Made available in DSpace on 2016-06-02T20:34:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2111.pdf: 4098526 bytes, checksum: 934a5ed1df0d898498c78f0ae9e109af (MD5) Previous issue date: 2005-06-29 / Financiadora de Estudos e Projetos / The Biotechnology has made possible the development of genetically modified (GM) organisms, including soybean, main Brazilian agricultural product. These GM specimens has been produced by changing some original characteristics of plant in order to increase productivity and to reduce production costs. However, these novel organisms should be evaluated, in order to verify its safety for environment and human and animal consume. In this context, it is necessary to develop new analytical methodologies for substantial equivalence determination of these novel plants. NMR is an important analytical tool allowing acquisition of a great number of chemical information in a single experiment. Within NMR techniques, HR-MAS makes possible direct acquisition on intact samples (In situ), without any sample treatment. In addition, chemometric analysis is a powerful tool, which allows interpretation of high complex data, such as NMR spectra. In this work, HR-MAS NMR has been employed for acquisition of NMR spectra directly of soybeans and leaves. Application of chemometric analysis on NMR data, has made possible to discriminate samples according to cultivar, geographic origin and mainly genetic origin, as well as to predict the identity of unknown samples by means of classification models. For this, all methodology, including HR-MAS NMR spectra measurements and chemometric analysis, was developed and optimized. Chemometric analysis performed on HR-MAS NMR spectra has also allowed to determine differences on chemical composition among samples, mainly those between traditional and GM specimens, giving important information about substantial equivalence of GM soybean crops. In conclusion, it has been demonstrated that HR-MAS NMR technique together with chemometric analysis is an important tool to be used in metabolomic studies and in quality control of agricultural products. / A biotecnologia tem possibilitado o desenvolvimento de organismos geneticamente modificadas (OGMs), entre eles a soja, principal produto agrícola brasileiro. Permitindo assim, alterar as características da planta, visando aumentar a produtividade e reduzir custos. No entanto, é necessário avaliar os OGMs quanto a segurança alimentar e ambiental. Desta forma, são necessárias metodologias analíticas capazes de atuar na determinação da equivalência substancial destes novos organismos. Dentre as técnicas, a RMN possui um importante atrativo devido ao fato de fornecer um grande número de informações químicas sobre o sistema em estudo, em um único experimento. Além disso, a técnica de RMN HR-MAS possibilita a aquisição de medidas diretamente de materiais intactos (In situ), sem a necessidade de quaisquer etapas de preparo de amostra. Aliada a esta, a quimiometria é uma poderosa ferramenta que permite analisar e interpretar dados de alta complexidade, tais como, espectros de RMN. Neste trabalho, a RMN HR-MAS tem sido empregada para a aquisição de experimentos diretamente de sementes de soja e de folhas da planta. A aplicação de análises quimiométricas sobre os espectros de RMN HR-MAS possibilitou discriminar as amostras de acordo com a cultivar, origem geográfica e, principalmente, origem genética, bem como predizer a origem de amostras desconhecidas através da construção de modelos de classificação. Para isso, toda a metodologia desde a aquisição dos espectros de RMN HR-MAS às análises quimiométricas foi desenvolvida e otimizada. A análise quimiométrica dos espectros de RMN HR-MAS tem permitido também determinar as diferenças na composição química entre as amostras, principalmente aquelas entre espécimens GM e convencionais, fornecendo importantes informações sobre a equivalência substancial da soja GM. Desta forma, a RMN HR-MAS aliada a quimiometria tem se mostrado uma importante ferramenta para atuar em estudos metabolômicos e no controle de qualidade de produtos agrícolas.

Made available in DSpace on 2014-08-20T13:32:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_janaina_guimaraes_venzke.pdf: 370814 bytes, checksum: ca6312b2d70800b452ae33ccea99bab6 (MD5) Previous issue date: 2009-02-26 / The most cultivated genetically modified plant in Brazil is the soybean [Glycine max (L.) Merr.] resistant to the systemic herbicide glyphosate. There are 12.3 millions of cultivated hectares. This soybean was obtained through the introduction of the gene that codes for the 5-enolpyruyilshikimic-acid3-phosphate synthase enzyme, (EPSPS, E.C 2.5.1.19, CP4), of the shikimic pathway, resistant to glyphosate that keeps active the aromatic amino acids biosynthetic pathway. To the soybean genetical modification the parameters in law were reviewed and the maximum glyphosate limit permitted in beans that was 0.2 mg/kg was increased to 10 mg/kg to GMRR soybean. Although Brazil is the 3rd biggest worldwide producer, cultivates the GMRR soybean for more than ten years, and represents 50% of the overall production of soybean in Brazil, just a few studies have been conducted in the country to evaluate in biological assays, the impact of this technology on the food quality and safety. Thus, the present work seeks for to evaluate the influence of the genetic modification of the soybean on the nutritional quality, on the possible effects of chronical exposition, as well as the effects on the fertility and the development of Wistar rats and the on the endocrine system. The nutritional quality was evaluated through the protein value, in 30 male rats, just weaned, distributed in five groups, fed along 28 days with the following diets, 10% protein ration GMRR soybean no isogenic, GMRR soybean isogenic, conventional soybean, milk (casein) or for 10 days with a non-protein diet. The weight gain and the food intake of diets did not present statistical relevance. The same behavior was observed in the variables of growth and the nitrogen balance study. In the chronical exposition of 40 male and 39 female rats distributed in four groups that consumed genetically modified soybean no isogenic and isogenic, conventional soybean and the standard group without soybean it signs of systemic toxicity on males have been evident in the neutrophilia, lymphocytopenia in the group conventional soybean compared with the standard group, lymphoid hyperplasia of the lungs in the groups without soybean; the signs of reproductive toxicity through of 8 the increase on relative weight of the tests and epididymis and also through the decrease of the sperm concentration. On the females the effect on the reproductive system became evident through the fertility pregnancy and weaning index. These results point out that the protein quality of the genetically modified soybean is preserved, but there is an association of factors that trigger a probable endocrine disruption. Studies are necessary to elucidate the mechanism of interaction that cause toxicity on males and females fed with conventional soybean and genetically modified soybean that presented detectable glyphosate levels. / A espécie vegetal geneticamente modificada mais cultivada no Brasil é a soja [Glycine max (L.) Merr.] resistente ao herbicida sistêmico pós-emergente glifosato, com 12,3 milhões de hectares cultivados. Essa soja foi obtida pela introdução do gene correspondente à enzima 5-enolpiruvilchiquimato-3-fosfato sintase (EPSPS, E.C 2.5.1.19, CP4), enzima da via de chiquimato, resistente ao glifosato, mantendo ativa a via biossintética de aminoácidos aromáticos. A modificação genética fez com que parâmetros preconizados pela legislação brasileira fossem revistos e o limite máximo permitido de glifosato nos grãos que era de 0,2 mg/kg aumentasse para 10 mg/kg. Embora o Brasil cultive há mais de dez anos a soja resistente ao glifosato e seja o terceiro maior produtor mundial dessa leguminosa, com 50% da produção nacional com genótipos transgênicos, poucos estudos têm sido conduzidos no país com o intuito de avaliar, em ensaios biológicos, o impacto dessa tecnologia sobre o meio ambiente, a qualidade e a segurança do alimento. Sendo assim, o presente trabalho objetivou estudar a influência do consumo de grãos de soja geneticamente modificada resistente ao glifosato (GMRR) isogênica à convencional e não isogênica, tratada com este herbicida, sobre a qualidade nutricional, possíveis efeitos à exposição crônica, bem como efeitos sobre a fertilidade e o desenvolvimento de ratos Wistar e a possibilidade deste, desregular o sistema endócrino. A qualidade nutricional foi avaliada através do valor protéico mediante índices biológicos, em 30 machos recém desmamados, distribuídos em cinco grupos, alimentados por 28 dias com ração contendo 10% de proteína de soja GMRR não isogênica, soja GMRR da isogênica, soja convencional, leite (caseína) ou por 10 dias com ração aproteica. O ganho de massa corporal e o consumo alimentar das dietas não diferiu entre os tratamentos. Esse mesmo comportamento foi observado no que concerne às variáveis de crescimento e índices de balanço nitrogenado. Na exposição crônica de 40 machos e 39 fêmeas distribuídos em 4 grupos que consumiram dietas contendo sojas GMRR (isogênica e não isogênica), soja convencional e grupo padrão sem soja, 6 sinais de toxicidade sistêmica nos machos foram evidenciados na neutrofilia, linfopenia do grupo que consumiu soja convencional em relação ao grupo padrão, e na hiperplasia linfóide dos pulmões nos animais que consumiram soja GMRR e convencional; sinais de toxicidade reprodutiva foram observados através do aumento da massa relativa dos testículos e epidídimos e redução da concentração espermática. Nas fêmeas, os efeitos no sistema reprodutivo foram evidenciados através dos índices de fertilidade, e desmame. Estes resultados indicam que a qualidade protéica da soja modificada geneticamente é preservada, porém há uma associação de fatores que desencadeiam em uma provável desregulação endócrina. Outros estudos são necessários para elucidar o mecanismo de interação que provoca efeitos de toxicidade em machos e fêmeas alimentados com soja convencional e GMRR que apresentam níveis detectáveis de glifosato.

Made available in DSpace on 2017-07-25T19:30:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Lucas N Wisch.pdf: 1238431 bytes, checksum: fab61da00fd601e632d7feb86156e3da (MD5) Previous issue date: 2016-02-26 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Soybean is the main crop of economic importance and commercially produced on a large scale in Brazil. Nevertheless many are the factors that affect the productive potential of this oilseed, among them stand out the insects of the order Lepidoptera. As an alternative to control these pests, many growers have adopted the use of Bt soybean, which expresses the Cry1Ac toxin. However, the large area with this technology can generates a main concern that is Cry1Ac exposure to target and non-target insects and its entomopathogens, such Metarhizium rileyi and nuclear polyhedrosis virus. The aim of this study were to elucidate the HD-73 impacts, that expresses Cry1Ac, i) in the immune system of S. frugiperda in order to investigate whether Bt challenge parental induce "immune priming or transgenerational effects"; ii) on virulence and occlusion body yield in Spodoptera frugiperda iii) level of larval mortality of the noctuid species when applied simultaneously or sequentially with NPV and M. rileyi; and iv) the biological parameters of the noctuid species, when exposed in conjunction with entomopathogens. In the immune assay, neonate larvae were exposed ad libitum to different concentrations of HD-73 (0, 15, 33, 72.6 μg.ml-1), in the fifth instar were extracted the haemolymph and measured the number of haemocytes, total protein and phenoloxidase activity (PO). Neonate offspring of those individuals were inoculated with 0 and 40 μg.ml-1 of HD-73 and again was quantified the same immune components in fifth instar larvae, including antibacteriana activity. In addition, biological parameters were observed in these tests. In the evaluation of Cry1Ac impacts on virus infectivity in S. frugiperda, neonate were exposed to HD-73 (0, 10, 40 and 80 μg.ml-1) until the end of the third instar and early of the fourth instar was inoculated with viruses (0, 103 and 104 OB.larvae-1). For this assay was evaluated larval weight (4 DAE), mortality, number of OB/caterpillar and subsequently, virulence test (LC50). Spodoptera cosmioides, Spodoptera eridania, S. frugiperda, Chrysodeixis includens and Rachiplusia nu caterpillars were simultaneously or sequentially exposed to entomopathogens, HD-73, M. rileyi and their viruses, and record mortality and biological parameters of these interactions. The sublethal concentrations of HD-73 did not cause changes in the immune system of the parental, as well as there was no evidence for acquired immunity in the offspring. Sublethal concentration of HD-73 affected the biological components of S. frugiperda, providing lower larval and pupal weight, reduced fecundity and egg viability. HD-73 proved lower OB yield/caterpillar and lower virulence of the virus multiplied in caterpillars prior exposed to 10 μg.ml-1. The interactions did not affect the biological parameters of these noctuids. In most cases was observed negative effect in the interactions between HD-73 and viruses, but may be promising simultaneous inoculation of HD-73 and M. rileyi to control S. eridania and S. frugiperda. Sublethal concentrations of HD-73 did not provide larger mortality of Plusiinae in interactions with M. rileyi and viruses, except for HD-73+ M. rileyi that had positive and negative effects on C. includens. / A soja é a principal cultura de importância econômica e comercialmente produzida em larga escala no Brasil. Porém, diversos são os fatores que afetam o potencial produtivo desta oleaginosa, entre eles destacam-se os insetos da ordem Lepidoptera. Como alternativa para controle destas pragas, diversos produtores têm adotado o uso da soja Bt, que expressa a toxina Cry1Ac. Contudo, a expansão da área com essa tecnologia gera dúvidas quanto ao impacto da exposição de Cry1Ac aos insetos-alvo e não-alvo e seus entomopatógenos, Metarhizium rileyi e os vírus de poliedrose nuclear. Assim, os objetivos desse trabalho foram: elucidar o impacto de concentrações subletais da cepa HD-73, que expressa Cry1Ac, i) no sistema imunológico de Spodoptera frugiperda, a fim de investigar se o desafio com Bt induz a “memória imunológica”; ii) na virulência e produção de corpos de oclusão do vírus em S. frugiperda; iii) na mortalidade larval das espécies de noctuídeos, quando aplicada de forma simultânea ou sequencial com VPN e M. rileyi; e iv) nos parâmetros biológicos de noctuídeos-alvo e não-alvo, quando aplicada em conjunto com os entomopatógenos. No ensaio imunológico, lagartas neonatas foram expostas ad libitum a diferentes concentrações de HD-73 (0, 15, 33, 72,6 μg.ml-1), no quinto instar foi extraída a hemolinfa e avaliado o número de hemócitos, proteína total e atividade da fenoloxidase (PO). Neonatas descendentes destes indivíduos foram inoculadas com 0 e 40 μg.ml-1 de HD-73 e no quinto instar quantificou-se os mesmos componentes de resposta imune observados nos parentais, incluindo a atividade antibacteriana. Os parâmetros biológicos também foram observados nestes ensaios. Nas avaliações do impacto de Cry1Ac na infectividade de vírus sobre S. frugiperda, neonatas foram inoculadas com HD-73 (0, 10, 40 e 80 μg.ml-1) e mantidas até o final do terceiro instar, e no início do quarto instar ocorreu a infecção com vírus (0, 103 e 104 CO.lagarta-1), após foi avaliado o peso larval (4 DAE), a mortalidade, o número de CO.cadáver-1 e, posteriormente, teste de virulência (CL50). Lagartas de Spodoptera cosmioides, Spodoptera eridania, S. frugiperda, Chrysodeixis includens e Rachiplusia nu, foram expostas de forma simultânea ou sequencial aos entomopatógenos, HD-73, M. rileyi e os respectivos vírus, para registrar a mortalidade e os parâmetros biológicos destas interações. As concentrações subletais de HD-73 não provocaram alterações no sistema imune dos parentais, como também não houve evidências de imunidade adquirida nas progênies. HD-73 afetou subletalmente os componentes biológicos de S. frugiperda, proporcionando menor peso larval e pupal, redução na fecundidade e viabilidade dos ovos. HD-73 proporcionou menor rendimento de CO.cadáver-1 e menor virulência dos vírus multiplicados em lagartas expostas a 10 μg.ml-1. As interações não afetaram os parâmetros biológicos dos noctuídeos em estudo. Na maioria dos casos observou-se efeito negativo nas interações entre HD-73 e vírus, mas podendo ser promissor a inoculação simultânea de HD-73 e M. rileyi no controle de S. eridania e S. frugiperda. Concentrações subletais de HD-73 não proporcionaram maior mortalidade das Plusiinae nas interações com M. rileyi e vírus, exceto na associação HD-73+M. rileyi que apresentou efeitos positivos e negativos sobre C. includens.