Um problema importante na produção de filmes ativos utilizando agentes ativos lipofílicos é a dificuldade de dispersão desses agentes na solução formadora de filme (SFF). As nanoemulsões podem ser uma alternativa para dispersar esses compostos na matriz biopolimérica. Os objetivos gerais desta pesquisa foram: 1) Desenvolver nanoemulsões óleo-em-água (O/A), com três agentes ativos na fase óleo, sendo dois antimicrobianos - cinamaldeído e óleo essencial de alho - e um antioxidante - alfa-tocoferol, e caracterizar essas nanoemulsões, inclusive sua estabilidade; e 2) Desenvolver, caracterizar e aplicar filmes ativos à base de gelatina-quitosana (G-Q), ativados com nanoemulsões O/A preparadas nas condições ótimas de processo: N1: α-tocoferol/cinamaldeído; N2: α-tocoferol/óleo essencial de alho; N3: α-tocoferol/cinamaldeído e óleo essencial de alho; e N4: óleo de canola. As nanoemulsões O/A foram preparadas usando um microfluidizador e Tween 20 e Span 60 como emulsificantes, caracterizadas e incorporadas na SFF. Os filmes foram produzidos pela técnica de Casting incorporando 0 ou 5 g agente ativo nanoemulsificado/100 g biopolímero e usando glicerol como plastificante. Os filmes foram caracterizados em termos de propriedades físicas, mecânicas, de permeabilidade ao vapor de água e isotermas de sorção, ópticas, microestruturais, e atividades antimicrobiana e antioxidante. Além disso, um estudo de migração dos agentes ativos em simuladores de alimentos foi realizado. A mortadela fatiada foi embalada em bandejas de poliestireno usando filmes como separador de fatias. Posteriormente, foi avaliada a aceitação sensorial da mortadela e sua vida útil com base em análises físico-químicas e microbiológicas. Os resultados mostraram emulsões O/A com tamanho de gota nanométrico, distribuição monomodal, potencial ζ >-30 mV, alta estabilidade física e eficiência de encapsulação e propriedades ativas. Por outro lado, os filmes ativos não apresentaram diferenças significativas (p>0,05) quanto à espessura, umidade, permeabilidade ao vapor de água e propriedades térmicas. A solubilidade em água, ângulo de contato, transmissão de luz, rigidez e resistência à tração e o brilho dos filmes foram reduzidos (p<0,05), enquanto a deformação na ruptura, opacidade, grau de inchamento, cor e rugosidade da superfície aumentaram consideravelmente (p<0,05) em razão da incorporação das nanoemulsões. Os modelos matemáticos de BET, GAB, Peleg e Oswin descreveram o comportamento de absorção de vapor de água dos filmes. As análises de DSC, FTIR e de difração de raios-X sugeriram compatibilidade entre a gelatina e a quitosana. Uma boa distribuição das nanogotas de óleo que encapsulavam os agentes ativos na matriz biopolimérica foi confirmada pelas análises de MEV e MFA. As nanoemulsões e os filmes ativos foram efetivos contra a Pseudomonas aeruginosa e Listeria monocytogenes e apresentaram atividade antioxidante frente aos radicais DPPH•, ABTS•+ e o reagente FRAP. As cinéticas de migração dos agentes ativos apresentaram comportamento Fickiano, com valores de coeficientes de difusão efetiva (D) entre 10-14 e 10-15 m2/s. Por outro lado, as fatias de mortadela embaladas sem filme foram as mais aceitas sensorialmente. Porém, o filme ativo utilizado ofereceu a maior ação antimicrobiana contra a L. monocytogenes e P. aeruginosa, inicialmente inoculadas na mortadela, além do maior efeito protetor contra bactérias deteriorantes, assim como inibiu a oxidação lipídica por mais tempo (5 dias) durante o estudo de vida útil. Em geral, este estudo evidenciou que os filmes à base de G-Q carregados com agentes ativos nanoemulsificados pode ter potencial como material de embalagem para melhorar a vida útil de alimentos. / A major problem in the production of active films using lipophilic active agents is their poor dispersion in the film-forming solution (FFS). Nanoemulsions may be an alternative to disperse these compounds within the biopolymeric matrix. The main aims of this research were: 1) to develop oil-in-water (O/W) nanoemulsions incorporated with three active agents in the oil phase, two antimicrobials - cinnamaldehyde and garlic essential oil - and one antioxidant - α-tocopherol and characterize those nanoemulsions, even their stability, and 2) Develop, characterize and applicate gelatin-chitosan (G-Ch) based films activated with O/W nanoemulsions prepared under optimal conditions: N1: α-tocopherol/cinnamaldehyde; N2: α-tocopherol/garlic essential oil; N3: α-tocopherol/cinnamaldehyde and garlic essential oil; and N4: canola oil. The O/W nanoemulsions were prepared using a microfluidizer and Tween 20 and Span 60 as emulsifiers, characterized, and then loaded into the FFS. The films were produced by the casting method incorporating 0 or 5 g of nanoemulsified active agent/100 g biopolymer, using glycerol as a plasticizer, and subsequently characterized in terms of their physical, mechanical, water vapor permeability, water sorption, optical, microstructural, antimicrobial and antioxidant properties. In addition, a study of active agent migration into food simulants was performed. The sliced mortadella was packed in polystyrene trays using films as a slice separator. After, a sensorial acceptance evaluation and shelf life study, based on physicochemical and microbiological analyses, were performed for the mortadella sausage. The results showed O/A emulsions with nanometric droplet size, monomodal distribution, ζ potential greater than -30 mV, high physical stability, high encapsulation efficiency, and active properties. On the other hand, the active films presented no significant differences (p>0.05) in terms of thickness, moisture content, water vapor permeability, and thermal properties. The solubility in water, contact angle, light transmission, tensile strength, and brightness of films were reduced (p<0.05), whilst the deformation at break, opacity, degree of swelling, color, and surface roughness considerably increased (p<0.05), due to the incorporation of nanoemulsions. The mathematical models of BET, GAB, Peleg and Oswin described the water vapor absorption behavior of the films. The DSC, FTIR, and x-ray analyses suggested compatibility between the gelatin and chitosan. A good distribution of the oil nanodroplets encapsulating the active agents within the matrix was confirmed by AFM and SEM analyses. The active nanoemulsions and films were effective against Pseudomonas aeruginosa and Listeria monocytogenes, and showed antioxidant activity against the DPPH• and ABTS•+ free radicals, as well as the FRAP reagent. The kinetic migration of the active agents presented a Fickian behavior with values of effective diffusion coefficients (D) between 10-14 and 10-15 m2/s. On the other hand, the mortadella slices packed without films were the most sensorially accepted. However, the active films used offered the greatest effectiveness against L. monocytogenes and P. aeruginosa initially inoculated in the mortadella sausage, and highest protective effect against spoilage bacteria, as well as inhibiting lipid oxidation for longer time (5 days) during the shelf life study. Overall, this study offered clear evidence that G-Ch based films, loaded with nanoemulsified active agents, can have potential as packaging material for enhancing the shelf life of food.

O alumínio (Al) é o metal mais abundante na natureza e tornou-se importante poluente aquático trazendo prejuízos a reprodução de teleósteos, atuando como um desregulador endócrino. No entanto, em experimentos in vivo não é possível demonstrar que os efeitos do Al no eixo endócrino reprodutivo são devido a sua atuação direta sobre os órgãos que o compõem. Por isso, este trabalho teve como objetivo avaliar o efeito direto do Al sobre células foliculares ovarianas, gonadotrópicas e somatolactínicas hipofisárias de fêmeas maduras de Oreochromis niloticus. Para isso dois experimentos in vitro de exposição ao Al foram realizados: um utilizando-se ovários maduros e outro hipófises de fêmeas sexualmente maduras. Para os experimentos ovarianos, frações de ovários maduros foram incubadas por 4 horas formando os seguintes grupos: 1) Grupo controle (Ctr): tecido ovariano exposto somente à solução de Krebs-Ringer-glucose-HEPES; 2) Grupo gonadotropina coriônica humana (hCG): tecido exposto à 6 µg/ml de hCG (Ovidrel); 3) Grupo (hCG+Al): tecido exposto à 6 µg/ml de hCG (Ovidrel) + cloreto de alumínio (AlCl3) - 10mM; 4) Grupo (Al): exposto somente ao AlCl3 - 10mM. A concentração dos hormônios 17β-estradiol (E2) e 17α-hidroxiprogesterona (17αOHP) no meio de incubação foi determinada por ELISA. Para os experimentos hipofisários, hipófises de fêmeas sexualmente maduras foram incubadas por 24 horas formando os seguintes grupos: 1) Ctr: hipófise exposta somente ao meio L15 (controle interno); 2) GnRH: hipófise exposta somente ao GnRH (controle de liberação de gonadotropinas); 3) GnRH+Al: hipófise exposta ao GnRH + AlCl3 10mM e 4) Al: hipófise exposta somente AlCl3 10mM. Após o período experimental, foram realizadas análises de qPCR (PCR quantitativo), análises de imunohistoquímica, e de microscopia eletrônica. Os resultados do experimento ovariano mostraram que os fragmentos ovarianos do grupo exposto à hCG apresentaram um aumento significativo da liberação dos hormônios E2 e 17αOHP em relação aos demais grupos, confirmando o efeito desta gonadotropina sintética na liberação destes esteroides gonadais. No entanto, a administração conjunta da hCG com Al (hCG+Al) não gerou este aumento da produção dos esteroides em relação ao grupo controle. Estes dados evidenciam que o Al inibiu a resposta celular das células esteroidogênicas ovarianas às gonadotropinas. Os resultados dos experimentos hipofisários mostraram que o Al (GnRH+Al e Al) afetou a expressão gênica dos genes estudados (βFSH, (βLH, SL) inclusive dos normalizadores (EF1α e (βAc), o que tem sido comum em experimentos de ecotoxicologia. Os dados de microscopia eletrônica mostraram desestruturação celular nas hipófises que foram expostas ao Al e as análises de imunohistoquímica apontaram que o Al (GnRH+Al e Al) não interferiu sobre a quantidade de grânulos de βLH e SL, enquanto o grupo Al indicou uma diminuição na quantidade de grânulos de βFSH, sugerindo que o Al afeta a dinâmica de síntese/liberação desta gonadotropina. Estes dados evidenciam a toxicidade do Al diretamente sobre ambos os órgãos estudados, tanto em nível de resposta celular quanto em nível estrutural confirmando o potencial do Al como um DE e amplia as perspectivas de estudo sobre o mecanismo de ação do Al como um DE / Aluminum (Al) is the most abundant metal in nature and has become an important water pollutant impairing reproduction of teleosts, acting as an endocrine disrupter. However, in vivo experiments cannot demonstrate that the effects of Al on the reproductive endocrine axis are due to direct action on the organs that compose it. Therefore, this study aimed to assess the direct effect of Al on ovarian follicular cells, gonadotropic and somatolactin pituitary cells of mature females of O. niloticus. For this, two in vitro exposure experiments of Al were performed: one using mature ovaries and other using pituitaries of sexually mature females. For ovarian experiments, fractions of mature ovaries were incubated for 4 hours to obtain the following groups: 1) control group (Ctr): ovarian tissue only exposed to Krebs- Ringer-HEPES-glucose; 2) human chorionic gonadotropin (hCG) group: tissue exposed to 6 mg/ml hCG (Ovidrel); 3) hCG + Al group: tissue exposed to 6 mg/ml hCG (Ovidrel) + aluminum chloride (AlCl3) - 10mM; 4) Al group: only exposed to 10 mM AlCl3. The concentration of the hormones 17β-estradiol (E2) and 17α-hydroxyprogesterone (17αOHP) in the incubation medium was determined by ELISA. For pituitary experiments, pituitaries of sexually mature females were incubated for 24 hours to form the following groups: 1) Ctr: pituitary exposed only to L15 (internal control); 2) GnRH: only exposed to the pituitary GnRH (gonadotropin releasing hormone); 3) GnRH + Al: exposed to the pituitary GnRH AlCl3 + 10 mM and 4) Al: 10mM AlCl3 only exposed pituitary. After the assay period, analysis of qPCR (quantitative PCR), analysis of immunohistochemistry and electron microscopy were performed. The results of the experiment showed that the ovarian exposed to hCG group showed a significant increase in the release of E2 and 17αOHP compared to the other groups, confirming the effect of synthetic gonadotropin in the release of these gonadal steroids. However, the administration combined of hCG with Al (Al + hCG) did not generate this increased production of steroids compared with the control group. These data show that Al inhibited the cellular response of the ovarian steroidogenic cells to gonadotropins. The results of the experiments with pituitaries showed that Al (GnRH + Al and Al) affected the gene expression of the genes studied (βFSH, (βLH, SL) including the house keeping genes (EF1α and βAc), what has been common in ecotoxicology experiments. Data from electron microscopy showed cell disruption in the pituitary glands that were exposed to Al and immunohistochemical analyzes showed that Al (GnRH + Al and Al) did not affect the amount of granules of βLH and SL, while the Al group indicated a decrease the amount of βFSH granules, suggesting that Al affects the dynamics of the synthesis/release of this gonadotropin. These data show the toxicity of Al directly on both organs studied, at both the cellular response as for structural level confirming the potential of Al as a DE and increases the perspectives of study on the mechanism of action of Al as a DE

Sementes de Sesbania virgata (Cav.) Pers. acumulam suas reservas de carbono no endosperma na forma de um polissacarídeo de parede celular, o galactomanano. Os galactomananos são polissacarídeos constituídos de uma cadeia principal de resíduos de D-manose ligadas β-1,4, ramificada por resíduos de D-galactose α-1,6 ligados. A mobilização deste ocorre após a germinação e envolve três enzimas hidrolíticas (α-galactosidase, endo-β-mananase e exo-β-manosidase). A α-galactosidase é a primeira enzima atuar sobre o galactomanano hidrolisando as ligações α-1,6 das galactoses ramificadas a cadeia principal de manano (ligados β-1,4), permitindo a ação da endo-β-mananase, que hidrolisará o polissacarídeo a oligossacarídeos, onde a β-manosidase atuará (ligações β-1,4), transformando oligossacarídeos a monossacarídeos a serem utilizados no desenvolvimento do embrião. Buscando a compreensão das características da α-galactosidase e modo de ação sobre o galactomanano, procedeu-se com a purificação, em três etapas,e caracterização bioquímica (pH ótimo, temperatura ótima e aspectos cinéticos) da α-galactosidase de sementes de Sesbania virgata (Cav.) Pers. Além disso, visando evidenciar a modulação da enzima endo-β-mananase pela distribuição de ramificações de galactose no galactomanano (estrutura fina do galactomanano), procedeu-se com hidrólises enzimáticas do galactomanano de Sesbania virgata (Cav.) Pers. utilizando a enzima endo-β-mananase de Aspergillus niger (Megazyme®) somente ou em conjunto com a α-galactosidase semipurificada de Sesbania virgata (Cav.) Pers. (Capítulo 1) ou com a α-galactosidase comercial de Cyamopsis tetragonoloba (Megazyme®), seguido de análise dos oligossacarídeos por HPAEC-PAD (High Performance Anion Exchange Chromatography with Pulsed Amperometric Detection). Também procedeu-se com hidrólises enzimáticas de galactomananos de 6 espécies com razão manose:galactose variando de 1:1 a 150:1 com endo-β-mananase de Aspergillus niger (Megazyme®) e análise dos oligossacarídeos produzidos por HPAEC-PAD. A α-galactosidase semipurificada possui, aproximadamente, 42 kDa de peso molecular em condições desnaturantes e, aproximadamente 72 kDa de peso molecular na forma nativa, sugerindo que a enzima assuma estrutura quartenária. A temperatura ótima apresentada se encontra na faixa de 50°C a 55°C, pH ótimo na faixa de 4,4 a 5,4, Km= 1,8276 mM e a velocidade máxima de 0,5024 μmolGal.min-1.mgprot-1. A espectrometria de massas gerou os fragmentos: ALADYV-HSK-RMPGSLGHEE-QDAK-TT-GDIEDNWNSM-TSIADS NDKW-ASYAGPGGWN-DPDMLEVGNG-GMTTEEYR-AP-LLVGCDIR-VAVIL-WNR, estando a proteína referente a esta sequência relacionada à mobilização de reserva. Durante a purificação e sequenciamento interno da α-galactosidase e demais proteínas foram detectadas isoformas da α-galactosidase de pesos moleculares variados (42 kDa a 20 kDa). Sugere-se que estas isoformas encontradas inicialmente na purificação estejam relacionadas com outras funções da α-galactosidase, enquanto as isoformas encontradas após todas as etapas de purificação e identificação por espectrometria de massas estejam relacionadas com ativação e adaptação da α-galactosidase durante todo o processo de mobilização de reservas. Os dados gerados das comparações dos oligossacarídeos produzidos em cada hidrólise sugerem que as ramificações do galactomanano podem modular o reconhecimento de sítios de clivagem pela endo-β-mananase: (1) existe a produção de oligossacarídeos limites de digestão F1, F2 e F3 após hidrólise do galactomanano com endo-β-mananase, como demonstrado para xiloglucanos; (2) os oligossacarídeos F1 possuem proporções distintas quando da hidrólise do galactomanano com endo-β-mananase em diferentes concentrações (ExP I e EXP IV), evidenciando preferência por sítios com menor grau de galactosilação; (3) a presença da α-galactosidase diminui a produção dos oligossacarídeos F2 e F3, mostrando que estes não possuem resistência intrínseca a hidrólise e que a reação atinge o equilíbrio mesmo quando ainda existem sítios de clivagem ainda disponíveis (EXP III); (4) polissacarídeos com estruturas diferentes, razão manose:galactose variando entre 150:1 a 1:1, são digeridos em diferentes taxas de hidrólise pela mesma enzima, evidenciando que a ramificação com galactose dificulta a ação da endo-β-mananase. Dessa forma, sugere-se que a estrutura do polissacarídeo galactomanano também contenha, pelo menos, parte da informação requerida para seu próprio metabolismo, código para a sua degradação, estando esta informação contida na distribuição das ramificações com resíduos de D-galactose. Sendo assim, sugere-se que as diferentes isoformas da α-galactosidase relacionadas à degradação da reserva de galactomanano de sementes de Sesbania virgata (Cav.) Pers. seriam produto da ação proteolítica da própria enzima a fim de melhorar a afinidade da α-galactosidase ao substrato durante o processo de mobilização de reserva. O aumento da afinidade da α-galactosidase ao substrato durante todo o processo de mobilização garantiria a liberação das ramificações com galactose de forma contínua, permitindo e aumentando a eficiência da ação da enzima endo-β-mananase aos sítios de clivagem, garantindo a degradação do polissacarídeo a oligossacarídeos de forma regulada, passível de bloqueio, pelo acúmulo de oligossacarídeos e galactose livre que inibem a ação das enzimas endo-β-mananase e α-galactosidase, respectivamente, e dificultando a ação de microorganismos, propiciando ao embrião a maior quantidade de açúcares para o seu desenvolvimento, aumentando as chances de sucesso no estabelecimento da plântula / The seeds of Sesbania virgata (Cav.) Pers. have an endosperm which accumulates galactomannan as a storage polysaccharide in the cell walls. Galactomannans are composed of a linear backbone of β-(1,4)-linked D-mannose residues with D-galactose α-(1,6)-linkages substitutions. The galactomannans are hydrolysed after protrusion of the radicle. This process is perfomed by three enzymes (α-galactosidase, endo-β-mannanase and exo-β-manosidase). The α-galactosidase is the first enzyme to cleave the polysaccharides, removing the D-galactose residues, allowing the performance of the endo-β-mannanase, which hydrolyses the mannan backbone to mannan oligosaccharides. The last part of the process includes exo-β-manoside, that cleaves the mannan oligosaccharides to mannose residues, which could be used by the embryo during growth. Aiming at understanding the function of ?-galactosidase in the process of galatomanannan degradation, we studied its mode of action on mannans and galactomannans. The α-galactosidase of Sesbania virgata (Cav.) Pers. was purified and characterized (pH and temperature optimum and the enzyme kinetics). We found that the semipurified α-galactosidase molecular weight was 42kDa at denaturating conditions, but in native conditions was 72kDa, suggesting that the enzyme has a quaternary structure. The enzyme optimum pH was between 4,4-5,4, optimum temperature between 50°C-55°C, Km= 1,8276 mM and Vmáx= 0,5024 μmolGal.min-1.mgprot-1. Mass spectrometry measures resulted the following fragments: ALADYV-HSK-RMPGSLGHEE-QDAK-TT-GDIEDNWNSMTSIADS-NDKW-ASYAGPGGWN-DPDMLEVGNG-GMTTEEYR-AP-LLVGCDIR-VAVIL-WNR, being the protein from this sequence related with storage mobilization. Possible α-galactosidase isoforms were detected during the purification, suggesting other functions for the enzyme. The α-galactosidase isoforms detected after all purification steps and with measured mass spectrometry (from 42kDa to 20kDa) should be related to the storage mobilization. We suggest that the α-galactosidase isoforms in Sesbania virgata (Cav.) Pers. seeds represents products of the enzyme self-digestion, this process being correlated with the enzyme/polysaccharide affinity and at last, correlated to the galactomannan mobilization. An extract semipurified from Sesbania virgata (Cav.) Pers. and enriched with α-galactosidase activity, was used along with endo-β-mannanase from Aspergillus niger (Megazyme®) or both endo-β-mannanase and α-galactosidase (semipurified from Sesbania virgata seeds - Chapter 1- or commercial enzyme from Cyamopsis tetragonoloba - Megazyme®) were used to study the fine structure of galactomannans. Hydrolysis of galactomannans from six species with different mannose:galactose (1:1 to 150:1) ratio were performed with endo-β-mananase from Aspergillus niger. The oligosaccharides from all hydrolysis were analyzed by HPAEC-PAD (High Performance Anion Exchange Chromatography with Pulsed Amperometric Detection). The hydrolysis fragments data (HPAEC-PAD) suggest that the side-chains of the polysaccharides can modulate the hydrolytic sites recognition on the galactomannan by the endo-β-mannanase. This conclusion is supported by: (1) the presence of limited digest oligosaccharides F1 and dimmers (F2) and trimers (F3) of the F1 oligosaccharides; (2) the presence of different F1 oligosaccharides proportions after hydrolysis with endo-β-mannanase at different concentrations, showing preference on less-branched hydrolytic sites; (3) the α-galactosidase digestion avoided the accumulation of oligosaccharides F2 and F3, showing that these oligosaccharides do not present intrinsic resistance to hydrolysis and that the reaction reaches an equilibrium even when sites of hydrolysis are still available; (4) polymers with different fine structure (ratio mannose:galactose 1:1 to 150:1) were hydrolysed at different rates by the endo-β-mannanase, showing that galactose branching interferes on the enzyme action. Considering that, the branching pattern of the polysaccharide seems to have direct influence on the interaction of the enzyme with substrate; we suggest that the structure of the galactomannan holds part of information required for its own degradation. The higher enzyme x substrate affinity, ensure the galactose branches digestion, improving the endo-β-mannanase action, ensuring the degradation of the polysaccharides to oligosaccharides. This highly regulated degradation process prevents microorganisms predation and increases the plantlet establishement

A new phosphineoxy aziridiniyl phosphonates POAP were synthesized as potential organocatalysts and used for silicon based asymmetric Abramov-type phosphonylation of aldehydes with triethyl phosphite. Besides POAP organocatalyst, known chiral phosphineoxy ferrocenyl substituted aziridinyl methanol (POFAM) and aziridinyl phosphonates (AP) were also used for the same reaction. The product &alpha / -hydroxy phosphonates were obtained in good yields up to 99% but with poor enantioselectivities. Highest enantioselectivity (%34) was obtained with POAP organocatalyst. Optimization studies were done with different solvents, ligands, aldehydes, and concentrations.

&alpha / -Galactosidase is an exo-glycosidase that hydrolyses non-reducing, &alpha / -1,6-linked &alpha / -galactose units from oligosaccharides, galactomannans, and galactolipids. &alpha / -Galactosidase activity has biotechnological, industrial, and medical importance. &alpha / -Galactosidase from A. fumigatus IMI 385708, in particular, can catalyse unique hydrolysis and transgalactosylation reactions on polymeric substrates. In this study, &alpha / -galactosidase of the human pathogen A. fumigatus IMI 385708 was first produced in a GRAS organism, Aspergillus sojae. For this aim, &alpha / -galactosidase gene (aglB) of A. fumigatus IMI 385708 was ligated onto pAN52-4 vector (Acc. No: Z32699) and transformed into Aspergillus sojae ATCC11906, under the control of the constitutive glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase promoter (gpdA) of A. nidulans and the signal sequence of glucoamylase gene (glaA) of A. niger. This allowed high level of &alpha / -galactosidase production on glucose instead of locust bean gum (2.45 U/mL), corresponding to a 3-fold increase in volumetric production. Next, using response surface methodology, carbon and nitrogen sources and agitation speed were optimized (10.5% molasses (w/v) / 1.3% NH4NO3 (w/v) / 276 rpm). Compared to non-optimized cultivation, a further 4-fold increase in &alpha / -galactosidase production (10.4 U/mL) was achieved. Recombinant &alpha / -galactosidase was purified 18.7-fold using Anion Exchange and Hydrophobic Interaction Chromatography with an overall yield of 56% and 64.7 U/mg protein. The Vmax and Km values for the hydrolysis of p-nitrophenyl &alpha / -D-galactopyranoside were 78 U/mg protein and 0.45 mM, respectively. Optimum pH and temperature for &alpha / -galactosidase activity were between pH 4&ndash / 6 and 50&ndash / 60 &deg / C, respectively. Among the tested chemical agents, Ag+, Hg2+, and Fe2+ drastically decreased the activity, while biotin, I+1, Mn+2, Pb+2, Li+1, and Mg+2 enhanced between 12&ndash / 29%. To analyse the influence of osmotic stress as a means of further inducing &alpha / -galactosidase production, salt was added into the complete growth medium. In addition to enzyme production, fungal growth and morphology were analysed for both &lsquo / salt-adapted&rsquo / and &lsquo / salt non-adapted&rsquo / A. sojae Ta1 cells in the presence of KCl, MgCl2, MgSO4, NaCl, and Na2SO4 at 1 M and 2 M. Accordingly, 3-fold increase in &alpha / -galactosidase production was achieved by non-adapted cells in the presence of 1 M NaCl. Exposure of A. sojae Ta1 cells to salt resulted in predominantly mycelial form, rather than the pellet form observed under normal conditions. Finally, the transgalactosylation ability of &alpha / -galactosidase was studied. &alpha / -Galactosidase efficiently catalysed galactose transfer to different monosaccharides and disaccharides in the presence of pNP&alpha / Gal as monitored by TLC, ESI-MS, and HPLC.

Chiral cyclic alpha azido ketones are very important compounds in organic chemistry. Because, the reduced forms of them are amino alcohols and these amino alcohols are interesting compounds for their biological activities. They have some pharmaceutical activities such as: potassium channel open up properties, treatment of central nervous system, antihypertensive properties, the agent of dopamin receptor activator, hypolipemic agent and dopamine agonist. These types of compounds have highly acidic alpha-protons, and many kinds of reactions can be performed with them. In this study, mainly, selective protonation of racemic compounds was performed with a new practical method and there are not so many examples related to deracemization in the literature. Alpha-azido derivatives of tetralone, indanone, chromanone, and thiochromanone structures are chosen as starting materials because of their importance for biological activities arising from their cyclic structures. Firstly, these &alpha / -azido compounds were synthesized according to literature. The acidic alpha-protons do not require strong bases. Their enantioselective deracemization and deracemization processes were screened by using Cinchona derivatives as organocatalysts. This screening process was monitored by chiral HPLC columns. The parameters such as catalyst loading, solvent, temperature, reaction time and additives were optimized to obtain high enantioselectivities up to 98%. In addition to deracemization reactions, Michael addition reactions were also performed by starting from &alpha / -azido chromanones. In these reactions different type of urea catalyst was used to activate the electrophilic part of trans-&beta / -nitrostyrene compound. Again by controlling the temperature, time and catalyst loading, two diastereomers were formed and the screening process was monitored by chiral HPLC columns again. The Michael products were obtained in up to 94% ee and 75% yield.

Investigou-se os efeitos da L-glutamina (1g/kg de massa corpórea) em camundongos jejuados por 24 horas. A L-glutamina atenuou a perda de massa muscular e a diminuição da área das fibras musculares esqueléticas causadas pelo jejum via Akt-mTOR. No sóleo, a L-glutamina estimulou a Akt (início da via), e no EDL ativou a S6 (final da via). Investigou-se também os efeitos da L-glutamina em miotubos (C2C12) cultivados por 48 horas. A diminuição de L-glutamina no meio (de 2 para zero mM) causou balanço proteico negativo e aumento do conteúdo dos aminoácidos livres, exceto dos produtos da glutaminólise, indicando estimulação de proteólise. O aumento de L-glutamina no meio (de 2 para 8 e 16 mM) não alterou o conteúdo intracelular de proteínas e dos aminoácidos livres. Na presença de 2 mM de glutamina no meio, a insulina teve efeito positivo no balanço proteico via Akt/mTOR/S6K, estimulando a S6K. Na ausência de glutamina, houve maior fosforilação de eIF2α estimulada por dexametasona e portanto menor síntese proteica. / We investigated the effects of L-glutamine (1g/kg of body mass) on 24 h fasted mice. L-Glutamine attenuated the loss of muscle mass and the reduction of the skeletal muscle fibers area caused by fasting. This attenuation occurred via Akt-mTOR, however, glutamine stimulated Akt (upstream) in the soleus, whereas it activated S6 (dowstream) in EDL. The effects of L-glutamine on myotubes (C2C12) cultured for 48 hours were also examined. The reduction of L-glutamine in the medium (from 2 to zero mM) decreased protein content and increased contents of all amino acids, except products of glutaminolysis, indicating stimulation of proteolysis. The increased L-glutamine levels in the medium (from 2 to 8 and 16 mM) did not change the intracellular contents of protein and free amino acids. In the presence of 2 mM glutamine, insulin had a positive effect on total protein content through Akt/mTOR/S6K pathway, stimulating S6K. In turn, in the absence of L-glutamine, there was increased eIF2α phosphorylation stimulated by dexamethasone and thus less protein synthesis.

Os protocolos de Avaliação de Risco Ambiental (ERA) de Fármacos e Produtos de Cuidados Pessoais (FPCP) recomendam o uso de ensaios ecotoxicológicos tradicionais (por exemplo algas, bactérias, invertebrados, peixes) e a avaliação de efeitos em um único nível de organização biológica para a determinação dos efeitos potenciais dos FPCP à biota. Considerando que efeitos em nível de sub-indivíduo pode afetar igualmente a aptidão ecológica de organismos marinhos, e que os mesmos estão cronicamente expostos aos FPCP, o objetivo do presente estudo foi avaliar o risco ambiental de triclosan (TCS), ibuprofeno (IBU) e 17&alpha;-etinilestradiol (EE2) em sedimentos marinhos utilizando respostas de efeitos sub-individuais e populacionais. Por meio do HPLC-ESI-MS/MS, as concentrações ambientais de TCS e IBU foram quantificadas em sedimentos marinhos coletados no entorno do emissário submarino de esgoto de Santos (Baía de Santos, São Paulo - Brasil) com 15,14 e 49,0 ng.g-1, respectivamente, enquanto o EE2 não foi detectado (<33 ng.g-1). Uma bateria de ensaios de toxicidade crônica (desenvolvimento embriolarval) com ouriços-do-mar (Lytechinus variegatus) e bivalves (Perna perna) foi realizada (efeito a nível de indivíduo) após exposição a sedimentos contaminados com os FPCP. Além disso, foram analisados alguns biomarcadores de Fase I (etoxiresorufina O-deetilase EROD e dibenzilfluoresceína DBF), de Fase II (glutationa S-transferase GST) do metabolismo, do sistema antioxidante (glutationa peroxidase GPx), de neurotoxicidade (colinesterase ChE), de estresse oxidativo (peroxidação lipídica LPO e danos em DNA) e de citotoxicidade que foram selecionados para avaliação das respostas a nível de sub-indivíduo em mexilhões Mytella charruana. Todos os compostos analisados apresentaram efeitos sobre o desenvolvimento embriolarval de L. variegatus e P. perna em concentrações ambientalmente relevantes. Em nível de sub-indivíuo foi possível observar que o TCS causou efeitos cito-genotóxicos (diminuição da estabilidade da membrana lisossomal, peroxidação lipídica e danos em DNA) e neurotóxicos. O IBU causou efeitos citotóxicos e neurotóxicos, enquanto o EE2 apresentou efeitos citotóxicos e danos em DNA. Nesse sentido, mesmo em baixas concentrações os FPCP são potencialmente capazes de alterar os mecanismos de manutenção da homeostase. Os dados químicos e ecotoxicológicos foram integrados e os quocientes de risco estimados para TCS, IBU e EE2 apresentaram valores superiores a 1,0, indicando alto risco ambiental destes compostos em sedimentos marinhos. Estes são os primeiros dados de avaliação de risco ambiental de FPCP em sedimentos de uma zona costeira brasileira. Os resultados sugerem que a ERA de fármacos e produtos de cuidados pessoais deve contemplar, além dos ensaios de toxicidade tradicionais o uso de biomarcadores como indicadores dos primeiros sinais de efeitos e, assim, estabelecer uma avaliação de risco mais efetiva que assegure a proteção e funcionamento dos ecossistemas aquáticos. / The guidelines for the Environmental Risk Assessment (ERA) of pharmaceuticals and personal care products (PPCPs) usually recommend the use of standard ecotoxicity assays (e.g. algae, bacteria, invertebrate, fish) and the assessment of endpoints at individual level for the evaluation of potential effects of PPCPs on biota. Considering that effects at sub-individual level can also affect the ecological fitness of marine organisms, and that marine organisms are chronically exposed to PPCPs, the aim of the current study was to evaluate the environmental risk of triclosan (TCS), ibuprofen (IBU) and 17&alpha;-ethynylestradiol (EE2) in marine sediments using sub-individual and population endpoints. Using LC-ESI-MS/MS, the environmental levels of TCS and IBU were quantified in marine sediments from the vicinities of the Santos submarine sewage outfall (Bay of Santos, São Paulo, Brazil) at 15.14 and 49.0 ng g-1, respectively, while EE2 was not detected (<33ng g-1). A battery (n=3) of chronic bioassays (embryo-larval development) with a sea urchin (Lytechinus variegatus) and a bivalve (Perna perna) were performed at populational level after exposure to spiked sediment. Phases I (ethoxyresorufin O-deethylase EROD and dibenzylfluorescein dealkylase DBF) and II (glutathione S-transferase GST) of the metabolism, antioxidant system (glutathione peroxidase GPX), neurotoxicity (cholinesterase ChE), oxidative effects (lipid peroxidation LPO and DNA damage strand breaks) and cytotoxicity were selected to evaluate the sublethal responses in the bivalve Mytella charruana. These compounds showed developmental effects on L. variegatus and P. perna at environmentally relevant concentrations. At sub-individual level TCS induced cyto-genotoxic (reduction on stability of lysosome membrane, lipid peroxidation and DNA damage) and neurotoxic effects. IBU caused cyto and neurotoxic effect, while EE2 caused cytotoxic and DNA damage. Chemical and ecotoxicological data were integrated and the quotient risk estimated for TCS, IBU and EE2 showed values higher than 1.0, indicating high environmental risks of these compounds in sediments. These are the first data of risk assessment of pharmaceuticals and personal care products in sediments of a Brazilian coastal zone. The results suggests that the ERA of pharmaceuticals and personal care products must include, in addition to the standard toxicity tests, the use of biomarkers as indicators of the early warning signs and thus provide a more effective risk assessment to security the protection and functioning of aquatic ecosystems.

O desenvolvimento do câncer cervical depende da exposição ao HPV, fator necessário, mas não suficiente. Outras bactérias, tais como ureaplasmas, têm sido associadas como cofatores. O objetivo deste estudo foi avaliar a presença de ureaplasmas em mulheres com lesão cervical, e observar alterações em PHK causadas pela infecção por ureaplasmas. 140 swabs vaginais foram coletados. O material foi submetido a PCR para a detecção de HPV, Mollicutes, U. urealyticum, U. parvum e seus sorotipos, e outras bactérias de importância ginecológica; e qPCR para U. urealyticum e U. parvum. Também foi realizada a infecção de ureaplasmas em PHK transformados com HPV. As células foram contadas e realizou-se a dosagem das citocinas IL1-&beta;, IL-6 e TNF-&alpha;. HPV, Mollicutes, U. parvum, sorotipos 1 e 6 de U. parvum, T. vaginalis e G. vaginalis, além de alguns fatores socioeconômicos, foram associados com lesão cervical. Verificou-se maior carga de U. parvum entre mulheres com lesão. Houve diminuição do número de células e maior liberação de IL-6 e TNF-&alpha; nos grupos infectados. Com os resultados obtidos neste estudo, foi possível verificar uma associação entre os ureaplasmas e HPV no início das lesões cervicais, contudo mais estudos precisam ser realizados para aprimorar essa hipótese. / The development of cervical cancer depends on the exposure to HPV, necessary factor, but not enough. Other bacteria, such as ureaplasmas, have been associated as cofactors. The aim of this study was to evaluate the presence of ureaplasmas in women with cervical injury, and observe changes in PHK infected by ureaplasmas. 140 vaginal swabs were collected. The material was subjected to PCR for detection of HPV, Mollicutes, Ureaplasma urealyticum, U. parvum (and serotypes) and other bacteria gynecological importance; qPCR for U. urealyticum and U. parvum was made. PHK transformed by HPV was infected by ureaplasma. Cells were counted and it was done titration of IL1-&beta;, IL-6 and TNF-&alpha;. HPV, Mollicutes, U. parvum, serotypes 1 and 6 U. parvum, T. vaginalis and G. vaginalis, and some socioeconomic factors were associated with cervical injury. Besides this, it was detected higher load U. parvum among women with injury. There was decrease in cell number and increased release of IL-6 and TNF-&alpha; in infected groups. With the results of this study, we found an association among HPV and ureaplasmas at the beginning of cervical lesions, but more studies are needed to enhance this hypothesis.

O desenvolvimento do câncer cervical depende da exposição ao HPV, fator necessário, mas não suficiente. Outras bactérias, tais como ureaplasmas, têm sido associadas como cofatores. O objetivo deste estudo foi avaliar a presença de ureaplasmas em mulheres com lesão cervical, e observar alterações em PHK causadas pela infecção por ureaplasmas. 140 swabs vaginais foram coletados. O material foi submetido a PCR para a detecção de HPV, Mollicutes, U. urealyticum, U. parvum e seus sorotipos, e outras bactérias de importância ginecológica; e qPCR para U. urealyticum e U. parvum. Também foi realizada a infecção de ureaplasmas em PHK transformados com HPV. As células foram contadas e realizou-se a dosagem das citocinas IL1-&beta;, IL-6 e TNF-&alpha;. HPV, Mollicutes, U. parvum, sorotipos 1 e 6 de U. parvum, T. vaginalis e G. vaginalis, além de alguns fatores socioeconômicos, foram associados com lesão cervical. Verificou-se maior carga de U. parvum entre mulheres com lesão. Houve diminuição do número de células e maior liberação de IL-6 e TNF-&alpha; nos grupos infectados. Com os resultados obtidos neste estudo, foi possível verificar uma associação entre os ureaplasmas e HPV no início das lesões cervicais, contudo mais estudos precisam ser realizados para aprimorar essa hipótese. / The development of cervical cancer depends on the exposure to HPV, necessary factor, but not enough. Other bacteria, such as ureaplasmas, have been associated as cofactors. The aim of this study was to evaluate the presence of ureaplasmas in women with cervical injury, and observe changes in PHK infected by ureaplasmas. 140 vaginal swabs were collected. The material was subjected to PCR for detection of HPV, Mollicutes, Ureaplasma urealyticum, U. parvum (and serotypes) and other bacteria gynecological importance; qPCR for U. urealyticum and U. parvum was made. PHK transformed by HPV was infected by ureaplasma. Cells were counted and it was done titration of IL1-&beta;, IL-6 and TNF-&alpha;. HPV, Mollicutes, U. parvum, serotypes 1 and 6 U. parvum, T. vaginalis and G. vaginalis, and some socioeconomic factors were associated with cervical injury. Besides this, it was detected higher load U. parvum among women with injury. There was decrease in cell number and increased release of IL-6 and TNF-&alpha; in infected groups. With the results of this study, we found an association among HPV and ureaplasmas at the beginning of cervical lesions, but more studies are needed to enhance this hypothesis.