Made available in DSpace on 2014-06-11T19:29:07Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2011-08-10Bitstream added on 2014-06-13T19:38:03Z : No. of bitstreams: 1 lima_d_me_sjrp.pdf: 725372 bytes, checksum: 4c5a9d3b5a4993c307ce225938e61681 (MD5) / Ambientes naturais próximos a áreas urbanas e industrializadas são comumente contaminadas com descargas de poluentes, as quais são muitas vezes compostas por agentes químicos que não são removidos por sistemas de tratamento de efluentes convencionais, resultando num grande aporte de substâncias potencialmente tóxicas no ambiente aquático. Os metais são componentes naturais presentes nos ecossistemas. Estes elementos são indispensáveis para processos bioquímicos e fisiológicos nos seres vivos. No entanto, muitos desses elementos, quando em níveis elevados, podem ter efeitos adversos na saúde humana. Sabe-se que as enzimas esterases são fortemente inibidas por praguicidas organofosforados (OP) e carbamatos (CM), porém estudos recentes apontam o potencial efeito de alguns metais como compostos interferentes na atividade das esterases. Portanto, a avaliação da inibição de esterases em organismos aquáticos tem sido amplamente utilizada como um indicador de contaminação ambiental por esses compostos. O presente trabalho teve como objetivo o estudo da interferência dos metais cobre, chumbo, ferro e cádmio, na atividade da acetilcolinesterase (AChE) e carboxilesterase (CbE), em zebrafish. A AChE foi significantemente inibida in vitro pelo cobre, ferro, chumbo e cádmio nas maiores concentrações testadas (10 e 20 mmol/L), enquanto CbE foi inibida apenas na concentração de 20 mmol/L. In vivo somente o chumbo e o cádmio foram capazes de causar inibição na AChE nas maiores concentrações testadas, o ferro não causou nenhuma alteração e o cobre promoveu um aumento na atividade da AChE na concentração de 0,06 mg/L. A CbE não sofreu nenhuma alteração em nenhum dos tempos e concentrações testadas, exceto na exposição ao cobre, onde apresentou decréscimo em sua atividade. Além disso, de acordo com dados cinéticos obtidos, observa-se que todos os inibidores... / Natural environments close to urbanized and industrialized areas are commonly contaminated by discharges of pollutants, which are often composed by chemicals that aren’t removed by conventional wastewater treatment systems. Metals are natural components in the ecosystems, being essential to biochemical and physiological process in living organisms. However, if these elements are in excess, they can impose adverse effects on living organisms. Esterases are strongly inhibited by organophosphate (OP) and carbamate (CM) pesticides, but recent studies pointed to the potential effect of some metals as interfering compounds on the esterases activity. The present work aimed to study the interference of the metals copper, lead, iron and cadmium in the activity of acetylcholinesterase (AChE) and carboxylesterase (CbE) in zebrafish. AChE was significantly inhibited in vitro by copper, iron, lead and cadmium at higher concentrations (10 and 20 mmol/L), whereas CbE was inhibited only at a concentration of 20 mmol/L. In vivo, only lead and cadmium were able to cause AChE inhibition at higher concentrations, iron didn’t cause any changes and copper promoted an increase in the AChE activity at concentration of 0.06 mg/L. CbE activity did not change in any of the times and concentrations tested, except in the copper exposure, which showed a decrease in its activity. Furthermore, according to kinetic data obtained, it is noted that all inhibitors showed mixed inhibition type. Indeed, iodoacetamide treatment did not change AChE neither CbE activities, indicating that the metal inhibiting effect is probably not due to biding to thiol groups close the active site of the enzyme. These results indicate metals as important inhibitors of esterase in zebrafish, and should be considered in environmental monitoring studies that uses esterase inhibition as OP and CM exposure biomarkers

Orientador: Georgino Honorato de Oliveira / Coorientador: Regina Vincenzi Oliveira / Banca: Maria Palmira Daflon Gremião / Banca: Antonio Cardozo dos Santos / Banca: Rosângela Gonçalves Peccinini / Banca: Silvana Aparecida Calafatti / Resumo: Clinicamente, os sintomas da intoxicação por organofosforados (OPs) são divididos em quatro categorias: síndrome colinérgica, síndrome intermediária, transtornos neuropsiquiátricos crônicos induzidos por OPs e neuropatia retardada induzida por OPs (NRIOP). Há estudos que comprovam a ocorrência de casos de NRIOP em seres humanos após intoxicação por metamidofós, porém existe grande dificuldade de estudar esta neuropatia no modelo experimental (galinha), devido à forte crise colinérgica que ocorre após a inibição da acetilcolinesterase (AChE). Uma possível explicação para tal diferença de efeito entre a espécie humana e a galinha é o fato de que os OPs possuem centros assimétricos e, assim sendo, se apresentam sob formas enantioméricas que podem apresentar diferenças de inibição da AChE e da esterase susceptível à neuropatia (ESNp). Assim, o objetivo deste trabalho foi avaliar, em sangue de galinhas e de seres humanos, em cérebro de galinhas (in vitro e in vivo) e em células da linhagem SH-SY5Y de neuroblastoma humano, a neurotoxicidade de formas enantioméricas de compostos organofosforados utilizados como praguicidas, tendo o metamidofós como protótipo e utilizando a AChE, butirilcolinesterase (BChE), ESNp e a calpaína como biomarcadores. Inicialmente, foi feita a separação dos enantiômeros do metamidofós utilizando a técnica de cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE) com emprego de fases estacionárias quirais de polissacarídeos, onde se obteve resolução de até 1,56 para os enantiômeros avaliados. A forma (+)-metamidofós apresentou maior toxicidade in vitro para a BChE em galinhas e para ESNp... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Clinically, the symptoms of organophosphorus (OP) poisoning are divided into four categories: acute cholinergic syndrome, intermediate syndrome, chronic organophosphorus-induced neuropsychiatric disorders (COPIND) and organophosphorus-induced delayed neuropathy (OPIDN). There are studies that prove the occurrence of OPIDN in humans after methamidophos poisoning, but there is great difficulty in studying this neuropathy in the experimental model (hen), due to strong cholinergic crisis that occurs after inhibition of acetylcholinesterase (AChE). One possible explanation for this difference in effect between humans and hens is the fact that the OPs have asymmetric centers and therefore, are presented as enantiomeric forms that may exhibit differences in inhibition of AChE and neuropathy target esterase (NTE). Thus, the objective of this study was to evaluate, in the blood of hens and humans, in the brains of chickens (in vitro and in vivo) and in the SH-SY5Y human neuroblastoma cells, the neurotoxicity of enantiomeric forms of OPs used as pesticides, having methamidophos as the prototype and using AChE, butyrylcholinesterase (BChE), NTE and calpain as biomarkers. Initially, the complete separation of the methamidophos enantiomers was obtained applying the technique of high performance liquid chromatography (HPLC) and using polysaccharide chiral stationary phases. A maximum resolution of 1.56 was gotten for the enantiomers evaluated. The form (+)-methamidophos presented higher in vitro toxicity than that of the (-)-methamidophos for BChE of hens and NTE of hens and humans... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Seis isolados esporulantes (H-22, H0, H-1, H0 82/1, HOCB, HOC) e quatro não esporulantes (H0 889/3, IAC HO, HOP1, H-23) de Helminthosporium oryzae (Cochliobulus miyabeanus), agente causal da mancha parda em arroz foram comparados a nível nutricional fontes de carbono: L-sorbose, D-frutose, L-arabinose, sacarose, D-maltose e amido, fontes de nitrogênio: neopeptona, caseína, L-asparagina, cloreto de amônio, sulfato de amônio e ureia; e uma mistura de aminoácidos) e a nível isoenzimático (esterases). De maneira geral, observou-se que os isolados não esporulantes exibiram maior velocidade de crescimento que os esporulantes na maioria dos meios de cultivo. Os carboidratos, com exceção da L(-) sorbose, permitiram excelente crescimento micelial, enquanto que todos os isolados de H.oryzae foram capazes de metabolizar as diferentes fontes de nitrogênio orgânico e inorgânico testadas, mas sulfato de amônio e cloreto de amônio mostraram-se como fontes inadequadas de nitrogênio, proporcionando menor crescimento. As fontes de carbono e nitrogênio influenciaram de maneira variada a esporulação dos isolados, sendo que não foi possível apontar a melhor delas para a produção de conídios. No caso dos isolados não esporulantes, estes mantiveram tal condição frente às diferentes fontes nutricionais. As comparações dos perfis isoenzimáticos de esterases permitiram visualizar diferenças entre os isolados, onde os não esporulantes exibiram uma maior variabilidade no número de bandas e posição no gel de poliacrilamida, enquanto que os esporulantes apresentaram um padrão mais homogêneo. Assim, os isolados de Helminthosporium oryzae não foram diferenciados através das comparações auxanográficas estudadas, o que foi possível através do padrão isoenzimático de esterases. / not available

To elaborate on the function(s) of the ENOD8 gene in the nodules of M. truncatula, several different experimental approaches were used. A census of the ENOD8 genes was first completed indicating that only ENOD8.1 (nt10554-12564 of GenBank AF463407) is highly expressed in nodule tissues. A maltose binding protein-ENOD8 fusion protein was made with an E. coli recombinant system. A variety of biochemical assays were undertaken with the MBP-ENOD8 recombinant protein expressed in E. coli, which did not yield the esterase activity observed for ENOD8 protein nodule fractions purified from M. sativa, tested on general esterase substrates, α-naphthyl acetate, and p-nitrophenylacetate. Attempts were also made to express ENOD8 in a Pichia pastoris system; no ENOD8 protein could be detected from Pichia pastoris strains which were transformed with the ENOD8 expression cassette. Additionally, it was shown that the ENOD8 protein can be recombinantly synthesized by Nicotiana benthamiana in a soluble form, which could be tested for activity toward esterase substrates, bearing resemblance to nodule compounds, such as the Nod factor. Transcription localization studies using an ENOD8 promoter gusA fusion indicated that ENOD8 is expressed in the bacteroid-invaded zone of the nodule. The ENOD8 protein was also detected in that same zone by immunolocalization. Confocal immunomicroscopy with an affinity-purified anti-ENOD8 oligopeptide antibody showed that the ENOD8 protein localizes at the interface between the plant and the bacteroid-differentiated rhizobia, in the symbiosome membrane or symbiosome space. This suggests a possible link between ENOD8 protein and bacteroid differentiation, nitrogen fixation, or plant defense. These possible functions for ENOD8 could be tested with an ENOD8-RNAi transgenic line devoid of detectable ENOD8 proteins.

京都大学 / 0048 / 新制・課程博士 / 博士(エネルギー科学) / 甲第21386号 / エネ博第374号 / 新制||エネ||73(附属図書館) / 京都大学大学院エネルギー科学研究科エネルギー基礎科学専攻 / (主査)教授 片平 正人, 教授 森井 孝, 准教授 小瀧 努 / 学位規則第4条第1項該当 / Doctor of Energy Science / Kyoto University / DFAM

A emergência rápida e uniforme de plântulas em campo constituem pré-­ requisitos essenciais para o sucesso da produção comercial de sementes de hortaliças. Um dos principais problemas enfrentados por produtores de pimentão refere-­se à germinação lenta e estabelecimento de estande desuniforme, o que ressalta a importância do desenvolvimento de técnicas que visem aprimorar o desempenho de lotes de sementes. Com o objetivo de verificar a eficiência do condicionamento fisiológico de sementes de pimentão associado a biorreguladores sobre o potencial fisiológico das sementes, foi desenvolvida esta pesquisa utilizando dois cultivares, AF-6 e AF-7, representados por três e quatro lotes de sementes, respectivamente. Foram investigados possíveis efeitos do condicionamento com 24- epibrassinolídeo, ácido giberélico ou o bioestimulante Stimulate®. As sementes foram avaliadas quanto à germinação e vigor, incluindo observações de atividade enzimática das sementes e análises de parâmetros de crescimento de plântulas utilizando o software SVIS®. Por fim, o tratamento considerado promissor, condicionamento com 24-epibrassinolídeo na concentração de 10-8 M, foi avaliado quanto ao crescimento radicular das plantas, eficiência pela utilização do condicionamento em sistema de tambor, e comportamento das sementes durante o armazenamento. Diversos benefícios foram verificados após o condicionamento utilizando 24-epibrassinolídeo a 10-8 M, sobretudo a velocidade de germinação das sementes, atividade de enzimas antioxidantes e hidrolíticas, crescimento e uniformidade de desenvolvimento das plântulas. O condicionamento com 24- epibrassinolídeo a 10-8 M também favoreceu o desempenho dos lotes de sementes durante o armazenamento. A inclusão desse biorregulador no condicionamento em sistema de tambor é eficiente para o tratamento comercial de sementes de pimentão. / Rapid and uniform seedling emergence in field are essential for successful commercial production of vegetables. One of the main problems faced by bell pepper growers is the slow germination and uneven stand establishment, which highlights the importance of developing techniques that improve the performance of seed lots. In order to evaluate the efficiency of seed priming with bioregulators on physiological potential of bell pepper seeds, this research was developed using two cultivars, AF-6 and AF-7, represented by three and four seed lots, respectively. Possible effects of seed priming using 24-epibrassinolide were compared to gibberellic acid, and Stimulate®. Germination and vigor evaluations were carried out, including analysis of seed enzymatic activity and parameters of seedlings growth using the SVIS® software. At the end, the most promising treatment, seed priming with 24- epibrassinolide of 10-8 M was evaluated regarding to plant root growth, drum priming and seed performance during storage. Several benefits were verified after seed priming with 24-epibrassinolide, especially on germination speed, antioxidant and hydrolytic enzymes as well as seedling growth and uniformity development. Primed seeds with 24-epibrassinolide also showed better performance during seed storage. This bioregulador can be used during drum priming for commercial bell pepper seed treatment.

A levedura Kluyveromyces marxianus, apesar de apresentar propriedades fisiológicas vantajosas para a produção heteróloga de proteínas, foi utilizada apenas poucas vezes como hospedeira na síntese dessa classe de moléculas. Em contrapartida, a sua congênere Kluyveromyces lactis possui mais de 40 sistemas de expressão desenvolvidos, inclusive comerciais. Além disso, não há literatura disponível sobre glicosilação de proteínas em K. marxianus. Levando-se isso em consideração, este trabalho visou a desenvolver sistemas para a expressão heteróloga da enzima glicose oxidase (GOX) de Aspergillus niger e de uma esterase termófila (EST) de Thermus thermophilus em K. marxianus. A linhagem K. lactis CBS 2359 foi utilizada como parâmetro de comparação em todos os sistemas de expressão construídos. Primeiramente, foi realizado um estudo fisiológico com a finalidade de selecionar, dentre três linhagens de K. marxianus pré-selecionadas a partir de informação da literatura, a que apresentasse as melhores características fisiológicas para se tornar uma hospedeira de expressão heteróloga. A linhagem selecionada foi a CBS 6556, baseando-se numa combinação das seguintes características: velocidade específica de crescimento, formação de metabólitos, rendimento de substrato em biomassa e secreção da enzima homóloga inulinase. Após, foram construídos dois sistemas de expressão epissomais. No primeiro, o gene era expresso sob controle do promotor PGK de S. cerevisiae e no segundo, sob controle de INU1 de K. marxianus. Um sistema integrativo foi utilizado, no qual a expressão era dirigida pelo promotor INU1. Estudos bioquímicos e de glicosilação foram realizados nas enzimas produzidas. Em relação aos sistemas para expressão de GOX, foram alcançados níveis de produção de 1722 U/gMS (unidades por grama de biomassa seca) em K. marxianus transformado com o sistema epissomal no qual a expressão era controlada pelo promotor INU1. As caracterizações bioquímicas da enzima mostraram que a molécula produzida apresentava propriedades semelhantes à enzima homóloga de A. niger. Além disso, os estudos de glicosilação mostraram uma menor tendência de hiperglicosilação de K. marxianus quando comparada com K. lactis. Já em relação à esterase, K. lactis apresentou maiores níveis de expressão (294 U/gMS), porém a enzima produzida em K. marxianus apresentou temperatura ótima de atividade (50 °C) ligeiramente superior à enzima produzida por sua congênere (45 °C), temperaturas abaixo da qual ocorre maior atividade da enzima homóloga (65 °C). Isso pode ser explicado pela glicosilação exercida por ambas espécies de leveduras sobre a proteína, ao contrário da homóloga, não glicosilada. Além disso, os produtos das leveduras apresentaram três padrões de glicosilação. Dessa forma, o trabalho desenvolvido alcançou seu objetivo de desenvolver esses sistemas de expressão, bem como de avaliar a síntese heteróloga de proteínas nessa levedura de destacado potencial. Os resultados obtidos devem servir à comunidade científica, no sentido de estimular e orientar futuros trabalhos que objetivem a síntese heteróloga de proteínas em microrganismos. / In spite of the advantageous physiological properties of the yeast Kluyveromyces marxianus to produce heterologous proteins, this species has not been widely explored for the synthesis of these biomolecules. On the other hand, more than 40 heterologous expression systems, including commercial ones, were developed for Kluyveromyces lactis. Moreover, there is no available literature concerning heterologous protein glycosylation in K. marxianus. Taking these facts into account, this work aimed at developing systems for the heterologous production of Aspergillus niger glucose oxidase (GOX) and of a thermophilic esterase (EST) from Thermus thermophilus in K. marxianus. The strain K. lactis CBS 2359 was utilized as a reference throughout the whole work. First, a physiological study was carried out in order to select one K. marxianus strain, out of three which had been chosen based on literature information, that exhibited the best physiological traits to be a heterologous expression host. The chosen strain was CBS 6556, based on a combination of the following properties: specific growth rate, metabolites formation, biomass yield on substrate, and secretion of the homologous enzyme inulinase. Subsequently, two episomal systems were constructed. In one of them, the heterologous gene was expressed under control of the S. cerevisiae PGK promoter, whereas in the other system, heterologous gene expression occurred under control of the K. marxianus INU1 promoter. An integrative expression system was also constructed, in which the KmINU1 promoter drove foreign gene expression. Both heterologous enzymes were characterized biochemically and also with respect to their glycosylation. The results attained with GOX led to an expression level of 1722 U/g DW (unit per gram of dry cell weight) in K. marxianus transformed with the episomal INU1-based system. The biochemical studies showed that the enzyme was very similar to the A. niger GOX. Furthermore, analysis of the glycosylation pattern showed a lower tendency of K. marxianus to hypermannosylate proteins, when compared to K. lactis. Higher levels of esterase (294 U/gDW) were obtained in K. lactis than in K. marxianus. However, the enzyme produced in the latter host presented a higher temperature for maximal activity ((50 °C), when compared to the former organism (45 °C). Both values are lower than the temperature for maximal activity of the homologous enzyme (65 °C), which can be explained by the glycans added by both yeast species to the peptide, resulting in a glycosylated protein, in contrast to the homologous esterase. Moreover, the yeast products presented three glycosylation patterns. In conclusion, the work presented in this thesis reached its aims, which were to develop these expression systems and to characterize biochemically the heterologous enzymes expressed, which included an analysis of the glycosylation pattern. The results presented here will certainly be of interest and aid the scientific community working on the expression of heterologous proteins in microorganisms.

As feruloil esterases são enzimas relevantes para o processo de hidrólise de materiais lignocelulósicos oriundos de gramíneas. Estas enzimas são tradicionalmente determinadas com o emprego de substratos sintéticos de baixa massa molar. Entretanto, as atividades determinadas a partir desses ensaios não se correlacionam adequadamente com a ação das enzimas em substratos complexos e insolúveis como os materiais lignocelulósicos. Neste sentido, o presente trabalho visou desenvolver um método apropriado para medir a atividade de feruloil esterases utilizando um material lignocelulósico como substrato. Para isso, as medulas de híbridos de cana-de-açúcar com baixo teor de lignina e de um cultivar de referência com elevado teor de lignina foram usadas para preparar substratos de baixa recalcitrância usados na determinação da atividade de feruloil esterases de 3 origens diferentes. As medulas foram extraídas com água para remoção de sacarose e posteriormente analisadas quanto à composição química. As medulas foram ainda submetidas a uma etapa de pré-hidrólise com celulase comercial por 4 horas para preparar um substrato menos recalcitrante e adequado para a ação das enzimas. Após a avaliação do efeito da carga de feruloil esterases na cinética de hidrólise dos ésteres de ácido ferúlico, foi definido que os ensaios enzimáticos deveriam ser realizados com um tempo fixo de 5 minutos a fim de determinar a atividade numa faixa de conversão dos ésteres que fosse da ordem de 2%, assegurando a determinação na região de velocidade máxima de reação. Idealmente, o método foi desenhado para empregar diluições da enzima que gerassem dados de conversão levemente menores e maiores do que 2% de conversão, o que permitiu a determinação exata da carga de enzima necessária para converter 2% de éster do ácido ferúlico em ácido após 5 min de reação por interpolação de dados. As condições de reação foram fixadas em 40°C e pH 6,3. Os níveis de atividade e as reprodutibilidades experimentais determinadas para as 3 enzimas se mostraram dependentes do substrato, principalmente associadas ao teor inicial de lignina observado nas medulas in natura. Tomando as determinações de atividade da feruloil esterase de rúmen como exemplo, os dados obtidos, expressos em UI/?g de proteína, foram: 2,3 ± 0,2, 2,0 ± 0,8 e 0,6 ± 0,5, respectivamente para os substratos oriundos das medulas que continham originalmente 13,0 ± 0,3, 12,8 ± 0,5 e 19,1 ± 0,1% de lignina. Empregando os substratos oriundos de medulas com baixo teor de lignina original, o método se mostrou adequado para estudar os efeitos de variáveis como temperatura e pH do meio reacional sobre a atividade enzimática. No caso da feruloil esterase de rúmen, os estudos mostraram uma temperatura ótima de reação de 40°C e atividades crescentes em função do pH, com máximo na região de 6,3 a 7,2. Pode-se concluir que o trabalho permitiu a elaboração de uma metodologia adequada para a determinação de feruloil esterases empregando um substrato lignocelulósico, desde que este substrato seja preparado a partir de medulas de cana com baixa recalcitrância decorrente do baixo teor original de lignina. / Feruloyl esterases are important enzymes acting on the hydrolysis of lignocellulosic materials from grasses. These enzymes are traditionally determined using synthetic low molar mass substrates. However, the activities determined through these assays do not correlate with the action of the enzymes on complex and insoluble substrates such as lignocellulosic materials. According to this, the present work aimed to develop an appropriate method to measure feruloyl esterase activities using a lignocellulosic material as substrate. Pith regions, recovered from low lignin content sugarcane hybrids and from a high lignin content reference cultivar, were used to prepare low recalcitrance lignocellulosic substrates, used to determine the activity of 3 different feruloyl esterases. The pith samples were extracted with water to remove sucrose and then analyzed concerning its chemical composition. They were further subjected to a prehydrolysis step with commercial cellulase for 4 hours to prepare a less recalcitrant and proper substrates for the action of the feruloyl esterases. After evaluating the effect of enzyme loading on the hydrolysis kinetics of the ferulic acid esters, it was defined that the enzymatic assays should be done at a fixed time of 5 minutes, in order to determine the enzymatic activity in the region of maximal hydrolysis rate. Ideally, the method was designed to use enzyme dilutions that provide ferulic acid ester conversions in the range of 2 %, which allowed the exact determination of the enzyme load necessary to convert 2% of ferulic acid ester in acid after 5 minutes of reaction by interpolating data. The reaction conditions were fixed at 40°C and pH 6.3. The activity levels and the experimental reproducibility determined for the 3 enzymes showed to be dependent of the substrate, specially associated with the initial lignin content of each material. Taking the rumen feruloyl esterase activities as example, the data obtained in UI/?g of protein were 2.3 ± 0.2, 2.0 ± 0.8 e 0.6 ± 0.5, respectively for the substrates from sugarcane piths containing 13.0 ± 0.3, 12.8 ± 0.5 and 19.1 ± 0.1% of lignin. Employing the substrates with low lignin contents, the method showed to be appropriate to study the effects of variables such as the reaction temperature and pH on the enzymatic activity. For rumen feruloyl esterase, the studies showed optimum temperature at 40°C and increasing activities for increasingly pHs, with the maximum in the range 6.3-7.2. In conclusion, the work provided a proper methodology to determine feruloyl esterase activity using a lignocellulosic substrate, but the substrate needs to be prepared from a non-recalcitrance sugarcane pith that was observed in samples with low initial lignin content.

As feruloil esterases são enzimas relevantes para o processo de hidrólise de materiais lignocelulósicos oriundos de gramíneas. Estas enzimas são tradicionalmente determinadas com o emprego de substratos sintéticos de baixa massa molar. Entretanto, as atividades determinadas a partir desses ensaios não se correlacionam adequadamente com a ação das enzimas em substratos complexos e insolúveis como os materiais lignocelulósicos. Neste sentido, o presente trabalho visou desenvolver um método apropriado para medir a atividade de feruloil esterases utilizando um material lignocelulósico como substrato. Para isso, as medulas de híbridos de cana-de-açúcar com baixo teor de lignina e de um cultivar de referência com elevado teor de lignina foram usadas para preparar substratos de baixa recalcitrância usados na determinação da atividade de feruloil esterases de 3 origens diferentes. As medulas foram extraídas com água para remoção de sacarose e posteriormente analisadas quanto à composição química. As medulas foram ainda submetidas a uma etapa de pré-hidrólise com celulase comercial por 4 horas para preparar um substrato menos recalcitrante e adequado para a ação das enzimas. Após a avaliação do efeito da carga de feruloil esterases na cinética de hidrólise dos ésteres de ácido ferúlico, foi definido que os ensaios enzimáticos deveriam ser realizados com um tempo fixo de 5 minutos a fim de determinar a atividade numa faixa de conversão dos ésteres que fosse da ordem de 2%, assegurando a determinação na região de velocidade máxima de reação. Idealmente, o método foi desenhado para empregar diluições da enzima que gerassem dados de conversão levemente menores e maiores do que 2% de conversão, o que permitiu a determinação exata da carga de enzima necessária para converter 2% de éster do ácido ferúlico em ácido após 5 min de reação por interpolação de dados. As condições de reação foram fixadas em 40°C e pH 6,3. Os níveis de atividade e as reprodutibilidades experimentais determinadas para as 3 enzimas se mostraram dependentes do substrato, principalmente associadas ao teor inicial de lignina observado nas medulas in natura. Tomando as determinações de atividade da feruloil esterase de rúmen como exemplo, os dados obtidos, expressos em UI/?g de proteína, foram: 2,3 ± 0,2, 2,0 ± 0,8 e 0,6 ± 0,5, respectivamente para os substratos oriundos das medulas que continham originalmente 13,0 ± 0,3, 12,8 ± 0,5 e 19,1 ± 0,1% de lignina. Empregando os substratos oriundos de medulas com baixo teor de lignina original, o método se mostrou adequado para estudar os efeitos de variáveis como temperatura e pH do meio reacional sobre a atividade enzimática. No caso da feruloil esterase de rúmen, os estudos mostraram uma temperatura ótima de reação de 40°C e atividades crescentes em função do pH, com máximo na região de 6,3 a 7,2. Pode-se concluir que o trabalho permitiu a elaboração de uma metodologia adequada para a determinação de feruloil esterases empregando um substrato lignocelulósico, desde que este substrato seja preparado a partir de medulas de cana com baixa recalcitrância decorrente do baixo teor original de lignina. / Feruloyl esterases are important enzymes acting on the hydrolysis of lignocellulosic materials from grasses. These enzymes are traditionally determined using synthetic low molar mass substrates. However, the activities determined through these assays do not correlate with the action of the enzymes on complex and insoluble substrates such as lignocellulosic materials. According to this, the present work aimed to develop an appropriate method to measure feruloyl esterase activities using a lignocellulosic material as substrate. Pith regions, recovered from low lignin content sugarcane hybrids and from a high lignin content reference cultivar, were used to prepare low recalcitrance lignocellulosic substrates, used to determine the activity of 3 different feruloyl esterases. The pith samples were extracted with water to remove sucrose and then analyzed concerning its chemical composition. They were further subjected to a prehydrolysis step with commercial cellulase for 4 hours to prepare a less recalcitrant and proper substrates for the action of the feruloyl esterases. After evaluating the effect of enzyme loading on the hydrolysis kinetics of the ferulic acid esters, it was defined that the enzymatic assays should be done at a fixed time of 5 minutes, in order to determine the enzymatic activity in the region of maximal hydrolysis rate. Ideally, the method was designed to use enzyme dilutions that provide ferulic acid ester conversions in the range of 2 %, which allowed the exact determination of the enzyme load necessary to convert 2% of ferulic acid ester in acid after 5 minutes of reaction by interpolating data. The reaction conditions were fixed at 40°C and pH 6.3. The activity levels and the experimental reproducibility determined for the 3 enzymes showed to be dependent of the substrate, specially associated with the initial lignin content of each material. Taking the rumen feruloyl esterase activities as example, the data obtained in UI/?g of protein were 2.3 ± 0.2, 2.0 ± 0.8 e 0.6 ± 0.5, respectively for the substrates from sugarcane piths containing 13.0 ± 0.3, 12.8 ± 0.5 and 19.1 ± 0.1% of lignin. Employing the substrates with low lignin contents, the method showed to be appropriate to study the effects of variables such as the reaction temperature and pH on the enzymatic activity. For rumen feruloyl esterase, the studies showed optimum temperature at 40°C and increasing activities for increasingly pHs, with the maximum in the range 6.3-7.2. In conclusion, the work provided a proper methodology to determine feruloyl esterase activity using a lignocellulosic substrate, but the substrate needs to be prepared from a non-recalcitrance sugarcane pith that was observed in samples with low initial lignin content.

A emergência rápida e uniforme de plântulas em campo constituem pré-­ requisitos essenciais para o sucesso da produção comercial de sementes de hortaliças. Um dos principais problemas enfrentados por produtores de pimentão refere-­se à germinação lenta e estabelecimento de estande desuniforme, o que ressalta a importância do desenvolvimento de técnicas que visem aprimorar o desempenho de lotes de sementes. Com o objetivo de verificar a eficiência do condicionamento fisiológico de sementes de pimentão associado a biorreguladores sobre o potencial fisiológico das sementes, foi desenvolvida esta pesquisa utilizando dois cultivares, AF-6 e AF-7, representados por três e quatro lotes de sementes, respectivamente. Foram investigados possíveis efeitos do condicionamento com 24- epibrassinolídeo, ácido giberélico ou o bioestimulante Stimulate®. As sementes foram avaliadas quanto à germinação e vigor, incluindo observações de atividade enzimática das sementes e análises de parâmetros de crescimento de plântulas utilizando o software SVIS®. Por fim, o tratamento considerado promissor, condicionamento com 24-epibrassinolídeo na concentração de 10-8 M, foi avaliado quanto ao crescimento radicular das plantas, eficiência pela utilização do condicionamento em sistema de tambor, e comportamento das sementes durante o armazenamento. Diversos benefícios foram verificados após o condicionamento utilizando 24-epibrassinolídeo a 10-8 M, sobretudo a velocidade de germinação das sementes, atividade de enzimas antioxidantes e hidrolíticas, crescimento e uniformidade de desenvolvimento das plântulas. O condicionamento com 24- epibrassinolídeo a 10-8 M também favoreceu o desempenho dos lotes de sementes durante o armazenamento. A inclusão desse biorregulador no condicionamento em sistema de tambor é eficiente para o tratamento comercial de sementes de pimentão. / Rapid and uniform seedling emergence in field are essential for successful commercial production of vegetables. One of the main problems faced by bell pepper growers is the slow germination and uneven stand establishment, which highlights the importance of developing techniques that improve the performance of seed lots. In order to evaluate the efficiency of seed priming with bioregulators on physiological potential of bell pepper seeds, this research was developed using two cultivars, AF-6 and AF-7, represented by three and four seed lots, respectively. Possible effects of seed priming using 24-epibrassinolide were compared to gibberellic acid, and Stimulate®. Germination and vigor evaluations were carried out, including analysis of seed enzymatic activity and parameters of seedlings growth using the SVIS® software. At the end, the most promising treatment, seed priming with 24- epibrassinolide of 10-8 M was evaluated regarding to plant root growth, drum priming and seed performance during storage. Several benefits were verified after seed priming with 24-epibrassinolide, especially on germination speed, antioxidant and hydrolytic enzymes as well as seedling growth and uniformity development. Primed seeds with 24-epibrassinolide also showed better performance during seed storage. This bioregulador can be used during drum priming for commercial bell pepper seed treatment.