Made available in DSpace on 2014-06-11T19:31:03Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2012-01-11Bitstream added on 2014-06-13T18:41:31Z : No. of bitstreams: 1 vinuezagalarraga_jc_dr_arafcf.pdf: 807158 bytes, checksum: 514ddc5de134cb9baa9baf27939376ec (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Universidade Estadual Paulista (UNESP) / As peroxidases (EC 1.11.1.7) são hemoproteínas que catalisam processos redox e durante a oxidação são gerados radicais livres, formando produtos poliaromáticos insolúveis em água, facilitando sua remoção do meio aquoso. O objetivo deste trabalho foi extrair as peroxidases da casca de soja e do chuchu, realizar aminação na superfície da estrutura terciária das enzimas e imobilizarem estas enzimas nos suportes alternativos de celulose vegetal (pó de sabugo de milho) e de celulose bacteriana ativada e utilizar os derivados obtidos para descoloração do azul de bromofenol 0.01 mM. A quantidade de proteínas nos extratos foram determinada por Bradford com valores médios de 0,235 mg mL -1 para soja e 0,290 mg mL -1 para o chuchu, a atividade específica de peroxidase foi determinada com ABTS 1 mM em presença de H2O2 100 mM em λ= 430nm, obtendo-se os valores médios de 86,06 μmol min -1 mg -1 e 9,04 μmol min -1 mg -1 respectivamente, em tampão acetato de sódio 100 mM, pH 4,0. Aminação das peroxidases solúveis foram feitas em tampão etilenodiamina pH 4,75 e carbodiimida, 10 e 50 mM, a funcionalização das celuloses e imobilização covalente multipontual foram semelhantes às descritas para agarose (Guisan). 19 As peroxidases aminadas 10 e 50 mM foram imobilizadas covalentemente nos suportes ativados SM-glioxil e CB-glioxil. Para a descoloração do azul de bromofenol 0.01 mM, utilizou-se os derivados estabilizados em presença de H2O2 em λ= 590nm. Os derivados foram reutilizados por cinco reciclos, mantendo-se a propriedade catalítica, sugerindo que estes derivados são uma alternativa de baixo custo, não só para o tratamento de águas residuais como também com potenciais usos em outros processos industriais / The peroxidases (EC 1.11.1.7) are hemoproteins that catalyze redox processes; during the oxidation the generated free radicals are forming poly-aromatic products insoluble in water, facilitating their removal from aqueous medium. The objective of this study was to extract peroxidases from the coat soybean and the chuchu (Sechium edule L), to make aminations on the tertiary structure of the enzymes surface, and immobilize these enzymes in the alternative supports of plant cellulose (powdered corn cob) and active bacterial cellulose, to use the derivatives obtained for the discoloration of the bromophenol blue 0.01 mM. The amount of protein in the extracts were determined by Bradford methods, with average values of 0,235 mg mL -1 for soybean and 0,290 mg mL -1 for chuchu peroxidases, the specific activity of peroxidase was determined with ABTS 1 mM in the presence of H2O2 100 mM in λ= 430nm, obtaining the mean values of 86,06 μmol min -1 mg -1 and 9,04 μmol min -1 mg -1 respectively, in sodium acetate buffer 100mM, pH 4,0. Amination of soluble peroxidases were made in buffer ethylenediamine pH 4,75 and carbodiimide, 10 and 50mM, the functionalization of cellulose and multipoint covalent immobilization were similar to those described for agarose (Guisan). 19 The amino peroxidases 10 and 50 mM were covalently immobilized on activated supports SM-glioxil and CB-glioxil. For discoloration of bromophenol blue 0.01 mM, we used derivatives of stabilized in H2O2 presence in λ= 590nm. The derivatives were reused for five recycling maintaining the catalytic property, suggesting that these products are a low cost alternative, not only for the treatment of wastewater as well as potential uses in other industrial processes

Orientador: Rubens Monti / Banca: Olga Luiza Tavano / Banca: Valdecir Farias Ximenes / Banca: Hermane da Silva Barud / Banca: Jose Paschoal Batistuti / Resumo: As peroxidases (EC 1.11.1.7) são hemoproteínas que catalisam processos redox e durante a oxidação são gerados radicais livres, formando produtos poliaromáticos insolúveis em água, facilitando sua remoção do meio aquoso. O objetivo deste trabalho foi extrair as peroxidases da casca de soja e do chuchu, realizar aminação na superfície da estrutura terciária das enzimas e imobilizarem estas enzimas nos suportes alternativos de celulose vegetal (pó de sabugo de milho) e de celulose bacteriana ativada e utilizar os derivados obtidos para descoloração do azul de bromofenol 0.01 mM. A quantidade de proteínas nos extratos foram determinada por Bradford com valores médios de 0,235 mg mL -1 para soja e 0,290 mg mL -1 para o chuchu, a atividade específica de peroxidase foi determinada com ABTS 1 mM em presença de H2O2 100 mM em λ= 430nm, obtendo-se os valores médios de 86,06 μmol min -1 mg -1 e 9,04 μmol min -1 mg -1 respectivamente, em tampão acetato de sódio 100 mM, pH 4,0. Aminação das peroxidases solúveis foram feitas em tampão etilenodiamina pH 4,75 e carbodiimida, 10 e 50 mM, a funcionalização das celuloses e imobilização covalente multipontual foram semelhantes às descritas para agarose (Guisan). 19 As peroxidases aminadas 10 e 50 mM foram imobilizadas covalentemente nos suportes ativados SM-glioxil e CB-glioxil. Para a descoloração do azul de bromofenol 0.01 mM, utilizou-se os derivados estabilizados em presença de H2O2 em λ= 590nm. Os derivados foram reutilizados por cinco reciclos, mantendo-se a propriedade catalítica, sugerindo que estes derivados são uma alternativa de baixo custo, não só para o tratamento de águas residuais como também com potenciais usos em outros processos industriais / Abstract: The peroxidases (EC 1.11.1.7) are hemoproteins that catalyze redox processes; during the oxidation the generated free radicals are forming poly-aromatic products insoluble in water, facilitating their removal from aqueous medium. The objective of this study was to extract peroxidases from the coat soybean and the chuchu (Sechium edule L), to make aminations on the tertiary structure of the enzymes surface, and immobilize these enzymes in the alternative supports of plant cellulose (powdered corn cob) and active bacterial cellulose, to use the derivatives obtained for the discoloration of the bromophenol blue 0.01 mM. The amount of protein in the extracts were determined by Bradford methods, with average values of 0,235 mg mL -1 for soybean and 0,290 mg mL -1 for chuchu peroxidases, the specific activity of peroxidase was determined with ABTS 1 mM in the presence of H2O2 100 mM in λ= 430nm, obtaining the mean values of 86,06 μmol min -1 mg -1 and 9,04 μmol min -1 mg -1 respectively, in sodium acetate buffer 100mM, pH 4,0. Amination of soluble peroxidases were made in buffer ethylenediamine pH 4,75 and carbodiimide, 10 and 50mM, the functionalization of cellulose and multipoint covalent immobilization were similar to those described for agarose (Guisan). 19 The amino peroxidases 10 and 50 mM were covalently immobilized on activated supports SM-glioxil and CB-glioxil. For discoloration of bromophenol blue 0.01 mM, we used derivatives of stabilized in H2O2 presence in λ= 590nm. The derivatives were reused for five recycling maintaining the catalytic property, suggesting that these products are a low cost alternative, not only for the treatment of wastewater as well as potential uses in other industrial processes / Doutor

The consumption of fungal- and plant-derived non-starch polysaccharides (NSP) have been associated with reduced risk of cardiovascular diseases and cancer. In addition to promote physiochemical effects on the gastrointestinal tract and serve as substrate for the intestinal microbiota to produce short-chain fatty acids, NSP can interact with immune system cells including macrophages, which are crucial for tissue repair, lipid metabolism and host defense against foreign substances and pathogens. However, the effects of NSP in macrophages depends on their structure. Recently, it was showed that the chayote (Sechium edule) and the fungus Pleurotus albidus are promising sources of NSP with potential immunomodulatory effects in macrophages. In this study, it was explored the effects of cooking on the composition of NSP from chayote and evaluated their biological effects in macrophages. Furthermore, it was optimized a method for the extraction of mushroom NSP and characterized the structure and biological effects of NSP from P. albidus in macrophages. Results showed that the NSP from chayote pulp regulate cytokine secretion and phagocytosis by macrophages, and minor changes in composition during cooking influences their effects in macrophages. Furthermore, NSP from chayote induces cholesterol efflux and inhibits the expression of genes required for NLRP3 inflammasome activation in macrophages previously exposed to cholesterol crystals. Then, it was showed that the optimized method for the extraction of NSP from mushroom reduces by up to half the extraction time commonly required. Furthermore, results showed that P. albidus is source of easily extractable glucans with biological effects in macrophages. Results also suggest that glucans from P. albidus inhibit lipid-induced inflammation and foam-cell formation at distinct levels, with significant effects on NLRP3 inflammasome activation. Taken together, the results suggest that the benefits of chayote NSP is beyond their physical properties on the gastrointestinal tract, and that the P. albidus NSP offers potential health benefits that might be of relevance as a functional food ingredient. / O consumo de polissacarídeos não-amido (PNA) de fungos e plantas tem sido associado a redução do risco de doenças cardiovasculares. Além de promoverem efeitos físicos no trato gastrointestinal e serem utilizados como substratos pela microbiota intestinal, os PNA podem interagir com células do sistema imune, como macrófagos, cruciais no reparo tecidual, metabolismo lipídico, e na defesa do organismo contra patógenos. Entretanto, os efeitos em macrófagos dependem da estrutura do PNA. Recentemente, foi observado que o chuchu (Sechium edule) e o fungo Pleurotus albidus são fontes de PNA com potencial efeito sobre macrófagos. Assim, foram avaliados os efeitos dos PNA do chuchu fresco e cozido em macrófagos. Além disso, foi otimizado um método para extração de polissacarídeos de cogumelo, e avaliada a estrutura e os efeitos biológicos dos PNA do P. albidus em macrófagos. Foi observado que os PNA do chuchu regulam a secreção de citocinas e o processo de fagocitose por macrófagos, e alterações na composição de PNA durante o cozimento tem um impacto em seus efeitos biológicos. Além disso, os PNA do chuchu induzem o efluxo de colesterol e regulam a expressão de genes necessários para a ativação do inflamassoma NLRP3 em macrófagos previamente tratados com cristais de colesterol. Também foi demonstrado que o método otimizado de extração de PNA de cogumelos reduz em até pela metade o tempo de extração normalmente empregado. Além disso, foi verificado que o P. albidus é fonte para extração de glicanos com efeitos em macrófagos. Os resultados também sugerem que os glicanos obtidos do P. albidus inibem em diferentes níveis a inflamação induzida por lipídeos e a formação de células espumosas, com efeitos significativos sobre a ativação do inflamassoma NLRP3. Tais diferenças parecem estar associadas à estrutura dos glicanos. Por fim, os resultados sugerem que os benefícios dos PNA do chuchu estão além dos seus efeitos físicos sobre o trato gastrointestinal, e que os PNA do P. albidus promovem benefícios que podem ser relevantes para explorar sua utilização como um alimento ou fonte para extração de ingredientes funcionais.

The consumption of fungal- and plant-derived non-starch polysaccharides (NSP) have been associated with reduced risk of cardiovascular diseases and cancer. In addition to promote physiochemical effects on the gastrointestinal tract and serve as substrate for the intestinal microbiota to produce short-chain fatty acids, NSP can interact with immune system cells including macrophages, which are crucial for tissue repair, lipid metabolism and host defense against foreign substances and pathogens. However, the effects of NSP in macrophages depends on their structure. Recently, it was showed that the chayote (Sechium edule) and the fungus Pleurotus albidus are promising sources of NSP with potential immunomodulatory effects in macrophages. In this study, it was explored the effects of cooking on the composition of NSP from chayote and evaluated their biological effects in macrophages. Furthermore, it was optimized a method for the extraction of mushroom NSP and characterized the structure and biological effects of NSP from P. albidus in macrophages. Results showed that the NSP from chayote pulp regulate cytokine secretion and phagocytosis by macrophages, and minor changes in composition during cooking influences their effects in macrophages. Furthermore, NSP from chayote induces cholesterol efflux and inhibits the expression of genes required for NLRP3 inflammasome activation in macrophages previously exposed to cholesterol crystals. Then, it was showed that the optimized method for the extraction of NSP from mushroom reduces by up to half the extraction time commonly required. Furthermore, results showed that P. albidus is source of easily extractable glucans with biological effects in macrophages. Results also suggest that glucans from P. albidus inhibit lipid-induced inflammation and foam-cell formation at distinct levels, with significant effects on NLRP3 inflammasome activation. Taken together, the results suggest that the benefits of chayote NSP is beyond their physical properties on the gastrointestinal tract, and that the P. albidus NSP offers potential health benefits that might be of relevance as a functional food ingredient. / O consumo de polissacarídeos não-amido (PNA) de fungos e plantas tem sido associado a redução do risco de doenças cardiovasculares. Além de promoverem efeitos físicos no trato gastrointestinal e serem utilizados como substratos pela microbiota intestinal, os PNA podem interagir com células do sistema imune, como macrófagos, cruciais no reparo tecidual, metabolismo lipídico, e na defesa do organismo contra patógenos. Entretanto, os efeitos em macrófagos dependem da estrutura do PNA. Recentemente, foi observado que o chuchu (Sechium edule) e o fungo Pleurotus albidus são fontes de PNA com potencial efeito sobre macrófagos. Assim, foram avaliados os efeitos dos PNA do chuchu fresco e cozido em macrófagos. Além disso, foi otimizado um método para extração de polissacarídeos de cogumelo, e avaliada a estrutura e os efeitos biológicos dos PNA do P. albidus em macrófagos. Foi observado que os PNA do chuchu regulam a secreção de citocinas e o processo de fagocitose por macrófagos, e alterações na composição de PNA durante o cozimento tem um impacto em seus efeitos biológicos. Além disso, os PNA do chuchu induzem o efluxo de colesterol e regulam a expressão de genes necessários para a ativação do inflamassoma NLRP3 em macrófagos previamente tratados com cristais de colesterol. Também foi demonstrado que o método otimizado de extração de PNA de cogumelos reduz em até pela metade o tempo de extração normalmente empregado. Além disso, foi verificado que o P. albidus é fonte para extração de glicanos com efeitos em macrófagos. Os resultados também sugerem que os glicanos obtidos do P. albidus inibem em diferentes níveis a inflamação induzida por lipídeos e a formação de células espumosas, com efeitos significativos sobre a ativação do inflamassoma NLRP3. Tais diferenças parecem estar associadas à estrutura dos glicanos. Por fim, os resultados sugerem que os benefícios dos PNA do chuchu estão além dos seus efeitos físicos sobre o trato gastrointestinal, e que os PNA do P. albidus promovem benefícios que podem ser relevantes para explorar sua utilização como um alimento ou fonte para extração de ingredientes funcionais.