Os argilominerais são empregados na área farmacêutica e cosmética tanto como excipientes quanto ingredientes ativos. Esses compostos inorgânicos são inertes quimicamente, apresentam estruturas definidas e alta estabilidade térmica, o que contribui para o uso nessas áreas. Atualmente a indústria farmacêutica busca modificações no sistema de entrega de drogas (melhorias no tempo, local e taxa de liberação), objetivando um aumento na estabilidade das drogas e a prevenção e diminuição de efeitos colaterais. Nesse sentido, surge a necessidade de desenvolver novas formulações farmacêuticas, novos métodos de preparação e novos materiais. Considerando o fato dos argilominerais incorporarem espécies diversas entre suas lamelas, é interessante explorar a possibilidade de uso dessas matrizes inorgânicas como carregadores de espécies bioativas. O principal objetivo do presente trabalho foi preparar e caracterizar argilas de uso farmacêutico e/ou cosmético intercaladas com espécies que apresentam potencial terapêutico. Para tanto, usou-se duas argilas esmectitas naturais do tipo montmorilonita (Cloisita Sódica e Veegum HS) e uma esmectita sintética do tipo hectorita (Laponita RD). Os aminoácidos L-lisina, L-arginina e L-ornitina, e o dipeptídeo L-carnosina foram imobilizados em argilas catiônicas, por meio de reação de troca iônica. Na preparação dos materiais híbridos, alguns parâmetros experimentais foram avaliados: concentração hidrogeniônica (pH) da suspensão de reação, proporção argila/aminoácido e tempo de reação. As argilas precursoras e os materiais híbridos obtidos foram caracterizados por difratometria de raios X, espectroscopia vibracional na região do infravermelho e Raman, análise termogravimétrica acoplada à espectrometria de massas e análise química de carbono. Os valores de distância interlamelar (d(001)) dos materiais sugerem que a cadeia carbônica das espécies orgânicas se orienta paralelamente em relação às lamelas de baixa densidade de carga dos argilominerais. Nos espectros vibracionais na região do infravermelho há predominância das bandas características da estrutura inorgânica, mas as bandas entre 1800 e 1400 cm-1 relativas aos grupos funcionais do aminoácido permitem inferir sobre o seu grau de protonação no material híbrido. A acidez de Brönsted gerada pela polarização das moléculas de água associadas à argila foi observada para as montmorilonitas empregadas neste estudo. Amostras preparadas em suspensões nas quais o valor do pH era maior que o valor da primeira constante ácida (pKa1) dos aminoácidos apresentam bandas atribuídas ao estiramento C=O de grupo carboxilato protonado. Os espectros Raman foram obtidos apenas para a argila sintética, uma vez que as naturais apresentam luminescência. O espectro Raman da L-carnosina imobilizada em Laponita indica a presença preponderante da espécie zwitteriônica; o deslocamento das bandas atribuídas aos grupos amida e carboxílico do dipeptídeo para região de menor energia sugere a formação de ligações de hidrogênio com os grupos silanol da Laponita. Os resultados de análise termogravimétrica acoplada à espectrometria de massas dos materiais híbridos são distintos daqueles observados para os aminoácidos livres. A temperatura de início de decomposição das espécies orgânicas não é praticamente modificada após imobilização nas argilas, mas os processos térmicos se estendem até regiões de maior temperatura, evidenciando a influência da estrutura inorgânica sobre a decomposição térmica dos aminoácidos. Através dos dados de quantidade de carbono e de água nas amostras, calculou-se a concentração de aminoácidos nos materiais híbridos (massa de aminoácido / 100 gramas de material). As maiores concentrações de aminoácido (entre seis e oito por cento) foram observadas para as amostras de Cloisita e Veegum HS, isoladas em condições nas quais predomina a interação eletrostática entre as lamelas e os aminoácidos com carga positiva. Nas condições experimentais empregadas neste trabalho não foi observada a saturação das argilas com os aminoácidos, ou seja, as cargas das lamelas não foram totalmente neutralizadas pelos íons orgânicos. / Clay minerals are used as excipients or active ingredients in the pharmaceutical and cosmetic fields. These inorganic compounds are chemically inert, have defined structures and high thermal stability, which make them useful for these areas. Currently the pharmaceutical industry seeks modifications in the drug delivery systems (improvements in the time, place and rate of release), aiming an increase in the stability of the drugs and also the prevention and reduction of side effects. In this way, it is a need to develop new pharmaceutical formulations, new preparation methods and new materials. Considering the fact that clay minerals incorporate various species between their layers, it is interesting to explore the possibility of using these inorganic matrices as carriers of bioactive species. The main aim of this work was to prepare and characterize clays of pharmaceutical and/or cosmetic usage intercalated with species of therapeutic potential. Two natural smectite clays of montmorillonite type (Sodium Cloisite and Veegum HS) and one synthetic smectite of hectorite type (Laponita RD) were employed. The amino acids L-lysine, L-arginine and L-ornithine, and the L-carnosine dipeptide were immobilized on cationic clays by ion exchange reaction. Some experimental parameters were evaluated in the preparation of hybrid materials: hydrogen ion concentration (pH) of reaction suspension, clay/amino acid proportion and reaction time. Pristine clays and hybrid materials were characterized by X-ray diffraction, infrared and Raman vibrational spectroscopies, thermogravimetric analyses coupled to mass spectrometry and chemical analysis of carbon. The materials values of interlayer distance (d(001)) suggest that the carbon chain of the organic species is oriented parallel to the layers of clay minerals. The infrared vibrational spectra are dominated by the inorganic structure bands; however the bands between 1800 and 1400 cm-1 related to the functional groups of the amino acid allow to infer about the protonation degree in the hybrid material. The Brönsted acidity generated by the polarization of water molecules associated with the clay was observed for montmorillonite samples used in this study. Materials prepared in suspensions in which the pH value was greater than the value of the first acid constant (pKa1) show bands assigned to the C=O stretching of protonated carboxylate group. Raman spectra were obtained only for the synthetic clay, since the natural ones luminesce. Raman spectrum of L-carnosine immobilized on Laponita indicates the presence of mostly zwitterionic species; the displacement of bands assigned to amide and carboxylic groups of the dipeptide to the lower energy region suggests the formation of hydrogen bonds with the Laponita silanol groups. The results of thermogravimetric analyses coupled to mass spectrometry of hybrid materials are different from those observed for the free amino acids. The onset temperature of the organic species decomposition is practically unmodified after the immobilization on clays, but thermal processes are postponed up to higher temperature, revealing the inorganic structure influence on the amino acids thermal decomposition. Data on the carbon and water amounts in the samples were used to calculate the concentration of amino acids in the hybrid materials (mass of amino acid / 100 grams of material). The highest concentrations of amino acid (between six and eight percent) was observed for Cloisite and Veegum HS samples, isolated under conditions in which the electrostatic interaction between the layers and the positively charged amino acids are predominant. Under the experimental conditions employed in this study no saturation of clay with amino acids was observed, i.e. the layer charges were not completely neutralized by the organic ions.

Submitted by FABIO MILIONI (fmilioni@yahoo.com.br) on 2018-10-02T18:52:19Z No. of bitstreams: 1 Tese Doutorado Final.pdf: 5513111 bytes, checksum: 185eb55afcd55e67724ab68aa2e03ab4 (MD5) / Rejected by Lucilene Cordeiro da Silva Messias null (lubiblio@bauru.unesp.br), reason: Solicitamos que realize uma nova submissão seguindo as orientações abaixo: 1 - Favor inserir a ficha catalográfica no corpo do texto, pois é um item obrigatório. Agradecemos a compreensão on 2018-10-03T13:15:00Z (GMT) / Submitted by FABIO MILIONI (fmilioni@yahoo.com.br) on 2018-10-03T14:12:34Z No. of bitstreams: 1 Tese Doutorado - Fabio Milioni.pdf: 5835160 bytes, checksum: d954dcaaa0c0bc020baceb52b0107786 (MD5) / Approved for entry into archive by Lucilene Cordeiro da Silva Messias null (lubiblio@bauru.unesp.br) on 2018-10-03T17:15:10Z (GMT) No. of bitstreams: 1 milioni_f_dr_bauru.pdf: 5480525 bytes, checksum: 6ac2fa2e539201d14af3503b4de493a1 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-10-03T17:15:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 milioni_f_dr_bauru.pdf: 5480525 bytes, checksum: 6ac2fa2e539201d14af3503b4de493a1 (MD5) Previous issue date: 2018-08-20 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / O objetivo da presente tese foi verificar a influência da suplementação de β-Alanina associado ao treinamento intervalado de alta intensidade (HIIT) na performance de sprints repetidos. Participaram do estudo conduzido em caráter randomizado e duplo-cego, 20 jovens saudáveis alocados em dois grupos (Gβ [n = 10] – 6,4 g.dia-1 de β-Alanina; GP [n = 10] – 6,4 g.dia-1 de dextrose - placebo). Os participantes foram avaliados em três momentos distintos, previamente ao início, após quatro semanas de HIIT sem suplementação e após 6 semanas de suplementação + HIIT. As avaliações foram compostas por teste incremental até exaustão (TINC); séries de 12 sprints repetidos (RSA); e teste de tempo limite até exaustão a 115% da velocidade máxima atingida no TINC (TLIM). Previamente e imediatamente após TINC e RSA foram realizadas avaliações neuromusculares compostas por saltos verticais máximos, contrações isométricas máximas de extensão de joelho e estimulação elétrica periférica. O HIIT foi composto de dez corridas de 1 min a 90% da velocidade máxima atingida no TINC, com 1 min de recuperação passiva entre as corridas e frequência de 3 sessões semanais. Previamente ao início da suplementação + HIIT e ao final da intervenção, os participantes foram submetidos a biópsias musculares para determinação do conteúdo de carnosina intramuscular, capacidade de tamponamento in vitro e conteúdo de proteínas/enzimas chaves. Após a intervenção, ambos os grupos melhoraram o metabolismo oxidativo (i.e., consumo máximo de oxigênio), entretanto, somente o Gβ melhorou significativamente o conteúdo de carnosina intramuscular e as variáveis do RSA além de apresentar atenuação da fadiga neuromuscular induzida pelo RSA. Não foram verificadas diferenças significativas na capacidade anaeróbia, capacidade de tamponamento in vitro e conteúdo de proteínas/enzimas chaves. Dessa forma, a associação entre suplementação de β-Alanina e HIIT proporcionou melhora significativa do desempenho de sprints repetidos. / The aim of the present thesis was to verify the influence of β-Alanine supplementation associated with high intensity interval training (HIIT) on the performance of repeated sprints. The study was conducted in a randomized, double-blind design and 20 healthy young men were allocated in two groups (Gβ [n = 10] - 6.4 g.day-1 of β-Alanine; GP [n = 10] - 6.4 g.day-1 of dextrose – placebo). The participants were evaluated at three different moments, prior to beginning, after four weeks of HIIT without supplementation and after 6 weeks of supplementation + HIIT. The evaluations were composed by incremental test until exhaustion (TINC); set of 12 repeated sprints (RSA); and time-to-exhaustion test at 115% of the maximum velocity achieved in TINC (TLIM). Previously and immediately after TINC and RSA, neuromuscular evaluations were performed, consisting of maximum vertical jumps, maximal voluntary isometric contractions of knee extension and peripheral electrical stimulation. The HIIT was composed by ten runs of 1-min at 90% of the maximum velocity achieved in TINC, with 1-min of passive recovery between runs and frequency of 3 sessions per week. Prior to the initiation of supplementation + HIIT and at the end of the intervention, the participants underwent muscle biopsies to determine intramuscular carnosine content, muscle buffer capacity in vitro and key protein/enzyme content. After the intervention, both groups improved oxidative metabolism (i.e., maximal oxygen uptake), however, only Gβ significantly improved the intramuscular carnosine content and the RSA variables; in addition to presenting attenuation of the neuromuscular fatigue induced by the RSA. No significant differences were observed in anaerobic capacity, muscle buffer capacity in vitro and key protein/enzyme content. Thus, the association between β-Alanine supplementation and HIIT provided significant improvement in repeated sprints performance. / 2016/02683-6

Orientador: Alessandro Moura Zagatto / Banca: Marcelo Papoti / Banca: Guilherme Giannini Artioli / Resumo: O objetivo geral do presente trabalho foi verificar o potencial ergogênico da suplementação por 4 semanas de β-alanina sobre a potência anaeróbia, habilidade de esforços repetidos e desempenho no polo aquático. 22 jogadores de elite do sexo masculino (média±dp: idade = 18±4 anos, peso = 78,5±9,5 kg e altura = 1,79±0,06 m) participaram do estudo, que foi conduzido de modo randomizado, duplo cego e placebo controlado. Os participantes foram divididos em dois grupos (β-alanina e placebo) de 11 atletas cada e foram submetidos a testes específicos (teste de habilidade de esforços repetidos (RSA) e teste máximo de 30s de salto sob o gol (30CJ)) e semi-específicos (teste de 30s máximo em nado atado (30ATADO), teste máximo de 3 minutos (All Out 3min), teste incremental máximo (GXTATADO) e performance de 200m em nado crawl (P200m)) para a modalidade e um jogo simulado para possibilitar o rastreamento das atividades realizadas por meio de filmagem. As avaliações ocorreram pré e após o período de suplementação (4 semanas). Não foram encontrados efeitos significativos de interação entre os grupos para nenhuma variável do presente estudo. No entanto, alguns ligeiros indícios de melhora com a suplementação de β-alanina foram encontrados como: (1) melhora significativa entre os momentos (pré × pós) no número total de sprints durante o jogo simulado de polo aquático; (2) efeito provavelmente benéfico (análise de inferência baseada na magnitude) para o tempo médio, pior tempo e tempo total na... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The overall aim of this study was to investigate the ergogenic effect of 4 weeks β-alanine supplementation on the anaerobic power, ability to performed repeated efforts and performance of water polo. 22 male elite players (mean±SD age = 18±4 years, weight = 78.5±9.5 kg and height = 1.79±0.06 m) participated in the study, which was conducted in order randomized, double blind and placebo controlled. Participants were divided into two groups (β-alanine and placebo) of 11 athletes each and were subjected to specific tests (repeated sprint ability test (RSA) and maximum 30s jump under the goal test (30CJ)) and semi-specific (30s maximal test in tethered swimming (30TS), maximal 3 min effort (AllOut-3min), tethered swimming graded exercise test (GXTTS) and 200m in front crawl (P200m)) for the modality and a simulated game to enable tracking of the activities carried out by video record. Assessments occurred before and after the supplementation period (4 weeks). There were no significant interaction effects between the groups for any variable of this study. However, some slight improvement indications with β-alanine supplementation were found to: (1) significant improvement between moments (pre × post) the total number of sprints during the simulated game water polo; (2) probably beneficial effect (magnitude-based inference analysis) for the mean time, worst time and total time in the first series of the RSA test (RSA1); (3) significant improvement between moments for mean force and integral of force during the 30TS and P200m; (4) significant improvement between moments for peak power at GXTTS. Therefore, it is concluded that supplementation for 4 weeks of β-alanine can promote only slightly improve some parameters related to swimming ability in water polo as total number of sprints in simulated game, mean time,... Complete abstract electronic access below) / Mestre

Os argilominerais são empregados na área farmacêutica e cosmética tanto como excipientes quanto ingredientes ativos. Esses compostos inorgânicos são inertes quimicamente, apresentam estruturas definidas e alta estabilidade térmica, o que contribui para o uso nessas áreas. Atualmente a indústria farmacêutica busca modificações no sistema de entrega de drogas (melhorias no tempo, local e taxa de liberação), objetivando um aumento na estabilidade das drogas e a prevenção e diminuição de efeitos colaterais. Nesse sentido, surge a necessidade de desenvolver novas formulações farmacêuticas, novos métodos de preparação e novos materiais. Considerando o fato dos argilominerais incorporarem espécies diversas entre suas lamelas, é interessante explorar a possibilidade de uso dessas matrizes inorgânicas como carregadores de espécies bioativas. O principal objetivo do presente trabalho foi preparar e caracterizar argilas de uso farmacêutico e/ou cosmético intercaladas com espécies que apresentam potencial terapêutico. Para tanto, usou-se duas argilas esmectitas naturais do tipo montmorilonita (Cloisita Sódica e Veegum HS) e uma esmectita sintética do tipo hectorita (Laponita RD). Os aminoácidos L-lisina, L-arginina e L-ornitina, e o dipeptídeo L-carnosina foram imobilizados em argilas catiônicas, por meio de reação de troca iônica. Na preparação dos materiais híbridos, alguns parâmetros experimentais foram avaliados: concentração hidrogeniônica (pH) da suspensão de reação, proporção argila/aminoácido e tempo de reação. As argilas precursoras e os materiais híbridos obtidos foram caracterizados por difratometria de raios X, espectroscopia vibracional na região do infravermelho e Raman, análise termogravimétrica acoplada à espectrometria de massas e análise química de carbono. Os valores de distância interlamelar (d(001)) dos materiais sugerem que a cadeia carbônica das espécies orgânicas se orienta paralelamente em relação às lamelas de baixa densidade de carga dos argilominerais. Nos espectros vibracionais na região do infravermelho há predominância das bandas características da estrutura inorgânica, mas as bandas entre 1800 e 1400 cm-1 relativas aos grupos funcionais do aminoácido permitem inferir sobre o seu grau de protonação no material híbrido. A acidez de Brönsted gerada pela polarização das moléculas de água associadas à argila foi observada para as montmorilonitas empregadas neste estudo. Amostras preparadas em suspensões nas quais o valor do pH era maior que o valor da primeira constante ácida (pKa1) dos aminoácidos apresentam bandas atribuídas ao estiramento C=O de grupo carboxilato protonado. Os espectros Raman foram obtidos apenas para a argila sintética, uma vez que as naturais apresentam luminescência. O espectro Raman da L-carnosina imobilizada em Laponita indica a presença preponderante da espécie zwitteriônica; o deslocamento das bandas atribuídas aos grupos amida e carboxílico do dipeptídeo para região de menor energia sugere a formação de ligações de hidrogênio com os grupos silanol da Laponita. Os resultados de análise termogravimétrica acoplada à espectrometria de massas dos materiais híbridos são distintos daqueles observados para os aminoácidos livres. A temperatura de início de decomposição das espécies orgânicas não é praticamente modificada após imobilização nas argilas, mas os processos térmicos se estendem até regiões de maior temperatura, evidenciando a influência da estrutura inorgânica sobre a decomposição térmica dos aminoácidos. Através dos dados de quantidade de carbono e de água nas amostras, calculou-se a concentração de aminoácidos nos materiais híbridos (massa de aminoácido / 100 gramas de material). As maiores concentrações de aminoácido (entre seis e oito por cento) foram observadas para as amostras de Cloisita e Veegum HS, isoladas em condições nas quais predomina a interação eletrostática entre as lamelas e os aminoácidos com carga positiva. Nas condições experimentais empregadas neste trabalho não foi observada a saturação das argilas com os aminoácidos, ou seja, as cargas das lamelas não foram totalmente neutralizadas pelos íons orgânicos. / Clay minerals are used as excipients or active ingredients in the pharmaceutical and cosmetic fields. These inorganic compounds are chemically inert, have defined structures and high thermal stability, which make them useful for these areas. Currently the pharmaceutical industry seeks modifications in the drug delivery systems (improvements in the time, place and rate of release), aiming an increase in the stability of the drugs and also the prevention and reduction of side effects. In this way, it is a need to develop new pharmaceutical formulations, new preparation methods and new materials. Considering the fact that clay minerals incorporate various species between their layers, it is interesting to explore the possibility of using these inorganic matrices as carriers of bioactive species. The main aim of this work was to prepare and characterize clays of pharmaceutical and/or cosmetic usage intercalated with species of therapeutic potential. Two natural smectite clays of montmorillonite type (Sodium Cloisite and Veegum HS) and one synthetic smectite of hectorite type (Laponita RD) were employed. The amino acids L-lysine, L-arginine and L-ornithine, and the L-carnosine dipeptide were immobilized on cationic clays by ion exchange reaction. Some experimental parameters were evaluated in the preparation of hybrid materials: hydrogen ion concentration (pH) of reaction suspension, clay/amino acid proportion and reaction time. Pristine clays and hybrid materials were characterized by X-ray diffraction, infrared and Raman vibrational spectroscopies, thermogravimetric analyses coupled to mass spectrometry and chemical analysis of carbon. The materials values of interlayer distance (d(001)) suggest that the carbon chain of the organic species is oriented parallel to the layers of clay minerals. The infrared vibrational spectra are dominated by the inorganic structure bands; however the bands between 1800 and 1400 cm-1 related to the functional groups of the amino acid allow to infer about the protonation degree in the hybrid material. The Brönsted acidity generated by the polarization of water molecules associated with the clay was observed for montmorillonite samples used in this study. Materials prepared in suspensions in which the pH value was greater than the value of the first acid constant (pKa1) show bands assigned to the C=O stretching of protonated carboxylate group. Raman spectra were obtained only for the synthetic clay, since the natural ones luminesce. Raman spectrum of L-carnosine immobilized on Laponita indicates the presence of mostly zwitterionic species; the displacement of bands assigned to amide and carboxylic groups of the dipeptide to the lower energy region suggests the formation of hydrogen bonds with the Laponita silanol groups. The results of thermogravimetric analyses coupled to mass spectrometry of hybrid materials are different from those observed for the free amino acids. The onset temperature of the organic species decomposition is practically unmodified after the immobilization on clays, but thermal processes are postponed up to higher temperature, revealing the inorganic structure influence on the amino acids thermal decomposition. Data on the carbon and water amounts in the samples were used to calculate the concentration of amino acids in the hybrid materials (mass of amino acid / 100 grams of material). The highest concentrations of amino acid (between six and eight percent) was observed for Cloisite and Veegum HS samples, isolated under conditions in which the electrostatic interaction between the layers and the positively charged amino acids are predominant. Under the experimental conditions employed in this study no saturation of clay with amino acids was observed, i.e. the layer charges were not completely neutralized by the organic ions.

Estudos recentes têm demonstrado que a suplementação de beta-alanina (BA) pode melhorar o desempenho físico. O mecanismo proposto para tal resultado envolve o aumento das concentrações intramusculares de carnosina, um dipeptídeo cuja função mais bem atribuída é a de manutenção do equilíbrio ácido-básico. Apesar do emergente corpo literário acerca dos efeitos ergogênicos da suplementação de BA, a maior parte das evidências provém de estudos conduzidos com indivíduos não treinados ou fisicamente ativos, enquanto os estudos com indivíduos treinados são escassos, e seus resultados, controversos. Tem sido especulado que a diferença na capacidade tamponante muscular entre indivíduos treinados e não treinados é um possível fator mascarando o efeito ergogênico da suplementação de BA em indivíduos treinados, já que têm sido demonstrado que este perfil de indivíduos possui maior capacidade tamponante e conteúdo muscular de carnosina. Assim, o objetivo do presente estudo foi investigar a influência do estado de treinamento sobre o desempenho físico intermitente de membros inferiores em resposta à suplementação de BA. Para tanto, 40 homens jovens e saudáveis foram recrutados para participar do estudo, e divididos em dois grupos de acordo com o seu estado de treinamento [ciclistas treinados (T) ou indivíduos não treinados (NT)]. Os participantes foram aleatoriamente designados a um grupo suplementado com BA ou placebo (dextrose - PL), provendo quatro condições experimentais: NTPL, NTBA, TPL e TBA. A suplementação foi realizada com a ingestão de 6.4 gramas de BA ou PL por dia, durante 4 semanas. Antes e após o período de suplementação, os participantes completaram 4 séries do teste de Wingate para membro inferior, com 30 segundos de duração cada uma e 3 minutos de descanso entre elas. O trabalho total realizado foi significantemente aumentado após o período de suplementação em ambos os grupos NTBA (+1349 ± 1411 kJ; P = 0.03) e TBA (+1978 ± 1508 kJ; P = 0.002), foi significantemente reduzido no grupo NTPL (-1385 ± 2815 kJ; P = 0.03), e não se alterou no grupo TPL (-219 ± 1507 kJ; P = 0.73). Comparada ao período pré-suplementação, a potência média no período pós-suplementação foi significantemente maior na série 4 para o grupo NTBA (P = 0.0004), enquanto a mesma foi maior nas séries 1, 2 e 4 (P <= 0.05) para o grupo TBA. Não foram observadas diferenças na potência média entre o período pré- e pós-suplementação para os grupos NTPL e TPL. Em conclusão, quatro semanas de suplementação de BA foram efetivas em melhorar o desempenho físico intermitente de membros inferiores em ambos os participantes treinados e não treinados. Estes dados ressaltam a eficácia ergogênica da suplementação de BA para exercícios de alta-intensidade, independentemente do estado de treinamento do indivíduo / Recent studies have demonstrated that beta-alanine (BA) supplementation can improve performance. The proposed mechanisms for this result involve an increased muscle carnosine content, a dipeptide whose function is attributed to the maintenance of acid-base balance. Even though the body of evidence surrounding the ergogenic effects of BA supplementation is increasing, most of the evidences come from studies conducted with physically active or untrained individuals, while studies with trained participants are scarce, and their results, controversial. It has been speculated that the difference in muscle buffering capacity between trained and untrained individuals is a possible factor masking the ergogenic effect of BA supplementation in trained individuals, who have already been demonstrated to have greater buffering capacity and muscle carnosine content. Therefore, the aim of this study was to investigate the influence of training status on intermittent lower-body performance in response to BA supplementation. For this purpose, forty young males were divided into two groups according to their training status (trained - T, and untrained - NT cyclists). Participants were further randomly allocated to BA or placebo (dextrose - PL) groups, providing four experimental conditions: NTPL, NTBA, TPL, TBA. BA or PL was ingested by 6.4 g·d-1, during for 4 weeks. Before and after the supplementation period, participants completed four 30-seconds lower-body Wingate bouts, separated by 3 minutes. Total work done was significantly increased following supplementation in both NTBA (+1349 ± 1411 kJ; P = 0.03) and TBA (+1978 ± 1508 kJ; P = 0.002), and it was significantly reduced in NTPL (-1385 ± 2815 kJ; P = 0.03) with no difference for TPL (-219 ± 1507 kJ; P = 0.73). Compared to pre-supplementation, post-supplementation mean power output was significantly higher in bout 4 for NTBA (P = 0.0004), and higher in bouts 1, 2 and 4 (P <= 0.05) for TBA. No differences were observed in mean power output for NTPL and TPL from pre- to post-supplementation period. In conclusion, four weeks of BA supplementation was effective at improving intermittent lower-body performance in both untrained and trained individuals. These data highlight the efficacy of BA as an ergogenic aid for high-intensity exercise regardless of the training status of the individual

As espécies reativas de oxigênio são fundamentais na fisiologia espermática. No entanto, um desequilíbrio entre a produção e a capacidade antioxidante caracteriza o estresse oxidativo (EO). O espermatozoide é extremamente suscetível ao EO pois, dentre outras características, a membrana plasmática é rica em ácidos graxos poli-insaturados responsáveis por promoverem a fluidez necessária em processos fisiológicos como motilidade e fertilização. Por outro lado, essas insaturações são mais facilmente oxidadas e vulneráveis à peroxidação lipídica. Em função desta susceptibilidade, estas células dependem fortemente de compostos presentes no plasma seminal (PS) para a proteção contra esse evento. Dessa forma, a carnosina, dipeptídeo presente no PS pode ser uma das responsáveis pela proteção contra o acúmulo do MDA. No entanto, durante a criopreservação do sêmen equino é necessário retirar o PS. Em estudo recente, verificamos que esta remoção, torna os espermatozoides sensíveis ao subproduto extremamente deletério da peroxidação lipídica, o malondialdeído (MDA). Como a carnosina é removida junto com o plasma seminal durante a criopreservação, foram desenvolvidos 2 experimentos sequenciais visando a melhora da qualidade do sêmen criopreservado com adição de carnosina. Amostras de sêmen de sete garanhões foram tratadas com concentrações crescentes de carnosina adicionadas ao diluidor (1mM, 50mM e 100mM). Após a descongelação, as amostras foram divididas retrospectivamente em grupos de alta congelabilidade (AC: motilidade maior que 30%) e baixa congelabilidade (BC: motilidade menor que 30%). Amostras tratadas com 50mM apresentaram menor porcentagem de células com lesão de membrana plasmática e, quando tratadas com 100mM, células com maior amplitude do deslocamento lateral de cabeça. Amostras controle BC apresentaram menor porcentagem de células com DNA íntegro em relação às amostras AC. No entanto, houve um leve aumento na porcentagem de células com DNA íntegro em amostras BC com 100mM, não diferindo das amostras AC. Por outro lado, amostras BC criopreservadas com 50mM apresentaram maiores porcentagens de células com escore calculado de potencial de membrana mitocondrial e mais suscetíveis ao EO em relação ao controle. Apesar da proteção parcial, a maior suscetibilidade à peroxidação lipídica torna-se um problema, especialmente pelo fato de que espermatozoides equinos são mais suscetíveis ao MDA. Um motivo para este efeito seria a afinidade da carnosina em reagir com açúcares, o que poderia influenciar negativamente a atividade mitocondrial e o status oxidativo, ao diminuir a produção de piruvato pela via glicolítica. Desta forma, no experimento 2, amostras BC foram tratadas com a combinação de carnosina (0 e 50mM) e piruvato (0 e 5mM) em arranjo fatorial 2x2. Verificou-se que o tratamento com piruvato (5mM) proporcionou menos células com baixa atividade mitocondrial. Por outro lado, a carnosina (50mM), promoveu maior motilidade total, progressiva e células rápidas. Houve uma tendência de aumento nas células com velocidade progressiva e atividade mitocondrial na combinação de tratamentos. Não houve diferença entre os grupos na suscetibilidade ao EO que, no entanto, correlacionou-se negativamente com células móveis, rápidas e integridade de membrana plasmática e acrossomal. Estes resultados indicam que subprodutos da peroxidação lipídica, sendo o principal deles o MDA, podem causar danos ao DNA, às mitocôndrias e à cinética espermática. Neste contexto, a carnosina (100mM) parece ter um leve efeito protetor ao DNA contra o acúmulo de MDA. Além disto, 50mM de carnosina parece auxiliar na manutenção da velocidade progressiva e atividade mitocondrial quando associada ao piruvato (5mM). Assim, a carnosina e o piruvato podem ser utilizados na prevenção de crioinjúrias em amostras de baixa congelabilidade. / Reactive oxygen species (ROS) plays a key role in the sperm physiology. However, an imbalance between ROS production and antioxidant capacity characterize the oxidative stress (OE). The spermatozoa are extremely susceptible to EO because, among other characteristics, the plasma membrane is rich in polyunsaturated fatty acids responsible for promoting fluidity necessary in physiological processes such as motility and fertilization. However, these unsaturations are more easily oxidized and vulnerable to lipid peroxidation. Due to this susceptibility, these cells strongly depend on compounds present in the seminal plasma (SP) to protect against this event. Thus, carnosine, a dipeptide present in SP of stallions, may be a key factor on the protection against MDA accumulation. Nevertheless, during the equine sperm cryopreservation process, SP is removed. In a recent study, we observed that seminal plasma removal led to an increased susceptibility of equine spermatozoa to extremely deleterious product of lipid peroxidation, malondialdehyde (MDA). As the carnosine is removed together with the seminal plasma during cryopreservation, two sequential experiments were developed aiming to improve the quality of stallion cryopreserved semen by means of carnosine therapy. Samples from seven stallions were treated with increasing concentrations of carnosine added to the extender (1mM, 50mM and 100mM) and submitted to cryopreservation. After thawing, samples were classified as high freezeability (HF: total motility greater than 30%) and low freezeability (LF: total motility lower than 30%). Samples treated with 50mM presented lower percentage of sperm showing plasma membrane damage and, when treated with 100mM, a greater amplitude of the lateral head displacement was observed. Untreated LF samples showed a lower percentage of cells showing intact DNA in relation to HF samples. By contrast, when LF samples were treated with 100mM, there was an increase in the percentage of cells with intact DNA, which was similar to the HF samples. On the other hand, LF samples cryopreserved with 50mM had a higher percentage of cells showing high calculated mitochondrial membrane potential score and increased susceptibility to OE in relation to the control. Despite the partial protection, the increased susceptibility to lipid peroxidation is a concern since equine spermatozoa is highly vulnerable to the MDA. Those results could be due to the affinity of carnosine to react with sugars, which could negatively influence mitochondrial activity and an oxidative state by decreasing pyruvate production. Hence, in experiment 2, LF samples were treated with a combination of carnosine (0 and 50mM) and pyruvate (0 and 5mM) in a 2x2 factorial arrangement. We observed that samples treated with pyruvate (5mM) had decreased percentage of cells with low mitochondrial activity. On the other hand, carnosine (50mM) increased total motility, progressive motility and fast cells. We also observed a tendency to increased progressive velocity and mitochondrial activity in the combination of treatments. There was no difference on sperm susceptibility to OE between treatments. However, this variable correlated negatively with the percentage of motile and rapid cells as well as those showing intact membrane and acrosome. These results indicate that the byproduct of lipid peroxidation (MDA) may cause damage to DNA, mitochondria and sperm kinetics. In this context, carnosine (100mM) appears to have a mild protective effect on DNA against the accumulation of MDA. Furthermore, 50mM of carnosine seems to improve progressive velocity and mitochondrial activity when associated with pyruvate (5mM). Thus, carnosine and pyruvate can be used on cryoinjuries prevention in low freezeability samples.

Submitted by GABRIEL MOTTA PINHEIRO BRISOLA null (gabriel-brisola@hotmail.com) on 2016-11-18T17:48:43Z No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO ÚLTIMA VERSÃO.pdf: 3813641 bytes, checksum: c61ebbd4c02dd51b7b1ae87320fcf1d5 (MD5) / Approved for entry into archive by Felipe Augusto Arakaki (arakaki@reitoria.unesp.br) on 2016-11-24T15:09:44Z (GMT) No. of bitstreams: 1 brisola_gmp_me_rcla.pdf: 3813641 bytes, checksum: c61ebbd4c02dd51b7b1ae87320fcf1d5 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-11-24T15:09:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 brisola_gmp_me_rcla.pdf: 3813641 bytes, checksum: c61ebbd4c02dd51b7b1ae87320fcf1d5 (MD5) Previous issue date: 2016-09-29 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / O objetivo geral do presente trabalho foi verificar o potencial ergogênico da suplementação por 4 semanas de β-alanina sobre a potência anaeróbia, habilidade de esforços repetidos e desempenho no polo aquático. 22 jogadores de elite do sexo masculino (média±dp: idade = 18±4 anos, peso = 78,5±9,5 kg e altura = 1,79±0,06 m) participaram do estudo, que foi conduzido de modo randomizado, duplo cego e placebo controlado. Os participantes foram divididos em dois grupos (β-alanina e placebo) de 11 atletas cada e foram submetidos a testes específicos (teste de habilidade de esforços repetidos (RSA) e teste máximo de 30s de salto sob o gol (30CJ)) e semi-específicos (teste de 30s máximo em nado atado (30ATADO), teste máximo de 3 minutos (All Out 3min), teste incremental máximo (GXTATADO) e performance de 200m em nado crawl (P200m)) para a modalidade e um jogo simulado para possibilitar o rastreamento das atividades realizadas por meio de filmagem. As avaliações ocorreram pré e após o período de suplementação (4 semanas). Não foram encontrados efeitos significativos de interação entre os grupos para nenhuma variável do presente estudo. No entanto, alguns ligeiros indícios de melhora com a suplementação de β-alanina foram encontrados como: (1) melhora significativa entre os momentos (pré × pós) no número total de sprints durante o jogo simulado de polo aquático; (2) efeito provavelmente benéfico (análise de inferência baseada na magnitude) para o tempo médio, pior tempo e tempo total na primeira série do teste de RSA (RSA1); (3) melhora significativa entre os momentos na força média e integral de força durante o teste 30ATADO e na P200m; (4) melhora significativa entre os momentos na força pico no teste GXTATADO. Portanto, conclui-se que a suplementação por 4 semanas de β-alanina pode promover apenas melhorar ligeiramente alguns parâmetros relacionados a habilidade de nado no polo aquático como número total de sprints em jogo simulado, tempo médio, pior tempo e tempo total no teste de RSA, força média e integral de força no 30ATADO, P200m e força crítica no GXTATADO. / The overall aim of this study was to investigate the ergogenic effect of 4 weeks β-alanine supplementation on the anaerobic power, ability to performed repeated efforts and performance of water polo. 22 male elite players (mean±SD age = 18±4 years, weight = 78.5±9.5 kg and height = 1.79±0.06 m) participated in the study, which was conducted in order randomized, double blind and placebo controlled. Participants were divided into two groups (β-alanine and placebo) of 11 athletes each and were subjected to specific tests (repeated sprint ability test (RSA) and maximum 30s jump under the goal test (30CJ)) and semi-specific (30s maximal test in tethered swimming (30TS), maximal 3 min effort (AllOut-3min), tethered swimming graded exercise test (GXTTS) and 200m in front crawl (P200m)) for the modality and a simulated game to enable tracking of the activities carried out by video record. Assessments occurred before and after the supplementation period (4 weeks). There were no significant interaction effects between the groups for any variable of this study. However, some slight improvement indications with β-alanine supplementation were found to: (1) significant improvement between moments (pre × post) the total number of sprints during the simulated game water polo; (2) probably beneficial effect (magnitude-based inference analysis) for the mean time, worst time and total time in the first series of the RSA test (RSA1); (3) significant improvement between moments for mean force and integral of force during the 30TS and P200m; (4) significant improvement between moments for peak power at GXTTS. Therefore, it is concluded that supplementation for 4 weeks of β-alanine can promote only slightly improve some parameters related to swimming ability in water polo as total number of sprints in simulated game, mean time, worst time and total time on test RSA, mean and integral of force in 30TS, P200m and critical force in GXTTS. / FAPESP: 2014/02186-7

As espécies reativas de oxigênio são fundamentais na fisiologia espermática. No entanto, um desequilíbrio entre a produção e a capacidade antioxidante caracteriza o estresse oxidativo (EO). O espermatozoide é extremamente suscetível ao EO pois, dentre outras características, a membrana plasmática é rica em ácidos graxos poli-insaturados responsáveis por promoverem a fluidez necessária em processos fisiológicos como motilidade e fertilização. Por outro lado, essas insaturações são mais facilmente oxidadas e vulneráveis à peroxidação lipídica. Em função desta susceptibilidade, estas células dependem fortemente de compostos presentes no plasma seminal (PS) para a proteção contra esse evento. Dessa forma, a carnosina, dipeptídeo presente no PS pode ser uma das responsáveis pela proteção contra o acúmulo do MDA. No entanto, durante a criopreservação do sêmen equino é necessário retirar o PS. Em estudo recente, verificamos que esta remoção, torna os espermatozoides sensíveis ao subproduto extremamente deletério da peroxidação lipídica, o malondialdeído (MDA). Como a carnosina é removida junto com o plasma seminal durante a criopreservação, foram desenvolvidos 2 experimentos sequenciais visando a melhora da qualidade do sêmen criopreservado com adição de carnosina. Amostras de sêmen de sete garanhões foram tratadas com concentrações crescentes de carnosina adicionadas ao diluidor (1mM, 50mM e 100mM). Após a descongelação, as amostras foram divididas retrospectivamente em grupos de alta congelabilidade (AC: motilidade maior que 30%) e baixa congelabilidade (BC: motilidade menor que 30%). Amostras tratadas com 50mM apresentaram menor porcentagem de células com lesão de membrana plasmática e, quando tratadas com 100mM, células com maior amplitude do deslocamento lateral de cabeça. Amostras controle BC apresentaram menor porcentagem de células com DNA íntegro em relação às amostras AC. No entanto, houve um leve aumento na porcentagem de células com DNA íntegro em amostras BC com 100mM, não diferindo das amostras AC. Por outro lado, amostras BC criopreservadas com 50mM apresentaram maiores porcentagens de células com escore calculado de potencial de membrana mitocondrial e mais suscetíveis ao EO em relação ao controle. Apesar da proteção parcial, a maior suscetibilidade à peroxidação lipídica torna-se um problema, especialmente pelo fato de que espermatozoides equinos são mais suscetíveis ao MDA. Um motivo para este efeito seria a afinidade da carnosina em reagir com açúcares, o que poderia influenciar negativamente a atividade mitocondrial e o status oxidativo, ao diminuir a produção de piruvato pela via glicolítica. Desta forma, no experimento 2, amostras BC foram tratadas com a combinação de carnosina (0 e 50mM) e piruvato (0 e 5mM) em arranjo fatorial 2x2. Verificou-se que o tratamento com piruvato (5mM) proporcionou menos células com baixa atividade mitocondrial. Por outro lado, a carnosina (50mM), promoveu maior motilidade total, progressiva e células rápidas. Houve uma tendência de aumento nas células com velocidade progressiva e atividade mitocondrial na combinação de tratamentos. Não houve diferença entre os grupos na suscetibilidade ao EO que, no entanto, correlacionou-se negativamente com células móveis, rápidas e integridade de membrana plasmática e acrossomal. Estes resultados indicam que subprodutos da peroxidação lipídica, sendo o principal deles o MDA, podem causar danos ao DNA, às mitocôndrias e à cinética espermática. Neste contexto, a carnosina (100mM) parece ter um leve efeito protetor ao DNA contra o acúmulo de MDA. Além disto, 50mM de carnosina parece auxiliar na manutenção da velocidade progressiva e atividade mitocondrial quando associada ao piruvato (5mM). Assim, a carnosina e o piruvato podem ser utilizados na prevenção de crioinjúrias em amostras de baixa congelabilidade. / Reactive oxygen species (ROS) plays a key role in the sperm physiology. However, an imbalance between ROS production and antioxidant capacity characterize the oxidative stress (OE). The spermatozoa are extremely susceptible to EO because, among other characteristics, the plasma membrane is rich in polyunsaturated fatty acids responsible for promoting fluidity necessary in physiological processes such as motility and fertilization. However, these unsaturations are more easily oxidized and vulnerable to lipid peroxidation. Due to this susceptibility, these cells strongly depend on compounds present in the seminal plasma (SP) to protect against this event. Thus, carnosine, a dipeptide present in SP of stallions, may be a key factor on the protection against MDA accumulation. Nevertheless, during the equine sperm cryopreservation process, SP is removed. In a recent study, we observed that seminal plasma removal led to an increased susceptibility of equine spermatozoa to extremely deleterious product of lipid peroxidation, malondialdehyde (MDA). As the carnosine is removed together with the seminal plasma during cryopreservation, two sequential experiments were developed aiming to improve the quality of stallion cryopreserved semen by means of carnosine therapy. Samples from seven stallions were treated with increasing concentrations of carnosine added to the extender (1mM, 50mM and 100mM) and submitted to cryopreservation. After thawing, samples were classified as high freezeability (HF: total motility greater than 30%) and low freezeability (LF: total motility lower than 30%). Samples treated with 50mM presented lower percentage of sperm showing plasma membrane damage and, when treated with 100mM, a greater amplitude of the lateral head displacement was observed. Untreated LF samples showed a lower percentage of cells showing intact DNA in relation to HF samples. By contrast, when LF samples were treated with 100mM, there was an increase in the percentage of cells with intact DNA, which was similar to the HF samples. On the other hand, LF samples cryopreserved with 50mM had a higher percentage of cells showing high calculated mitochondrial membrane potential score and increased susceptibility to OE in relation to the control. Despite the partial protection, the increased susceptibility to lipid peroxidation is a concern since equine spermatozoa is highly vulnerable to the MDA. Those results could be due to the affinity of carnosine to react with sugars, which could negatively influence mitochondrial activity and an oxidative state by decreasing pyruvate production. Hence, in experiment 2, LF samples were treated with a combination of carnosine (0 and 50mM) and pyruvate (0 and 5mM) in a 2x2 factorial arrangement. We observed that samples treated with pyruvate (5mM) had decreased percentage of cells with low mitochondrial activity. On the other hand, carnosine (50mM) increased total motility, progressive motility and fast cells. We also observed a tendency to increased progressive velocity and mitochondrial activity in the combination of treatments. There was no difference on sperm susceptibility to OE between treatments. However, this variable correlated negatively with the percentage of motile and rapid cells as well as those showing intact membrane and acrosome. These results indicate that the byproduct of lipid peroxidation (MDA) may cause damage to DNA, mitochondria and sperm kinetics. In this context, carnosine (100mM) appears to have a mild protective effect on DNA against the accumulation of MDA. Furthermore, 50mM of carnosine seems to improve progressive velocity and mitochondrial activity when associated with pyruvate (5mM). Thus, carnosine and pyruvate can be used on cryoinjuries prevention in low freezeability samples.

A lipoperoxidação gera diversas espécies carbonílicas altamente reativas dentre as quais se destacam acroleína (ACR), malondialdeído (MDA), 4-hidroxi-2-hexenal (HHE) e 4-hidroxi-2-nonenal (HNE). A principal via endógena de metabolização desses compostos é através de conjugação com glutationa por ação da glutationa-S-tranferase. Contudo, diversos trabalhos têm mostrado que dipeptídeos contendo histidina, tal como a carnosina (CAR), também podem formar conjugados com aldeídos e auxiliar na detoxificação desses compostos. Em nosso trabalho adutos de CAR com ACR, HHE, HHEd5, HNE e HNEd11 foram sintetizados, purificados e caracterizados. A reação da CAR com ACR foi estudada em detalhes. Resultados mostraram que a carnosina reage com acroleína formando 03 produtos principais: m/z = 265, m/z = 283 e m/z = 303, sendo este último mais estável e mais abundante. Dados de RMN H1, COSY e HSQC permitiram elucidar a estrutura dessa molécula (m/z = 303) e propor uma rota de reação. Em seguida, uma metodologia baseada em cromatografia líquida acoplada à espectrometria de massas do tipo \"Ion Trap\" (ESI+ HPLC/MS-MS) foi desenvolvida e validada para quantificação simultânea dos adutos sintetizados. Pelo método desenvolvido é possível quantificar com precisão 25 pmol de CAR-HHE, 1 pmol de CAR-ACR e 1 pmol de CAR-HNE com um coeficiente de variação de aproximadamente 10 % e acurácia de 98 % (HHEd5 e HNEd11 foram usados como padrão interno). Análise em urina de adultos não fumantes mostraram que os produtos sintetizados estão presentes na urina de humanos em concentrações de 3,6 ± 1,4; 2,3 ± 1,5 e 1,3 ± 0,5 nmol / mg de creatinina, respectivamente para CAR-ACR, CAR-HHE e CAR-HNE. Em ratos transgênicos SODG93A modelo para esclerose lateral amiotrófica (ELA), a suplementação da dieta dos animais com 35 ± 5 mg carnosina/animal/semana melhorou a manutenção do peso e a sobrevida dos animais. Análises dos adutos sintetizados em amostras de músculo sugerem que a metabolização de aldeídos esteja comprometida nesses animais e que a carnosina poderia funcionar como \"scavenger\" para esses compostos. Esses resultados comprovam que dipeptídeos de histidina atuam na detoxificação de compostos carbonílicos e participa de suas vias de excreção. Além disso, a caracterização da estrutura e desenvolvimento de método sensível de detecção abre a possibilidade de utilização desses adutos como biomarcadores de estresse redox e exposição a aldeídos. / Lipid peroxidation generates reactive carbonyl species, including 4-hydroxy-2-nonenal (HNE), acrolein (ACR), 4-hydroxy-2-hexenal (HHE) and malondialdehyde (MDA). One major pathway of aldehyde detoxification in vivo is through conjugation with glutathione catalyzed by glutathione-S-transferases or, alternatively, by conjugation with endogenous histidine containing dipeptides, such as carnosine (CAR). The reaction of CAR with ACR was investigated in an effort to assess its possible biological role. One stable adduct was isolated by reverse-phase HPLC and characterized on the basis of extensive spectroscopic measurements. The proposed reaction route for product formation involves the reaction of the CAR amino group with ACR via a Schiff base formation followed by dehydration and cyclization through Michael addition in the imidazole ring forming an instable compound with m/z = 265. The subsequent reaction with another molecule of ACR followed by cyclization gives rise to the final product with m/z = 303.A highly sensitive method involving HPLC-MS analysis was developed for the simultaneous accurate quantification of CAR- ACR, CAR-HHE and CAR-HNE adducts in human urinary samples from non-smoking adults. This methodology permits quantification of 10 pmol CAR-HHE and 1 pmol of CAR-ACR and CAR-HNE. Adduct levels in urine were 3.6 ± 1.4, 2.3 ± 1.5, 1.3 ± 0.5 nmol/mg of creatinine, respectively to CAR-ACR, CAR-HHE and CAR-HNE. In SODG93A transgenic rats model to amyotrophic lateral sclerosis (ALS), the food supplementation of the animals with 35 ± 5 mg carnosine/animal/week improve de body weight and the life span of the ALS treated group. Analysis of the synthesized adducts in muscle sample showed suggest than aldehyde metabolization is compromised in this animals and that may be carnosine work like a scavenger for these compounds. Our results indicate that carnosine adduction can be an important detoxification route of &#945;,&#946; -unsaturated aldehydes. Moreover, carnosine adducts quantification may be useful as redox stress indicator in vivo.

Introdução: A carnosina (beta-Alanil-L-Histidina) é um dipeptídeo encontrado em altas concentrações em diversos tecidos excitáveis, tais como o coração, cérebro e músculo. Embora o número de evidencias sobre os efeitos benéficos da carnosina esteja aumentando, muitos desses estudos apresentam uma importante limitação: a falta de mensuração da carnosina intramuscular. O principal motivo é a necessidade de realização de biópsias musculares. Nesse sentido, um novo método não invasivo baseado na ressonância magnética de hidrogênio (1H RNM) foi apresentado como alternativa. Objetivos: Determinar a reprodutibilidade, acurácia e sensibilidade do 1H MRN na determinação do conteúdo de carnosina muscular em seres humanos contra a referência \"padrão-ouro\" de quantificação de carnosina, cromatografia líquida de alta eficiência (HPLC) em extratos musculares obtidas por biópsia muscular. Métodos: O estudo foi dividido em duas sub-investigações, sendo a primeira delas uma investigação in vitro que testou a linearidade do sinal da carnosina na 1H RMN. Para a segunda investigação dezesseis homens fisicamente ativos (18 - 35 anos) sem doença crônico-degenerativa ou qualquer disfunção no aparelho locomotor se voluntariaram. Os participantes foram submetidos a duas sessões no total. Na sessão inicial, características antropométricas e de composição corporal foram mensuradas, cada indivíduo teve sua concentração de carnosina muscular do gastrocnêmio avaliada através da análise 1H MRN (um teste-reteste foi realizado com uma sub amostra para verificar a reprodutibilidade do método), em seguida uma biópsia muscular do gastrocnêmio foi realizada. Os voluntários então se submeteram a um período de quatro semanas de suplementação de 6,4 g. de beta-alanina por dia, estimulo que comprovadamente aumenta a carnosina muscular, durante esse período também foi realizada uma avaliação nutricional para determinar a quantidade carnosina ingerida em suas dietas. Na segunda sessão os indivíduos mais uma vez tiveram suas composições corporais avaliadas e realizaram o teste de 1H RMN e biópsia muscular para acessar suas concentrações de carnosina muscular. Resultados: In vitro: A linearidade de sinal de 1H RMN para as concentrações de carnosina testadas apresentou valores de R2 de 0,9771. In vivo: O teste-reteste da 1H RMN apresentou coeficiente de variação médio de 9,9 ± 10,34% e coeficiente de correlação interclasse de = 0,775 (95% C.I.: 0,324-0,939). Comparando-se os dois métodos: As concentrações de carnosina (em mmol/kg musculo seco) não foram estatisticamente diferentes tanto no pré (1H RMN -20,8±6,2; HPLC -23,3±10,5; p=0,45; 95% CI= -4,5 -9,6) quanto no pós-suplementação (1H RMN - 35,2±13,2; HPLC-27,8±11,7; p=0,15; 95% CI= -3,5 - 17,8) (n=13). Os valores de delta da concentração de carnosina muscular (em %) também não foram estatisticamente diferentes (1H RMN - 69,7±66,7; HPLC -38,2±58,2 p=0,16; 95% CI= -14,5 -77,5; ES=0,90). Ao observar os dados individuais, nota-se também baixa correlação dos dados individuais entre os métodos (R2 = 0,0448; r =0,212; p= 0,229). Conclusão: A 1H RMN apresentou baixa reprodutibilidade e acurácia quando comparada ao padrão ouro (HPLC), não sendo possível sua utilização para mensuração de carnosina muscular / Introduction: Carnosine (beta-Alanyl-L-Histidine) is a dipeptide found in high-concentrations in human tissue, such as heart, brain and muscle tissue. Although the body of evidence relating beneficial effects of carnosine is increasing, most of these studies have an important limitation: the lack of intramuscular carnosine measurement. The main reason for the absence of this measurement is the method of analysis; a muscle sample must be obtained via a muscle biopsy. In this regard, a new method non-invasive based on hydrogen magnetic resonance (1H NMR) has been used as an alternative. Objectives: The present study aims to determine the reproducibility, accuracy, and sensitivity of H-MRS in the determination of muscle carnosine content in humans; comparative data analysis will be performed against the \"standard\" reference of HPLC carnosine quantification in muscle extracts obtained by muscle biopsy. Methods: The study was divided into two sub-investigations. The first of which was an in vitro investigation that tested the linearity of the carnosine signal at 1 H NMR. For the second investigation, sixteen physically active men (18-35 years) without chronic-degenerative disease or any dysfunction in the locomotor apparatus volunteered. The participants were submitted to 2 sessions in total; Upon arrival to the initial session, anthropometric and body composition characteristics were collected before each individual underwent a muscle carnosine measurement of the gastrocnemius via H-MRS analysis (a test-retest was performed with a sub-sample to verify the reproducibility of the method) followed by a gastrocnemius muscle biopsy. Thereafter volunteers were submitted to a 4-week supplementation period of 6.4 g. of beta-alanine per day, a stimulus proven to increase muscle carnosine, during this period, volunteers had their carnosine dietary ingestion evaluated as well. Following the supplementation period, individuals were subjected to another body composition evaluation, 1H RMN and muscle biopsy. Results: In vitro: The linearity of 1 H NMR signal for carnosine concentrations tested showed R2 values of 0.9771. In vivo: 1 H NMR test-retest showed a mean coefficient of variation of 9.9 ± 10.34% and ICC= 0.775 (95% C.I.: 0.324-0.939).Comparing the methods: Carnosine concentrations (in mmol / kg dry muscle) were not significant difference either the in pre (1 H NMR -20.8 ± 6.2, HPLC -23.3 ± 10, 5, p = 0.45, 95% CI = -4.5 -9.6) and post-supplementation (1 H NMR - 35.2 ± 13.2, HPLC-27.8 ± 11.7, p = 0.15, 95% CI = -3.5-17.8) . The delta values of muscle carnosine concentration (in %) were not statistically different (1 H NMR - 69.7 ± 66.7; HPLC -38.2 ± 58.2 p = 0.16; 95 % CI = -14.5 -77.5; ES = 0.90). Comparing the individual data, there was a low correlation between the methods (R2 = 0.0448, r = 0.212, p = 0.229). Conclusion: 1H NMR showed low reproducibility and accuracy when compared to the gold standard (HPLC), not being possible its use for carnosine quantification