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A espectroscopia de RMN como ferramenta elucidativa: estruturas moleculares, mecanismos de reação e metabonômicaSILVA, Ricardo Oliveira da 31 January 2010 (has links)
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Previous issue date: 2010 / A espectroscopia de ressonância magnética nuclear é uma poderosa
ferramenta para a elucidação estrutural e para o estudo de transformações
químicas, intensamente utilizada na área de química orgânica. Recentemente,
a fronteira de suas aplicações tem se expandido para incluir a análise de
biofluidos com o fim de tentar identificar padrões associados às mais variadas
condições fisiopatológicas que, ao afetarem o metabolismo, deixam sua marca
de forma reconhecível nos espectros de RMN destas matrizes complexas.
Elucidação estrutural (a) estudamos pela primeira vez as diferenças
estruturais entre cloridrato de cocaína e sua base livre, conhecida como
crack , usando a espectroscopia de RMN em solução e no estado sólido. Em
solução, determinamos que o grupo benzoato tem orientação equatorial,
enquanto o grupo metóxi-carbonil tem orientação axial. No caso dos
experimentos realizados no estado sólido, foi possível distinguir amostras de
cloridrato de cocaína e de crack , demonstrando que o crack não tem uma
estrutura cristalina e, conseqüentemente, seu espectro apresenta uma maior
dispersão das freqüências de ressonância; (b) investigamos e caracterizamos
por RMN de 1H, de 13C e de 19F, a substância que provocou a morte súbita de
uma jovem de 19 anos de idade, após inalação durante uma festa, como sendo
1,1,1-dicloro-flúor etano, que é livremente comercializado; (c) caracterizamos a estabilidade da cadeia de polifosfato de sódio e do gel de polifosfato de
alumínio frente à radiação gama, usando a RMN de 31P e mostramos que é
factível utilizar o polifosfato em substituição a ortofosfatos em nutrição
parenteral e também que é possível utilizar o gel citado como matriz polimérica
para um sensor de radiação gama baseado na formação de polianilina; (d)
caracterizamos e fizemos a atribuição inédita dos sinais dos espectros de RMN
de 1H e de 13C de uma série de compostos derivados do 1,2,4-oxadiazol com
propriedades de cristais líquidos; (e) criamos um banco de dados espectrais
usando RMN de 1H, de 11B, de 13C e de 19F de uma série de trifluoroboratos
orgânicos que têm aplicação em síntese orgânica; (f) investigamos um possível
erro na preparação de um medicamento, em farmácia de manipulação, para
tratamento de hipertensão e controle da freqüência cardíaca baseado em
maleato de enalapril e atenolol, sendo a análise por RMN provavelmente
inédita em litígios desta natureza no Brasil.
Mecanismos de reação e processo Identificamos intermediários de reações
orgânicas, como: (g) complexos de Meisenheimer, formados durante a hidrólise
alcalina do 3,5-dinitro benzoato de metila, que apresentamos na forma de uma
técnica de ensino-aprendizagem na identificação de intermediários de reação;
(h) hemiacetal, observado a partir da inesperada formação de formaldeído
como intermediário da reação de formação de N-(arilmetilamino) ftalimidas,
cujo mecanismo foi investigado. (i) Finalmente, estudamos o efeito das ondas
de ultrassom sobre a solução de polianilina em dimetil sulfóxido (DMSO),
quando observamos e caracterizamos a redução do teor de água dissolvida,
tendo apresentado como hipótese explicativa a formação e o consumo do radical hidroxila. Esta redução do teor de água na solução de DMSO na
presença de um sequestrante de radicais, pode ser compreendida como uma
forma rápida e eficiente de secagem do DMSO. Demonstramos ainda que as
propriedades óticas das formas oxidada, dopada e não-dopada da polianilina
mudam completamente após a interação com as ondas de ultrassom.
Análise de biofluidos (j) criamos um modelo metabonômico, a partir de
espectros de RMN de 1H de urina, para distinguir amostras fornecidas por
pacientes portadores de infecção pelo vírus da hepatite C (HCV) e por
pacientes não-infectados. Isso foi possível aplicando análise de componentes
principais (ACP) e análise de discriminantes (DA) aos dados espectrais. Tal
modelo visa se constituir em uma alternativa não invasiva ao exame de
sangue, normalmente utilizado em triagens em bancos de sangue. O modelo
construído apresentou valores de sensibilidade e especificidade iguais a 96,9%
e 94,1%, respectivamente. Já os valores preditivos positivo e negativo são
iguais a 97,0% e 93,9%, respectivamente. O modelo foi cross-validado,
classificando corretamente 90,9% das amostras e tendo 95,5% de
concordância com os resultados apresentados pelo modelo completo.
Demonstramos, portanto, que a técnica e o biofluido escolhidos têm potencial
para serem utilizados como método de rotina no rastreamento de casos de
infecção pelo HCV, caracterizando-se como uma metodologia mais rápida e
menos onerosa do que as que atualmente são utilizadas
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Diagnóstico da infecção pelo vírus da hepatite C utilizando ressonância magnética nuclear de 1H em amostras de urinaMona Gonçalves de Godoy, Michele 31 January 2008 (has links)
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Previous issue date: 2008 / A metabonômica constitui nova metodologia que vem em ascensão pelo seu importante
papel na análise de materiais biológicos para o diagnóstico e o prognóstico de certas
doenças, principalmente as crônico-degenerativas e as alterações genéticas, além do seu
lugar frente à toxicidade por drogas. Refere-se à detecção, identificação, quantificação e
classificação das mudanças metabólicas, tempo-relacionadas, integrada ao sistema
biológico, numa visão global ao invés da avaliação da célula individualmente. Essa
revisão visa introduzir o conceito da metabonômica baseada na utilização da
espectroscopia de ressonância magnética nuclear de hidrogênio-1 (RMN 1H), uma das
ferramentas analíticas preferidas por apresentar a vantagem de ser técnica não
destrutiva, rápida e requerer pouco ou nenhum pré-tratamento das amostras. Além disso,
dispensa o uso de amostras padrões para a co-injeção e identificação dos compostos,
necessitando, entretanto, de métodos estatísticos multivariados para a análise dos
complexos espectros obtidos. Buscaram-se, no banco de dados MEDLINE e SciELO, os
artigos publicados no período de janeiro de 1998 a dezembro de 2007, escritos nos
idiomas inglês ou português, que avaliassem seres humanos e utilizassem biofluidos
para análise em RMN de 1H, sendo empregados os seguintes termos: metabonomics and
1H NMR and nuclear magnetic resonance spectroscopy and disease. Os artigos
publicados inicialmente estavam mais relacionados à investigação dos erros inatos do
metabolismo e à toxicidade de drogas, sendo bastante aplicados à indústria
farmacêutica. Recentemente, os estudos estão mais voltados ao diagnóstico e ao
prognóstico das doenças crônico-degenerativas e infecciosas, um dos motivos para a
elaboração desta revisão
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Construção do modelo metabonômico baseado em RMN de 1H a partir de amostras de urina para classificar portadores de hepatite B ou CLeite, Érika de Almeida 31 January 2014 (has links)
Submitted by Danielle Karla Martins Silva (danielle.martins@ufpe.br) on 2015-03-13T13:14:22Z
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Previous issue date: 2014 / CAPES / As hepatites B e C são consideradas um problema de saúde pública em função de suas magnitudes e gravidades. De acordo com a Organização Mundial da Saúde, 2 bilhões de pessoas foram infectadas pelo HBV e estima-se que de 2 a 3% da população mundial esteja infectada com HCV. Esses índices podem ser maiores, uma vez que muitas pessoas infectadas são assintomáticas. As hepatites B e C possuem alta taxa de cronificação, podendo evoluir para cirrose ou carcinoma hepatocelular. O diagnóstico envolve métodos sorológicos específicos para detecção dos marcadores das hepatites B e C em conjunto com a avaliação dos níveis séricos das aminotransferases (ALT, AST e GGT), fosfatase alcalina, albumina e bilirrubina. Todos esses exames requerem a coleta de sangue do paciente e, portanto, trata-se de um método invasivo. Neste contexto, buscou-se uma alternativa não invasiva ao exame de sangue para se obter o diagnóstico de hepatite. Através da estratégia metabonômica, baseada na espectroscopia de ressonância magnética nuclear (RMN), é possível obter uma "impressão digital metabólica", em biofluido (urina) de pacientes infectados e relacioná-la com a patologia. Objetivo Identificar pacientes com HBV e HCV com base no padrão espectral de RMN de 1H de amostras de urina associadas com ferramentas estatísticas multivariadas (PCA e PLS-DA). Amostras e Análises Foram formados dois grupos: a) 13 pacientes (Grupo I) com o diagnóstico positivo para HBsAg, anti-HBc e DNA de HBV; e b) 18 pacientes (Grupo II) com anticorpos anti-HCV e RNA de HCV positivos e HBsAg negativo. As 31 amostras foram analisadas em 1H RMN e os dados espectrais processados por PCA e PLS-DA. Resultados O modelo metabonômico identificou como positivos 11 dos 13 pacientes com HBV e teve sensibilidade 78,57% e especificidade 84,61%. Para o grupo com HCV, o modelo identificou 15 dos 18 pacientes e teve sensibilidade de 88,23% e especificidade 83,33% Conclusão Neste estudo, o modelo metabonômico foi capaz de classificar corretamente 83,87% dos dados de pacientes com HBV e HCV. As variáveis mais importantes para a discriminação entre os grupos foram os deslocamentos químicos em 3,17 e 3,32 ppm, que, em princípio, podem ser associados à taurina e ao óxido de trimetilamina (TMAO).
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Emprego da metabonômica no diagnóstico de doenças hepáticas em amostras de urinaGODOY, Michele Maria Gonçalves de 27 February 2015 (has links)
Submitted by Isaac Francisco de Souza Dias (isaac.souzadias@ufpe.br) on 2016-03-31T17:51:29Z
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Previous issue date: 2015-02-27 / Recentemente novos métodos para o diagnóstico e seguimento das doenças hepáticas vêm sendo avaliados. A estratégia metabonômica tem atraído diversos pesquisadores por dispor da capacidade de detectar mudanças no perfil de metabólitos dos biofluidos analisados em diferentes processos fisiopatológicos. A espectroscopia de ressonância nuclear magnética (RNM) é uma das principais ferramentas utilizadas para análise dessas alterações, permitindo identificação, classificação e monitoramento de doenças de forma rápida, não invasiva e reprodutível. Este trabalho teve como objetivo identificar pacientes com infecção crônica pelo HBV, HCV e doença hepática gordurosa não alcoólica (DHGNA), a partir de modelo metabonômico obtido da análise das amostras de urina utilizando a espectroscopia de RNM de hidrogênio (1H). Os resultados deste estudo deram origem a três artigos: ARTIGO 1: Emprego da metabonômica no diagnóstico da doença hepática gordurosa não alcoólica em amostras de urina. Estudo piloto com objetivo de diagnosticar a DHGNA através da metabonômica utilizando amostras de urina. Foram estudados 30 indivíduos, sendo 20 pacientes com DHGNA e 10 indivíduos controles. O modelo metabonômico obtido foi capaz de diferenciar os dois grupos de estudo com sensibilidade de 95% e especificidade de 90%. Também foram identificados os principais metabólitos responsáveis por essa discriminação. Concluiu-se que a espectroscopia de RNM possibilitou o diagnóstico, por meio de análise da urina, da DHGNA com elevada acurácia. ARTIGO 2: Emprego da metabonômica no diagnóstico das hepatites virais B e C em amostras de urina. Estudo piloto realizado para avaliação de teste diagnóstico das hepatites B e C em amostras de urina de 77 pacientes, sendo 32 com infecção pelo HBV, 27 com infecção pelo HCV e 18 indivíduos saudáveis, através da espectroscopia de RNM. Foram construídos três modelos metabonômicos: o Modelo 1 possibilitou diferenciação entre o grupo HBV e grupo controle com 100% de sensibilidade e 77,8% de especificidade. O Modelo 2 distinguiu o grupo HCV do controle com 92,6% de sensibilidade e 77,8% de especificidade. E, o Modelo 3 permitiu separação entre os grupos de pacientes infectados (grupos HBV e HCV) e Controle, com 94,9% de sensibilidade e 77,8% de especificidade. Resultados surpreendentes encontrados, indicando que aplicação da estratégia metabonômica em uma simples análise da urina obteve-se acurácia suficiente para diferenciar indivíduos saudáveis de pacientes com infecção hepática viral. ARTIGO 3: Metabonômica aplicada às doenças hepáticas, de revisão, teve como objetivos apresentar os fundamentos da metabonômica e realizar revisão bibliográfica a respeito da aplicação da espectroscopia de RNM nas doenças hepáticas, utilizando a plataforma PubMed, no período de janeiro/2010 a dezembro/2014, com os termos de busca:“metabonomic or metabonomics, “metabolomic or metabolomics and liver disease”. Encontrados 467 artigos. Restringindo-se aos estudos que empregaram a espectroscopia de RNM, foram identificados 80 artigos. Desses, apenas 13 aplicavam a RNM em amostras de sangue ou urina para avaliação das doenças hepáticas. Conclusão final: a espectroscopia de RNM acoplada a métodos de análise estatística multivariada tem potencial para rastrear, por meio de uma única amostra de urina, três doenças hepáticas simultaneamente, infecção pelo HBV, HCV e DHGNA. / In recent years, new methods for the diagnosis and monitoring of liver diseases have been evaluated. Metabonomics has attracted several researchers, due to its ability to detect alterations in metabolite profile of biofluid samples on different pathophysiological processes. Nuclear magnetic resonance (NMR) spectroscopy is one of the main tools used for analyses of these changes, allowing the diagnosis and monitoring of diseases, promptly, in a non-invasive and reproducible manner. The aim of this work is to diagnosis patients with chronic infection by HBV, HCV and non-alcoholic fatty liver disease (NAFLD) by proton NMR based on urine samples applying metabonomics. ARTICLE 1: Nonalcoholic Fatty Liver Disease diagnosis by 1H NMR based on urine metabonomics. A pilot study that aimed to diagnose NAFLD by metabonomics using urine samples by NMR spectroscopy analyses. In a total of 30 individuals studied, 20 patients had non-alcoholic fatty liver disease and 10 were healthy controls. Metabonomics model was able to differentiate the groups with sensitivity of 95% and specificity of 90%. It also identified the main metabolites responsible for such discrimination. Based on these data it was possible to conclude that NMR spectroscopy makes possible a diagnosis, through urine analysis, of NAFLD with high accuracy. ARTICLE 2: Hepatitis B and hepatitis C diagnosis by 1H NMR spectroscopy based on urine metabonomics. A pilot study to assess a diagnostic test, which studied a group of 77 patients, of which 32 had HBV infection, 27 had HCV infection, and 18 constituted a healthy individual control group. Urine samples were analyzed by 1H NMR combined with multivariate statistical tools in order to classify them. Three metabonomics models were obtained. Model 1, differentiated the HBV group from Control group with 100% sensitivity and 77.8% of specificity. Model 2, distinguished the HCV group with 92.6% of sensitivity and 77.8% of specificity. Model 3, identified the group with all the infected patients (HBVand HCV + group) from control group with 94.9% of sensitivity and 77.8% of specificity. These results indicate that urine analysis based on metabonomics is sufficiently accurate to differentiate patients with viral liver infection. Based on our findings, nuclear magnetic resonance spectroscopy coupled with multivariate statistical analysis techniques has the potential to be developed in a simple urinary screening tests. ARTICLE 3: Metabonomics applied to liver diseases, a review article aimed to present the fundamentals of metabonomics and review the literature regarding the application of nuclear magnetic resonance spectroscopy to liver diseases. A bibliographic search in PubMed platform, from January 2010 to December 2014. The search terms used were " metabonomic OR metabonomics OR metabolomic OR metabolomics AND liver disease" from which four hundred and sixty seven articles were found. When the search was restricted to the use of NMR spectroscopy, 80 articles were identified. From these, only 13 were selected, which applied NMR spectroscopy in blood or urine samples for evaluation of liver disease. In conclusion, the patient can be screened to three liver diseases simultaneously: hepatitis B, hepatitis C and non-alcoholic fatty liver disease, with only a single urine sample.
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Métodos multivariados aplicados para classificação de azeite de oliva extra virgemLIMA, Iloane dos Santos 31 August 2017 (has links)
Submitted by Mario BC (mario@bc.ufrpe.br) on 2018-05-14T14:30:23Z
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Previous issue date: 2017-08-31 / Metabomics is a strategy that is based on the identification of patterns of a particular biological problem, by obtaining spectroscopic / spectrometric data of a given biofluid, the use of statistics to extract this information contributes significantly to the achievement of group classification. Thus, the present work aimed at the use of the meta-monetary strategy, based on nuclear magnetic resonance spectra of hydrogen and multivariate statistical techniques of grouping (principal component analysis (PCA), Fuzzy grouping) of samples of extra virgin olive oil. Were used 40 samples of extra virgin olive oil for this study. From the spectral data matrix, we used the pre-processing normalization by summation, in the samples. From the PCA, 99.1% of the variance explained using two components only, it was not possible to observe natural clusters of the data. with the application of the Fuzzy grouping, it was verified that there was distinction of the groups in organic and common, obtaining 65% confidence. The validation made by the silhouette index, which presented s (i) of 0.73, demonstrating that the adopted grouping presents adequate strength and criteria of distinction. Thus, the fuzzy grouping method was the most indicated in the construction of a classification model of samples of extra virgin olive oil, distinguishing their different modes of production, organic and common. / Metabonômica é uma estratégia que baseia- se na identificação de padrões de um determinado problema biológico, por meio da obtenção de dados espectroscópicos/espectrométricos de um dado biofluido, o uso da estatística para extração dessas informações contribui significativamente para realização de classificações de grupos. Desse modo, o presente trabalho objetivou-se ao uso da estratégia metabonômica, baseados em espectros de ressonância magnética nuclear de hidrogênio (RMN 1H) e técnicas estatísticas multivariadas de agrupamento (Análise de Componentes Principais (PCA), Agrupamento Fuzzy) de amostras de azeite de oliva extra virgem. Utilizou-se 40 amostras de azeite de oliva extra virgem para este estudo. A partir da matriz de dados espectrais, utilizou-se o pré-processamento normalização pela soma, nas amostras. A partir da PCA, 99,1% da variância explicada utilizando dois componentes apenas, não foi possível observar agrupamentos naturais dos dados. Com a aplicação do agrupamento Fuzzy, constatou-se que houve distinção dos grupos em orgânico e comum, obtendo 65% de confiança. A validação feita pelo índice da silhueta, que apresentou 𝑆(𝑖) de 0,73, demonstrado que o agrupamento adotado apresenta força e critério de distinção adequados. Desse modo, o método de agrupamento Fuzzy foi o mais indicado para a construção de um modelo de classificação de amostras de azeite extra virgem, distinguindo seus diferentes modos de produção, orgânico e comum.
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Tecnicas de RMN recentes aplicadas as interações proteina-ligante e a metabonomica / Recent NMR techniques applied to protein-ligand interactions and metabonomicsFigueiredo, Isis Martins 10 May 2006 (has links)
Orientador: Anita Jocelyne Marsaioli / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-10T11:28:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1
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Previous issue date: 2006 / Resumo: Durante as últimas décadas, muitos métodos de RMN de H foram desenvolvidos e aplicados para triagem e caracterização de interações intermoleculares e para a metabonômica. Estes são temas recentes da RMN e ambos serão abordados em dois capítulos distintos neste trabalho. No Capítulo 1 foi realizada a implantação e otimização de técnicas de RMN como (STD, WaterLOGSY, NOE pumping e DOSY-NOESY). Para tanto, utilizou-se um sistema composto por albumina de soro bovino BSA e uma mistura de cinco compostos (ác. salicílico, cafeína, ác. cítrico, ác. adipico e D-glucose) dentre os quais, apenas o ácido salicílico e a cafeína interagiram com a BSA. Além disso, uma análise comparativa entre as técnicas permitiu afirmar que os experimentos de STD e WaterLOGSY são os mais sensíveis e rápidos fornecendo complementarmente o domínio hidrofóbico e hidrofílico de ligação com o ligante. Com intuito de confirmar nossa habilidade na aplicação destas técnicas, as mesmas foram aplicadas a um sistema composto por uma Chaperone Hsp70, substratos (ATP e ADP) e um polipeptíteo Angiotensina 2 (Asp-Arg-Val-Tyr-Ile-His-Pro-Phe). A análise desse sistema por WaterLOGSY e a comparação com os resultados obtidos por STD permitiu a obtenção do epitopo 1 o qual é formado pela porção adenosina do A TP ou ADP quando estes estão complexados a Hsp70 e do epitopo 2 formado pela porção hidrofóbica da Angiotensina 2 (Val-Tyr-Ile-His-Pro-Phe) que interage com a Hsp70. Já no Capitulo 2, a RMN de H foi aplicada na investigação da metabonômica do liquido cerebroespinal de pacientes com Esclerose Múltipla (EM). A análise dos dados de RMN através de métodos quimiométricos (HCA, PCA e PLS-DA) revelou alguns metabólitos importantes, dentre os quais o b-hidroxibutirato (1,17 ppm) e um sinal de proteína (0,065 ppm) foram detectados apenas em amostras EM podendo ser considerados marcadores de reações bioquímicas de degradação de mielina. Portanto, este estudo alcançou com êxito os objetivos traçados de implementar novas técnicas de RMN aplicadas a sistemas biológicos além de trazer novas informações sobre a Hsp70 e EM / Abstract: Over the past years H NMR methods have been developed and applied to the screening and characterization of protein epitopes in ligand receptor complexes and metabonomics. These are recent NMR methods issues of the present PhD thesis. To investigate proteinligand complexes we first optimized techniques that were unavailable at IQ/UNICAMP such as STD, WaterLOGSY, NOE pumping and DOSY-NOESY which were specially designed for epitope mapping. In order to optimized these techniques we employed a mixture of five compounds (salicilic ac., caffeine, citric ac., adipic ac. and D-glucose) and bovine serum albumine (BSA). Among the studied ligands salicilic acid and caffeine were the best. From these experiments we additionally concluded that STD and WaterLOGSY were most sensitive and appropriate for epitope mapping. A second system was investigated consisting of Chaperone Hsp70, cofactor (ATP and ADP) and polypeptide Angiotensine 2 (Asp-Arg-Val-Tyr-Ile-His-Pro-Phe). Epitope I was characterized as containing a lipophylic domain in which the adenosine portion of ATP or ADP was bound to Hsp70. Epitope 2 was the polypeptide-binding site in which the apoIar portion of Angiotensine 2 (Val-Tyr-Ile-His-Pro-Phe) was tightly bound to Hsp70. In chapter 2, H NMR was the major tool employed to investigate the metabonomics of CSF of Multiple Sclerosis patients. Analyses of the H NMR data applying quimiometric methods (HCA, PCA and PLS-DA) revealed that some metabolites, from which b-hydroxybutirate (1,17 ppm) and a protein signal (0,065 ppm) were detected in EM patients only. These signals were never described as EM biomarkers before. To match these observations a full set of lipolytic and proteolytic biochemical reactions were proposed which are responsible for myelin degradation. Therefore, in this study we describe the successful implementation of these new NMR techniques that were applied to biological systems revealing new aspects of the Hsp70 and MS / Doutorado / Quimica Organica / Doutor em Ciências
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Análises metabolômicas, enzimáticas e histológicas de raízes de mandioca (Manihot esculenta Crantz), durante a deterioração fisiológica em pós-colheitaUarrota, Virgilio Gavicho January 2015 (has links)
Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Agrárias, Programa de Pós-Graduação em Recursos Genéticos Vegetais, Florianópolis, 2015. / Made available in DSpace on 2015-05-26T04:07:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1
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Previous issue date: 2015 / O presente trabalho teve como objetivo investigar as alterações nometabolismo secundário, na atividade enzimática e na histologia de raízesde quatro cultivares de mandioca (Manihot esculenta Crantz) durante adeterioração fisiológica em pós-colheita (PPD). Os resultados mostraramque durante os estágios iniciais de armazenamento das raízes, metabólitossecundários são formados (e.g., compostos fenólicos totais, antocianinas,flavonoides, escopoletina); glicosídeos cianogênicos (ácido cianídricototal, linamarina, acetona cianoidrina) são incrementados até 72 h dearmazemento; a atividade de sistemas enzimáticos antioxidantes é ativada(e.g., catalase, superóxido dismutase, cobre/zinco dismutase, manganêsdismutase, polifenol oxidase, ascorbato e guaiacol peroxidases, proteínas,linamarase); sistemas não enzimáticos antioxidantes (e.g., peróxido dehidrogênio, tocoferol, ácido ascórbico) açúcares solúveis, polissacarídeosácidos e ácidos orgânicos foram observados se acumular durante oarmazenamento nas cultivares.A principal hidroxicumarina observada foi a escopoletina. As cultivaresmais tolerantes à deterioração (Branco/IAC576-70) mostraram níveismais elevados deste metabólito, comparativamente às susceptíveis(Oriental/Sangão). Os conteúdos de escopoletina mostraram-secrescentes durante a deterioração, fato que nos permite concluir que aescopoletina poder estar envolvida na redução da deterioração no estágioinicial deste processo. A ruptura dos compartimentos celulares derivadadas lesões tissulares por ocasião da colheita permitiu o contacto dalinamarase com o seu substrato linamarina, fato constatado peloincremento dos teores de ácido cianídrico até 3-5 dias de deterioração,seguido de degradação. A atividade da linamarase foi elevada nestesestágios, mostrando-se, contudo inativa nas fases avançadas de PPD.Acúmulos de polissacarídeos ácidos e neutros (e.g. celulose) foramconstatados nas paredes celulares durante a evolução do processo dedeterioração, um fato eventualmente associado a respostas de defesavegetal à infecção por microrganismos, ou ainda a espécies reativas deoxigênio formadas na deterioração fisiológica. A hidrólise dos grânulosde amido foi detectada, subsidiando a hipótese de catabolização daquelepolissacarídeo e o acúmulo do produto metabólico derivado, conformeobservado durante o processo de deterioração.Técnicas estatísticas multivariadas (métodos supervisionados e nãosupervisionados) e modelos de predição permitiram discriminar asamostras de acordo com as variáveis metabólicas estudadas, revelandoquais variáveis bioquímicas influenciaram mais intensamente adeterioração fisiológica (PPD). Modelos preditivos mostraram ser asatividades da guaiacol peroxidase, ascorbato peroxidase, superóxidodismutase e catalase e os conteúdos totais de proteínas, carotenoides eperóxido de hidrogênio as variáveis mais relevantes para determinar oatraso da PPD. O presente estudo também permitiu identificar maiortolerância à PPD da cultivar Branco, enquanto a suscetibilidade mostrousemaior na cultivar Oriental. Por fim, considerando-se que a PPD podeser influenciada por uma série de fatores bióticos e abióticos, um maiordetalhamento dos estudos e uma integração de dados a nível genômico,proteômico, transcriptômico e metabolômico corroborará com a geraçãode um quadro de melhor entendimento dos processos bioquímicosrelacionados à PPD da mandioca, com consequências positivas noscontextos agronômico e sócio-econômico afins.<br> / Abstract: This study aimed to investigate the changes in the secondary metabolism,enzyme activity and histology of four cultivars of cassava roots (Manihotesculenta Crantz) during postharvest physiological deterioration. Theresults showed that during the early stages of storage of roots, secondarymetabolites are formed (e.g., phenolic compounds, anthocyanins,flavonoids, scopoletin); cyanogenic glucosides (total cyanide, linamarin,acetone cyanohydrin) are increased up to 72 h of storage; antioxidantenzyme systems are activated (e.g., catalase, superoxide dismutase,copper/zinc superoxide, manganese superoxide, polyphenol oxidase,guaiacol and ascobate peroxidase, proteins, linamarase); non-enzymaticantioxidant systems (e.g., hydrogen peroxide, tocopherol, ascorbic acid),soluble sugars, organic acids, and acidic polysaccharides were observedto accumulate during storage.The main hydroxycoumarin observed was scopoletin. The most tolerantcultivars (Branco / IAC576-70) showed higher levels of that metabolitecompared to those susceptible (Oriental / Sangão). The scopoletin contentincreased during the deterioration (PPD), a fact that allows us to concludethat scopoletin might be involved in the reduction of deterioration at anearly stage of the process. Disruption of cellular compartments derivedfrom tissue damage at harvest allowed the contact of linamarase with yoursubstrate limanarin, a fact confirmed by the increase of cyanide contents3 to 5 days of storage, followed by the degradation. The activity oflinamarase was high in these stages, however in the advanced stages ofPPD, a decreasing was observed. Accumulation of acidic polysaccharideswere found in the cell walls during the course of deterioration, a factpossibly associated with plant defense responses to infection bymicroorganisms, or the reactive oxygen species formed in thephysiological deterioration. Hydrolysis of starch granules was detected,supporting the hypothesis of that polysaccharide catabolism with theaccumulation of their derivatives, as observed during the process ofdeterioration.Multivariate statistical techniques (supervised and unsupervisedmethods) and prediction models discriminated the samples in accordancewith their metabolic variables, revealing which biochemical variablesinfluenced more intensively in postharvest physiological deterioration(PPD). Predictive models proved the activities of guaiacol peroxidase,ascorbate peroxidase, superoxide dismutase and catalase, total proteins,carotenoids and hydrogen peroxide as the most relevant variables. Thisstudy also identified Branco cultivars as the most tolerant, while Orientalcultivar showed to be the most susceptible. Finally, considering that PPDcan be influenced by a number of factors, more detailed studies and dataintegration with genomics, proteomic, transcriptomic, and metabolomicare crucial for a better understanding of the biochemical processes relatedto PPD in cassava, which can have positive effects on future agronomicand socio-economic contexts.
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Quantificação de sinais de MRS do cérebro in-vivo para classificação de tumores / Automatic in-vivo MRS signal quantification for the classification of brain tumorsCuellar Baena, Sandra Patricia 07 October 2008 (has links)
Orientador: Gabriela Castellano / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin. / Made available in DSpace on 2018-08-12T12:39:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1
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Previous issue date: 2008 / Resumo: Este trabalho visou o estudo e validação de técnicas de pre-processamento e quantificação de dados provenientes da técnica de Espectroscopia por Ressonância Magnética (MRS, do inglês Magnetic Resonance Spectroscopy), obtidos do cérebro humano in vivo, para a extração de informação que fosse clinicamente relevante para o estudo e diagnostico de tumores cerebrais. Para isso, foi feito o estudo da técnica com base na literatura, incluindo a revisão dos aspectos físicos envolvidos, estudando os métodos computacionais utilizados para o pre-processamento e quantificação dos dados, e os aspectos bioquímicos dos metabólicos de interesse presentes no cérebro humano, passiveis de serem quantificados através da técnica. Especificamente, foi estudado um método de quantificação de dados de MRS, o método. AMARES (Advanced Method for Accurate, Robust and Efficient Spectral fitting of MRS data), aplicado na quantificação de dados de MRS adquiridos de sujeitos controles e pacientes portadores de tumores cerebrais, provenientes de uma base de dados do Laboratório de Neuroimagem (LNI - Hospital das Clinicas - UNICAMP). Isso foi feito utilizando o software de domínio público jMRUI (http://sermn02.uab.es/mrui/)[1], que possui o método AMARES já implementado. Estes resultados foram comparados com resultados provenientes de uma quantificação manual desses mesmos dados, realizada previamente como parte do projeto de doutorado da Dra. Andréia Vasconcellos (atual docente do Depto. de Radiologia da FCM/UNICAMP)[2]. Foi verificada a concordância entre os dois métodos de quantificação, e também a viabilidade de usar os resultados da quantificação com o método automático para alem de diferenciar entre os grupos de pacientes e controles, realizar a separação dos Pacientes com tumores em diferentes grupos. Obteve-se que os resultados obtidos com o método automático foram mais precisos e consistentes que os obtidos com o método manual, e permitiram uma melhor classificação dos tipos de tumores. Adicionalmente, foram incluídos neste trabalho os resultados do estudo de perfis metabólicos ex vivo em tumores cerebrais pediátricos através da técnica HR-MAS (do inglês High Resolution Magic Angle Spinning). Este estudo adicional foi realizado no Laboratório de Imagem Molecular da Faculdade de Medicina da Universidade de Valencia (Espanha) através do Programa Santander de Mobilidade Internacional e financiado através de uma bolsa do Banco Santander-Banespa. / Abstract: The aim of this work was to study and validate techniques for pre-processing and quantificating Magnetic Resonance Spectroscopy data, obtained in vivo from the human brain, in order to get information clinically useful for the study and diagnosis of brain tumors. Therefore, a literature-based study of the technique was made, including a review of the Physics concepts involved, the data acquisition process in the scanner and the computational methods used to pre-process and quantificate the spectral data, as well as the biochemical aspects of the metabolites of interest in the human brain that can be detected by this technique. Special attention was given to the AMARES (Advanced Method for Accurate, Robust and Efficient Spectral fitting of MRS data) method for MRS data quantification, which was studied and applied to the quantification of data from control subjects and patients with brain tumors. The data came from a database of the Neuroimaging Laboratory (LNI - Hospital das Clinicas - UNICAMP). The quantification with AMARES was made through the jMRUI software (http://sermn02.uab.es/mrui/) [1], a public domain software for processing and quantification of MRS data. These results were compared to the results obtained with a manual quantification of the same data, previously done as part of the PhD thesis work of Dr. Andreia Vasconcellos (lecturer from the Radiology Department of the School of Medicine, UNICAMP) [2]. The agreement between the results from both quantification methods was verified, as well as the feasibility of using the automatic quantification results to differentiate among tumor types, besides differentiating between patients and controls. Results obtained by the automatic method were more accurate and consistent than those obtained by the manual method allowing a better classification. Additionally, in this work were included the results of the study of ex vivo and in vivo metabolic profiling in pediatric brain tumors using the HR-MAS (High Resolution Magic Angle Spinning) technique. This study was carried out in the Molecular Imaging Laboratory, School of Medicine at the University of Val¿encia (Spain), within the Santander-Banespa Bank International Exchange Program. / Mestrado / Física / Mestre em Física
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