Em muitas espécies vegetais alguns órgãos desempenham mais do que uma função em certos estágios da vida. Raízes, caules ou folhas começam a acumular substâncias de reserva e, dependendo da sua origem, podem ser transformados em órgão de reserva, como tubérculos, bulbos, rizóforos e raízes tuberosas. Entre os compostos de reversa, os carboidratos são responsáveis por diversas funções, tais como fonte de energia, proteção contra a seca e temperaturas extremas. Os campos rupestres são caracterizados por um clima mesotérmico, com três a cinco meses de seca, correspondendo ao inverno, e seis a oito meses de chuvas, que corresponde ao verão. Os solos são rasos, salinos e com afloramentos rochosos. A flora possui um alto grau de endemismo, sugerindo a existência de estratégias adaptativas metabólicas para sobreviver aos estresses ambientais. O objetivo do presente trabalho foi realizar uma triagem dos carboidratos não estruturais em diferentes órgãos de espécies herbáceas predominantes destas regiões e a análise anatômica do sistema subterrâneo de quatro espécies de Asteraceae para visualização e localização dos cristais de inulina. Foram coletadas 26 espécies em três regiões distintas: 14 na Serra do Cipó e, cinco na Serra de Itacambira (estado de Minas Gerais), e sete na Serra Dourada (estado de Góias), representantes das famílias Amaranthaceae, Orchidaceae, Eriocaulaceae, Velloziaceae, Apiaceae, Apocynaceae e Asteraceae, sendo a última a mais representativa em números de espécies. Carboidratos solúveis foram quantificados colorimetricamente e analisados cromatograficamente por CCD e HPAEC/PAD. Amido foi quantificado por método enzimático e cristais de inulina foram visualizados sob luz polarizada. Frutanos foram detectados nos órgão subterrâneos de reserva de todas as espécies de Asteraceae e Amaranthaceae. A maior concentração de frutose total foi encontrada em Gomphrena marginata (Amaranthaceae), compreendendo 30% da massa seca de seus órgãos subterrâneos. Lessingianthus psilophyllus e Richterago polymorpha (Asteraceae) também contêm altas porcentagens de açúcares solúveis (34% e 33%, respectivamente), dos quais 26 e 27% correspondem aos frutanos. Todas as Asteraceae apresentaram frutanos da série homóloga da inulina com alto grau de polimerização. Gomphrena agrestis e Gomphrena marginata (Amaranthaceae) apresentaram frutanos da série dos levanos. Vellozia mínima e Barbacenia plantaginea (Velloziaceae) apresentaram os oligossacarídeos da série da rafinose. De todas as espécies estudadas, somente Habenaria caldensis, Oncidium hidrophylum (Orchidaceae), Mandevilla tenuifolia (Apocynaceae) and Klotzschia brasiliensis (Apiaceae) acumulam amido como principal polissacarídeo de reserva em seus órgãos subterrâneos, enquantoem Leiothrix curvifolia (Eriocaulaceae) o amido foi detectado nos caules. Cristais de inulina foram visualizados n as quatro Asteraceae analisadas e se e localizam principalmente no cilindro vascular. Foi observada também, a ocorrência de estruturas secretoras em Chresta curumbensis e Strophopappus glomeratus. Este trabalho fornece informações úteis para expandir o conhecimento de estratégias fisiológicas das plantas para sobreviverem a condições ambientais adversas, como ocorre nos campos rupestres, e contribuir para estabelecer estratégias de conservação para a biodiversidade tropical. / In many plant species some organs perform more than one function at certain stages of the life cycle. Roots, stems or leaves begin to accumulate reserve substances and depending on the origin may be transformed into storage organs like tubers, bulbs, rhizophores and tuberous roots. Among other storage compounds, carbohydrates are assigned several functions such as source of energy and protection against drought and extreme temperatures. Rocky fields are characterized by mesothermal climate, with three to five months of dry season in winter, and seven to eight months of humidity in summer. The soils are shallow, sandy and with rocky outcrops. The flora has a high degree of endemism suggesting the existence of metabolic adaptive strategies to overcome environmental stresses. The aim of this work was to carry out a screening of reserve compounds accumulated in different organs of predominant herbaceous species, and to analyze the localization of inulin crystals in the underground system in four Asteraceae species.Twenty-six species of the following families, Amaranthaceae, Orchidaceae, Eriocaulaceae, Velloziaceae, Apiaceae, Apocynaceae and Asteraceae were collected in three regions: 14 at \"Serra do Cipó\" and five at \"Serra de Itacambira\" (state of Minas Gerais), and seven at \"Serra Dourada\" (state of Goiás). The Asteraceae was the most significant in species number. Soluble carbohydrates were quantified colorimetrically and analyzed chromatographically by TLC and HPAEC/PAD, and starch was quantified by enzymatic assay. Inulin crystals were visualized under polarized light. Fructans were detected in underground reserve organs of all the Asteraceae and Amaranthaceae species. The highest concentration of total fructose was found in Gomphrena marginata (Amaranthaceae) comprising 30% of the underground organ dry mass. Lessingianthus psilophyllus and Richterago polymorpha (Asteraceae) also contained high percentages of soluble carbohydrates on a dry mass basis (34% and 33%, respectively), from which 26% and 27% corresponded to fructans. All the Asteraceae analyzed presented the inulin homologous series with a high degree of polymerization while Gomphrena agrestis and G. marginata (Amaranthaceae) presented the levan series. Vellozia minina and Barbacenia plantaginea presented the raffinose family oligosaccharides. Of all the analyzed species, only Habenaria caldensis, Oncidium hidrophylum (Orchidaceae), Mandevilla tenuifolia (Apocynaceae) and Klotzschia brasiliensis (Apiaceae) accumulate starch as the main reserve carbohydrate in the underground organs while in Leiothrix curvifolia (Eriocaulaceae) starch is accumulated in stems. Inulin crystals were visualized mainly in the vascular cilynder. in the four Asteraceae analyzed. Secretory structures were identified in Strophopappus glomerathus and Chresta curumbensis This work provides information to enhance the knowledge on physiological strategies used by plants to survive adverse environmental conditions such as those predominating in rocky fields, and may contribute for the establishment of conservation strategies of tropical biodiversity.

Os ingredientes de origem vegetal que compõem as dietas de frangos de corte possuem em suas composições uma fração indigestível, os polissacarídeos não amiláceos (PNAs). Estas macromoléculas poliméricas de açúcares simples (monossacarídeos) são resistentes à hidrólise no trato gastrointestinal dos animais monogástricos, caracterizando-se como fatores antinutricionais. O objetivo deste trabalho foi avaliar o desempenho zootécnico e rendimento de carcaça de frangos de corte criados de 1 a 42 dias de idade, alimentados com dietas à base de milho ou trigo, com ou sem inclusão de xilanase e valorização da matriz energética. No experimento foram utilizados 1.152 frangos de corte machos, da linhagem Cobb 500. Os animais foram distribuídos em blocos casualizados, com os tratamentos em esquema fatorial 2 x 2 x 2 (duas rações : uma com milho e outra com trigo, 2 níveis de xilanase: 0 e 100 g/ton e 2 níveis de energia: de acordo com as recomendações para cada fase e reduzido em 60 kcal/kg em relação às recomendações), totalizando oito tratamentos com 12 repetições de 12 aves por unidade experimental. As dietas experimentais, com milho ou trigo, foram formuladas para atender as exigências nutricionais das aves segundo Rostagno et al. (2011). Os dados de rendimento de carcaça e desempenho de crescimento foram analisados pelo software SAS 9.3, com análise de variância, e as médias comparadas pelo teste de Tukey (P 0,05). Os resultados indicaram melhorias nos parâmetros de desempenho com a adição de enzima em dietas com base de trigo, e melhor conversão alimentar aos 42 dias de idade com o uso da enzima nas dietas com nível de energia padrão / Ingredients of vegetal sources, which compose the diets of broilers, have in its composition an indigestible fraction known as the non-starch polysaccharides (NSP). These polimeric macromolecules of simple sugars (monosaccharides) are resistant to hydrolisis in the gastrointestinal tract of monogastric animals, and are characterized as anti-nutritional factors. The objective of this work was to evaluate the performance and the carcass yield of broilers raised from 1 to 42 days of age, fed with diets based in corn or wheat, with or without inclusion of xylanase and valorization of the energetic matrix. In the experiment it were used 1.152 male broilers, from the Cobb 500 lineage. The animals were distributed in randomized blocks, with treatments in a factorial 2 x 2 x 2 (two feeds: one with corn and the other with wheat, 2 levels of xylanase: 0 and 100 g/ton, and 2 levels of energy: according to recommendations for each phase, and reduced in 60 kcal/kg in relation to the recommendations), completing eight treatments with twelve replications, and twelve birds in each experimental unit. The experimental diets, with corn or wheat, were formulated to supply the nutritional requirements of the birds according to Rostagno et al. (2011). Carcass yield and growth performance data were analyzed by SAS 9.3 software, with analysis of variance, and the means compared by the Tukey test (P 0.05). Results presented improvements in parameters of performance with inclusion of the enzyme in diets based in wheat, and best feed conversion rate for the period of 1 to 42 days of age with the use of enzyme on standard level energy of diet

Orientador: Marisa Masumi Beppu / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química / Made available in DSpace on 2018-08-24T04:07:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Genevro_GiovanaMaria_M.pdf: 2115120 bytes, checksum: 180ca0fdf6523bd07a517e41100339f0 (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: A busca incansável por qualidade de vida e longevidade torna necessário o desenvolvimento de novos materiais e tecnologias para uso médico. A engenharia tecidual é uma área de pesquisa recente que tem a finalidade de desenvolver materiais para substituir ou regenerar tecidos. Esses materiais devem apresentar uma série de características, incluindo biocompatibilidade, biodegradabilidade, resistência mecânica e porosidade. Dentre os materiais que vem sendo estudados para essa finalidade se destacam os polímeros naturais, em especial alguns polissacarídeos. Portanto, nesse estudo utilizou-se o polissacarídeo glucomanana de konjac (KGM), que é um biopolímero promissor, porém ainda pouco estudado para aplicação como scaffold, para a engenharia tecidual. A técnica de criogelificação é uma técnica interessante para modificar a morfologia dos hidrogéis, assim como aumentar a resistência mecânica dos mesmos. Para o preparo do hidrogel foram verificados os efeitos das variáveis, temperatura, concentração do polímero e concentração do agente alcalino. Os hidrogéis foram congelados a diferentes taxas de resfriamento e a temperaturas diferentes, sendo que a taxa é o fator mais relevante. O hidrogel com composição de 2 % de KGM, concentração da solução de Ca(OH)2 de 0,2 mol/L e temperatura de preparo de 65 °C apresentou consistência e propriedades próximas das quais se buscava. O congelamento lento apresentou estrutura com poros maiores, o que é interessante para a aplicação como biomaterial, pois as células precisam de espaço suficientemente grande para se desenvolverem. Os hidrogéis submetidos ao congelamento são cerca de quatro vezes mais resistentes à compressão do que os hidrogéis não congelados. Além disso, notou-se que a gelificação da KGM é lenta, sendo possível reduzir esse tempo com o processo de criogelificação / Abstract: The relentless pursuit of quality of life and longevity makes necessary the development of new materials and technologies for medical use. Tissue engineering is a recent area of research that aims to develop materials to replace or regenerate tissues. These materials should present a range of characteristics, including biocompatibility, biodegradability, mechanical strength and porosity. Among the materials that have been studied for this purpose we highlight the natural polymers, especially some polysaccharides. Therefore, in this study we used the polysaccharide konjac glucomannan (KGM) which is a promising biopolymer, but poorly studied for use as a scaffold for tissue engineering. For the preparation of the hydrogel, the effects of the variables, temperature, polymer concentration and concentration of alkali were observed. The hydrogel composition of 2% KGM, the solution concentration of Ca(OH)2 0,2 mol/L and preparation temperature of 65 °C showed consistency and properties of which are close sought. The cryogelation technique is an interesting technique to modify the morphology of the hydrogels, as well as increase the mechanical strength. The hydrogels were frozen at different cooling rates and different temperatures and the rate is the most relevant factor. The slow freezing showed structure with larger pores, which is interesting for application as biomaterial because the cells need space large enough to develop. The hydrogels subjected to freezing were about four times more resistant to compression. In addition, it was noted that gelation of KGM is slow, then it is possible to reduce this time using the cryogelation process / Mestrado / Engenharia de Processos / Mestra em Engenharia Química

QUINDERÉ, A. L. G. Propriedades na nocicepção e na inflamação de uma fração polissacarídica sulfatada da alga marinha Acanthophora muscoides. 2011. 81 f. Dissertação (Mestrado em Bioquímica) Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará, 2011. / Submitted by JOANA BEZERRA (joanabib@yahoo.com.br) on 2013-01-07T21:25:36Z No. of bitstreams: 1 2011_dis_algquindere.pdf: 2652696 bytes, checksum: 3ea18d2c3a2e31c663a80ef68b105b24 (MD5) / Approved for entry into archive by Érica Barros(ericabarros@ufc.br) on 2013-01-09T17:03:33Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2011_dis_algquindere.pdf: 2652696 bytes, checksum: 3ea18d2c3a2e31c663a80ef68b105b24 (MD5) / Made available in DSpace on 2013-01-09T17:03:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2011_dis_algquindere.pdf: 2652696 bytes, checksum: 3ea18d2c3a2e31c663a80ef68b105b24 (MD5) / Herein, a sulfated polysaccharidic fraction obtained from the marine alga Acanthophora muscoides (AmII) was evaluated using models of nociception and inflammation. The systemic toxicity of the total sulfated polysaccharides was also assessed. The antinociceptive properties were assayed using the writhing test induced by acetic acid, the formalin and the hot plate test. Swiss mice were treated with AmII (1, 3 or 9 mg/kg; i.v.) 30 min prior to either receiving an injection of 0.8% acetic acid or 1% formalin or prior to a thermal stimulus. AmII reduced the number of acetic acid-induced writhes and licking time in the second phase of the formalin test, but it did not alter the response latency in the hot plate test. The anti-inflammatory properties were assayed using the carrageenan-induced neutrophil migration into the peritoneal cavity and carrageenan- or dextran-induced paw edema models. Wistar rats were treated with AmII (1, 3 or 9 mg/kg; s.c.) 60 min prior to inflammatory stimuli. AmII reduced significantly the neutrophil migration into the peritoneal cavity. In the carrageenan-induced paw edema, AmII did not reduce the edema formation or the neutrophil migration, as assessed by the determination of myeloperoxidase levels in the paw tissue. However, AmII reduced dextran-induced paw edema during the first interval analysed. Furthermore, when AmII (500 μg) was injected (s.c.) into the paw, to verify a possible edematogenic effect, no edema was observed. Additionally, when mice were treated with the total sulfated polysaccharides from A. muscoides (20 mg/kg; i.p.) for 14 days, no consistent signs of systemic damage were observed, as revealed by body weight, liver, kidney, heart, spleen, thymus and lymph node wet weight and by biochemical, hematological and histopathological analyses. In conclusion, AmII has antinociceptive and anti-inflammatory properties and represents a potencial therapeutic agent warranting future studies. / No presente trabalho, uma fração polissacarídica sulfatada obtida da alga marinha Acanthophora muscoides (AmII) foi avaliada através de modelos de nocicepção e inflamação. A toxicidade sistêmica dos polissacarídeos sulfatados totais também foi analisada. A atividade antinociceptiva foi avaliada através dos ensaios de contorções abdominais induzidas por ácido acético, teste da formalina e da placa quente. Camundongos Swiss machos foram tratados com AmII (1, 3 ou 9 mg/kg; i.v.) 30 min antes de receber injeção de ácido acético 0,8% ou formalina 1% ou antes da exposição a um estímulo térmico. AmII reduziu significativamente o número de contorções abdominais induzidas por ácido acético e o tempo lambedura da pata na segunda fase do teste da formalina. No teste da placa quente, AmII não prolongou o tempo de reação dos animais. A atividade antiinflamatória foi avaliada através do ensaio de migração de células através da cavidade peritoneal induzida por carragenana (700 μg/ cavidade) e dos ensaios de edema de pata induzidos por carragenana (500 μg/pata) ou por dextrano (400 μg/pata). Ratos Wistar foram tratados com AmII (1, 3 ou 9 mg/kg; s.c.) 60 min antes do estímulo inflamatório. AmII reduziu significativamente a migração de neutrófilos através da cavidade peritoneal. No ensaio do edema de pata induzido por carragenana, AmII não reduziu a formação do edema e a migração neutrofílica, analisada através da determinação dos níveis teciduais de mieloperoxidase. Entretanto, AmII inibiu o edema de pata induzido por dextrano no primeiro intervalo analisado. Adicionalmente, quando AmII (500 μg) foi injetada (s.c.) na pata, para verificar um possível efeito edematogênico, não foi observado edema. No ensaio de toxicidade subcrônica, camundongos foram tratados diariamente durante 14 dias com os polissacarídeos sulfatados totais de A. muscoides (20 mg/kg; i.p.). Sinais consistentes de dano sistêmico não foram observados, conforme revelado pela avaliação do peso corporal e dos órgãos fígado, rim, coração, baço, timo, e linfonodo e das análises bioquímicas, hematológicas e histopatológicas. Como conclusão, a fração AmII possui propriedades antinociceptiva e antiinflamatória e representa um potecial agente terapêutico, justificando estudos futuros.

RIBEIRO, Natássia Albuquerque Ribeiro. Efeitos de uma fração polissacarídica sulfatada da alga marinha verde Caulerpa racemosa (FORSSKÅL) j. Agardh na nocicepção e inflamação. 2012. 105 f. Dissertação (Mestrado em Bioquímica) - Universidade Federal do Ceará, Fortaleza-CE, 2012. / Submitted by Eric Santiago (erichhcl@gmail.com) on 2016-06-22T14:16:15Z No. of bitstreams: 1 2012_dis_naribeiro.pdf: 1548760 bytes, checksum: 09467efdb6bf0a4d9433330dd9f0fd05 (MD5) / Approved for entry into archive by José Jairo Viana de Sousa (jairo@ufc.br) on 2016-08-02T20:06:53Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2012_dis_naribeiro.pdf: 1548760 bytes, checksum: 09467efdb6bf0a4d9433330dd9f0fd05 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-08-02T20:06:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2012_dis_naribeiro.pdf: 1548760 bytes, checksum: 09467efdb6bf0a4d9433330dd9f0fd05 (MD5) Previous issue date: 2012 / Marine algae are abundant sources of sulfated polysaccharides with various biological activities thereby altering its biomolecules are great of commercial interest especially in the pharmaceutical and food industries In this study we investigated a sulfated polysaccharide obtained from the green seaweed Caulerpa racemosa (CrII) as to its effects on nociception and inflammation Initially the CrII (1.0 mg/kg, i.v.) was evaluated for toxicity in mice using a repeated dose model (seven days) After the trial period the CrII proved to be nontoxic The antinociceptive activity was evaluated by the writings of abdominal constrictions induced by acetic acid formalin test and hot plate Swiss male mice were treated with CrII (0.01 0.1 and 1.0 mg/kg i.v.) 30 min before receiving pain stimuli (acetic acid 0.8% or 2% formalin) or heat exposure In trials of abdominal constrictions induced by acetic acid and the formalin test CrII significantly reduced the number of abdominal writhing and paw licking time in the second phase of the experiment respectively In relation to thermal stimulation CrII was unable to prolong the reaction time of animals With respect to effects on inflammation CrII (0.01 0.1 and 1.0 mg/kg i.v.) was evaluated for its potential antiinflammatory using Wistar rats We used assays of cell migration into the peritoneal cavity induced by carrageenan (Cg - 700 mg/cavity) paw edema induced by Cg (700 µg/paw) or dextran (300 µg/paw)With respect to cell migration into the peritoneal cavity there was a significant reduction of neutrophils in all groups treated with the CrII In the test paw edema induced by dextran or Cg CrII was also able to significantly reduce the swelling at all doses used The anti-inflammatory effect of CrII was confirmed by reducing the tissue levels of myeloperoxidase in the tissue of the paws Cg groups In addition we performed an enzyme inhibition assay Hemo-oxygenase-1 (HO-1) using the inhibitor ZnPP IX in order to assess whether the anti-inflammatory effect of CrII was related to the expression of this enzyme The results showed that the inhibition of the HO-1 is associated with inhibition of the inflammatory response of CrII In order to assess whether CrII also has pro-inflammatory effect CrII (0.01 0.1 and 1.0 mg/kg i.pl) was injected into the paw of the rats where the result demonstrated a process inflammation only for animals which received the dose of 1.0 mg/kg Therefore the potential mediators that could be involved in the inflammatory process of CrII were evaluated using the test paw edema induced by CrII The results showed that the pro-inflammatory effect of CrII may be related to the release of mediators emanating from the path of cyclooxygenase (COX-2 prostaglandins and thromboxanes) The CrII when used as anti-inflammatory agent was unable to inhibit pro-inflammatory effect in the paw edema test in any of the doses (0.01 0.1 and 1.0 mg/kg i.v.) confirming that its anti-inflammatory effect is related to HO-1. / As algas marinhas são fontes abundantes de polissacarídeos sulfatados com várias atividades biológicas dessa forma suas biomoléculas são de grande interesse comercial principalmente nas indústrias farmacêutica e alimentícia No presente trabalho investigou-se uma fração polissacarídica sulfatada obtida da alga marinha verde Caulerpa racemosa (CrII) quanto aos seus efeitos na nocicepção e inflamação Inicialmente a CrII (1,0 mg/kg i.v.) foi avaliada quanto a toxicidade em camundongos utilizando um modelo por dose repetida (sete dias) Após o período experimental a CrII mostrou-se atóxica A atividade antinociceptiva foi avaliada através dos ensaios de contorções abdominais induzidas por ácido acético teste da formalina e da placa quente Camundongos Swiss machos foram tratados com CrII (0,01 0,1 e 1,0 mg/kg i.v.) 30 min antes de receber os estímulos de dor (ácido acético 0,8% ou formalina 2%) ou exposição ao calor Nos ensaios de contorções abdominais induzidas por ácido acético CrII reduziu significativamente o número de contorções abdominais e no teste da formalina CrII também foi capaz de reduzir o tempo de lambedura da pata na segunda fase do experimento Em relação ao estímulo térmico CrII não foi capaz de prolongar o tempo de reação dos animais. Com relação aos efeitos na inflamação CrII (0,01 0,1 e 1,0 mg/kg i.v.) foi avaliada quanto seu potencial anti-inflamatório utilizando-se ratos Wistar Foram utilizados ensaios de migração celular para a cavidade peritoneal induzida por carragenana (Cg - 700 µg/cavidade) de edema de pata induzido por Cg (700 µg/pata) ou dextrana (300 µg/pata) Com relação a migração celular para a cavidade peritoneal ocorreu uma redução significativa de neutrófilos em todos os grupos tratados com a CrII No ensaio de edema de pata induzido por Cg ou dextrana CrII também foi capaz de reduzir significativamente o edema em todas as doses utilizadas O efeito anti-inflamatório da CrII foi confirmado através da redução dos níveis teciduais da mieloperoxidase do tecido das patas nos grupos com Cg Além disso foi realizado um ensaio de inibição da enzima Hemo-oxygenase-1 (HO-1) utilizando-se o inibidor ZnPP IX com o intuito de avaliar se o efeito anti-inflamatório da CrII estava relacionado com a expressão dessa enzima Os resultados demonstraram que a inibição da via HO-1 está associada à inibição da resposta anti-inflamatória da CrII No intuito de avaliar se CrII também possui efeito pró-inflamatório CrII (0,01 0,1 e 1,0 mg/kg i.pl) foi injetada na pata de ratos Wistar onde o resultado obtido demonstrou um processo inflamatório apenas para animais que receberam a dose de 1,0 mg/kg Portanto os possíveis mediadores que poderiam estar envolvidos com o processo inflamatório da CrII foram avaliados utilizando-se o ensaio de edema de pata induzido por CrII Os resultados demonstraram que a ação pró-inflamatória da CrII pode estar relacionada com a liberação de mediadores provindos da via da ciclooxigenase (COX-2 prostaglandinas e tromboxanos) A CrII quando utilizada como agente anti-inflamatório não foi capaz de inibir seu efeito pró- inflamatório no ensaio de edema de pata em nenhuma das doses utilizadas (0,01 0,1 e 1,0 mg/kg i.v.) confirmando que sua ação anti-inflamatória está relacionada com a via da HO-1.

Esta tese apresenta o estudo inédito da obtenção e caracterização de filmes finos de xiloglucanas obtidas de duas fontes diferentes, Hymenaea courbaril (HXG) e Tamarindus indica (TXG) sobre lâminas de Si/SiO2 e lâminas modificadas com grupos amino, assim como a aplicação desses filmes na imobilização da lectina concanavalina A (Con A) por medidas de elipsometria e microscopia de força atômica (AFM). A diferença na estrutura fina de cada XG influenciou na espessura e morfologia de seus filmes finos. Os oligômeros XXXXG presentes apenas na HXG favorecem as interações com a superfície, assim como já observado para interação entre XG-celulose [Lima e Buckeridge, 2001]. A imobilização de Con A foi realizada sobre filmes de carboximetilcelulose (CMC) de HXG, TXG e poli(metacrilato de metila) (PMMA), lâminas de Si/SiO2 e partículas poliméricas decoradas com polissacarídeo PMMA/CMC. A adsorção de Con A foi mais pronunciada sobre os filmes de CMC. As camadas de Con A formadas sobre HXG e TXG apresentam potencial utilização no reconhecimento e detecção de carboidratos para desenvolvimento de diagnósticos para algumas doenças, por não comprometerem o sítio de ligação específica da lectina na adsorção. No caso das partículas PMMA/CMC cobertas com uma camada de Con A, a alta estabilidade coloidal do sistema confere às partículas a possibilidade de explorar a propriedade de aglutinação específica da lectina no reconhecimento de carboidratos. A enzima hexoquinase (HK) foi imobilizada sobre dois diferentes tipos de partículas poliméricas decoradas com polissacarídeo, PMMA/CMC e poliestireno/quitosana (PS/CH). Na primeira, HK perdeu drasticamente sua atividade catalítica, ao contrário do observado quando a mesma enzima foi imobilizada sobre PS/CH, onde a HK manteve aproximadamente 50% de sua atividade enzimática, podendo ser armazenada em temperatura e pressão ambientes por 1 mês e ser reutilizada até 3 vezes. A estrutura da camada de hidratação e a composição química de cada um dos polissacarídeos (CMC ou CH) na superfície das partículas são diferentes, provocando diferenças na conformação das moléculas de HK quando imobilizadas sobre cada tipo de partícula. Medidas de forças de adesão utilizando as partículas poliméricas coladas na extremidade de cantilevers de AFM (Colloidal Probe Technique) permitiram medir as espessuras dessas camadas hidratadas de polissacarídeos nas superfícies das partículas PMMA/CMC e PS/CH, da ordem de (20 ± 10) nm e (35 ± 11) nm, respectivamente. Essas medidas de força também evidenciaram o potencial dos dois sistemas estudados (PMMA/CMC - Con A e PS/CH - HK) como métodos qualitativos para a detecção dos açúcares manose, glicose e frutose. / This thesis presents the study on thin film formation and characterization of xyloglucans extracted from two different sources, Hymenaea courbaril (HXG) and Tamarindus indica (TXG) onto Si/SiO2 wafers or amino-terminated wafers, as well as the application of these films as substrates for the immobilization of the lectin concanavalin A (Con A) by means of ellipsometry and atomic force microscopy (AFM). The difference in the fine structure of each XG exerted influence on film thickness and morphology. The oligomers XXXXG present only in HXG favor the interactions with the surfaces, as already observed for the interaction between XG-cellulose [Lima and Buckeridge, 2001]. Con A was immobilized onto films of carboxymethylcellulose (CMC), HXG, TXG and poly(methyl methacrylate) (PMMA), Si/SiO2 wafers and on polysaccharide decorated polymeric particles PMMA/CMC. The adsorption of Con A was more pronounced on CMC films. Con A layers formed on HXG and TXG present potential application in the recognition and detection of carbohydrates for diagnostic development, once the specific sugar binding site is not involved in the adsorption process. In the case of polymeric particles PMMA/CMC covered with a Con A layer, the high colloidal stability of the system confers to particles the possibility to explore the lectin property of specific agglutination with carbohydrates. The enzyme hexokinase (HK) was immobilized onto two different types of polysaccharide decorated polymeric particles, PMMA/CMC and polystyrene/chitosan (PS/CH). In the first one, HK drastically lost its catalytic activity. The same enzyme immobilized onto PS/CH kept approximately 50% of its enzymatic activity, even after storing under room temperature and pressure for 1 month. Moreover upon immobilizing HK could be reused up to 3 times. The structure of the hydration layer and the chemical composition due to the presence of each polysaccharide (CMC or CH) on the polymeric particle surface provided different environment, generating differences in the conformation of immobilized molecules of HK on each particle. Measurements of adhesion forces using the polymeric particles glued on the extremity of AFM cantilevers (Colloidal Probe Technique) allowed to measure the thicknesses of these hydrated polysaccharide layers on the surfaces of the PMMA/CMC and PS/CH particles as (20 ± 10) nm and (35 ± 11) nm, respectively. These force measurements had also evidenced the potential of the two studied systems (PMMA/CMC - Con A and PS/CH - HK) as qualitative methods for detection of the sugars mannose, glucose and fructose.

Os alimentos desempenham papel fundamental na nutrição e também na imunidade, pois podem conter substâncias que interagem direta ou indiretamente com o sistema imune, principalmente o de mucosas. Alguns polissacarídeos não-amido (PNAs) originados de plantas, algas e fungos comestíveis podem modular a função imune, contribuindo para a manutenção da saúde. A banana apresenta composição monossacarídica da parede celular similar à de plantas com efeitos imunomoduladores, permitindo formular a hipótese de que os PNAs dessa fruta também tenham essas propriedades. Assim, o objetivo foi extrair, purificar e caracterizar PNAs hidrossolúveis da polpa de banana das cultivares Nanicão e Thap Maeo e testá-los em cultivos de macrófagos RAW 267.4, células THP-1, macrófagos diferenciados por PMA THP-1 e células HL-60 in vitro avaliando a ação imunomoduladora através da dosagem de citocinas, NO e ensaios de fagocitose. As frações hidrossolúveis foram caracterizadas quanto ao seu conteúdo monossacarídico e ligações por hidrólise enzimática, identificando homogalacturonanos, mananos, arabinogalactanos, xilogalacturonanos e galactoglucomananos. As frações foram testadas para ausência de endotoxinas e viabilidade celular por MTT. Foram estabelecidas as doses não-tóxicas e ensaiadas as concentrações de 10, 50 e 200 µg.ml-1 das frações polissacarídicas para os testes in vitro. Não houve toxicidade para macrófagos e monócitos, enquanto que para a linhagem de células pro-mielóciticas de leucemia humana HL-60, as frações se mostraram citotóxicas. Houve aumento de atividade fagocítica nas frações WSP, UFP e HTP quando comparadas ao controle negativo de células, assim como a produção de citocinas inflamatórias como IL-1β, TNF-α, IL-6, além da quimiocina IL-8 nas células oriundas de THP-1 e diminuição nos marcadores TLR-2 com aumento de CD14 nas células THP-1, além do aumento do tamanho celular promovido pelas frações polissacarídicas mostrando diferenciação para série granulocítica. Portanto, PNAs de ambas as cultivares de banana possuem potencial imunomodulador seja inflamatório, anti-inflamatório ou de diferenciação de células THP-1 imaturas in vitro. / Food plays a major role in nutrition as in immunity, as they may contain substances that interact directly or indirectly with the immune system, especially those located on mucous membranes. Some non-starch polysaccharides (NSPs) originate from plants, algae, and edible fungi can modulate immune function, contributing to the maintenance of health. The banana presents cell wall monosaccharide composition like the other plant polysaccharides with immunomodulatory effects allowing to formulate the hypothesis that this fruit NSPs also have these properties. The objective was to extract, purify and characterize water-soluble banana pulp NSPs of Nanicão and Thap Maeo cultivars and test them in vitro on cell lineages of RAW 267.4 macrophages, PMA differentiated THP-1 macrophages, THP-1 monocytes, and HL-60, evaluating their immunomodulatory action by the dosage of cytokines, NO and phagocytosis assays. Water-soluble fractions were characterized as to their content and monosaccharide linkages by enzymatic hydrolysis, identifying homogalacturonans, mannans, arabinogalactans, xylogalacturonan, and galactoglucomannans in its composition. Fractions were tested for the absence of endotoxins and cell viability by MTT. Non-toxic concentrations doses of 10, 50 and 200 µg.ml-1 of the polysaccharide fractions were established for in vitro testing. The NSPs fractions WSP, UFP, and HTP tested promoted an increase in phagocytic activity in THP-1 PMA derived macrophages compared to negative control cells, as well as the production of inflammatory cytokines such as IL-1β, TNF-α, IL-6. An increase in the THP-1 CD14 cell receptor and decrease in CD33, CD123, CD11c and TLR-2 receptors were promoted by the banana polysaccharides. Besides, there was an increase in cell size showing cell differentiation towards granulocyte line and demonstrating that NSPs from both cultivars were immunomodulatory with a capacity of immature cell differentiation and proving that in vitro screening test is an efficient method to test other foodborne substances with immunomodulatory potential.

E. coli pertencentes ao sorogrupo O111 são incluem amostras com diferentes fatores de virulência que são responsáveis por gastroenterites por todo o mundo e surtos de diarreia com sangue e síndrome hemolítico-urêmica em países desenvolvidos. Resultados obtidos anteriormente mostraram que o LPS O111 é um bom candidato a antígeno para a formulação de uma vacina contra E. coli O111. Desta forma, o polissacarídeo O111 foi conjugado com proteínas arreadoras. Coelhos foram imunizados pela via subcutânea com o conjugado O111-citocromo c incorporado em sílica SBA-15 como adjuvante, os resultados mostraram que os anticorpos obtidos foram capazes de reconhecer e inibir a adesão de todas as categorias de E. coli pertencentes ao sorogrupo O111. O veículo carreador de antígeno, VaxcineTM , foi incorporado no conjugado O111-EtxB e camundongos foram imunizados pela via oral, o que resultou em resposta imune sistêmica e de mucosa contra o LPS O111. Os anticorpos obtidos foram capazes de reconhecer amostras de todas as categorias de E. coli O111. Os dados obtidos neste trabalho sugerem que a utilização do polissacarídeo O111 em uma formulação conjugada é capaz de prevenir surtos de diarreia causada por E. coli O111 independente do seu mecanismo de virulência. / The E. coli serogroup O111 include samples with different virulence factors that are responsible for enteritis throughout the world and for outbreaks of bloody diarrhea and hemolytic uremic syndrome in developed countries. Previous results obtained have shown that O111 LPS is a good candidate antigen for the development of a vaccine against E. coli O111. Therefore, the polysaccharide was conjugated with carrier proteins. Rabbits were immunized subcutaneously with the O111-cytochrome c conjugate incorporated in silica SBA-15 as an adjuvant, the results obtained show that the antibodies were able to recognize and inhibit the adhesion of all types of E. coli belonging to serogroup O111. The antigen delivery vehicle, VaxcineTM was incorporated into the O111-EtxB conjugate, and mice were immunized by gavage, resulting in systemic and mucosal immune response against O111 LPS. These antibodies were able to recognize all categories of E. coli O111. The results presented in this work indicate that an oral conjugated vaccine that targets the O111 antigen has the potencial to prevent diarrhea by O111 E. coli strains, regardless their mechanism of virulence.

O objetivo do presente estudo foi avaliar o efeito da Terapia Fotodinâmica Antimicrobiana (aPDT) com a utilização de azul de metileno a 0,01%, combinado ao laser de diodo, na viabilidade e na produção de polissacarídeos, de biofilmes de S. mutans. Biofilmes de cepas de S. mutans UA159 foram cultivados em discos de resina acrílica e expostos oito vezes por dia, durante 1 min, à solução de sacarose a 10%. Após 48 horas da formação do biofilme, as amostras foram distribuídas aleatoriamente em relação aos tratamentos (n=4): aplicação de solução salina a 0,9% (controle negativo), aplicação de 0,12% de digluconato de clorexidina (controle positivo), ou aplicação da terapia fotodinâmica antimicrobiana. Para aplicação da terapia fotodinâmica antimicrobiana, foi utilizado azul de metileno a 0,01%, combinado ao laser de diodo com comprimento de onda de 660 nm. Foram usados os seguintes parâmetros: área da secção transversal do feixe de laser 0,028 cm&sup2;, potência de 100 mW, energia de 9J, densidade de energia de 320J/cm&sup2;, durante 90s. Os tratamentos foram realizados duas vezes ao dia. Após 120 h, os biofilmes de S. mutans formados sobre cada disco de resina acrílica foram coletados, de modo a determinar o número de bactérias viáveis e a concentração do polissacarídeo extracelular insolúvel (PECI) e do polissacarídeo intracelular (PIC). A análise variância um critério (ANOVA) e o teste de Tukey revelaram que as contagens das bactérias nos biofilmes formados foram significativamente diferentes entre os tratamentos. A aPDT mostrou inibição do crescimento do biofilme, quando comparado ao grupo do NaCl (p<0,05). A concentração de PECI e PIC foi maior no biofilme exposto ao NaCl do que a encontrada nos outros grupos (p<0,05) e não foi observada diferença significativa entre os grupos digluconato de clorexidina e aPDT (p>0,05). De acordo com as condições experimentais do presente estudo, sugere-se que o tratamento realizado duas vezes ao dia com aPDT utilizando-se azul de metileno a 0,01%, combinado ao laser de diodo (&lambda; = 660 nm; 320 J/cm&sup2;; 100 mW; 90s; 9J), diminui a viabilidade do biofilme e afeta sua organização estrutural. / The aim of this study was to evaluate the effect of Antimicrobial Photodynamic Therapy (aPDT) using methylene blue 0.01% combined with diode laser on biofilm viability and polysaccharides produced by Streptococcus mutans. S. mutans UA 159 biofilms were grown on acrylic resin discs and exposed eight times/day for 1 min in a 10% sucrose solution. After the biofilms were allowed to grow for 48 h, they were treated two times/day according to the treatments (n=4): 0.9% saline solution (negative control), 0.12% chlorhexidine digluconato (positive control) or Antimicrobial Photodynamic Therapy (aPDT). For the application of Antimicrobial Photodynamic Therapy has been used methylene blue 0.01% in combination with the diode laser with 660 nm wavelength. The parameters adopted were: spot size of 0.028 cm&sup2;, fixed output power of 100 mW, energy density of 320 J/cm&sup2;, time exposure of 90 s and energy of 9 J. Treatments were performed twice daily. After 120 h of growth, the biofilm formed on each disc was collected to determine the number of viable bacteria, and concentration of the insoluble exopolysaccharide (IEPS) and intracellular polysaccharide (IPS). The analysis of variance one-way (ANOVA) and Tukey test revealed that the counts of bacteria in the biofilms formed differ significantly among the treatments and aPDT showed biofilm inhibition when compared to NaCl group (p<0.05). The concentration of IEPS and IPS was higher in biofilm exposed to NaCl than that found in the other groups (p<0.05) and no significant difference was observed among CHX and aPDT groups (p>0.05). According to experimental conditions of the present work, the results suggest that a twice-daily treatment with aPDT using methylene blue 0.01% in combination with the diode laser (&lambda;=660 nm, 320 J/cm&sup2;, 100 mW, 90 s; 9J) decreases biofilm viability and affects its structural organization.

S. pneumoniae é um importante patógeno humano que afeta sobretudo crianças. Vacinas são a principal estratégia de combate e o polissacarídeo (PS) da cápsula é o antígeno. Dentre os sorotipos do patógeno, o tipo 1 é prevalente em crianças e o PS1 componente obrigatório das vacinas. Neste trabalho objetivou-se: estabelecer um método de dosagem do PS1, selecionar a melhor cepa produtora de PS1, avaliar 3 peptonas, investigar 4 componentes do meio de cultura em planejamento experimental (PE) em reator e propor um novo meio e estratégia de cultivo. A cepa ST595/01 foi selecionada e o Phytone (Phy) foi a peptona com maior produção de PS1, 298mg/L, medido por m-hidroxidifenil com sulfamato. O PE 24-1 com extrato de levedura (EL), Phy, Asn e Gln mostrou os maiores efeitos positivos do Phy para produção de biomassa (Cx) e PS1. EL foi positivo para Cx, Asn não apresentou efeitos e Gln menor efeito positivo para PS1. Assim, testou-se o novo meio com Phy 15g/L e EL 2g/L sob duas estratégias: a batelada alimentada superou a batelada simples em 2x para Cx e 2,5x para PS1. / S. pneumoniae is an important human pathogen that affects mainly children. Vaccines are the main strategy to fight the disease and capsular polysaccharide (PS) is the antigen. Among pneumococcal serotypes, type 1 is prevalent in children. The aims of this work were: establish a method to measure PS1, screen strains for the best PS1 producer, evaluate 3 peptones, investigate the effects of 4 medium components by a design of experiment (DoE) and propose a new medium/strategy for cultivation. The strain ST595/01 was selected. Phytone (Phy) was the peptone with the highest PS1 production (298mg/L, measured by m-hydroxydiphenyl + sulfamate method). DoE 24-1 was carried out to assess the effects of yeast extract (YE), Phy, Asn and Gln. Phy showed the major positive effects for biomass (Cx) and PS1. YE demonstrated effects for Cx. Gln showed minor effect on PS1 production and Asn did not present effects. A new medium based on 15g/L Phy and 2g/L YE was evaluated by 2 strategies: fed-batch showed Cx production 2-fold higher and PS1 2.5-fold higher than simple batch.