade inibitória da AChE, o doseamento em FT, proteínas (Pt) e hidratos de carbono (HC) nas diferentes frações de permeados à PTM de 3 bar: AC20_3, AC22_3, AC25_3, AC28_3 e AC35_3.

Com o PCA foi possível extrair duas componentes principais, PCMPIII_1 e PCMPIII_2, que relacionam os doseamentos efetuados das frações dos permeados à PTM 3 bar. A PCMPIII_1 explica 64.86 % da variância das variáveis enquanto a PCMPIII_2 explica 21.98 % da variância das variáveis. Estes componentes principais explicariam quase a totalidade da variância dos dados.

Tabela 3.15. PCA – Contribuições das variáveis FT, hidratos de carbono, proteínas, atividade antioxidante (DPPH) e atividade inibitória da AChE para as frações dos permeados à PTM de 3 bar, para PCMPIII_1 e PCMPIII_2. PCMPIII_1 PCMPIII_2 FT (µg GAE / µL) 0.907 -0.242 DPPH (%) -0.485 0.863 Proteína (mg / mL) 0.954 0.301 Hidrato de carbono (mg / mL) 0.851 0.451 AChE (%) 0.743 -0.043

Pela interpretação da Tabela 3.15 e da Figura 3.30, determinou-se que o PCMPIII_1 aparentemente representa a relação da variável atividade inibitória da AChE com a composição em FT, proteínas, hidratos de carbono, enquanto a PCMPIII_2 representa maioritariamente a variável atividade antioxidante.

Figura 3.30. Distribuição das variáveis em estudo para as frações dos permeados à PTM de 3 bar relativamente às variáveis extraídas através do PCA (PCMPIII_1 e PCMPIII_2): FT – fenóis totais (µg GAE / µL); HC – hidratos de carbono (mg Glucose / mL); Pt – proteínas (mg BSA /mL); DPPH – Atividade antioxidante pelo método DPPH (%); AChE – Atividade inibitória do enzima AChE (%).

Com base na Figura 3.30 foi possível observar como as frações dos permeados das cinco membranas de acetado de celulose à PTM de 3 bar se posicionam relativamente às componentes principais PCMPIII_1 e PCMPIII_2.

Figura 3.31. Frações dos permeados à PTM de 3 bar do extrato BDP posicionados em relação das variáveis PCMPIII_1 e PCMPIII_2.

Através da análise do posicionamento das diferentes frações dos permeados à PTM de 3 bar (Figura 3.31) foi possível verificar que a fração AC20_3 apresentou uma contribuição negativa para a PCMPIII_1 e nula para a PCMPIII_2, enquanto as frações AC28_3 e AC25_3 têm uma contribuição positiva para a PCMPIII_1 e negativa para PCMPIII_2.

A fração AC22_3 apresentou uma contribuição negativa para a PCMPIII_1 e uma contribuição positiva para a PCMPIII_2, assim foi possível correlacionar que esta fração apresenta menor quantidade de FT, proteínas e hidratos de carbono e menor atividade inibitória sobre a AChE, mas apresenta uma maior atividade antioxidante.

No entanto, a fração AC35_3 apresentou melhor contribuição para a PCMPIII_1 e PCMPIII_2. Este permeado possui a variação mais elevada para os PC, ou seja, foi a fração com a atividade antioxidante e a atividade inibitória da AChE mais elevada, em suma, a que apresenta melhor bioatividade. Não tendo sido esta fração a que apresentou maiores concentrações de CFs este fato poderá ser atribuído à identidade dos CBs presentes neste permeado, nesse sentido foi efetuada a análise dos compostos presentes nas frações permeadas à PTM de 3 bar por HPLC- DAD e feita uma tentativa de identificação de compostos presentes por espectrometria de massa de elevada resolução.

3.3.6. Análise dos compostos identificados por HPLC-DAD permeados á PTM 3 bar e da