CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / Amburana cearensis (cumaru) Ã uma leguminosa subutilizada da Caatinga. O alto teor proteico das sementes faz delas uma possÃvel nova fonte de proteÃnas alimentares. Foram determinadas as melhores condiÃÃes de extraÃÃo proteica para posterior produÃÃo do isolado proteico de cumaru (IPAc). As anÃlises tambÃm foram conduzidas com a farinha delipidada (FDAc) e com um isolado proteico de soja comercial (IPS). IPAc apresentou teor proteico > 90% e composiÃÃo de aminoÃcidos comparÃvel a IPS, com notÃvel deficiÃncia em metionina. Foram determinadas algumas propriedades funcionais para predizer sua adequaÃÃo como ingrediente na indÃstria alimentÃcia. Os resultados para FDAc, IPAc e IPS foram, respectivamente: solubilidade 20-79; 9-99 e 3-76%; capacidade de retenÃÃo de Ãgua 1,7; 3,9 e 7,5 g/g; capacidade de retenÃÃo de Ãleo 1,5; 6,3 e 1,6 g/g; capacidade emulsificante / estabilidade 52 / 46%; 55 / 51% e 53 / 21%; capacidade espumante / estabilidade 47 / 32%; 65 / 53% e 33 / 8 e menor concentraÃÃo geleificante 18, 16 e 12%. Para investigar se IPAc e IPS apresentam indÃcios de toxicidade, cÃlulas de adenocarcinoma humano foram expostas por 24 h aos isolados. Para comparaÃÃo, tambÃm foi realizada exposiÃÃo com os isolados de soja (IPGm), feijÃo comum (IPPv), feijÃo de porco (IPCe) e mamona (IPRc), a fraÃÃo proteica de mamona (FPRc), as lectinas PHA-E e ConA e o controle quÃmico (Crtl_Quim). O RNA das cÃlulas foi hibridizado em microarranjos contendo o genoma humano completo. Os perfis de expressÃo gÃnica apÃs exposiÃÃo Ãs proteÃnas foram comparados aos de PBS e Crtl_Quim e agrupados hierarquicamente. Crtl_Quim, IPAc e IPGm se mostraram inadequados para a continuaÃÃo das anÃlises por provocar um efeito superestimado. A anÃlise de vias e processos biolÃgicos afetados apontou que genes envolvidos com a biossÃntese de colesterol, estresse do RE e resposta imune foram superexpressos e genes envolvidos com o ciclo celular e replicaÃÃo do DNA foram subexpressos apÃs exposiÃÃo a IPPv, IPCe, PHA-E e ConA. As amostras IPRc e FPRc regularam para cima genes envolvidos com a apoptose e resposta imune e para baixo genes envolvidos com o ciclo celular e sinalizaÃÃo do cAMP. AnÃlise do mapa conectivo mostrou alta correlaÃÃo de ConA, PHA-E e IPCe com drogas bloqueadoras de canais de Ca2+ e de K+; enquanto IPRc e FPRc apresentam funÃÃo biolÃgica semelhante a pelo menos seis drogas inibitÃrias da sÃntese proteica. Conclui-se que IPAc tem grande potencialidade como novo alimento proteico com grande aplicabilidade na indÃstria de alimentos, devendo, no entanto, sofrer modificaÃÃes no mÃtodo de obtenÃÃo visando a melhora na solubilidade e a eliminaÃÃo do sal residual. / Amburana cearensis (cumaru) is an underutilized legume from Caatinga. Because of their high protein content its seeds are a possible novel source of food protein. Were determined the best conditions for protein extraction and preparation of protein isolate (IPAc).Analysis were carried out also with the defatted flour (FDAc) and with a marketed soybean protein isolate (IPS). IPAc showed protein content of 90% and amino acid composition compatible with the IPSâs composition, with remarkable low methionine content. Some functional properties were measured in order to predict the adequacy of the isolates as an ingredient for food industry. The results for FDAc, IPAc and IPS were, respectively: solubility 20-79; 9-99 e 3-76%; water holding capacity 1.7; 3.9 e 7.5 g/g; oil holding capacity 1.5; 6.3 e 1.6 g/g; emulsion formation / stability 52 / 46%; 55 / 51% e 53 / 21%; foamability / stability 47 / 32%; 65 / 53% e 33 / 8; least gelling concentration (LGC) 18, 16 and 12%. In order to investigate whether IPAc e IPS exhibit signs of toxicity, two cell lines of human adenocarcinoma (MCF-7 e Caco-2) were exposed to these isolates as well as to others prepared from soyabean (IPGm), white bean (IPPv), Jack bean (IPCe) and castor bean (IPRc), to the protein fraction from castor bean (FPRc), to the lectins PHA-E and ConA (50 Âg/mL) and to the chemical control (Crtl_Quim). Subcitotoxic doses were determined by viability test to later exposure assay for 24 h. The MCF-7 cellâs RNA were extracted and hybridized to a microarray containing the complete human genome. The expression profiles after the exposition to the proteins were compared to that ones generated after PBS and Crtl_Quim and hierarchicaly clustered. Crtl_Quim, IPAc and IPGm were unsuitable for further analysis by their overestimated effect. Analysis of biological pathways and process showed that genes involved with the cholesterol biosynthesis, ER stress and immune response were upregulated and genes involved with cell cycle and DNA replication were downregulated after exposure of cells to IPPv, IPCe, PHA-E and ConA. The samples IPRc and FPRc upregulated genes involved with apoptosis and immune response and downregulated genes involved with cell cycle and cAMP signaling. Connectivity Map analysis showed high correlation of ConA, PHA-E and IPCe with drugs that are Ca2+ and K+ channel blockers, while IPRc and FPRc showed biological function similar to at least six drugs inhibitors of protein synthesis. Itâs possible to conclude that the IPAc has a high potentiality as a novel protein food with wide applicability in the food industry and should, however, be modified in the method of obtaining aiming the improvement in its solubility and eliminating the residual salt.

Made available in DSpace on 2016-08-12T19:18:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 AndreyaKO_TESE.pdf: 2078188 bytes, checksum: f46c8cd05065c06b6071c9f058738b3f (MD5) Previous issue date: 2014-02-26 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The objective of this work was to analyze the activity of plants from Caatinga biome on the emergence and development of cowpea, melon and corn seedlings. From November 2011 to June 2012, on Laboratório de Análise de Sementes (UFERSA), the activity of extracts from seeds and leaves of juazeiro (Zizyphus joazeiro Mart.), jucá (Caesalpinia ferrea Mart.), mulungu (Erythrina vellutina Willd.) and cumaru (Amburana cearenses (Allemão) A. C. Smith.) in five levels of concentrations (1, 0.5, 0.25, 0.125 and 0%), in corn seeds (Zea. mays L.), melon (Cucumis melo L) and cowpea (Vigna unguiculata (L) Walp.). These tests corresponded to the first experimental part, in which each species and its respective organ integrated an experiment (E1, E2, E3 extracts of seeds of juazeiro on corn, melon and cowpea and E4, E5, E6 extracts of leaves of juazeiro on corn, melon and cowpea). On the second part of the study, it was made a fractionation of the extract of cumaru seeds with the solvents hexane, dichloromethane, ethyl acetate and water, where the activity of these extracts on the initial development of melon seeds was tested, as each portion with its respective dilution formed an experiment (E1 hexane fraction (1, 0.5, 0, 25, 0,.25, 0%), E2 dichloromethane fraction (1, 0.5, 0.25, 0.125, 0%), E3 - ethyl acetate fraction (1 and 0%), E4 water fraction (1 and 0%). On the last part, it was made a phyto-chemical prospection of the extracts resulting from the previous stage. The preparation of the dry and aqueous extracts used in this experiment, phyto-chemical prospection and fractionation were accomplished on Laboratório de Análise Cromatográfica (UERN) from November 2011 to February 2013. Statistical design was completely randomized with four replications with twenty seeds. Treatments were formed by the concentrations 1, 0.5, 0.25, 0.125 and 0%, corresponding to each extract. The evaluation of the behavior of the litmus test was made through the analysis of the percentage and emergence speed index characters, percentage of normal seeds, dry matter, aerial parts length and root and number of roots on corn. The averages were compared by Tukey test, at 5% possibility, analyzed by the statistical program SISVAR. In the end of the experimental analysis, we may conclude that leaves and seeds of the Caatinga biome species influenced reducing or increasing the average of the variables used on the evaluation of corn, melon and cowpea seeds development, and the effects were greater when in the presence of cumaru seeds extract. The extracts obtained from the hexane portion provided adverse effects on melon seeds development. Cumarina was the dominant composite on the phyto-chemical prospection on the cumaru seed extract / Este trabalho objetivou verificar a atividade de extratos de plantas da Caatinga sobre a emergência e desenvolvimento de plântulas de feijão-caupi, melão e milho. De novembro de 2011 a junho de 2012, no Laboratório de Análise de Sementes (UFERSA), testou-se a atividade de extratos de sementes e folhas de juazeiro (Zizyphus joazeiro Mart.), jucá (Caesalpinia ferrea Mart.), mulungu (Erythrina vellutina Willd.) e cumaru (Amburana cearenses (Allemão) A. C. Smith.), em cinco níveis de concentrações (1; 0,5; 0,25; 0,125 e 0 % ), em sementes de milho (Zea. mays L.), melão (Cucumis melo L) e feijão-caupi (Vigna unguiculata (L) Walp.). Estes testes corresponderam à primeira parte experimental, em que cada espécie e seu respectivo órgão nas diferentes doses de extrato formaram um experimento (E1, E2, E3 - extratos de semente de juazeiro no milho, melão e feijão-caupi e E4, E5, E6 - extratos de folhas de juazeiro no milho, melão e feijão). Na segunda parte do estudo, foi feito um fracionamento do extrato de semente de cumaru com os solventes hexano, diclorometano, acetato de etila e água, em que se testou a atividade destes extratos sobre o desenvolvimento inicial de plântulas de melão, de modo que cada fração com suas respectivas diluições formavam um experimento (E1- fração hexânica (1; 0,5; 0, 25; 0,125; 0%), E2- fração diclorometano (1; 0,5; 0, 25; 0,125; 0%), E3 - fração acetato de etila (1 e 0%), E4 - fração aquosa (1 e 0%). Na ultima fase, foi feita uma prospecção fitoquímica dos extratos resultantes da etapa anterior. O preparo dos extratos secos e aquosos usados no trabalho experimental, a prospecção fitoquímica e o fracionamento foram realizados no Laboratório de Análise Cromatográfica (UERN) no período de novembro de 2011 até fevereiro de 2013. O delineamento estatístico utilizado foi o inteiramente casualizado com quatro repetições com vinte sementes. Os tratamentos foram compostos das concentrações 1; 0,5; 0,25; 0,125 e 0%, correspondentes de cada extrato. A avaliação do comportamento das espécies teste diante dos extratos foi feito analisando-se as características de porcentagem e índice de velocidade de emergência, porcentagem de plântulas normais, matéria seca, comprimento de parte aérea e raiz e número de raizes no milho. As médias foram comparadas pelo teste de Tukey, ao nível 5% de probabilidade, analisadas pelo programa estatístico SISVAR. Ao final das análises experimentais, concluiu-se que as folhas e sementes das espécies da caatinga inteferiram diminuindo ou acrescentando as médias das variáveis empregadas na avaliação do desenvolvimento de plântulas de milho, melão e feijão-caupi e os efeitos foram ainda maiores na presença do extrato de sementes de cumaru. Os extratos obtidos da fração hexânica proporcionaram efeitos desfavoráveis ao desenvolvimento de plântulas de melão. A cumarina foi o composto predominante na prospecção fitoquímca do extrato de semente de cumaru