Advances in the biosynthesis and application of bixin / 生物工程学报

Since synthetic pigments are potentially harmful to human health, natural ones such as bixin, one of the carotenoids, are favored. As the second widely used natural pigment in the world, there is significant interest in the biosynthetic pathway of bixin which has not been fully elucidated. This review summarizes the chemical properties, extraction methods, biosynthetic pathway and application of bixin. In addition, we compared the difference between traditional extraction methods and new extraction techniques. Moreover, we described the genes involved in the biosynthetic pathway of bixin and the effects of abiotic stress on the biosynthesis of bixin, and discussed the application of bixin in food, pharmaceutical and chemical industries. However, the researches on bixin biosynthesis pathway are mostly carried out at the transcriptome level and most of the gene functions have not been elucidated. Therefore, we propose to characterize the entire bixin biosynthetic pathway using techniques of genomics, bioinformatics, and phytochemistry. This will help facilitate the synthetic biology research of bixin and development of bixin into new drugs.

Inoculation of arbuscular mycorrhizal fungi as a strategy to improve annatto (Bixa orellana L. ) growth

This study aimed to assess the occurrence of arbuscular mycorrhizal fungi (AMF) in annatto (Bixa orellana L.) cultivars and their response to AMF inoculation using biometric parameters. The occurrence surveys were conducted in annatto fields in three municipalities from Pernambuco Forest Zone: Lagoa de Itaenga, Gloria de Goitá, and Vitoria de Santo Antão, and in four cultivars (Red Piave, Green Piave, Red Peruvian Paulista, and Green Peruvian Paulista). In a greenhouse, biometric parameters of annatto seedlings of Red Piave, Red Peruvian Paulista, Embrapa-36, and Embrapa-37 cultivars inoculated with AMF isolated from annatto fields. The Red Piave cultivar exhibited greater root colonization than the Green Peruvian Paulista in the Lagoa de Itaenga and Vitoria de Santo Antão municipalities. The cultivar Red Piave showed a more beneficial association with AMF in plants and soil than cultivar Green Peruvian Paulista did, in both Lagoa de Itaenga and Vitoria de Santo Antão. AMF inoculation was effective in promoting the growth of annatto plants, particularly those inoculants with S. heterogama and C. etunicatum.

Avaliação sensorial de urucum: aceitabilidade e expectativa das marcas comerciais / Sensory evaluation of urucum: acceptability and expectation of brands

O consumo de condimentos é cada vez mais usual, principalmente no que diz respeito aos corantes naturais. O urucum faz parte desta categoria, porém poucos estudos são voltados a sua aceitabilidade e avaliação sensorial, com isso, objetivou-se avaliar marcas comerciais de coloríficos de urucum e o efeito da intensidade da cor e do aroma, e a aceitação dos atributos cor, aparência e aceitação global, além da atitude de compra e análise da embalagem. Foram analisadas 6 marcas comerciais por 63 julgadores consumidores de coloríficos. Os resultados demonstram que, houve variação das notas atribuídas pelos julgadores as marcas comerciais, e que a escolha dos julgadores é influenciada pelo tipo de embalagem utilizada no acondicionamento dos coloríficos.

The annatto carotenoids and the norbixin absorption coefficient / Carotenoides de urucum e o coeficiente de absorção danorbixina

Annatto seeds present cis-bixin as the major carotenoids, but the norbixin salt is the main pigment present in dyes obtained from the alkaline extraction process. For analyzing the norbixin, the absorptions are obtained in the two spectral peaks with higher intensity, but discrepancies in the published extinction values have led to serious doubts. Taking into account the use of absorption coefficient for evaluating the norbixin concentration in annatto seeds and extracts, the present study evaluated the absorption coefficient in various solvents and the total uncertainty associated with this value was determined. The norbixin standard was prepared from annatto seeds, purified by column chromatography and the purity of norbixin was evaluated by HPLC-DAD. The absorption coefficients were determined for norbixin in different solvents and the uncertainty was evaluated. The 0.5% potassium hydroxide, the main solvent used for marketing the annatto seeds and extracts, showed the absorption coefficients of 2887 at 454nm and of 2546 at 483nm, and the estimation of expanded uncertainty (K=2) was ±86 and 85 g 100 mL-1, respectively.

O principal carotenoide em sementes de urucum é a cis-bixina, mas o sal de norbixina torna-se o principal pigmento presente em corantes obtidos pelo processo de extração alcalino.Para a análise de norbixina as absorbâncias são obtidas nos dois picos espectrais de maior intensidade, mas discrepâncias no valor de absortividade levam a sérias dúvidas. Levando-se em conta o uso do coeficiente de absorção na avaliação da concentração de norbixina em sementes de urucum e extratos, este trabalho teve como objetivo avaliar o coeficiente de absorção em vários solventes e determinar a incerteza expandida associada a esse valor. Para a execução do estudo, um padrão de norbixina foi preparado a partir de sementes de urucum, purificado em coluna aberta e a pureza da norbixina foi avaliada por HPLC-DAD. O coeficiente de absorção da norbixina foi determinado pela construção de curvas analíticas em diferentes solventes e a incerteza expandida foi avaliada. O hidróxido de potássio a 0,5%, principal solvente utilizado na comercialização de sementes de urucum e extratos, apresentou o coeficiente de absorção determinado em 2887 a 454nm e 2546 a 483nm e a estimação da incerteza expandida (K=2) foi86 e 85 g 100 mL-1, respectivamente.

Assessment of the physiological changes induced by sodium nitrite, annatto or mono sodium glutamate in male albino rats

Background: food additives are added to most junk and fast foods, especially those for kids. Sodium nitrite is an inorganic salt with widespread applications in the food industry as a color fixative and preservative in meat and fish. Annatto extract is a natural food color obtained from the outer coatings of the seeds of the Annatto tree [Bixa orellana L.]. Monosodium glutamate [MSG], the sodium salt of amino acid glutamate, is a food additive that popularly used all over the world as "flavor enhancer"

Aim of the work: this study was aimed to determine the hazardous effects of sodium nitrite, annatto and monosodium glutamate on some physiological parameters in male albino rats

Materials and methods: this study had been done on fourty male albino rats with an average body weight 100-145 g. The animals were divided into four groups; Group 1: control [untreated group], Group 2: sodium nitrite treated group, Group 3: annatto treated group and Group 4: monosodium glutamate treated group. Blood samples were collected, sera were separated and used for estimation of some biochemical parameters [liver enzymes, kidney functions, glucose, protein profile and lipid profile] and hormonal levels [testosterone, T3 [triiodothyronine] and T4 [thyroxine]]

Results: the biochemical results showed an increase in the activities of liver enzymes [aspartate aminotransferase [ASAT] and alanine aminotransferase [ALAT]], and the levels of glucose, kidney functions [urea, and creatinine], lipid profile [total cholesterol, triglycerides, low density lipoprotein [LDL-C]] and thyroid hormones [thyroxin [T4] and triiodothyronine [T3]] in all treated groups when compared to the control group. A drop in protein profile [total protein, albumin, globulin and A/G ratio], testosterone hormone and HDL level were observed in the treated groups as compared to the control rats

Conclusion: it could be concluded that some food additives like sodium nitrite, annatto, and monosodium glutamate have extreme effects on liver and kidney functions, protein and lipid profiles and also on thyroid and testosterone hormones. So, it is recommended to minimize the use of these additives to protect young children and mature people from these destructive effects

Potencial cicatricial da Bixa orellana L. em feridas cutâneas: estudo em modelo experimental / Therapeutic potential of Bixa orellana L. in skin wounds: a study in the rat model of open wound healing

O uso de fitoterápicos é uma alternativa de baixo custo e de fácil acesso para o tratamento de feridas cutâneas. Objetivou-se avaliar a ação do extrato oleoso de urucum na cicatrização de feridas cutâneas abertas. Inicialmente, identificaram-se os principais ácidos graxos do óleo de urucum. Foi realizado ensaio citotóxico para determinar as concentrações a serem utilizadas no ensaio in vivo. No experimento, feridas cutâneas em ratos Wistar foram diariamente tratadas com: extrato de urucum 0,1% (U 0,1%), extrato de urucum 0,01% (U 0,01%), vaselina (V) e solução fisiológica (SF), por até 21 dias. Aos quatro, sete, 14 e 21 dias, foi avaliada clinicamente a presença de exsudato, crosta e epitelização. Determinaram-se as áreas da lesão, e amostras de pele, fígado e rins foram coletadas para avalição histológica. Aos 21dias, amostras de pele foram coletadas para análise tensiométrica. Clinicamente, todos os grupos de tratamento apresentaram evolução cicatricial fisiológica. Os grupos U 0,1% e U 0,01% apresentaram maior presença de epitelização aos sete dias e maior retração cicatricial aos quatro dias. Na histologia, U 0,1% e U 0,01% apresentaram aos quatro e sete dias maior quantidade de fibrina e inflamação que V e SF, e, nos demais momentos, não houve diferenças entre os grupos. Quanto à fase cicatricial, aos quatro dias todos os grupos encontravam-se na fase inflamatória, aos sete dias U 0,1% e U 0,01% permaneciam na fase inflamatória, diferindo de SF e V, que se caracterizavam na fase proliferativa. Aos 14 dias, os grupos apresentavam-se em transição de fase proliferativa para maturação e, aos 21dias, estavam todos na fase de maturação. Os grupos tratados com urucum expressaram menor resistência à tensão que V e SF. Concluiu-se com este estudo que o extrato oleoso de urucum acelera o processo cicatricial nos primeiros dias, mas proporciona uma cicatriz de baixa qualidade.

Phytotherapies are a low cost, easily accessible alternative to traditional medicines in wound healing management. The purpose of this study was to assess the oil extract of Bixa orellana L. as a healing agent in the rat model of open wound healing. Initially, the oil was obtained and characterized through gas chromatography. Furthermore, the cytotoxic potential of the oil was verified in cell cultures to determine the doses used in animal experiments. Wounds were surgically produced in Wistar rats, these were treated with the oil extract at 0.1% (U 0.1%), 0.01% (U 0.01%), petrol jelly (V) and saline (SF) for up to 21 days. At four, seven and 14 days of treatment the wounds were assessed clinically regarding the presence of exudate, crust and epithelialization. The wound area was also determined and skin, kidney and liver tissues were harvested for histopathology. At 21 days of treatment the skins were also harvested for tension resistance assessment. Clinically, all groups evolved similarly, however, those treated with U 0.1% and U 0.01% had a greater amount of epithelialized wounds by day seven, and grater shrinkage by day four. Histopathologicaly, the skin samples of oil treated wounds had more lesions in the inflammatory phase at seven days, when compared to the controls, which were majorly in the proliferation phase. By 14 days no difference was observed among groups, which were all in the transition from the proliferation to the maturation phase. By day 21, all wounds were in the maturation phase. Oil treated wounds also had more fibrin in the first two assessment dates, when compared to the controls. Tension resistance of the oil treated wounds was, however, inferior to that of the controls. This study shows that B. orellana L. oil will hasten the onset of the healing process and its initial phases, but will ultimately produce a scar of poorer quality.

Desempenho e qualidade dos ovos de poedeiras alimentadas com semente de urucum / Performance and quality of eggs from laying hens fed with annatto seed / Rendimiento y calidad de los huevos de gallinas ponedoras alimentadas con semillas de achiote

Objetivou-se avaliar o efeito da adição de níveis de semente de urucum moída nas rações sobre o desempenho e a qualidade dos ovos de poedeiras comerciais de ovos vermelhos. Os tratamentos foram constituídos por cinco dietas, sendo quatro experimentais contendo níveis de inclusão de semente de urucum moída (0,5; 1,0; 1,5 e 2,0%) e um grupo controle. Adotou-se um delineamento inteiramente casualizado, com quatro repetições e oito aves por unidade experimental. As variáveis analisadas foram: consumo de ração, porcentagem de postura, massa de ovos, conversão alimentar (kg/kg e kg/dz), peso médio do ovo, unidade Haugh, índice de gema, cor, gravidade específica, pH de gema e de albúmen, porcentagem e espessura da casca. As variáveis de desempenho e qualidade dos ovos não foram influenciadas (P>0,05) pelos níveis de semente de urucum estudados, exceto a coloração da gema que apresentou efeito quadrático (Y=5,93+5,86X-1,51X2), demonstrando que a coloração da gema crua foi intensificada com a inclusão de 1,94% de semente de urucum às rações. Conclui-se que adição de semente de urucum moída em níveis de até 2,0% na ração de poedeiras comerciais de ovos vermelhos não influencia o desempenho e a inclusão de 1,94% intensifica a coloração da gema.(AU)

This paper had the aim of evaluating the effect of adding annatto seeds ground in the feeds on the performance and quality of the eggs from red-egg laying hens. The treatments consisted of five diets, four experimental ones containing the inclusion of ground annatto seeds (0.5, 1.0, 1.5 and 2.0%) and a control group. A completely randomized design was adopted, with four replicates and eight birds per experimental unit. The variables analyzed were feed intake, egg production, egg mass, feed conversion (kg/kg and kg/dozen), average egg weight, Haugh unit, yolk index, color, specific gravity, pH yolk and albumen, shell percentage and thickness. The performance variables and egg quality were not affected (P>0.05) by the levels of annatto seed studied, except the color of the yolk, which presented a quadratic effect (Y=5.93+5,86x-1,51x2) demonstrating that the staining of the raw egg yolk was enhanced with the addition of 1.94% annatto seed to the feeds. It can be concluded that the addition of ground annatto seed at levels up to 2.0% in the feed of red-egg laying hens does not influence the performance, and the inclusion of 1.94% intensifies the color of the yolk.(AU)

Este estudio tuvo como objetivo evaluar el efecto de la adición de niveles de semillas de achiote molidas en piensos, sobre el rendimiento y la calidad de los huevos de gallinas ponedoras de huevos rojos. Los tratamientos se han constituido por cinco dietas, siendo cuatro experimentales conteniendo niveles de inclusión de semillas de achiote molidas (0,5, 1,0, 1,5 y 2,0%) y un grupo control. Se adoptó un diseño completamente al azar, con cuatro repeticiones y ocho aves por unidad experimental. Las variables analizadas fueron: consumo de alimento, producción de huevos, masa de huevos, conversión alimenticia (kg/kg y kg/dz), peso promedio del huevo, la unidad Haugh, índice de la yema, color, densidad, pH de yema y de albumen y grosor de la cáscara. Las variables de rendimiento y calidad de los huevos no se vieron afectados (P>0,05) por los niveles de semillas de achiote estudiados, excepto el color de la yema que mostró un efecto cuadrático (Y=5,93+5,86x-1,51x2), lo que demuestra que la tinción de la yema cruda fue intensificada con la adición de 1,94% de semillas de achiote a los piensos. Se concluye que la adición de semillas de achiote molidas a niveles de hasta 2,0% en la dieta de las gallinas ponedoras de huevos rojos no influye en el rendimiento y la inclusión de 1,94% intensifica el color de la yema.(AU)

Bacillus thuringiensis Berliner e Anticarsia gemmatalis Hübner (Lepidoptera: Erebidae) sob ação de extratos vegetais / Bacillus thuringiensis Berliner and Anticarsia gemmatalis Hübner (Lepidoptera: Erebidae) under the action of plant extracts

O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito de extratos vegetais aquosos de jambolão, Syzygium cumini (L.) Skeels (Myrtaceae), mamona, Ricinus communis (L.) (Euphorbiaceae), uva-do-japão, Hovenia dulcis (Thumberg) (Rhamnaceae) e urucum (Bixa orellana (L.) (Bixaceae), na concentração de 10%, sobre Bacillus thuringiensis subesp. kurstaki(Btk) e sobre Anticarsia gemmatalis (Lepidoptera: Erebidae) e a associação destes sobre A. gemmatalis, em condições de laboratório. Os tratamentos constaram dos extratos aquosos e Btk isoladamente e a mistura de cada extrato com Btk. Estes foram incubados em agitador horizontal (30 ± 2°C, 150 rpm por 2 h) e, em seguida, aplicados sobre cubos de dieta artificial para A. gemmatalis, em placas de Petri. Como testemunha utilizou-se água destilada esterilizada. Cada tratamento constou de 4 placas de Petri (repetição), com 25 lagartas de segundo ínstar cada. Estas foram acondicionadas em câmara climatizada (27 ± 2°C umidade relativa 70 ± 10% e fotofase 14 h), avaliando-se a mortalidade após 24, 48 e 72 h. Também foram avaliados o percentual de empupamento e o peso das pupas dos insetos sobreviventes. Nenhum dos extratos apresentou efeito inseticida para A. gemmatalis e efeito negativo para os cristais de Btk. A mortalidade acumulada causada pelos extratos de uva-do-japão, jambolão, urucum e mamona foram, respectivamente, de 54,73; 46,09; 47,19 e 65,73%; diferindo significativamente da testemunha (95,74%). O peso médio das pupas não diferiu significativamente entre os tratamentos. A associação dos extratos de uva-do-japão, colorau e mamona com Btk provocou mortalidade acumulada de 100% em A. gemmatalis.(AU)

This study aimed to evaluate the effect of aqueous plant extracts of jambolan, Syzygium cumini (L.) Skeels (Myrtaceae), castor bean, Ricinus communis (L.) (Euphorbiaceae), grape japan, Hovenia dulcis (Thumberg) (Rhamnaceae) and urucum, Bixa orellana (L.) (Bixaceae) at a concentration of 10% on Bacillus thuringiensis subsp kurstaki(Btk) and on Anticarsia gemmatalis (Lepidoptera: Erebidae), and the association of these on A. gemmatalis. The treatments consisted of aqueous extracts and Btk alone and the mixture of extract with Btk. These were incubated in a horizontal shaker (30 ± 2°C, 150 rpm for 2 h) and then applied to artificial diet cubes for A. gemmatalis in Petri dishes. As a control it was used sterile distilled water. Each treatment consisted of 4 Petri dishes (repetition) with 25 second instar larvae each. The disches were placed in a climatic chamber (27 ± 2°C, relative humidity 70 ± 10% and 14 h photoperiod), assessing the mortality after 24, 48 and 72 h. The percentage pupal and pupae weight of surviving insect were also assessed. None of the extracts showed insecticidal eff for A. gemmatalis and negative eff for crystals Btk. The cumulative mortality caused by extracts of grape japan, jambolan, urucum and castor bean were respectively 54.73; 46.09; 47.19 and 65.73%, diff significantly from the control (95.74%). The average weight of pupae did not diff significantly among treatments. The association of extracts of grape japan, urucun and castor bean with Btk caused 100% cumulative mortality in A. gemmatalis.(AU)

Análise preliminar da citotoxicidade dos aditivos alimentares urucum e cúrcuma / Cytotoxicity of the food additive annatto and turmeric

Este trabalho teve por objetivo avaliar a ação dos aditivos alimentares urucum e cúrcuma em células meristemáticas de pontas de raízes de Allium cepa nas doses de 5 e 10 g, nos tempos de exposição de 24 e 48 horas. Utilizou-se para cada dose um grupo de cinco bulbos de cebolas, que primeiramente foram enraizados em água destilada, e em seguida transferidos para as suas respectivas doses. Analisaram-se células em todo ciclo celular, totalizando 5.000 para cada controle e tempo de exposição. Os dados obtidos foram submetidos à análise estatística do Qui-quadrado (p<0,05). A partir dos resultados observou-se que as doses do urucum e do cúrcuma tiveram efeito antiproliferativo significativo sobre o ciclo celular deste sistema-teste. Também foi verificado número significativo de aberrações celulares nos dois tempos de exposição avaliados de todas as doses estudadas. Portanto, nas condições analisadas, o urucum e o cúrcuma mostraram-se citotóxicos e genotóxicos.

This study aimed to evaluate the effect of food additives annatto and turmeric tip cells of Allium cepa roots in doses of 5 or 10 g in exposure times of 24 and 48 hours. A group of five onion bulbs was used for each dose. Each dose was first embedded in distilled water and then transferred to their respective doses. Cells were analyzed throughout the cell cycle, totaling 5000 for each control and exposure time. The obtained data were subjected to statistical analysis Chi-square (p <.05). From the results it was observed that the doses of turmeric and annatto had significant antiproliferative effect on the cell cycle of this test system. They also found a significant number of cellular aberrations in the two exposure times evaluated all doses studied. Therefore, under the conditions studied, annatto and turmeric proved cytotoxic and genotoxic.

Secagem solar de grãos residuais e farinha de grãos residuais de urucum / Solar drying of annatto grains and waste grains flour of annatto

O subproduto constituído pelos grãos residuais de urucum é resultante do processo de extração da bixina, principalmente na indústria alimentícia, utilizando-se como meio extrator óleo vegetal. Atualmente, a maioria desses grãos vem sendo descartada, no entanto vê-se a possibilidade de incorporá-los na dieta humana, uma vez que, como todos os grãos, são ricos em carboidratos, proteínas e fibras alimentares. Neste trabalho objetivou-se secar, em um secador solar, grãos residuais e farinha de grãos residuais de urucum, com e sem a camada de óleo proveniente do processo de extração industrial da bixina, ajustar diferentes modelos matemáticos as curvas de secagem e determinar a difusividade efetiva das amostras. Durante as secagens solares foi verificado, no interior do secador, temperaturas médias superiores a 50 °C. Observou-se que as amostras de grãos residuais de urucum com e sem a camada de óleo demoram um maior intervalo de tempo para atingirem o teor de água de aproximadamente 5% b.u., enquanto que as amostras de farinhas de grãos residuais de urucum com e sem óleo tiveram as maiores taxas de secagens. Todos os modelos matemáticos avaliados representaram de forma satisfatória a cinética de secagem das amostras testadas, com valores de R2 superiores a 0,96 e valores de DQM inferiores a 1,0, sendo que o modelo de Midilli foi o que apresentou os melhores parâmetros de ajustes. A difusividade efetiva apresentou-se na ordem de 10-11 m2 s-1, para todas as amostras estudadas, sendo que o maior valor foi encontrado para a amostra de grão sem óleo (6,47 × 10-11 m2 s-1) e o menor para a farinha sem óleo (0,69 × 10-11 m2 s-1).

The byproduct consisting of annatto grains is waste resulting from the extraction of bixin, especially in the food industry, using as extractant vegetable oil. Currently, most of these grains has been ruled out, however sees the possibility of incorporating them in the human diet, since, like all grains are rich in carbohydrates, protein and dietary fiber. The objective of this study was to dry annatto grains and waste grains flour of annatto, with and without the oil layer from the industrial process of extraction of bixin, in a solar dryer and fit different mathematical models of the drying and determine the diffusivity effective samples. During the solar drying was observed inside the dryer, average temperatures exceeding 50 °C. It was observed that samples of grain annatto with and without oil layer takes a longer time to achieve moisture content of approximately 5% wb, whereas the samples of waste grains flour of annatto with and without oil had the highest rates of drying. All mathematical models evaluated represent satisfactorily the drying kinetics of the samples tested, with R2 values greater than 0.96 and DQM values below 1.0, and the Midilli model presented the best parameters adjustments. The effective diffusivity presented in the order of 10-11 m2 s-1 for all samples, while the highest value was found for the sample of grain without oil (6.47 × 10-11 m2 s-1) and lowest for flour without oil (0.69 × 10-11 m2 s-1).

Analysis of water soluble polysaccharides as a potential chemotaxonomic marker for landraces in Bixa orellana.

Annatto tree (Bixa orellana L.) is native to Brazil and is now under cultivation in many parts of world for its reddish orange ‘annatto’ dye. There are three types of landraces in annatto and they are distinguished based on fruit shape i.e., ovate, conical and hemispherical, whose pigment yield differs. Since annatto pigment yield varies with landrace, it is necessary to characterize markers towards the identification of landraces. In this study, we characterized water soluble polysaccharides (WSP) of twigs from three landraces using size-exclusion chromatography (SEC), fourier-transform Infrared spectroscopy (FT-IR), nuclear magnetic resonance spectroscopy (NMR) and gas liquid chromatography (GLC) for their potential use as chemotaxonomic markers to distinguish the landraces. GLC analysis on WSP showed hemispherical type contained 38% rhamnose, while conical and ovate types contained 17% and 34% glucose, respectively. Thus, glucose and rhamnose content of WSP could be used to distinguish the three landraces. Further, differences in calculated molecular weight as revealed by SEC (281.8, 151.3 and 79.4 kDa for conical, hemispherical and ovate types, respectively) could also be used to distinguish the three landraces.

[Evaluation of the antibacterial activity of annatto dye on some pathogenic bacteria]

Today, disadvantages of antibiotics and synthetic preservatives have been identified, and researchers are seeking natural and safe alternatives. Annatto dye is one of the commonly used dyes in the food industry, which has antimicrobial and antioxidant properties. The objective of this study was to determine the antimicrobial effect of annatto dye on some pathogenic bacteria. In this study, annatto dye was extracted from annatto seeds by maceration methods and after filtration, it was powdered by vacuum oven. Antimicrobial activity was evaluated by disc diffusion method and the minimum inhibitory concentration [MIC] and minimum bactericidal concentration [MBC] were determined using agar dilution method against Staphylococcus aureus, listeria innocua, Bacillus cereus and Salmonella enteritidis. In this study, Bacillus cereus and Salmonella enteritidis, respectively, showed the highest and the lowest sensitivity to annatto dye. S. enteritidis had the highest MIC among the tested bacteria, and MBC was not observed only for S. enteritidis in the tested concentrations of annatto dye. According to the results of this study, annatto dye was effective on the growth of all tested bacteria. Also, annatto dye had more antimicrobial effect on the tested gram-positive bacteria compared to gram-negative bacteria. Thus, considering the results of the experiment, annatto dye can be used as an inhibitor of bacterial growth

Protective effect of bixin on carbon tetrachloride-induced hepatotoxicity in rats

BACKGROUND: The liver is an important organ for its ability to transform xenobiotics, making the liver tissue a prime target for toxic substances. The carotenoid bixin present in annatto is an antioxidant that can protect cells and tissues against the deleterious effects of free radicals. In this study, we evaluated the protective effect of bixin on liver damage induced by carbon tetrachloride (CCl4) in rats. RESULTS: The animals were divided into four groups with six rats in each group. CCl4 (0.125 mL kg-1 body wt.) was injected intraperitoneally, and bixin (5.0 mg kg-1 body wt.) was given by gavage 7 days before the CCl4 injection. Bixin prevented the liver damage caused by CCl4, as noted by the significant decrease in serum aminotransferases release. Bixin protected the liver against the oxidizing effects of CCl4 by preventing a decrease in glutathione reductase activity and the levels of reduced glutathione and NADPH. The peroxidation of membrane lipids and histopathological damage of the liver was significantly prevented by bixin treatment. CONCLUSION: Therefore, we can conclude that the protective effect of bixin against hepatotoxicity induced by CCl4 is related to the antioxidant activity of the compound.

Avaliação histomorfométrica do efeito do extrato aquoso de urucum (norbixina) no processo de cicatrização de feridas cutâneas em ratos / Histomorphometric evaluation of the effects of the aqueous extract of annatto (norbixin) on wound skin healing in rats

A norbixina é um carotenóide dicarboxílico hidrofílico presente no pericarpo das sementes do urucuzeiro (Bixa orellana L.). O urucum é comumente utilizado na indústria alimentícia e cosmética como corante natural. O objetivo deste trabalho foi avaliar o processo de reparo cicatricial de feridas cutâneas abertas de ratos tratadas com extrato aquoso de urucum contendo 2,5% de norbixina através de análise histomorfométrica. Para tanto, realizou-se feridas cutâneas no dorso de 32 ratos Wistar machos. Estas foram tratadas com extrato de urucum (grupo experimental, n = 16) e solução salina 0,9% (grupo controle, n = 16). Aos 3, 7, 14 e 21 dias após realização do procedimento cirúrgico, os animais foram sacrificados. Os preparados histológicos obtidos foram submetidos à técnica de coloração pela Hematoxilina-Eosina (H.E.) para contagem de células inflamatórias e de fibroblastos; corados pelo azul de toluidina 1% para contagem dos mastócitos e com picrossirius-red para avaliação das fibras colágenas totais. As imagens histológicas destas lâminas foram capturadas por câmera digital acoplada ao microscópio óptico, sob foco fixo e clareza de campo, obtendo-se 10 campos por lâmina com aumento final de 400X. As fotomicrografias foram avaliadas através do software ImageJ. Os resultados obtidos foram submetidos ao teste t de student sendo o valor de p considerado significativo para p< 0,05. O tratamento tópico com extrato de urucum utilizado aumentou o infiltrado inflamatório durante o 3º, 14º e 21º dia pós-operatório. O grupo tratado apresentou maior densidade vascular quando comparado ao controle a partir do 7º e menor quantidade de fibroblastos até o 14º dia pós-cirúrgico. Conclui-se que o extrato de urucum contendo 2,5% de norbixina não é inócuo aos tecidos cutâneos e possui efeitos pró-inflamatórios e pró-angiogênicos durante o processo de reparo tecidual cutâneo em ratos, interferindo no processo fisiológico de cicatrização.

Norbixin is a dicarboxylic water-soluble carotenoid present in the pericarp of the achiote (Bixa orellana L.) seed. Annatto is commonly used by the food and cosmetic industries as a natural pigment. The aim of this study was to evaluate the healing process of open dermal wounds of rats treated with an aqueous solution of annatto containing 2.5% of norbixin carried out by histomorphometric analysis. For this end, cutaneous wounds were made on the back of 32 male Wistar rats. The wounds were treated with annatto solution (experimental group, n = 16) and saline solution 0.9% (control group, n = 16). At 3, 7, 14 and 21 days after the surgical procedure, the animals were sacrificed. After histological preparation, the histological material was submitted to the staining technique with hematoxylin-eosin for the counting of inflammatory cells and fibroblasts, with toluidine blue 1% for mast cell counting and with picrosirius red for the total collagen fibers. The images of those histological slides were captured by a digital camera connected to an optical microscope, with fixed focal length and clear field; 10 fields were captured from each slide with final zoom of 400X. The photomicrographs were analyzed by the ImageJ software. The results were submitted to the Student's t-test and the value of p < 0.05 was considered as relevant. The topical treatment with the annatto solution increased the inflammatory infiltrate during the 3rd, 14th and 21st days after surgery. The experimental group presented increased vascular density compared to the control group after the 7th day and a smaller amount of fibroblasts up to the 14th day after surgery. We concluded that the annatto solution containing 2.5% of norbixin is not innocuous to skin tissues and has proinflammatory and proangiogenic effects during the process of skin wound healing in rats, interfering in the physiological healing process.

Identificação de δ tocotrienol e de ácidos graxos no óleo fixo de urucum (Bixa orellana Linné) / Identification of δ tocotrienols and fatty acids in fixed oil of annatto (Bixa orellana Linné)

Bixa orellana é uma planta nativa do Brasil, conhecida popularmente como urucum. O objetivo desse estudo foi extrair o óleo das sementes de B. orellana e, a partir dele, isolar e identificar o tocotrienol e quantificar seus ácidos graxos. A extração do óleo realizou-se em aparelho Soxhlet utilizando hexano como solvente extrator. O tocotrienol foi isolado por meio de métodos cromatográficos e identificado por espectrometria de ressonância magnética nuclear RMN 1H e RMN 13C. Os ácidos graxos foram quantificados por cromatografia gasosa acoplada ao espectrômetro de massa. Os resultados demonstraram a presença de δ -tocotrienol e, dentre os ácidos graxos, a ocorrência do ácido aracdônico, que até o presente momento não havia sido relatada na espécie em estudo.

Bixa orellana is a native plant of Brazil, popularly known as annatto. The purpose of this study was to isolate the oil from the seeds of B. orellana and from it, identify the antioxidant tocotrienol and quantify its fatty acids. The extraction of the oil was performed in a Soxhlet apparatus using hexane as solvent. The tocotrienol was isolated by chromatographic methods and identified by spectrometric methods NMR 1H and 13C. The fatty acids present in the oil were quantified by gas chromatography coupled with mass spectrometry. Results demonstrated the presence of δ-tocotrienol and among the fatty acids, the arachidonic acid was present, a substance which so far had not been previously reported.

In vivo antioxidant assessment of two antimalarial plants-Allamamda cathartica and Bixa orellana

<p><b>OBJECTIVE</b>To determine the free radical scavenging potentials pytochemical constituents of ethanol leaves extracts of Allamanda cathartica (A. cathartica) and Bixa orellana (B. orellana) and thus their effects in antimalarial activities.</p><p><b>METHODS</b>Both ethanol extracted plant samples were administered at 50 mg/mL, 100 mg/mL and 200 mg/mL to Albino rats and then administered with CCl4 at 1 mL/kg body weight, in liquid paraffin (1:1, v/v) for 2 days (negative control) and compared with 5% Tween 80 (placebo) and vitamin E (positive control) pretreatments. Thiobarbituric acid reactive substances (TBARS), glutathione (GSH) and catalase (CAT) activities in blood and liver tissues were assessed.</p><p><b>RESULTS</b>In CCl4 treated rats, TBARS levels significantly increased, while decreased GSH and CAT levels were recorded for both plant extracts. Generally, higher TBARS and GSH values were recorded for blood than for liver homogenates; with reverse trend observed for CAT level. Increased concentrations of A. cathartica extract recorded significant antioxidant levels similar to tocopherol (vitamin E). Reducing sugars, saponins, flavonoids were recorded for both species; alkaloids in A. cathartica and terpenoids in B. orellana.</p><p><b>CONCLUSIONS</b>A. cathartica, possess phytochemicals that recorded significant antioxidative defense activities for blood and liver tissues with increasing concentration. However B. orellana did not record similar results.</p>

Contaminação fúngica em condimentos de feiras livres e supermercados / Fungal contamination in spices sold in street markets and supermarkets

Quatro tipos de condimentos, Bixa orellana L.(urucum), Cuminum cyminum L. (cominho), Curcumalonga L. (açafrão) e Piper nigrum L. (pimenta-do-reino), provenientes de feiras livres e de supermercados da cidade de Teresina-PI, Brasil, foram avaliados quanto à contaminação por fungos. Das 36 amostras analisadas, 28 (77,77%) apresentaram resultado positivo e 12 espécies fúngicas foram identificadas. Os valores das unidades formadoras de colônias por grama de produto (UFC/g) detectado nas amostras de condimentos comercializados nas feiras livres e industrializados foram maiores do que os do padrão federal de referência, variando de 8,6 × 103 a 1,3 × 105. Não houve diferença significativa entre esses valores. Aspergillus foi o gênero predominante, com seis espécies identificadas, seguido do gênero Penicillium (três espécies). Das amostras de corante, cominho e açafrão, provenientes das feiras livres, nos condimentos foram detectados os maiores valores de UFC/g, respectivamente, para as espécies Exserohilum mcginnisii, Absidia corymbifera e Aspergillus nidulans. Os condimentos analisados neste estudo mostraram a contaminação por fungos potencialmente patogênicos e produtores de micotoxinas, os quais podem constituir um risco para a saúde dos consumidores.

Actividad antimalárica de un extracto hidroalcohólico de Bixa orellana L. / Antimalarial activity of hydroalcoholic extract from Bixa orellana L.

Introducción: Bixa orellana L. es una especie usada en la medicina tradicional de países de diversos continentes. Entre las propiedades medicinales que se le atribuyen se incluye su acción antimalárica. Objetivo: evaluar la actividad antimalárica in vitro e in vivo de un extracto de B. orellana cultivada en Cuba. Métodos: la actividad antimalárica del extracto hidroalcohólico de semillas de Bija se evaluó in vitro frente a la cepa Ghana de Plasmodium falciparum e in vivo utilizando un modelo de malaria de roedores, ratones Balb/c infectados con la cepa ANKA de Plasmodium berghei. La citotoxicidad se determinó frente a fibroblastos humanos de la línea MRC-5. Además, se caracterizó preliminarmente la composición fitoquímica del extracto estudiado. Resultados: el extracto exhibió un valor de concentración inhibitoria media de 11,6 µg/mL, concentración citotóxica media de 60,2 µg/mL e índice de selectividad de 5,1. La administración subcutánea del extracto a la dosis de 500 mg/kg causó una reducción de 50,3 ± 5,8 por ciento de la parasitemia en los animales infectados en comparación con la observada en los controles. El tamizaje fitoquímico fue consistente con la detección de triterpenoides y(o) esteroides, alcaloides, compuestos lactónicos, compuestos fenólicos, taninos y flavonoides. Conclusiones: el extracto hidroalcohólico de semillas de B. orellana cultivada en Cuba mostró actividad antimalárica moderada tanto in vitro como in vivo. El fraccionamiento guiado por bioensayos permitiría identificar las moléculas responsables de la actividad demostrada por este extracto y reevaluar sus potencialidades.

Introduction: Bixa orellana L. is one species used in traditional herb medicine in several continents. Among the medicinal properties attributed to this plant, the antimalarial action has been included. Objective: to evaluate in vitro and in vivo antimalarial activity of extract from B. orellana grown in Cuba. Methods: the antimalarial activity of the hydroalcoholic extract fro Bija seeds was evaluated in vitro against Plasmodium falciparum Ghana strain and in vivo using a model of murine malaria, that is, Balb/c mice infected with Plasmodium berghei ANKA strain. Citotoxicity was determined against MRC-5 human fibroblasts. Additionally, phytochemical composition of the studied extract was preliminarily informed. Results: the extract exhibited IC50 (Medium Inhibitory Concentration) of 11.6 µg/mL, CC50 (Medium Citotoxic Concentration) of 60.2 µg/mL and SI (Selectivity Index) of 5.1. Subcutaneous administration of the extract at a 500 mg/kg dose caused parasitemia reduction of 50.3 ± 5.8 percent on infected animals compared with that of the controls. Phytochemical screening was consistent with detection of triterpenoids and/or steroids, alkaloids, lactonic compounds, phenols, tanins and flavonoids. Conclusions: the hydroalcoholic extract from B. orellana seeds grown in Cuba showed in vitro and in vivo moderate antimalarial activity. Bioassay-guided fractioning will allow identifying the molecules responsible for the exhibited extract activity and re-evaluating the potentialities of this extract.

Atividade antioxidante e correlação com fenólicos totais em genótipos de Urucum (Bixa orellana L) / Antioxidant activity and correlation with total phenolicin genotypes of Annatto (Bixa orellana L)

O estudo objetivou quantificar os fenóis totais em cinco genótipos de Bixa orellana (Piave vermelha, Piavevermelha gigante, CPATU 0060, Bico-de-pato I e Peruana Paulista). Os extratos foram obtidos em etanol PAe solução hidroetanólica (80:20,v.v-1), sendo os resultados obtidos comparados a dois antioxidantes sintéticos, butil-hidroxitolueno (BHT) e ácido gálico (GAE). Os teores de fenólicos totais dos genótipos analisados apresentaram valores médios de 776,02 a 1.498,48 mg GAE.100 g-1 de amostra (peso seco) e 297,08 a 450,97 mgGAE.100 g-1, para os extratos hidroetanólicos e etanólicos, respectivamente. A medida da atividade antioxidante para os extratos hidroetanólicos variou entre 48,31 e 70,10. Valores inferiores foram obtidos para atividade antioxidante dos extratos etanólicos (18,91 a 35,26). Os resultados evidenciaram que o genótipo CPATU0060 apresentou teores de fenólicos totais e atividade antioxidante superiores aos demais genótipos analisados. Foi observada baixa correlação entre as variáveis de fenóis totais e atividade antioxidante para os extratos hidroetanólicos (R= -0,5328) e etanólicos (R= 0,4115). Considerando a ampla aplicação do urucum na indústria de alimentos e farmacêutica, os resultados sugerem que seus grãos podem ser considerados uma fonte potencial de antioxidante natural.

Análise de crescimento de Bixa orellana L. sob efeito da inoculação micorrízica e adubação fosfatada / Analyses of Bixa orellana L. growth under the effects of mycorrhizal inoculation and phosphate fertilization

Este estudo objetivou avaliar o desenvolvimento de Bixa orellana L. em condições de viveiro sob efeito da inoculação micorrízica e adubação fosfatada. As plantas foram cultivadas em sacos de polietileno com 0,18 X 0,30 m e capacidade de 1,3 kg de substrato. O delineamento experimental utilizado foi inteiramente casualizado com seis tratamentos e trinta repetições. As dosagens de fósforo utilizadas foram 0, 4.200 e 8.400 g m-3 de substrato. O fungo micorrízico arbuscular (FMA) da espécie Glomus clarum, foi utilizado em metade dos tratamentos (com e sem micorrizas) com inoculação de 2 g do fungo. As avaliações ocorreram 30, 60, 90 e 120 dias após a emergência das plântulas. Determinou-se a massa seca de folhas, área foliar, massa seca total, razão de área foliar, área foliar específica, taxa assimilatória líquida, taxa de crescimento relativo e taxa de crescimento absoluto. O fungo micorrízico facilita a absorção de fósforo pelo urucum, atendendo a sua exigência em relação ao nutriente. A dose de fósforo de 4.200 g m-3 em associação com FMA Glomus clarum ou 8.400 g m-3, com ou sem essa associação, são indicadas para o crescimento de plantas de urucum em viveiro, por promoverem adequadas respostas dos índices fisiológicos, contribuindo com seu desenvolvimento.

This study aimed to evaluate the development of Bixa orellana L. under nursery conditions and subjected to the effects of mycorrhizal inoculation and phosphate fertilization. The plants were grown in polyethylene bags with dimensions of 0.18 x 0.30 m and capacity of 1.3 kg substrate. The adopted experimental design was completely randomized with six treatments and thirty replicates. The used phosphorus levels were 0, 4.200 and 8.400 g m-3 substrate. The arbuscular mycorrhizal fungus (AMF) of the species Glomus clarum was used in half of the treatments (with and without mycorrhizae) with inoculation of 2 g of the fungus. Evaluations occurred at 30, 60, 90 and 120 days after the emergence of seedlings. Leaf dry mass, leaf area, total dry mass, leaf area ratio, specific leaf area, net assimilation rate, relative growth rate and absolute growth rate were determined. The mycorrhizal fungus facilitates phosphorus uptake by annatto, fulfilling its requirement for the nutrient. The phosphorus level of 4.200 g m-3 in association with Glomus clarum or 8.400 g m-3, with or without this association, are indicated for annatto plant growth in nurseries since they promote appropriate responses of physiological indexes, contributing to the plant development.