SOUSA, A. J. S. Caracterização do exsudato de sementes de Moringa oleífera Lamarck e investigação de seu papel na defesa do vegetal. 2013. 103 f. Dissertação (Mestrado em Bioquímica) - Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2013. / Submitted by Francisco Lacerda (lacerda@ufc.br) on 2014-10-17T18:00:34Z No. of bitstreams: 1 2013_dis_ajssousa.pdf: 1776110 bytes, checksum: 7a47d156c757dbc72f5f11d22cecdd5e (MD5) / Approved for entry into archive by José Jairo Viana de Sousa(jairo@ufc.br) on 2014-11-03T20:09:22Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2013_dis_ajssousa.pdf: 1776110 bytes, checksum: 7a47d156c757dbc72f5f11d22cecdd5e (MD5) / Made available in DSpace on 2014-11-03T20:09:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2013_dis_ajssousa.pdf: 1776110 bytes, checksum: 7a47d156c757dbc72f5f11d22cecdd5e (MD5) Previous issue date: 2013 / Moringa oleifera (moringa) is a species belonging to the family Moringaceae which is characterized as having high resistance to insects and fungi. Previous work carried out by our research group revealed the presence of chitin-binding proteins in moringa seeds, among them Mo-CBP3, suggesting a positive correlation between this protein and the plant resistance. At the onset of the new plant development, for germination to occur, seed imbibition is required, a process followed by exudation. In exudation process, primary and secondary metabolites are released in the medium outside the seeds, some of them protecting the new plant against herbivores and/or pathogens. This study aimed to characterize the chemical composition and biological activities of moringa seed exudate and to investigate the presence of Mo-CBP3 in the exudate, in order to contribute to the establishment of its physiological role. Initially, the best conditions for exudation were established, emphasizing the time and solvent. A higher exudation of seed proteins was observed in distilled water after 24 hours. This exudate showed the presence of activities related to primary (protease, β-1,3- glucanase, chitinase, trypsin inhibitor and papain inhibitor) and secondary (steroid and saponins) metabolites. Mo-CBP3 was also detected in the exudate, using polyclonal antibodies anti-Mo-CBP3. The presence of Mo-CBP3 in the moringa seed exudate was confirmed after chromatography on chitin matrix and analyses by dot blotting and polyacrylamide gel electrophoresis. The data obtained showed that the retained material on the chitin matrix corresponds to 0.26% of the total protein, it is recognized by anti-Mo-CBP3 and has electrophoretic profile similar to that of Mo- CBP3 which was purified from moringa seeds. In the activity tests to pathogens, the seed exudate showed no antifungal activity, under the conditions used, except for Candida parapsilosis which had a slight reduction in its growth rate. In contrast, a potent activity against nematode was found as the seed exudate was able to cause a mortality rate up to 100% of Meloidogyne incognita in J2 stage. When investigated the presence of Mo-CBP3 in moringa hoots, a plant organ that shows the exudation phenomen and is also able to interact directly with the nematode, positive results were found. In fact, Mo-CBP3 is present in moringa hoots, in the initial stages of the plant development, according to the results shown by ELISA and RT-PCR. The data, taken together, suggest that in the exudation phenomen, proteins must play essential roles. In the case of moringa, Mo-CBP3 already participates in the initial stages of development of this tree species, playing a role that must be related to protection against pathogens. / Moringa oleifera (moringa) é uma espécie pertencente à família Moringaceae que se caracteriza por ser muito resistente a insetos e fungos. Trabalhos prévios realizados por nosso grupo de pesquisa revelaram a presença de proteínas ligantes à quitina em sementes de moringa, dentre elas a Mo-CBP3, sugerindo uma correlação positiva entre essa proteína e a resistência da planta. No início do desenvolvimento da planta, para que ocorra a germinação, deve haver a embebição da semente, um processo seguido pela exsudação. Na exsudação, compostos do metabolismo primário e secundário são externalizados da semente, alguns deles exercendo ação de defesa da nova planta ao impedirem o ataque de herbívoros e/ou patógenos. O presente trabalho teve como objetivos caracterizar o exsudato de sementes de moringa quanto à composição bioquímica e atividade biológica e investigar a presença de Mo-CBP3 no exsudato, visando contribuir para o estabelecimento de seu papel fisiológico. Inicialmente, foram estabelecidas as condições de exsudação, dando ênfase ao tempo e solvente. Uma maior exsudação de proteínas foi observada em sementes embebidas com água destilada por 24 horas. Esse exsudato mostrou a presença de atividades inerentes a metabólitos primários (protease, β-1,3-glucanase, quitinase, inibidor de tripsina e inibidor de papaína) e secundários (saponinas e esteroides). Mo-CBP3 foi também detectada no exsudato, usando anticorpos policlonais anti-Mo-CBP3. A presença de Mo-CBP3 no exsudato de sementes de moringa foi confirmada após este ter sido submetido à cromatografia em matriz de quitina, procedida pela análise através de dot bloting e eletroforese em gel de poliacrilamida. Os dados obtidos mostraram que o material retido na matriz de quitina corresponde a 0,26% do total de proteínas exsudadas, é reconhecido pelo anticorpo anti-Mo-CBP3 e apresenta perfil eletroforético similar ao da Mo-CBP3 purificada de sementes de moringa. Na avaliação da atividade deste exsudato frente à fitopatógenos, ação contra fungos não foi detectada, nas condições de ensaio empregadas, exceto para Candida parapsilosis que mostrou uma discreta redução na taxa de crescimento. Contrariamente, uma potente atividade contra nematoide foi verificada, tendo sido o exsudato de sementes capaz de causar até 100% de mortalidade para indivíduos de Meloidogyne incognita em estágio de J2. Quando investigada a presença de Mo-CBP3 em raiz, um órgão vegetal que apresenta o fenômeno de exsudação e, também, é capaz de interagir diretamente com o nematoide, resultados positivos foram encontrados. De fato, Mo- CBP3 está presente em raízes de moringa, já nos estágios iniciais do desenvolvimento, conforme resultados mostrados por ELISA e através da técnica de RT-PCR. Os dados, em conjunto, sugerem que no fenômeno da exsudação, proteínas devem desempenhar funções essenciais e que, no caso da moringa, Mo- CBP3 já participa nos estágios iniciais do desenvolvimento dessa planta arbórea, papel este que pode estar relacionado com a proteção contra patógenos.

ROCHA, R. O. Exsudatos de sementes de soja [Glycine max (L.) Merrill]: caracterização proteômica e efeitos contra o nematoide das galhas Meloidogyne incognita. 2014. 110 f. Dissertação (Mestrado em Bioquímica) - Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2014. / Submitted by Daniel Eduardo Alencar da Silva (dealencar.silva@gmail.com) on 2015-01-20T17:27:19Z No. of bitstreams: 1 2014_dis_rorocha.pdf: 1719912 bytes, checksum: c736b320111d4f796644bb4667719c0e (MD5) / Approved for entry into archive by José Jairo Viana de Sousa(jairo@ufc.br) on 2015-12-10T21:28:55Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2014_dis_rorocha.pdf: 1719912 bytes, checksum: c736b320111d4f796644bb4667719c0e (MD5) / Made available in DSpace on 2015-12-10T21:28:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2014_dis_rorocha.pdf: 1719912 bytes, checksum: c736b320111d4f796644bb4667719c0e (MD5) Previous issue date: 2014 / Exudation is a defense mechanism presented by seeds, which release molecules to the soil during the germination process. These exudates, mainly composed by proteins and secondary metabolites, act interfering with the development of microorganisms. They represent a source of defense molecules with biotechnological potential to control soil-borne pathogens. In this context, soybean [Glycine max (L.) Merrill] stands as an ideal system in the study of plant-pathogen interaction due to its great economic value and the high content of seed proteins. The experimental activities presented in this thesis aimed to characterize the composition of seed exudates from two different soybean cultivars, which show different levels of performance in response to the root-knot nematode Meloidogyne incognita. Furthermore, the in vitro and in vivo effects of the seed exudates on this pathogen were evaluated. For this purpose, the exudates were obtained from soybean seeds (BRS-Pala:susceptible; BRS-Macota:resistant), soaked in 0.1 M sodium acetate, pH 5.0, during 18 hours. The gel-free proteomic analysis allowed identification of several defense-related proteins such as soybean agglutinin, Kunitz and Bowman-Birk trypsin inhibitors, and pathogenesis-related proteins. The qualitative analysis of secondary metabolites in the exudates also revealed the presence of phenols, triterpenoids, saponins, flavones, flavonols, and xanthones in both cultivars. The above exudates were dialyzed in 3.5 kDa cut-off membranes and assayed for bioactive proteins. The hemagglutinating (609.52 HU/mgP), trypsin (4.81 mg trypsin inhibited/mgP) and papain (30.48 IU/mgP) inhibitor, proteolytic (1.52 UAPr/mgP.min), and β-1, 3-glucanase (58.26 ηkatGLU/mgP) activities were higher for BRS-Pala. Otherwise, the peroxidase activity (0.218 UAP/mgP.min) predominated in BRS-Macota. The evaluation of anti-nematode activity against eggs and second stage juveniles (J2) revealed that both exudates were able to inhibit the hatching of M. incognita eggs as well as the J2 mobility. This nematostatic property is reflected in the infectivity of the parasite, reduced by the exuded protein at 0.13 mg/mL concentration. The results reinforce the idea that the exudation is related to the constitutive defense of the seeds, suggesting that the proteins present in the exudates can contribute to the protection against nematodes and possibly other plant enemies during the germination process. / A exsudação é um mecanismo de defesa apresentado por sementes que consiste na liberação de moléculas para o solo durante o processo de germinação. Esses exsudatos, compostos essencialmente de proteínas e metabólitos secundários, atuam interferindo no desenvolvimento de microrganismos, representando fontes para prospecção de moléculas de defesa com potencial biotecnológico, voltadas ao controle de patógenos de solo. Nesse contexto, a soja se destaca [Glycine max (L.) Merrill] como sistema ideal ao estudo das interações planta-patógeno, visto seu grande valor econômico e o alto teor de proteínas de seus grãos. Este trabalho teve como objetivos caracterizar a composição dos exsudatos de sementes de dois cultivares de soja, com diferentes índices de desempenho em resposta ao nematoide das galhas Meloidogyne incognita, e avaliar seus efeitos in vitro e in vivo sobre este fitopatógeno. Exsudatos foram obtidos a partir de sementes de soja (cultivares BRS-Pala: suscetível; BRS-Macota: resistente), embebidas em acetato de sódio 0,1 M, pH 5,0, por 18 horas. A análise proteômica comparativa livre de gel que permitiu a identificação de diversas proteínas relacionadas à defesa vegetal, tais como a aglutinina da soja, os inibidores de tripsina do tipo Kunitz e Bowman-Birk e proteínas relacionadas à patogênese. A análise qualitativa de metabólitos secundários nos exsudatos revelou a presença de fenóis, triterpenóides, saponinas, flavonas, flavonóis e xantonas em ambas as cultivares. Posteriormente, estes exsudatos foram dialisados em membranas de diálise com exclusão de 3,5 kDa e submetidos à dosagem de proteínas bioativas. As atividades hemaglutinante (609,52 UH/mgP), inibitórias de tripsina (4,81 mg tripsina inibida/mgP) e papaína (30,48 UI/mgP), proteolítica (1,52 UAPr/mgP.min) e β-1,3-glucanásica (58,26 ηkatGLU/mgP) foram maiores para a cultivar BRS-Pala. Já a atividade peroxidásica (0,218 UAP/mgP.min) predominou na cultivar BRS-Macota, A avaliação da atividade nematicida sobre ovos e juvenis de segundo estádio (J2), usando exsudatos dialisados, revelou que ambos os exsudatos são capazes de inibir a eclosão de M. incognita, bem como a mobilidade dos juvenis desta espécie. Esta propriedade nematostática se reflete na infectividade do parasita, reduzida pelo tratamento com proteínas exsudadas na concentração de 0,13 mg/mL. Os resultados reforçam a ideia de que a exsudação das sementes está relacionada à defesa constitutiva deste órgão vegetal, sugerindo que proteínas presentes nos exsudatos podem promover proteção contra nematoides durante o processo germinativo.

Orientador: Marcelo dos Santos Pereira / Banca: Angelo Caporalli Filho / Banca: Rafael Humberto Mota de Siqueira / Resumo: Há uma crescente demanda pelo uso de materiais na indústria em geral, que consigam aliar sustentabilidade e performance, onde o alumínio enquadra-se nestes dois requisitos. A liga AA5182 apresenta propriedades importantes, tais como: baixa densidade, alta resistência mecânica e à corrosão, bem como boa conformabilidade. Neste estudo, foi realizada a definição de uma região crítica na qual foram realizados três testes, simulando diferentes ciclos de homogeneização desta liga, através da realização do ciclo de homogeneização em menores tempos que o ciclo original, antes do envio para a laminação a quente e avaliando características superficiais e microscópicas, para que não exista impacto negativo nos processos subsequentes. Após as análises comparativas realizadas, percebeu-se que o teste onde o patamar de aquecimento foi abaixo da temperatura de liquação de precipitados de magnésio apresentou melhor resultado, proporcionando a redução do tempo de ciclo sem o aparecimento de linhas pretas, oriundas da oxidação do magnésio, permitindo assim, a redução do tempo de ciclo de homogeneização / Abstract: There is a growing demand for the use of materials in the industry in general, they can combine sustainability and performance, where aluminum fits these two requirements. The alloy AA5182 has important properties such as: low density, high mechanical resistance and corrosion resistance as well as good formability. First of all, this study was conducted to define a critical region in which there were three tests, simulating different homogenization cycles of this alloy, by conducting the homogenization cycle times smaller than the original cycle, prior to shipment to the hot rolling and evaluating superficial and microscopic characteristics, so that there is no negative impact on subsequent processes. After that, comparative analyzes it was observed that the test where the heating level was below the magnesium precipitates liquation temperature showed better results, providing a reduction in the cycle time without the appearance of black streaks, derived from the magnesium oxidation, thus, reducing the homogenization cycle time / Mestre