Orientador: Léa Silvia Sant'Ana / Banca: Rachel Cristina Prehl Alves / Banca: Rose Meire Vidotti / Resumo: O pacamã (Lophiosilurus alexandri) é uma espécie endêmica do Rio São Francisco com elevado potencial para aquicultura nacional, tendo como características principais da carne: a coloração branca, textura macia, muito saborosa e sem espinha. O conhecimento da composição química, como o perfil dos ácidos graxos e estudos sensoriais são importantes para definir a comercialização do produto. O presente trabalho objetivou a caracterização sensorial, obtenção de dados de composição química e agregação de valor do pacamã, sendo dividido em: Capítulo 1 - Estudos sensoriais de pacamãs como forma de agregação de valor ao produto defumado; e Capítulo 2 - Composição química e perfil de ácidos graxos de pacamãs selvagens e de aquicultura: Avaliação de índices nutricionais. Os pacamãs utilizados no estudo foram capturados no Rio São Francisco e afluentes (região Januária - MG), represa de Três Marias - MG e provenientes da aquicultura (UFMG). Para a avaliação sensorial foi aplicado o teste Flash Profile, permitindo determinar as principais características da carne do pacamã: aparência, textura e aroma. Observaram-se diferenças entre peixes da aquicultura e selvagens. O uso da defumação tradicional e fumaça líquida como forma de agregar valor ao produto demonstraram aceitabilidade em todos os parâmetros sensoriais. Os resultados obtidos neste estudo podem contribuir para a obtenção de indicação geográfica para o pacamã, favorecendo a comercialização e divulgação desta espécie. Os peixes de aquicultura e selvagens não apresentaram diferenças no teor de proteínas, porém os de aquicultura apresentaram maior conteúdo lipídico (p<0,05). Os pacamãs provenientes da represa de Três Marias apresentaram melhor razão n-6/n-3 (0,67 ± 0,04); maiores teores de EPA (3,74 ±1,25) e DHA (6,52 ± 2,85). Porém, não foram observadas diferenças nos índices nutricionais dos peixes da captura e aquicultura / Abstract: The pacamã (Lophiosilurus alexandri) is a freshwater species, endemic of the São Francisco River, with a high potential for use in Brazilian aquaculture, the main characteristics of the meat: the white color, soft texture, very tasty and without thorns; The chemical composition knowledge, mainly fatty acids profile and sensory studies are important parameters to define the products commercialization. This study aimed sensory characterization, obtaining chemical composition data and aggregation pacamã value, divided into: Chapter 1 - Sensory studies of pacamã as a way of adding value to the smoked product; and Chapter 2 - Chemical composition and fatty acid profile of wild and cultivated pacamãs: Assessment of nutritional indices. The pacamãs used in the study were caught in the São Francisco River and tributaries (Januária region - MG), dam of Three Marias - MG and from aquaculture (UFMG). The Flash Profile was applied to evaluation sensory, to determine the characteristics main of the flesh of pacamã: appearance, texture and aroma. There were differences between aquaculture and wild fish. The use of traditional smoking and liquid smoke as a way to add value to demonstrate acceptability in all sensory parameters. The results of this study may contribute to the achievement of geographical indication for pacamã, favoring the marketing and distribution of this species. The farmed and wild fishes no have shown differences in protein content, but the aquaculture showed higher lipid content (p<0.05). The pacamãs from Três Marias dam had better reason ω6/ω3 (0.67 ± 0.04); higher levels of EPA (3.74 ± 1.25) and DHA (6.52 ± 2.85). However, there were no differences in nutritional indices in the fishes from capture and aquaculture / Mestre

Made available in DSpace on 2013-12-03T01:00:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 000452675-Texto+Completo-0.pdf: 2946901 bytes, checksum: 590f01e37b62ebd8cf1981d8100e6dfc (MD5) Previous issue date: 2013 / Since its discovery, Isoniazid remains the main drug used to treat tuberculosis, which has the 2-trans-enoyl-ACP(CoA) reductase or InhA enzyme of Mycobacterium tuberculosis as pharmacological target. However, the increase in cases of tuberculosis resistant to Isoniazid motivated the pharmaceutical industry and research groups to investigate possible inhibitors to InhA, whether seeking for new compounds that display the inhibitory function, or as proposed in this work, modifying existing compounds. Thus, we believe that the IQG607 inorganic compound, also known as pentacyano( Isoniazid)ferrate (II) - developed in an attempt to find new, more potent and selective inhibitors of the InhA enzyme - is a promising candidate for the development of new anti-tuberculosis drugs. This work began with a literature review in order to understand the role of InhA enzyme in the process of fatty acid synthesis and what they represent in the process of formation of the cell envelope of mycobacteria. In addition, a survey was conducted regarding the published studies on the IQG607, which reported efforts engaged in researching and obtaining the compound. Based on these studies, it was proposed the design of new compounds by introducing structural modifications in the IQG607 molecule, with the aid of specific software. Intermolecular interactions of these compounds with the target protein were simulated and evaluated with the use of AutoDock and LigPlot. Twenty-seven models were designed, and for all of them, simulations were performed in silico. Three of these compounds were selected, and from those one was successfully synthesized. After synthesis, enzymatic assays were carried out to assess whether the new compound had demonstrated inhibitory function as found in the original IQG607. Unfortunately, although the in silico simulations have led us to believe that the models designed could generate good compounds, early in the in vitro experiments we found that there was no variation in the enzyme’s activity, indicating that the compound showed no inhibitor effect. In our attempt to lengthen the IQG607 compound - thus allowing a greater number of torsion angles for the molecule, and thereby promote a better fit of the ligand binding cavity in the substrate - we discovered that two important pieces of INH were separated, which caused the loss of activity of the compound. It appears that the changes which were introduced in the IQG607 compound have hindered the acyl radical formation and therefore the adduct ligand-NADH could not be formed. / Desde a sua descoberta, a Isoniazida continua sendo o principal fármaco empregado no tratamento da tuberculose, tendo como alvo farmacológico a enzima 2-trans-enoil- ACP(CoA) redutase ou InhA de Mycobacterium tuberculosis. Porém, o aumento dos casos de tuberculose resistente à Isoniazida motivaram a indústria farmacêutica e pesquisadores a investigar possíveis inibidores da InhA, seja buscando novos compostos que apresentem a característica inibitória, ou como na proposta deste trabalho, modificando compostos já existentes. Desta forma, acreditamos que o composto inorgânico IQG607, também conhecido como pentaciano(isoniazida)ferrato (II), desenvolvido na tentativa de encontrar novos inibidores mais potentes e seletivos para a enzima InhA, é um candidato promissor ao desenvolvimento de novas drogas anti-tuberculose. Este trabalho iniciou com uma pesquisa na literatura científica buscando compreender o papel da enzima InhA no processo de síntese de ácidos graxos e o que estes representam no processo de formação do envelope celular das micobactérias. Além disso, foi realizado um levantamento a respeito dos estudos já publicados sobre o IQG607, que relatam os esforços empenhados na pesquisa e obtenção do composto. Com base nestes estudos, foi proposto o desenho de novos compostos introduzindo modificações estruturais na molécula do IQG607 original, com o auxilio de software específico. As interações intermoleculares desses compostos com a proteína alvo foram simuladas e avaliadas, com o uso dos programas AutoDock e LigPlot. Vinte e sete modelos foram desenhados, e para todos eles foram realizadas as simulações in silico. Três desses compostos foram selecionados e, deles, um foi sintetizado com sucesso. Após a síntese, ensaios enzimáticos avaliaram se o novo composto mantinha a função inibitória comprovadamente encontrada no IQG607 original, caracterizando a etapa in vitro deste trabalho. Infelizmente, embora as simulações in silico tenham nos levado a crer que os modelos desenhados poderiam gerar bons compostos, já no início da etapa in vitro se descobriu que não havia variação na atividade da enzima, o que indica que o composto não apresentou o efeito inibitório esperado. Em nossa tentativa de alongar o composto IQG607, permitindo assim um número maior de ângulos de torção para a molécula, e com isso, promover um melhor encaixe do ligante na cavidade de ligação do substrato, descobrimos que dois grupamentos importantes da INH foram separados, o que provocou a perda de atividade do fármaco. Supõe-se que as modificações introduzidas no composto IQG607 impediram a formação do radical acil e, portanto, o aduto com o NADH não pôde ser formado.

A ingestão de ácidos graxos na forma de gordura proveniente da dieta tem aumentado nos últimos anos, principalmente na forma de gordura saturada. Tem sido observado que ácidos graxos saturados podem causar a liberação de citocinas em diversos tecidos e células. Além disso, em indivíduos obesos, tem se observado que há uma inflamação crônica e de baixo grau, que poderia ter entre seus causadores os ácidos graxos provenientes da dieta. Já os ácidos graxos poli-insaturados têm sido citados como sendo neuroprotetores devido a suas propriedades anti-inflamatórias e anti-apoptóticas. A barreira hematoencefálica (BHE) é um dos principais fatores que regulam a captação dos ácidos graxos no sistema nervoso central (SNC). A captação de ácidos graxos pelo cérebro é seletiva, priorizando a entrada de ácidos graxos poli-insaturados e suprimindo a entrada de ácidos graxos saturados. Além disso, a quantidade relativa de ácidos graxos no sangue pode afetar o grau de penetração desses no SNC. Existem diversas condições onde há aumento na permeabilidade da BHE e, nessas situações, o SNC pode ficar mais exposto a substâncias que normalmente não estão presentes ou estão em baixas concentrações, como os ácidos graxos saturados de cadeia longa. Dessa forma, é importante que se analise os efeitos dessas substâncias em células cerebrais. Os astrócitos são células presentes no SNC caracterizadas por expressarem e secretarem a proteína S100B e por expressarem a proteína glial fibrilar ácida (GFAP). Os astrócitos captam glutamato e o metaboliza através da enzima glutamina sintetase (GS), formando glutamina, um processo importante para evitar o acúmulo de glutamato e excitotoxicidade. Essas células são muito resistentes ao estresse oxidativo devido ao seu alto conteúdo de glutationa reduzida (GSH). Em condições patológicas, os astrócitos liberam o fator de necrose tumoral alfa (TNF-α), e a produção dessa citocina é um importante componente da resposta neuroinflamatória que está associada com muitas desordens neurológicas. Os astrócitos possuem o receptor para produtos finais de glicação avançada (RAGE), que tem entre seus ligantes a S100B e sua ativação está envolvida na resposta inflamatória imediata. O receptor tipo toll 4 (TLR4) também está presente nessas células e ligado à resposta inflamatória. A ciclooxigenase 2 (COX-2) é uma enzima associada à inflamação e sua indução é responsável por desencadear muitas citocinas e mediadores inflamatórios presentes em diversos tipos celulares. Utilizando cultura primária de astrócitos de ratos Wistar, nós investigamos a ação dos ácidos graxos saturados e insaturados sobre parâmetros função de astrocitária, oxidativos e inflamatórios. Nosso estudo não encontrou alterações na viabilidade e integridade celular. Observamos um aumento dose-dependente na secreção de S100B nos astrócitos incubados apenas com o ácido palmítico. Não encontramos alterações para nenhum ácido graxo no conteúdo de GFAP, GSH ou captação de glutamato. Para o ácido linoleico observamos um aumento na atividade da GS e na oxidação do DCF. A secreção de TNF-α aumentou para os ácidos graxos saturados e não se alterou para os poli-insaturados. O conteúdo de COX-2, TLR4 e RAGE não foi alterado. Nossos resultados reforçam os dados de que ácidos graxos saturados, e não os insaturados, causam aumento na liberação de citocinas e podem contribuir para o processo neuroinflamatório encontrado em condições de aumento na permeabilidade da BHE. Além disso, verificamos que nem toda inflamação desencadeia aumento na secreção de S100B, visto que só tivemos esse comportamento para o ácido palmítico. Nossos resultados também reforçam o potencial terapêutico do ácido linoleico, que poderia desencadear adaptações nos astrócitos com possíveis benefícios para pacientes acometidos por patologias que envolvam a excitotoxicidade glutamatérgica. / The intake of fatty acids in the form of fat from the diet has increased in recent years, especially in the form of saturated fat. It has been observed that saturated fatty acids can cause the release of cytokines in various tissues and cells. Furthermore, in obese individuals, it has been observed a chronic and low-grade inflammation, which could have among their causers the diet fatty acids. Polyunsaturated fatty acids have been considered neuroprotective because of their antiinflammatory and antiapoptotic properties. The blood-brain barrier (BBB) is one of the major factors regulating the uptake of fatty acids in the central nervous system (CNS). The brain uptake of fatty acids is selective, prioritizing the entry of polyunsaturated fatty acids and suppressing the entry of saturated fatty acids. In addition, the relative amount of fatty acids in the blood can affect the degree of penetration of these into the CNS. There are several conditions where there is an increase in BBB permeability and in these situations the CNS may be more exposed to substances that are not normally present or are in low concentrations, such as saturated long chain fatty acids. Thus, it is important to analyze the effects of these substances in brain cells. Astrocytes are cells present in the CNS characterized by expressing and secreting the S100B protein and by expressing the glial fibrillary acidic protein (GFAP). Astrocytes uptake glutamate and metabolize it through the glutamine synthetase (GS) enzyme, forming glutamine, an important process to avoid the accumulation of glutamate and excitotoxicity. These cells are very resistant to oxidative stress because of their high reduced glutathione content (GSH). In pathological conditions, astrocytes release tumor necrosis factor alpha (TNF-α), and the production of this cytokine is an important component of the neuroinflammatory response that is associated with many neurological disorders. Astrocytes have the receptor for advanced glycation endproducts (RAGE), which has among its ligands S100B and its activation is involved in the immediate inflammatory response. The tolllike receptor 4 (TLR4) is another receptor present in these cells, which is also linked to the inflammatory response. The cycloxygenase-2 (COX-2) is an enzyme associated with inflammation and its induction is responsible for triggering many cytokines and inflammatory mediators in many cell types. Using astrocyte primary cultures from Wistar rats, we investigated the effect of saturated and unsaturated fatty acids on astrocytic function and oxidative and inflammatory parameters. Our study found no changes in cell viability and integrity. We observed a dose-dependent increase in S100B secretion in astrocytes incubated only with palmitic acid. We did not find alterations from fatty acids in the content of GFAP and GSH as well as uptake of glutamate. For linoleic acid, we observed an increase in GS activity and in DCF oxidation. TNF-α secretion increased to the saturated fatty acids and did not change for polyunsaturated. The contents of COX-2, TLR4 and RAGE did not change. Our results reinforce the data that saturated fatty acids, and not unsaturated, cause an increase in the release of cytokines and may contribute to the neuroinflammatory process found under conditions of increase in BBB permeability. In addition, we found that inflammation not always triggers an increase in S100B secretion, since we only had this behavior for palmitic acid. Our results also reinforce the therapeutic potential of linoleic acid, which could trigger adaptations in astrocytes with possible benefits for patients affected by pathologies involving glutamatergic excitotoxicity.

Atualmente o óleo microbiano está sendo intensivamente estudado com a intenção de suprir o mercado que o consome, principalmente tendo um grande interesse no emprego como uma fonte alternativa de biocombustível, sendo limpa e renovável. Com o objetivo de otimizar a produção do óleo microbiano, o presente trabalho avaliou a produção de biomassa, lipídeos e composição de ácidos graxos da levedura Candida zeylanoides QU 33 quando cultivada em diferentes fontes de carbono (lactose, glicose, glicerol e xilose), nitrogênio (sulfato de amônio, nitrato de amônio, peptona e extrato de levedura), assim como diferentes condições de cultivo (temperatura, agitação, pH e razão carbono/nitrogênio). Este trabalho também apresenta uma técnica de triagem de acumulo de lipídeo intracelular, com a metodologia do Vermelho de Nilo, na qual as células boas acumuladoras de lipídeo emitiram fluorescência amarelo-ouro. A composição de ácidos graxos do óleo produzido pela C. zeylanoides QU33 quando cultivada em glicose com diferentes fontes de nitrogênio apresentou potencial na utilização como matéria prima tanto para o biodiesel quanto para indústria de alimentos. O uso combinado de glicose com sulfato de amônio pela C. zeylanoides QU33 resultou na produção de óleo com elevado teor de ácidos graxos poli-insaturados. Feita a triagem dos fatores que mais interferiram na produção do óleo microbiano, foi delineado um modelo experimental usando a metodologia de superfície de reposta a fim de otimizar a produção de lipídeo intracelular por esta levedura. / Currently, microbial oil is being intensively studied aiming to suply the consumer market, especially with a great interest in its use as an alternative source of biofuel, clean and renewable. Aiming the optimization of the production of microbial oil, in the present work it was evaluated the production of biomass, lipids and the fatty acid composition of the yeast Candida zeylanoides QU 33 when cultivated with different carbon sources (lactose, glucose, glycerol and xylose), nitrogen (ammonium sulfate, ammonium nitrate, peptone and yeast extract), as well as different culture conditions (temperature, shaking speed, pH and carbon/nitrogen ratio). A new screening methodology for the evaluation of intracellular lipid accumulation is also presented, using Nile Red, in which the cells that are good lipid producers present a golden-yellow fluorescence. The fatty acid composition of the oil produced by C. zeylanoides QU33 cultivated in glucose and different nitrogen sources presented potential for use as raw material for biodiesel production or at the food industry. The combined use of glucose and ammonium sulfate by C. zeylanoides QU33 resulted in the production of oil with elevated levels of polyunsaturated fatty acids. After the evaluation of the factors that mainly interfered in the production of microbial oil, an experimental model was designed using the response surface methodology for optimization of the production of intracellular lipids by this yeast.

A acidemia isovalérica é uma doença hereditária neurometabólica causada pela deficiência da atividade da enzima isovaleril-CoA desidrogenase da rota de degradação da leucina. É caracterizada bioquimicamente pelo acúmulo nos tecidos e fluidos biológicos dos pacientes afetados principalmente dos ácidos isovalérico (IVA) e 3-hidroxiisovalérico (3-OHIVA), bem como isovalerilglicina (IVG). Os achados clínicos caracterizam-se fundamentalmente por sintomas neurológicos graves, tais como convulsões, coma e letargia. O presente trabalho teve por objetivo investigar os efeitos in vitro do IVA e IVG sobre vários parâmetros de estresse oxidativo em córtex cerebral de ratos de 30 dias de vida, tendo em vista que os mecanismos envolvidos no dano cerebral dessa doença até o momento são pouco conhecidos e que recentemente foi demonstrado que o 3-OHIVA, também acumulado nas acidúrias 3-metilglutacônica e 3-hidroxi-3-metilglutárica, induz peroxidação lipídica em córtex cerebral de ratos jovens. Nossos resultados demonstraram que o a IVG, mas não o IVA, aumentou significativamente os níveis de TBA-RS e quimiluminiscência, indicando que este metabólito induz lipoperoxidação in vitro. Com a finalidade de investigar se este efeito foi devido à glicina que faz parte da molécula de IVG, testamos o efeito da glicina sobre estes mesmos parâmetros e verificamos que este aminoácido também induziu dano oxidativo lipídico nesta estrutura cerebral de mesma ordem de magnitude que a IVG. Verificamos também que os antioxidantes trolox (vitamina E solúvel), L-NAME, GSH, melatonina, creatina e uma combinação de CAT+SOD nas doses usualmente suplementadas em estudos in vitro não foram capazes de impedir o aumento dos níveis de TBA-RS induzido pela IVG. Já a presença de N-acetilcisteína, precursora de GSH, em concentrações usuais preveniu esta peroxidação lipídica in vitro induzida por IVG, indicando que o IVG provavelmente provoca um decréscimo das concentrações cerebrais de glutationa reduzida (GSH) provavelmente secundário à elevada produção de espécies ativas induzida pelo metabólito. Por outro lado, a adição ao meio de incubação de doses altas desses antioxidantes, com exceção da combinação SOD e CAT, preveniu totalmente o aumento do TBA-RS induzido por IVG, indicando uma alta produção de espécies reativas com conseqüente dano oxidativo lipídico. O próximo passo de nossa investigação foi determinar a influência do IVA e IVG sobre a oxidação do DCFH e dos níveis de glutationa reduzida (GSH). Tanto o IVA, quanto o IVG não alteraram os níveis de DCFH. Por outro lado, o IVA não modificou, enquanto a IVG provocou uma diminuição significativa dos níveis do GSH. Tal efeito não se deveu a uma ação pró-oxidante direta do IVG ou à interferência desse composto na medida dos níveis de GSH. Tais resultados estão de acordo com o fato de que a N-acetilcisteína, substrato para a formação de GSH, foi capaz de prevenir o aumento da lipoperoxidação lipídica induzida pelo IVG.Verificamos também que o IVA e o IVG não afetaram o TRAP e o TAR que representam o potencial antioxidante total e a reatividade antioxidante total, respectivamente. Por outro lado, a IVG não induziu dano oxidativo protéico medido pela oxidação de sulfidrilas e pela formação de carbonilas, enquanto o IVA causou um aumento significativo na formação de carbonilas, sem alterar os níveis de tióis. Concluindo, nossos resultados indicam que a IVG é o metabólito acumulado na acidemia isovalérica que induz em maior grau estresse oxidativo em homogeneizados de córtex cerebral de ratos jovens, enquanto o IVA é capaz de provocar dano oxidativo protéico. Um aumento do estado pró-oxidante e uma menor capacidade antioxidante, representada pelo decréscimo do GSH cerebral, indica que o estresse oxidativo possa representar um mecanismo na fisiopatologia do dano neurológico característico da acidemia isovalérica. / Isovaleric acidemia is an inherited neurometabolic disorder caused by isovaleryl-CoA dehydrogenase deficiency. It is biochemically characterized by accumulation of isovaleric acid (IVA) and 3-hydroxyisovaleric acid (3-OHIVA), as well as isovalerylglycine (IVG) in tissues and biological fluids of affected patients. Clinical features are mainly severe neurological symptoms, such as convulsions, coma, lethargy and ataxia. The present work aimed to investigate the in vitro effects of IVA and IVG on various parameters of oxidative stress in cerebral cortex of 30-day-old rats since the mechanisms of brain damage are poorly known in this disease and that recently it was demonstrated that 3-OHIVA, also accumulating in 3-methylglutaconic aciduria and 3-hydroxy-3-methylglutaric aciduria, induces lipid peroxidation in cerebral cortex of young rats. Our results showed that IVG, but not IVA, significantly increased TBA-RS and quimiluminescence, indicating that this metabolite induces lipid peroxidation in vitro. Aiming to evaluate whether this effect was due to glycine that is a component of IVG molecule, we tested the effect of glycine on the same parameters and verified that this amino acid also induced lipid oxidative damage of the same order of magnitude than IVG. We also observed that the antioxidants trolox (soluble vitamin E), L-NAME, GSH. Melatonine, creatine and the combination CAT + SOD at doses usually supplememented in vitro studies were not able to prevent the increase of TBA-RS levels induced by IVG. In contrast, the presence of N-acethylcisteine, precursor of GSH, at usual concentrations, totally prevented IVG-induced increase of TBA-RS levels, indicating that IVG probably provoked a decrease of brain GSH concentrations probably secondary to elevated formation of free radicals by this metabolite. On the other hand, the presence of higher amounts of these antioxidants, except the combination SOD + CAT, totally prevented the increase of TBA-RS elicited by IVG, indicating that a high production of reactive species with consequent lipid oxidative damage. The next step of our investigation was to determine the influence of IVA and IVG on DCFH-DA oxidation and on GSH levels. Both IVA and IVG did not alter DCFH-DA levels, whereas IVG caused a significant decrease of GSH levels. This effect was not due to a direct pro-oxidant action of IVG or due to IVG interference in the reaction used to measure GSH. Such effects are in line with those showing that N-acethylcystein, the substrate of GSH formation, was able to prevent the increase of lipid peroxidation elicited by IVG. We also found that IVA and IVG did not affect TRAP and TAR that represent total tissue antioxidant potential and total antioxidant reactivity, respectively. On the other hand, IVG did not provoke protein oxidative damage measured by sulfhydryl oxidation and carbonyl formation, whereas IVA causes a significant increase of carbonyl formation, without altering thiol concentration. Concluding, our findings indicate that IVG is the accumulating metabolite in isovaleric acidemia that induces in higher degree oxidative stress in cortical homogenates from young rats, while IVA is able to provoke protein oxidative damage. An increase of pro-oxidant status and a lower antioxidant capacity, represented by a decrease of cerebral GSH, indicate that oxidative stress may represent a mechanism in the pathophysiology of the brain damage characteristic of isovaleric acidemia.

A produção de hidrogênio pelo processo fermentativo sofre influência da concentração e das características do substrato orgânico, do valor do pH do efluente e da concentração de lodo no reator. A determinação da atividade hidrogênica específica de substratos orgânicos e de lodos pode auxiliar na análise do volume de hidrogênio produzido durante a fermentação, na produção de ácidos graxos voláteis, no grau de acidificação e avaliar a toxicidade de compostos aos microrganismos produtores de hidrogênio. Para determinação das condições ideais para a medida da atividade hidrogênica específica foram realizados testes em batelada utilizando glicose como fonte de matéria orgânica nas concentrações de 1.000, 2.000, 4.000, 8.000, 12.000, 16.000 e 20.000 mg.DQO.L-1. Foram testados os valores de pH de 5,0; 5,5; 6,0 e 6,5 e as concentrações de lodo de 1.250; 2.500; 5.000 e 7.500mgSVT.L-1. A maior atividade hidrogênica obtida foi de 483 mLH2.gSVT-1.h-1, para o valor de DQO de 12.000mgO2.L-1, no valor de pH igual a 6,0 e concentração de lodo de 2.500mgSVT.L-1. O maior volume de hidrogênio produzido foi de 38mL.gDQO-1 no valor de DQO de 16.000mgO2.L-1, no pH de 5,5 e concentração de lodo de 5.000mgSVT.L-1. A análise dos ácidos graxos voláteis indicou que os maiores percentuais de ácido acético e ácido propiônico foram obtidos quando o valor do pH testado foi de 6,5, na concentração SVT de 7.500mg.L-1. Nas demais condições estudadas, o ácido butírico foi o ácido graxo volátil predominante no efluente. O valor do grau de acidificação foi influenciado provavelmente pela matéria orgânica proveniente do lodo, resultando em valores acima de 1,0. Testes de medida da atividade hidrogênica específica realizados com diferentes substratos orgânicos (ácido propiônico, ácido butírico, efluente protéico, glicerol e efluente do processo de produção de fungicida) permitiram avaliar a aplicabilidade do teste de atividade e o potencial que os substratos orgânicos possuem para gerar hidrogênio. Foram utilizadas as concentrações de matéria orgânica apresentadas acima, valor do pH inicial igual a 6,0 e concentração de lodo de 2.500mgSVT.L-1 . A maior atividade hidrogênica e volume de hidrogênio produzido foram obtidas para o efluente protéico, 6,8mLH2.gSVT-1.h-1 e 1,74mL.gDQO-1, respectivamente. O ácido graxo volátil encontrado em maior porcentagem após a fermentação dos substratos orgânicos foi o ácido acético. Foi observado alto grau de acidificação nos testes com o ácido butírico devido as altas concentrações residuais no efluente. A influência do controle no valor do pH sobre os microrganismos produtores de hidrogênio foi avaliada em testes com e sem controle de pH, utilizando glicose como fonte de matéria orgânica na concentração de 12.000mg.DQOL-1, nos valores de pH de 5,0; 5,5 e 6,0 e na concentração de lodo de 2.500mgSVT.L-1. Os resultados indicaram que as maiores porcentagens de hidrogênio, produção de ácidos graxos voláteis, grau de acidificação e remoção de matéria orgânica ocorreram quando não houve o controle do pH, indicando que há a necessidade de um ajuste inicial no valor do pH, porém o controle pode prejudicar o desempenho do processo. Além disso, foi estudada a otimização do processo de produção de hidrogênio a partir de efluente da suinocultura, utilizando reatores anaeróbios seqüenciais em batelada, um reator acidogênico e outro metanogênico. Foram analisados o controle do tempo de detenção celular e os efeitos do pH e da temperatura da fase acidogênica sobre a produção de hidrogênio. No reator acidogênico foram testados os tempos de detenção celular de 1,4; 1,7 e 2,5 dias, os valores de pH de 5,0 e 6,0 e as temperaturas ambiente (de 15 a 25°C), 35ºC e 55ºC. A maior concentração de hidrogênio obtida no biogás foi de 21,3 %, para o tempo de detenção celular de 1,4 dia, o valor do pH inicial ajustado para 5,0 e na temperatura de 35ºC. Nesta condição foi verificado o aumento na concentração de ácidos graxos voláteis no efluente do reator acidogênico, indicando a ocorrência da hidrólise das substâncias complexas e conseqüente aumento na concentração de hidrogênio. / Hydrogen production by fermentation process is influenced by the concentration and characteristics of organic substrate, the effluent pH value and biomass concentration. The determination of specific hydrogenic activity of organic substrates and biomass can be a tool to analyze the hydrogen volume produced during the fermentation, the volatile fatty acids production, the degree of acidification and evaluated compounds toxicity to the hydrogen producing microorganisms. To determine the ideal conditions for the measurement of specific hydrogen activity were realized batch tests using glucose as source of organic matter at concentrations of 1,000, 2,000, 4,000, 8,000, 12,000, 16,000 and 20,000mg.COD.L-1. The pH values tested were 5.0, 5.5, 6.0 and 6.5 and the biomass concentration of 1,250, 2,500, 5,000 and 7,500mgTVS.L-1. The higher hydrogen activity was 483mLH2.gTVS-1.h-1 for the organic matter concentration of 12,000mg.L-1, pH value of 6.0 and biomass concentration of 2,500mgTVS.L-1. The higher hydrogen volume produced was 38mL.gCOD-1 in the initial organic matter concentration of 16,000mg.L-1, at pH value 5.5 and sludge concentration of 5,000mgTVS.L-1. Volatile fatty acids analysis indicated that the highest percentage of acetic acid and propionic acid were obtained when the pH tested was 6.5, at biomass concentration of 7,500mgTVS.L-1. In other studied conditions, the butyric acid was the predominant volatile fatty acids in the effluent. The degree of acidification value was probably affected by organic matter from sludge, resulting in values above 1.0. Tests measuring the specific hydrogen activity were performed with different organic substrates (propionic acid, butyric acid, proteic effluent, glycerol and fungicide production effluent) permitted to evaluate the applicability of the activity test and the potential that organic substrates have to produce hydrogen. Using the organic matter concentrations presented above, initial pH value equal to 6.0 and biomass concentration of 2,500mgTVS.L-1. The higher hydrogen activity and hydrogen volume produced were obtained for the proteic effluent, 6.8mLH2.gTVS-1.h-1 and 1,74mL.gCOD-1, respectively. The volatile fatty acid found in highest percentage after fermentation of organic substrates was acetic acid. A high degree of acidification was observed on tests with butyric acid due the high residual concentration in the effluent. The influence of pH control on hydrogen producing microorganisms was evaluated in tests with and without pH control, using glucose as organic matter source at concentration of 12,000mg.COD.L-1, the pH values tested was 5.0, 5.5 and 6.0 and the biomass concentration was 2,500mgTVS.L-1. The results indicated that the higher hydrogen percentages, volatile fatty acid production, degree of acidification and organic matter removal occurred when the pH was not controlled; indicating that an initial adjustment in the pH was needed, but the control may affect the process performance. Additional studies about the optimization of hydrogen production from raw swine waste using two batch anaerobic reactors, one acidogenic reactor and other methanogenic reactor were performed. The influence of sludge age and the pH and temperature effects on acidogenic phase were analyzed. In acidogenic reactor were tested the sludge ages of 1.4, 1.7 and 2.5 days, pH values of 5.0 and 6.0 and temperatures: ambient (15 to 25°C), 35°C and 55°C .The higher hydrogen concentration in the biogas was 21.3% for the sludge age of 1.4 days, initial pH equal to 5.0 and temperature 35 °C. In this condition there was an increase in volatile fatty acids concentration in the acidogenic reactor effluent, indicating the occurrence of complex substances hydrolysis and consequently the increase in hydrogen concentration.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Ciências da Saúde, Pós-Graduação em Nutrição Humana, 2013. / Submitted by Jaqueline Ferreira de Souza (jaquefs.braz@gmail.com) on 2014-05-27T13:53:27Z No. of bitstreams: 1 2013_AnaCarolinadeMoraisOliveira_Parcial.pdf: 98931 bytes, checksum: 997da40c95eec7e635d2fbefe996b130 (MD5) / Approved for entry into archive by Patrícia Nunes da Silva(patricia@bce.unb.br) on 2014-05-27T16:01:51Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2013_AnaCarolinadeMoraisOliveira_Parcial.pdf: 98931 bytes, checksum: 997da40c95eec7e635d2fbefe996b130 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-05-27T16:01:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2013_AnaCarolinadeMoraisOliveira_Parcial.pdf: 98931 bytes, checksum: 997da40c95eec7e635d2fbefe996b130 (MD5) / Objetivo: Dentre os inúmeros distúrbios metabólicos que acompanham a carcinogênese, a hiper ativação da enzima ácido graxo sintase (FASN), responsável pela síntese de novo de ácidos endógenos tem sido relatado em certos tipos de cânceres, incluindo câncer de mama. Sua atividade poderia favorecer a oferta de fosfolipídios estruturais para as membranas celulares e consequentemente a multiplicação das células cancerígenas. Tem sido demonstrado que a ingestão de ácidos graxos poli-insaturado diminui a expressão de genes do metabolismo lipídicos, incluindo a transcrição da FASN. Assim, este estudo teve por objetivo avaliar a influência do consumo de óleo de peixe rico em ácido graxo n-3 na enzima ácido graxo sintase (FASN) do soro e no nível de seu transcrito nas células mononucleadas do sangue periférico, em mulheres com diagnóstico recente de câncer de mama, correlacionando os resultados encontrados com variáveis clínicas e nutricionais das pacientes. Metodologia: Estudo de intervenção, randomizado, placebo controlado, duplo-cego, conduzido com 38 voluntárias distribuídas em dois grupos (grupo óleo de peixe – GO e grupo placebo – GP). As pacientes do GO receberam 2 g de concentrado de óleo de peixe contendo 1,8g dos ácidos graxos poliinsaturados n-3 eicosapentaenóico (EPA) e docosahexaenóico (DHA). O grupo placebo recebeu 2 cápsulas de 1g cada de óleo mineral com igual aparência do óleo de peixe. Todas as pacientes foram suplementadas por 4 semanas durante o período anterior ao tratamento cirúrgico. Antes e ao final da suplementação, foram coletados dados de consumo, antropometria e amostras sanguíneas para análise do perfil de ácidos graxos do fosfolipídio e da enzima FASN do soro. Analisou-se também o transcrito (mRNA) do gene da FASN das células mononucleadas do sangue periférico. A análise estatística foi realizada utilizando testes paramétricos e não paramétricos para comparar os resultados dos dois grupos e foi gerado um modelo de análise de covariância (ANCOVA) para avaliar a interação de algumas variáveis selecionadas com a FASN (variável dependente). Resultados: O GO foi constituído de 18 pacientes e o GP 20. Não foram observadas diferenças significativas na idade, anos de estudos, renda, estado civil, consumo de tabaco, presença de outras doenças, estado de menopausa e prática de atividade física entre os grupos. A maioria das pacientes apresentou carcinoma ductal infiltrante e 33,3% e 50% do grupo óleo de peixe e placebo, respectivamente, apresentaram tumor HER2 negativo. A maioria apresentou excesso de peso e não houve diferença entre os grupos quanto ao consumo dietético. No momento basal, se observou diferença na composição de ácidos graxos séricos, sendo 16:0 e 18:0/18:1 significativamente maiores e total de poli-insaturados, n-6 e n-6/n-3 menores no grupo óleo de peixe em relação ao placebo. Após a intervenção, houve aumento significativo na quantidade de 22:6 n-3, 20:5 n-3, total de n-3, e redução da razão n-6/n-3, no GO. No início do estudo, a proteína da FASN no soro das pacientes foi de 118,79±76,71ng/ml, sem diferença significativa entre os grupos. Também não foi observada diferença nos níveis de mRNA da FASN entre os grupos. Com a intervenção não foi observada diferença significativa intra e entre grupos nos valores de mRNA e proteína da FASN. De acordo com análise de covariância, o IMC apresentou interação, negativa, com o trancrito da FASN. Os grupos de estudo, estado de menopausa e expressão de HER2 não apresentaram interação com a FASN. Não foi observada interação das covariáveis com os resultados da FASN no soro. Conclusão: No presente estudo, a intervenção realizada com o suplemento de óleo de peixe rico em ácido graxo n-3 não resultou em mudança da FASN, em seu transcrito e respectiva proteína. Entretanto, foi observada interação negativa entre o IMC e a resposta de mRNA da FASN. __________________________________________________________________________________________________________ ABSTRACT / Objectives: Among the numerous metabolic disturbances that accompany carcinogenesis, hyper activation of the enzyme fatty acid synthase (FASN), responsible for de novo synthesis of endogenous acids has been reported in certain types of cancers, including breast cancer. Its activity could promote the availability of structural phospholipids for cell membranes and consequently the multiplication of cancer cells. The ingestion of polyunsaturated fatty acids has shown to reduce the expression of lipid metabolism genes, including the transcription of FASN. Thus, this study aimed to evaluate the intake of fish oil rich in n-3 fatty acid in the fatty acid synthase (FASN) and serum level of its transcript in peripheral blood mononuclear cells in women diagnosed with breast cancer, correlating the results with clinical and nutritional variables of patients. Methods: A randomized, placebo-controlled, double-blind clinical intervention study was conducted with 38 volunteers divided into two groups (group of fish oil - GO and placebo group - GP). The GO patients received 2 g of fish oil concentrate containing 1.8 g of polyunsaturated fatty acids n-3 eicosapentaenoic acid (EPA) and docosahexaenoic acid (DHA). The PG received 2 capsules of 1g mineral oil each with the similar appearance to fish oil. All patients were supplemented for 4 weeks during the pre-surgical period. Before and at the end of supplementation, consumption data, anthropometry and blood samples were collected for analysis of the serum phospholipid fatty acid profile and FASN. The FASN gene transcript (mRNA) from the peripheral blood mononuclear cells were also analyzed. Statistical analysis was performed using parametric and non-parametric tests to compare the results of the two groups and an analysis of covariance (ANCOVA) model was built to analyze the interaction of selected variables with the FASN as dependent variable. Results. There were 18 participants in the fish oil group and 20 in the placebo group. No significant differences were observed in age, years of education, income, marital status, smoking, presence of other diseases, menopausal status and physical activity between groups. Most patients had infiltrating ductal carcinoma and 33.3% and 50% of the fish oil and placebo group, respectively, had HER2 negative tumor. The majority was were overweight and no difference in the dietary intake between groups was seen. At baseline, serum fatty acids were different between groups, with 16:0 and 18:0 / 18:1 being significantly higher, and total polyunsaturated n-6 and n-6/n-3 lower in the fish oil group compared to placebo. After the intervention, there was a significant increase in the amount of 22:6 n-3, 20:5 n-3, total n-3, and reduction of the ratio n-6/n-3 in GO. At baseline, the FASN protein in serum of patients was 118.79 ± 76.71 ng / ml, with no significant difference between groups. No difference was observed in mRNA levels of FASN between groups. After de intervention, no intra or inter group difference were observed in mRNA or serum protein levels of FASN. According to covariance analysis, BMI showed a negative interaction with the response of FASN mRNA. Study groups, menopausal status and HER2 expression showed no interaction with the FASN. No interaction of covariates with the results of FASN in serum was observed. ix Conclusion: In this study, the intervention performed with the supplement of fish oil rich in n3 fatty acid resulted in no change of FASN transcript and corresponding protein. However, negative interaction between BMI and FASN mRNA response was observed.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Departamento de Biologia Celular, 2007. / Submitted by Elna Araújo (elna@bce.unb.br) on 2009-11-27T17:48:52Z No. of bitstreams: 1 2007_CristianeTeresinhaCitadin.PDF: 832748 bytes, checksum: 688c6b38f2c1ae4b194876b2ad829e89 (MD5) / Rejected by Joanita Pereira(joanita), reason: Elna, está faltando o "Abstract" Joanita on 2009-11-27T17:50:34Z (GMT) / Submitted by Elna Araújo (elna@bce.unb.br) on 2009-11-27T18:02:10Z No. of bitstreams: 1 2007_CristianeTeresinhaCitadin.PDF: 832748 bytes, checksum: 688c6b38f2c1ae4b194876b2ad829e89 (MD5) / Approved for entry into archive by Joanita Pereira(joanita) on 2009-11-27T19:36:40Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2007_CristianeTeresinhaCitadin.PDF: 832748 bytes, checksum: 688c6b38f2c1ae4b194876b2ad829e89 (MD5) / Made available in DSpace on 2009-11-27T19:36:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2007_CristianeTeresinhaCitadin.PDF: 832748 bytes, checksum: 688c6b38f2c1ae4b194876b2ad829e89 (MD5) Previous issue date: 2007 / Ácidos graxos poliinsaturados ômega-3 são moléculas presentes em óleos que têm fundamental importância na manutenção da saúde humana, e precisam ser ingeridos na alimentação. Atenção especial é dada aos ácidos graxos poliinsaturados de cadeia longa (LCPUFAs) ômega-3 como o ácido eicosapentaenóico (EPA) e o ácido docosahexaenóico (DHA) devido à sua influência na prevenção e modulação de certas condições patológicas como a obesidade e doenças cardiovasculares e pela sua essencialidade no desenvolvimento do cérebro e retina. A principal fonte desses LCPUFAs são peixes, em especial os de águas marinhas frias e profundas. Estudos têm mostrado que esses óleos presentes nos peixes provêm da ingestão de organismos que constituem o zooplâncton, os quais têm as microalgas produtoras de LCPUFAs como seu principal alimento. Dentre as microalgas produtoras de altos perfis de EPA e DHA estão as diatomáceas, que, por esse motivo, se destacam para o estudo da rota biossintética de ácidos graxos poliinsaturados ômega-3 como uma fonte de genes. Com o objetivo de contribuir com o avanço do conhecimento de rotas de biossíntese de LCPUFAs, reportamos a análise parcial do genoma funcional da diatomácea Thalassiosira fluviatilis. Para tanto, foram confeccionadas duas bibliotecas de cDNA das diatomáceas produtoras de altos perfis de LCPUFAs, Thalassiosira fluviatilis e Chaetoceros muelleri e temos como meta futura realizar análise comparativa do genoma funcional das duas microalgas junto a outras informações de genoma funcional de algas já reportadas. Adicionalmente, buscando gerar ferramentas moleculares que possam ser utilizadas na produção de plantas oleaginosas capazes de produzir LCPUFAs por meio de transgenia, reportamos a clonagem e caracterização do gene codificador da enzima Δ6-dessaturase, a primeira enzima envolvida na biossíntese de EPA e DHA, responsável pela produção de ácido estearidônico, intermediário ao EPA produzido a partir do ácido α- linolenico. O cDNA usado para confeccionar a biblioteca de T. fluviatilis foi usado como template para amplificar e isolar o gene da Δ6-dessaturase por meio das técnicas de PCR e RACE. O gene obtido contém uma ORF de 1455 nucleotídeos, que codifica uma proteína putativa de 484 resíduos de aminoácidos. A seqüência total inclui uma região 3´ UTR de 120 nucleotídeos. A proteína predita apresenta um domínio citocromo b5 fusionado à extremidade N-terminal e três motivos histidina-box conservados como em outras dessaturases descritas, apresentando também alta identidade com a Δ6-dessaturase de Thalassiosira pseudonana. Ao todo foram seqüenciadas 1920 ESTs da biblioteca de cDNA de T. fluviatilis na extremidade 5´ e em seguida validadas e analisadas no programa Sistema Genoma. Dessas, 1090 foram validadas gerando 775 clusters, compreendendo 628 singletons e 147 contigs. Dentre os clusters, 165 apresentaram identidade com proteínas depositadas no GenBank, 109 apresentaram identidade com seqüências nucleotídicas de T. pseudonana e 36 clusters tiveram identidade com seqüências ESTs do GenBank. Um total de 579 clusters não apresentou identidade com nenhuma seqüência dentre os bancos e algoritmos analisados, sendo exclusivas de T. fluviatilis. Na mesma análise foram encontrados 7 genes de enzimas envolvidas com metabolismo de ácidos graxos sendo que 4 deles compreendem enzimas envolvidas na biossíntese de ácidos graxos poliinsaturados ômega-3, mostrando que é possível encontrar genes desta rota por meio do seqüênciamento massivo e gerando informações para entendimento da via de síntese de ácidos graxos ômega-3 dessa microalga. _______________________________________________________________________________ ABSTRACT / Omega 3 polyunsaturated fatty acids are molecules found in oils that are of fundamental importance in the maintenance of human health, that need to be consumed by the humans. Special attention is given to the omega 3 long chain polyunsaturated fatty acids (LCPUFAs), like eicosapentaenoic acid (EPA) and docosahexaenoic acid (DHA) due to their influence in the prevention and modulation of certain pathological conditions like obesity and cardiovascular diseases and by their essentiality to brain and retina development. The main sources of LCPUFAs are fishes, specially those of deep and cold marine waters. Several studies have demonstrated that these oils found in the fishes come from their zooplancton ingestion of organisms, which contain microalgae that produce large amounts of LCPUFAs. Among these microalgae are those of the diatomacea family, and due to these are good candidates for the study of the omega 3 biosynthetic pathway and corresponding genes. Here we report a partial functional genome analysis of the diatomacea Thalassiosira fluviatilis, with the objective of contributing to the further understanding of the biosynthetic pathway of LCPUFAs. To accomplish that, two cDNA libraries of two omega 3 diatomacea producers were constructed, Thalassiosira fluviatilis e Chaetoceros muelleri. It is our goal in the future to do a comparative functional genome analysis of the two microalgae with others reported in the literature. With the objective of generating molecular tools for molecular engineering of LCPUFAs in plants, we report the cloning and characterization of the gene encoding Δ6-desaturase, the first enzyme envolved in the synthesis of EPA and DHA, responsible for the production of the intermediate stearidonic acid from α- linolenic acid. T. fluviatilis cDNA, originally used to make the cDNA library, was used as a template to isolate and clone the gene encoding Δ6-desaturase using PCR and RACE approaches. The gene cloned has an ORF of 1455 nucleotides, encoding a putative protein of 484 aminoacid residues. The total sequence includes a 3´UTR of 120 nucleotides. The predicted protein has a cytochrome b5 domain fused at the N-terminal and three histidine-box conserved motifs as described in other desaturases; the predicted protein has also high identity with the Δ6-desaturase from Thalassiosira pseudonana. Regarding the analysis of the cDNA libray of T. fluviatilis, 1920 ESTs were ). Those, 1090 sequences were validated generating 775 clusters, comprehending 628 singletons and 147 contigs. Within the clusters, 165 presented identity with proteins deposited in the GenBank, 109 presented identity with nucleotide sequences of T. pseudonana and 36 clusters had identity with EST sequences from GenBank. A totality of 579 clusters did not have identity with any sequence within the bank and algorithms analyzed, being exclusives to T. fluviatilis. In the analysis were identified 07 genes envolved in the fatty acid metabolism, 04 of them been comprehending genes encoding enzymes envolved in the biosynthesis of omega 3 polyunsaturated fatty acids, indicating that it massive sequencing of EST is a good approach to cloning genes envolved in the omega 3 pathway in microalgae. sequenced starting from the 5´ end and the sequences validated and analyzed using the Program “Sistema Genoma” (www.genoma.embrapa.br).Those, 1090 sequences were validated generating 775 clusters, comprehending 628 singletons and 147 contigs. Within the clusters, 165 presented identity with proteins deposited in the GenBank, 109 presented identity with nucleotide sequences of T. pseudonana and 36 clusters had identity with EST sequences from GenBank. A totality of 579 clusters did not have identity with any sequence within the bank and algorithms analyzed, being exclusives to T. fluviatilis. In the analysis were identified 07 genes envolved in the fatty acid metabolism, 04 of them been comprehending genes encoding enzymes envolved in the biosynthesis of omega 3 polyunsaturated fatty acids, indicating that it massive sequencing of EST is a good approach to cloning genes envolved in the omega 3 pathway in microalgae.

O glutamato, principal neurotransmissor excitatório no sistema nervoso central (SNC), está envolvido em várias funções cerebrais e da retina, como aprendizado/memória, desenvolvimento e envelhecimento cerebral e função visual. No entanto, o aumento da concentração do glutamato na fenda sináptica pode levar a neurotoxicidade. A excitotoxicidade glutamatérgica está relacionada a várias desordens cerebrais, tanto agudas quanto crônicas. Manter o nível de glutamato em concentrações fisiológicas relevantes ao adequado funcionamento do SNC se faz necessário. Para tanto, existem transportadores específicos para o glutamato, responsáveis por controlar os níveis de glutamato na fenda sináptica. Os ácidos graxos essenciais ω3 vêm ganhando especial atenção de pesquisadores por seus efeitos sobre o SNC, tanto responsáveis pelo adequado desenvolvimento e funcionamento cerebral e da retina, quanto por sua ação neuroprotetora frente a patologias relacionadas com a excitotoxicidade glutamatérgica. Na presente tese, nós demonstramos que os ácidos graxos ω3 são importantes para a homeostasia do sistema glutamatérgico tanto no hipocampo quanto na retina de ratos. Uma dieta deficiente em ácidos graxosω3, mantida durante todo o período de desenvolvimento do SNC até a vida adulta, foi capaz de atrasar o desenvolvimento normal das sinapses glutamatérgicas, onde houve uma redução de proteínas sinápticas (NMDA, AMPA e α-CaMKII) no período pós-natal, promovendo alterações comportamentais na vida adulta de ratos, como comportamentos de hiperatividade e ansiedade. Os animais deficientes em ω3 também apresentaram déficits na memória aversiva de longa duração, que foi relacionado com uma baixa interação do receptor NMDA com a proteína cinase Fyn, bem como a redução dos níveis de DHAω3 e BDNF no hipocampo dos ratos. Os ácidos graxos ω3 preveniram as alterações sobre parâmetros do sistema glutamatérgico (queda na captação de glutamato, aumento de transportadores de glutamato GLAST e GLT-1) provocadas por um único evento convulsivo neonatal. Além disso, os animais deficientes em ácidos graxos ω3 apresentaram aumento no conteúdo de GFAP (proteína astrocitária) e redução no conteúdo de NeuN (proteína neuronal) independente do evento convulsivo. Os ácidos graxosω3 também preveniram o déficit de memória de curta duração na vida adulta dos ratos causado pela convulsão 5 neonatal. Na retina de ratos, a deficiência dos ácidos graxos ω3 causou alterações na captação de glutamato e no conteúdo do transportador GLT-1. Após um insulto isquêmico na retina, os animais deficientes em ácidos graxos ω3 apresentaram alterações em parâmetros do sistema glutamatérgico (queda na captação de glutamato, aumento de GLT-1 e EAAC1). Já nos animais que receberam ácidos graxos ω3, o conteúdo de GLT-1 foi maior tanto basal quanto isquêmico, e somente o EAAC1 foi modulado. Nossos resultados mostram a importância dos ácidos graxos ω3 em manter a homeostasia glutamatérgica, contribuindo para o adequado desenvolvimento, funcionamento e proteção do SNC e da retina. / The main excitatory neurotransmitter in central nervous system (CNS), glutamate, is involved in many functions in brain and retina, such as learning / memory, brain and retina development and aging, and visual process. However, increased glutamate concentrations in synaptic cleft could lead to neurotoxicity. Glutamate excitotoxicity was related to many neurological acute and chronic disorders. Keeping glutamate at relevant physiological concentrations to adequate CNS function is necessary. The high affinity glutamate transporters are responsible to maintain glutamate below neurotoxic levels, preventing excitotoxicity. The essential omega-3 fatty acids (ω3) have received attention from scientific community because of its effects on brain development and neuroprotection against pathologies related to glutamatergic excitotoxicity. In the present thesis, we demonstrated that dietary ω3 fatty acids are important for glutamatergic system homeostasis in the hippocampus and retina of rats. A ω3 deficient diet, maintain since gestation until adulthood, was capable to delay the normal glutamatergic synapse development, with a reduction in synaptic proteins (NMDA, AMPA and αCaMKII) in the postnatal period, promoting behavioral alterations in adulthood in rats (hyperactivity and anxiety-like behavior). The deficient animals also presented aversive long-term memory deficit, which was related to reduction in the interaction of NMDA receptor with Fyn kinase protein, as well as in DHA and BDNF hippocampal content in rats. Dietary ω3 fatty acids prevented alterations on glutamatergic system functionality (decrease in glutamate uptake activity, increase in glutamate transporters GLAST and GLT-1 contents) caused by one single neonatal seizures episode. Dietary ω3 fatty acids also prevented aversive short-term memory deficit in adulthood caused by neonatal seizures. In the retina, ω3 deficiency caused decrease in glutamate uptake and reduction in GLT-1 content in basal conditions. After ischemic insult in the retina, ω3 deficient rats presented alteration on parameters of glutamatergic system evaluated (decrease in glutamate uptake activity, increase in GLT-1 and EAAC1 transporters). In ω3 adequate rats, GLT-1 content was higher in basal and ischemic conditions, and only EAAC1 was increase after ischemia. Taking together, our data show the importance of dietary ω3 fatty acids to maintain glutamatergic system homeostasis, contributing to adequate development, function and protection of CNS and retina.

Tendo em vista que populações de países industrializados aumentaram significativamente o consumo total de gordura, especialmente a saturada, o objetivo deste trabalho foi avaliar os efeitos do consumo de dietas ricas em gordura saturada ou com azeite de oliva virgem sobre peso corporal, consumo calórico e parâmetros bioquímicos em ratos. Quatro grupos de animais foram alimentados durante 16 semanas com 4 diferentes dietas: normocalórica com 9,12% óleo de soja (NOS); hipercalórica óleo de oliva (HOO), com 43,2% óleo de oliva virgem; hipercalórica com 43,2% de gordura saturada (ácidos palmítico, mirístico e esteárico) (HGS); e normocalórica com 43,2% de gordura saturada (NGS). Após o período de tratamento, foram realizadas medidas de síntese e concentração de glicogênio hepático, dosagens de colesterol total e triacilgliceróis em plasma e fígado e testes de tolerância à glicose (TTG) e à insulina (TTI). Animais foram sacrificados por decapitação, sangue foi coletado para as dosagens bioquímicas e fatias de fígado (100-150mg) foram pesadas para as incubações e dosagens bioquímicas. Tecido adiposo foi retirado e pesado para comparação entre os grupos. Durante todo o período de tratamento, animais do grupo HGS consumiram mais e os do grupo HOO menos calorias diárias. Ratos que comeram dieta com gordura saturada ‘ad libitum’, isto é, HGS e NOS, tinham maior peso corporal do que os outros, mas os ratos com dieta HGS tiveram maior deposição de gordura retroperitoneal. Em fígado, a síntese e a concentração de glicogênio foram maiores nos ratos que comeram dieta rica em gordura saturada (HGS e NGS). Em músculo sóleo a síntese de glicogênio só estava aumentada nos animais do grupo NGS. A captação de glicose em músculo sóleo não apresentou diferenças entre os grupos. O GTT teve área sob a curva (AUC) maior no grupo HOO, mas o ITT foi normal. Em plasma, o colesterol total foi maior em HGS e menor em NGS e os triacilgliceróis foram menores em HOO e maiores em HGS. Em fígado, colesterol total e triacligliceróis estavam elevados em todos os animais com dietas HL, porém, foram mais altos no grupo HOO com relação aos outros grupos. A atividade da enzima paraoxonase 1 (PON1) que é relacionada com colesterol HDL, foi menor no grupo HGS. A dosagem de ácidos graxos livres (AGLs) não mostrou diferença significativa entre os grupos, mas observou-se uma tendência a aumento nos animais HGS. Estes resultados sugerem uma correlação positiva entre o consumo de dietas hiperlipídicas com alterações metabólicas. A dieta hiperlipídica com gordura saturada quando ingerida ‘ad libitum’ causou efeitos negativos sobre parâmetros tais como consumo calórico total, perfil lipídico e deposição de gordura, embora a dieta rica em gordura monoinsaturada tenha causado elevação na AUC do GTT e elevação da concentração de CT e TAG em fígado sem alterações no plasma. Mais estudos são necessários para compreensão dos efeitos de tais dietas em parâmetros como tolerância à glicose, síntese e concentração hepática de glicogênio, concentração de TAG e colesterol hepático. O presente estudo estende o conhecimento sobre suas ações no metabolismo intermediário. / Given that populations of industrialized countries increased the total intake of dietary fat, especially saturated fat, in relation to other types of fat, the objective of the present investigation was to evaluate the effects of consumption of diets rich in saturated fat or with virgin olive oil on body weight, caloric consumption and some biochemical parameters in rats. Four groups of animals were fed for 16 weeks with four different diets: normocaloric with 9.12% of the soybean oil (NSO); hipercaloric olive oil (HOO), with 43.2% of the virgin olive oil; hypercaloric saturated fat (HSF), with 43.2 % of the saturated fat (palmitic, stearic and myristic acids) and normocaloric with 43.2% saturated fat (NSF). After the treatment, animals were sacrificed by decapitation, blood was collected for biochemical testing and liver slices (100- 150 mg) were weighed for incubations and biochemical measurements. Adipose tissue was removed and weighed for comparison between groups. Hepatic glycogen synthesis and concentration, total cholesterol and triacylglycerol in plasma and liver and glucose tolerance test (GTT) and insulin tolerance test (ITT) were performed. Throughout the treatment period, the HGS group consumed more and HOO group less calories daily. Rats that ate a diet with saturated fat ‘ad libitum', ie HGS and HOO, had higher body weight than others, but HGS had higher retroperitoneal fat deposition. In liver, glycogen synthesis and concentration were higher in rats under a diet rich in saturated fat (HGS and NGS). In soleus muscle glycogen synthesis was increased only in group NGS. The glucose uptake in soleus muscle showed no differences between groups. The GTT had area under the curve (AUC) higher in group HOO, but the ITT was normal. In plasma, total cholesterol was higher in HGS and lowest in NGS and triacylglycerols were lower in HOO and larger in HGS. In liver, total cholesterol and tryacliglicerols were elevated in all animals under HL diets, however, were higher in group HOO that in the others. The activity of the paraoxonase 1 enzyme (PON1), that is related to HDL cholesterol, was lower in HGS. The determination of free fatty acids (FFAs) showed no significant difference between groups, but there was a tendency to increase in animals HGS. These results suggest a positive correlation between the consumption of high fat diets with metabolic changes. The high fat diet with saturated fat intake when ‘ad libitum' caused negative effects on parameters such as total calories, cholesterol and fat deposition, although the diet rich in monounsaturated fat has caused an increase in the AUC of GTT and increased concentration of TC and TAG in liver without changes in plasma. More studies are needed to understand the effects of such diets on parameters such as glucose tolerance, synthesis and hepatic glycogen concentration, TAG concentration and hepatic cholesterol. The present study extends knowledge about their actions in intermediary metabolism.