Plantas cultivadas em ambientes com média e alta disponibilidade de cádmio apresentam menor produção de folhas e perfilhos devido à maior quantidade de cádmio absorvido, resultando em menor produção de biomassa. O fornecimento de enxofre às plantas pode minimizar os efeitos negativos causados pelo cádmio, uma vez que esse nutriente participa de compostos que atuam no sistema antioxidante, conferindo maior tolerância aos metais pesados. Objetivou-se avaliar as modificações ocorridas: i) nos aspectos morfológicos, morfogênicos e produtivos; ii) no estado nutricional e iii) na resposta do sistema antioxidante do capim-tanzânia (Panicum maximum) cultivado com combinações de doses de enxofre (0,1; 1,0; 1,9; 2,8 e 3,7 mmol L-1) e de cádmio (0,0; 0,5; 1,0; 1,5 e 2,0 mmol L-1) em solução nutritiva. O experimento foi desenvolvido em casa de vegetação, utilizando o esquema fatorial 5² fracionado, em blocos ao acaso, com seis repetições. O primeiro corte do capimtanzânia foi realizado 40 dias após o transplantio das mudas para os vasos e o segundo corte 18 dias após o primeiro. Para a taxa de mortalidade de perfilhos, valor SPAD, concentração de cádmio e a atividade da APX (segundo corte) do capim-tanzânia foi significativa a interação doses de enxofre x doses de cádmio, de forma que o suprimento de enxofre atenuou a taxa de mortalidade, diminuiu a quantidade de cádmio absorvida, aumentou o valor SPAD e a atividade da APX. O teor de água, número de perfilhos, taxa de aparecimento de perfilhos, número de folhas, área foliar, taxa de aparecimento foliar, razão de área foliar, produção de massa seca da parte aérea e das raízes, valor SPAD, concentração de potássio, teor de GSH e a atividade da CAT foram menores com o fornecimento de cádmio na solução nutritiva. De forma contrária, as concentrações de nitrogênio, fósforo, zinco e cádmio, o fator de transporte do cádmio, os teores de GSSG e glutationa, e a atividade da APX aumentaram. O fornecimento de enxofre aumentou a concentração de enxofre na parte aérea do capimtanzânia. Os efeitos causados pelo cádmio são mais acentuados durante a rebrotação, principalmente, em condições de alta disponibilidade do metal pesado. As enzimas CAT e GR apresentaram mais isoformas na parte aérea do que nas raízes do capim-tanzânia, sugerindo que esse tecido é mais eficaz no combate aos danos oxidativos causados pelas altas concentrações de cádmio. O suprimento de enxofre ao capim-tanzânia cultivado em ambientes com alta disponibilidade de cádmio é indicado para aumentar a tolerância da gramínea ao metal pesado. / Plants grown at medium and high cadmium availability has produced low number of leaves and tillers due to the great amount of cadmium absorbed, resulting in lower biomass production. Sulfur supply to plants may mitigate negative effects caused by cadmium, since compounds containing sulfur participate of the antioxidative plant system, resulting in greater tolerance to heavy metals. This study evaluated changes in: i) morphological, morphogenesis and productive aspects, ii) nutritional status, and iii) response of the antioxidative system of Tanzania guineagrass (Panicum maximum) grown under combined sulfur rates (0.1; 1.0, 1.9, 2.8 and 3.7 mmol L-1) and cadmium rates (0.0, 0.5, 1.0, 1.5 and 2.0 mmol L-1) in nutrient solution. The experiment was conducted in greenhouse, by using a fractionated factorial 5², in randomized block design, with six replications. The first harvest of Tanzania guineagrass was performed at 40 days after seedlings transplanting to the pots, and the second at 18 days after the first harvest. Mortality rate of tillers, SPAD value, cadmium concentration and APX activity (second harvest) of Tanzania guineagrass had statistically significant sulfur rates x cadmium rates interaction, since that sulfur supply mitigate the mortality rate, decreased the amount of cadmium absorbed and increased SPAD value and the APX activity. The water content, number of tillers, tiller emergence rate, number of leaf, leaf area, leaf emergence rate, ratio of leaf area, dry mass of shoots and roots, SPAD value, potassium concentration, GSH content and CAT activity decreased with the cadmium supply in the nutrient solution. Contrary to that, nitrogen, phosphorus, zinc and cadmium concentrations were increased as well as the transporting factor of cadmium, GSSG and glutathione contents and APX activity. Sulfur supply increased sulfur concentration in shoots of Tanzania guineagrass and the effects of cadmium were more pronounced during the plant regrowth period, especially under high availability of the heavy metal. Isoforms of CAT and GR showed higher abundance in shoots compared to roots, suggesting higher effectiveness of such tissue in avoiding oxidative damage caused by high concentrations of cadmium. Thus, sulfur supply to the Tanzania guineagrass grown in environment with high cadmium availability is indicated to increase tolerance to this heavy metal.

Complexos diimínicos de cobre(II) têm despertado grande interesse como modelos estruturais e funcionais do sítio ativo de diversas proteínas e enzimas dependentes deste metal, particularmente aquelas relacionadas ao oxigênio molecular e seus derivados reduzidos. Embora sejam bons miméticos da SOD, uma enzima antioxidante, estes compostos também podem apresentar atividade peroxidásica considerável, causando danos oxidativos a diversos substratos. Neste trabalho, 3 novos complexos diimínicos de cobre(II), derivados de 2,3-butanodiona e 2-(2-aminofenil)benzimidazol, 2-(aminometil)benzimidazol ou 2-(2-aminoetil)piridina, foram sintetizados e posteriormente caracterizados através de análise elementar, medidas magnéticas e espectroscopia UV/Vis, IR e EPR, com a finalidade de verificar como modificações no ligante podem modular suas propriedades, especialmente frente a oxidantes biológicos, como peróxido de hidrogênio e peroxinitrito. Estes novos complexos preparados tiveram ainda suas propriedades comparadas às de espécies semelhantes, derivadas de piridinaldeído e etilenodiamina ou acetilpirazina e propilenodiamina, estudadas anteriormente. As propriedades antioxidantes dos complexos foram estimadas através da atividade catalítica acentuada na dismutação de radicais superóxidos, em comparação a complexos similares descritos na literatura, indicando que estas espécies são bons miméticos da SOD. Evidências da distorção tetraédrica ao redor do íon cobre, similar à observada na enzima nativa, foram obtidas através de parâmetros espectroscópicos característicos. Os novos complexos também mostraram atividade pró-oxidante, gerando radicais hidroxil em quantidades apreciáveis, em presença de peróxido de hidrogênio, detectados e identificados por EPR com a adição de captador de spin. Danos oxidativos promovidos por estas espécies complexas foram observados através da peroxidação lipídica de lipossomos de fosfatidilcolina de lecitina. Estes danos foram expressivamente aumentados em presença de íons nitrito e/ou bicarbonato. Sua atividade catalítica na decomposição do peroxinitrito, em presença e ausência de dióxido de carbono, bem como na nitração do 4-hidroxifenilacetato, mediada por peroxinitrito, foi também estudada através de medidas de cinética rápida (stopped-flow). Evidências de intermediários de reação foram obtidas através de mudanças significativas no espectro EPR. As propriedades eletroquímicas e a estabilidade termodinâmica relativa dessas espécies, estimada pela técnica de dicroismo circular, usando a albumina bovina como quelante fisiológico, foram também verificadas. Todos os estudos relatados foram desenvolvidos para melhor correlacionar a reatividade observada com determinadas características estruturais dos complexos de cobre preparados. / Many investigations on diimine copper(II) complexes have been carried out in order to mimic functional and structural properties of the active sites in proteins and enzymes dependent on this metal. Special interest has been focused on their reactivity toward molecular oxygen and its reduced derivatives, and more recently toward peroxynitrite. These diimine copper(II) complexes exhibited SOD-like activities, but have also shown considerable peroxidase activity, causing oxidative damage to different targets. In this work, some new diimine copper(II) complexes were prepared, derived from 2,3-butanedione and 2-(2-aminophenyl)benzimidazole, 2-(aminomethyl) benzimidazole or 2-(2-aminoethyl)pyridine, and characterized using UV/Vis, IR and EPR spectroscopy, elemental analysis and determination of the effective magnetic moment. Those complexes have also been compared to similar species, derived from pyridinaldehyde and ethylenediamine, or acetylpyrazine and propylenediamine, previously prepared. The studied complexes showed significant SOD activity, indicative of antioxidant properties, and a pronounced tetrahedral distortion around the copper ion, estimated by characteristic spectroscopic parameters. On the other hand, the new compounds also exhibited pro-oxidant activities, by generating hydroxyl radicals in the presence of hydrogen peroxide, detected by the spin-trapping EPR method. The extension of lipid peroxidation promoted by these diimine copper(II) complexes was also investigated, using liposomes of lecithin L-α-phosphatidylcholine as membrane mimics. An enhancement of their peroxidase activity in the presence of bicarbonate and/or nitrite anion was also observed. Further, the decomposition of peroxynitrite, in the presence and absence of carbon dioxide, and the peroxynitrite-mediated nitration of 4-hydroxyphenylacetate, catalyzed by these copper compounds, was measured by stopped-flow kinetic runs. Evidence of intermediary species was provided by significant changes in the EPR spectra. Finally, their electrochemical properties were estimated by cyclic voltammetry and their relative thermodynamic stability was verified through the technique of circular dicroism, using a competitive reaction with albumin, a physiological Cu(II) chelator. All those studies were performed at the aim of correlating some structural characteristics to the observed reactivity of the diimine copper(II) complexes.

Os compostos fenólicos são substâncias amplamente distribuídas no reino vegetal, em particular nas frutas e em outros vegetais. Estes compostos, destacando-se flavonoides e os ácidos fenólicos, devido à estrutura molecular, podem apresentar a capacidade de inibir processos oxidativos. Além do mais, estão relacionados com a redução de risco de doenças crônicas não transmissíveis tais como: cardiovasculares, câncer, aterosclerose, entre outras. Considerando a elevada produção de caju em território brasileiro e a possibilidade da existência de compostos com potencial antioxidante no pedúnculo de caju , este trabalho teve por objetivo avaliar quantitativa e qualitativamente os compostos fenólicos, particularmente os ácidos fenólicos, e identificar a participação destes em processos metabólicos do organismo animal. Foram caracterizados quimicamente três clones distintos de pedúnculos de caju (CCP-76, CCP-09, BRS-189 e CCP-76 tratado) e na análise química, apresentaram um elevado teor de ácidos graxos monoinsaturados, predominando o ácido oléico, e de fenólicos totais. Os ácidos fenólicos identificados foram: gálico, protocatecuíco, p-cumárico, ferúlico, caféico e salicílico. Foram obtidos extratos aquoso (EAq) e alcoólico (EAlc) e frações de ácidos fenólicos a partir dos pedúnculos e, avaliados em sistemas modelo β-caroteno/ácidolinoléico e em Rancimat. As frações de ácidos fenólicos exibiram expressiva atividade antioxidante no primeiro sistema e os extratos, no segundo, demonstraram fatores de proteção superior ao antioxidante sintético BHT. Pôde-se também verificar a capacidade antioxidante dos extratos e frações do clone CCP-76 no sistema de varredura do radical DPPH. Em ensaio experimental com ratos, em condição normal, foi administrado EAq (80 e 240 mg/kg, v.o.) ou fração de ácidos fenólicos livres (40 e 120 mg/kg, v.o.) obtidos do pedúnculo de caju CCP-76. Neste estudo, não se observou potencialização de todos os antioxidantes enzimáticos (superóxido dismutase, catalase e glutationas peroxidase e redutase), contudo pôde-se verificar a redução dos níveis de lipoperoxidação no tecido cerebral dando indícios de aumento do estado antioxidante nos animais. Também foi avaliado o potencial antioxidante do EAq e da fração de ácidos fenólicos livres sobre o dano hepático em ratos tratados com tetracloreto (CCl4) de carbono. A administração deste teve seu efeito corroborado pela avaliação dos parâmetros bioquímicos, ou seja, aumento exacerbado das enzimas hepáticas no plasma: alanina transaminase (ALT) e aspartato transaminase (AST); decréscimo da atividades da enzimas antioxidantes no fígado e elevação da produção de peróxidos lipídicos no tecido hepático. Nos ratos que receberam EAq (480 mg/kg, v.o.) não se observou alteração comparando-os aos animais tratados apenas com CCl4 . No entanto, a administração de fração de ácidos fenólicos livres, nas duas doses (40 e 120 mg/kg, v.o.), evidenciou pronunciado efeito contra a lesão hepática, com níveis reduzidos de AL T e AST plasmáticas, aumento da atividade das enzimas antioxidantes no fígado e prevenindo a lipoperoxidação hepática mediada pelo radical CCl3• a partir do CCl4. Estudos histológicos do tecido hepático confirmaram as avaliações bioquímicas exibindo preservação tecidual, supressão de degeneração vacuolar macro e microgoticular e de sinais necróticos nos ratos tratados com a fração de ácidos fenólicos livres do pedúnculo de caju. / Phenolic compounds are widely distributed in the plant kingdom, particularly fruits and vegetables. Due to their chemical structure, these compounds, in particular flavonoids and phenolic acids, are able to inhibit oxidative processes. Furthermore, can be used to reduce the risk of non-transmissible chronic diseases such as cardiovascular diseases, cancer and atherosclerosis. Taking into consideration the large production of cashew in Brazil and the possible existence of potentially antioxidant compounds present in the cashew apples, the aim of this study was to quantitatively and qualitatively evaluate the presence of phenolic compounds in cashew apple, particularly phenolic acids, and identify their role in metabolic processes in animals. The cashew apples of three distinct clones (CCP-76, CCP-09, BRS-189 and CCP-76 (processed)) were studied. The determination of fatty acids yielded a high concentration of monounsaturated fatty acids, mainly oleic acid, and of total phenolic compound. The phenolic acids found were: gallic, proteocatechuic, p-cumaric, ferulic, caffeic and salicylic acids. Both aqueous (EAq) and ethanolic (EAlc) extracts and phenolic acid fractions were obtained from the cashew apples and were evaluated in a β-carotene/linoleate model system and Rancimat test. The phenolic acid fractions presented an expressive antioxidant activity in the β-carotene/linoleate model system and the extracts, by the Rancimat test presented a protection factor higher than that of antioxidant additive, BHT. We also observed the antioxidant capacity of the extracts and fractions of the CCP-76 clone in the DPPH radical scavenging assay. In an experimental assay with rats, the EAq (80 and 240 mg/kg) or the free phenolic acid fraction (40 and 120 mg/kg) obtained from the cashew apple of CCP-76 clone was administered via the oral route. In this study, the enhancement of enzymatic antioxidants (superoxide dismutase, catalase, glutathione peroxidase and reductase) was not observed, nevertheless, a decrease in the amount of lipoperoxidation in the brain tissue was observed, suggesting that the ingestion of cashew might increase the antioxidative state in animals. Also, the antioxidant activity of EAq and of the free phenolic acid fraction from the cashew apple of CCP-76 clone was verified on the liver damage induced by carbon tetrachloride. The liver damage caused by the administration of carbon tetrachloride was detected by biochemical parameters, namely, the increase in the serum concentrations of alanine transaminase (ALT) and aspartate transaminase (AST) as well as a decrease in the activities of antioxidant enzymes and an increase in peroxidation in the liver. Rats who received EAq (480 mg/kg, p.o.) did not present alterations in any of the parameters evaluated, compared to the animals treated with carbon tetrachloride. On the other hand, the administration of free the phenolic acid fraction in doses of 40 and 120 mg/kg, p.o., had a pronounced effect in protecting against hepatic lesion, which was evidenced by the decrease in plasma ALT and AST, enhancing the activity of antioxidant enzymes and preventing lipoperoxidation mediated by the CCl3• radical generated by carbon tetrachloride. Histological studies were able to confirm the biochemical alterations observed in that the liver tissue obtained from rats treated with phenolic acid fractions extracted from cashew apple of CCP-76 clone presented a preserved tissue structure and suppression of macro and microgoticular vacuolar degeneration as well as of signs of necrosis.

Made available in DSpace on 2017-07-21T19:59:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tatiane Dobrzanski.pdf: 2071508 bytes, checksum: e3c3a02783ca0c1929ed8b2a83555230 (MD5) Previous issue date: 2015-02-25 / Excessive use of herbicides for weed control in agriculture causes a selective pressure on soil microbiota and waters near application area, changing environmental balance. Some microorganisms have developed metabolic pathways for degradation of these xenobiotics, although tolerance and degradation processes can generate free radicals and affect survival. This study aimed to analyze the system of responses from soil and water strains, submitted to selective pressure by the herbicide Callisto®. Strains CCT7729 and CCT7730, isolated from soil and water, respectively, were identified as Bacillus sp., and showed different degradation routes, with different metabolites, already described in the literature. Mesotrione and its metabolites, and especially its commercial product Callisto, affected cell viability and altered cell membrane lipids from the tested strains, however, Bacillus sp. CCT7729 presented a more efficient system of responses to oxidative stress. This strain exhibited a greater efficiency to degrade mesotrione, lower rates of peroxide, lower rates of MDA, SOD high activity and low activity of catalase, when compared to Bacillus sp. CCT7730. Changes in membrane lipids can be considered as a defense against oxidative stress strategy. These results indicated the existence from a variety of metabolic pathways for mesotrione degradation to Bacillus sp. Probably metabolites induce different levels of toxicity in bacteria, and Bacillus sp. CCT7730 possibly degraded mesotrione in even harmful compounds, unlike the water line. It is possible that these different responses are related to the home environments of each strain, suggesting plasticity responses of Bacillus sp. for adaptation to toxic substances in different environmental contexts. / O uso intenso de herbicidas para controle de ervas daninhas na agricultura provoca uma pressão seletiva na microbiota do solo e de águas próximas à área de aplicação, alterando o equilíbrio ambiental. Alguns microrganismos apresentam vias metabólicas de degradação desses xenobióticos, entretanto, a tolerância e os processos de degradação podem gerar radicais livres capazes de afetar a sobrevivência. Este trabalho teve como objetivo analisar o sistema de respostas de linhagens provenientes de solo e água, e que foram submetidas a pressão seletiva pelo herbicida Callisto. Uma linhagem isolada de cada um destes ambientes, identificadas respectivamente, como Bacillus sp. CCT7729 e Bacillus sp. CCT7730, apresentaram rotas de degradação diferenciadas, com metabólitos diferentes dos já descritos na literatura. O mesotrione, seus metabólitos, e principalmente o Callisto, afetaram a viabilidade celular das linhagens deste estudo e alteraram os lipídios de membrana celular, no entanto, Bacillus sp. CCT7729 apresentou um sistema de respostas ao estresse oxidativo mais eficiente. Esta linhagem exibiu uma maior eficiência em degradar o mesotrione, menores taxas de peróxido, menores taxas de MDA, atividade SOD elevada e uma baixa atividade da catalase, ao contrário de Bacillus sp. CCT7730. Modificações nos lipídios de membrana podem ser consideradas como uma estratégia de defesa contra estresse oxidativo. Os resultados também indicaram uma diversidade de vias metabólicas nas duas linhagens de Bacillus sp. para a degradação do mesotrione. Provavelmente os metabólitos induziram diferentes níveis de toxicidade nas bactérias, sendo que Bacillus sp. CCT7730 possivelmente degradou o mesotrione em compostos ainda nocivos, ao contrário da linhagem de água. É possível que essas diferentes respostas estejam relacionadas com os ambientes de origem de cada linhagem, sugerindo uma plasticidade de respostas apresentadas por linhagens Bacillus sp. para adaptação a substâncias tóxicas em diferentes contextos ambientais.

Complexos diimínicos de cobre(II) têm despertado grande interesse como modelos estruturais e funcionais do sítio ativo de diversas proteínas e enzimas dependentes deste metal, particularmente aquelas relacionadas ao oxigênio molecular e seus derivados reduzidos. Embora sejam bons miméticos da SOD, uma enzima antioxidante, estes compostos também podem apresentar atividade peroxidásica considerável, causando danos oxidativos a diversos substratos. Neste trabalho, 3 novos complexos diimínicos de cobre(II), derivados de 2,3-butanodiona e 2-(2-aminofenil)benzimidazol, 2-(aminometil)benzimidazol ou 2-(2-aminoetil)piridina, foram sintetizados e posteriormente caracterizados através de análise elementar, medidas magnéticas e espectroscopia UV/Vis, IR e EPR, com a finalidade de verificar como modificações no ligante podem modular suas propriedades, especialmente frente a oxidantes biológicos, como peróxido de hidrogênio e peroxinitrito. Estes novos complexos preparados tiveram ainda suas propriedades comparadas às de espécies semelhantes, derivadas de piridinaldeído e etilenodiamina ou acetilpirazina e propilenodiamina, estudadas anteriormente. As propriedades antioxidantes dos complexos foram estimadas através da atividade catalítica acentuada na dismutação de radicais superóxidos, em comparação a complexos similares descritos na literatura, indicando que estas espécies são bons miméticos da SOD. Evidências da distorção tetraédrica ao redor do íon cobre, similar à observada na enzima nativa, foram obtidas através de parâmetros espectroscópicos característicos. Os novos complexos também mostraram atividade pró-oxidante, gerando radicais hidroxil em quantidades apreciáveis, em presença de peróxido de hidrogênio, detectados e identificados por EPR com a adição de captador de spin. Danos oxidativos promovidos por estas espécies complexas foram observados através da peroxidação lipídica de lipossomos de fosfatidilcolina de lecitina. Estes danos foram expressivamente aumentados em presença de íons nitrito e/ou bicarbonato. Sua atividade catalítica na decomposição do peroxinitrito, em presença e ausência de dióxido de carbono, bem como na nitração do 4-hidroxifenilacetato, mediada por peroxinitrito, foi também estudada através de medidas de cinética rápida (stopped-flow). Evidências de intermediários de reação foram obtidas através de mudanças significativas no espectro EPR. As propriedades eletroquímicas e a estabilidade termodinâmica relativa dessas espécies, estimada pela técnica de dicroismo circular, usando a albumina bovina como quelante fisiológico, foram também verificadas. Todos os estudos relatados foram desenvolvidos para melhor correlacionar a reatividade observada com determinadas características estruturais dos complexos de cobre preparados. / Many investigations on diimine copper(II) complexes have been carried out in order to mimic functional and structural properties of the active sites in proteins and enzymes dependent on this metal. Special interest has been focused on their reactivity toward molecular oxygen and its reduced derivatives, and more recently toward peroxynitrite. These diimine copper(II) complexes exhibited SOD-like activities, but have also shown considerable peroxidase activity, causing oxidative damage to different targets. In this work, some new diimine copper(II) complexes were prepared, derived from 2,3-butanedione and 2-(2-aminophenyl)benzimidazole, 2-(aminomethyl) benzimidazole or 2-(2-aminoethyl)pyridine, and characterized using UV/Vis, IR and EPR spectroscopy, elemental analysis and determination of the effective magnetic moment. Those complexes have also been compared to similar species, derived from pyridinaldehyde and ethylenediamine, or acetylpyrazine and propylenediamine, previously prepared. The studied complexes showed significant SOD activity, indicative of antioxidant properties, and a pronounced tetrahedral distortion around the copper ion, estimated by characteristic spectroscopic parameters. On the other hand, the new compounds also exhibited pro-oxidant activities, by generating hydroxyl radicals in the presence of hydrogen peroxide, detected by the spin-trapping EPR method. The extension of lipid peroxidation promoted by these diimine copper(II) complexes was also investigated, using liposomes of lecithin L-α-phosphatidylcholine as membrane mimics. An enhancement of their peroxidase activity in the presence of bicarbonate and/or nitrite anion was also observed. Further, the decomposition of peroxynitrite, in the presence and absence of carbon dioxide, and the peroxynitrite-mediated nitration of 4-hydroxyphenylacetate, catalyzed by these copper compounds, was measured by stopped-flow kinetic runs. Evidence of intermediary species was provided by significant changes in the EPR spectra. Finally, their electrochemical properties were estimated by cyclic voltammetry and their relative thermodynamic stability was verified through the technique of circular dicroism, using a competitive reaction with albumin, a physiological Cu(II) chelator. All those studies were performed at the aim of correlating some structural characteristics to the observed reactivity of the diimine copper(II) complexes.

Plantas cultivadas em ambientes com média e alta disponibilidade de cádmio apresentam menor produção de folhas e perfilhos devido à maior quantidade de cádmio absorvido, resultando em menor produção de biomassa. O fornecimento de enxofre às plantas pode minimizar os efeitos negativos causados pelo cádmio, uma vez que esse nutriente participa de compostos que atuam no sistema antioxidante, conferindo maior tolerância aos metais pesados. Objetivou-se avaliar as modificações ocorridas: i) nos aspectos morfológicos, morfogênicos e produtivos; ii) no estado nutricional e iii) na resposta do sistema antioxidante do capim-tanzânia (Panicum maximum) cultivado com combinações de doses de enxofre (0,1; 1,0; 1,9; 2,8 e 3,7 mmol L-1) e de cádmio (0,0; 0,5; 1,0; 1,5 e 2,0 mmol L-1) em solução nutritiva. O experimento foi desenvolvido em casa de vegetação, utilizando o esquema fatorial 5² fracionado, em blocos ao acaso, com seis repetições. O primeiro corte do capimtanzânia foi realizado 40 dias após o transplantio das mudas para os vasos e o segundo corte 18 dias após o primeiro. Para a taxa de mortalidade de perfilhos, valor SPAD, concentração de cádmio e a atividade da APX (segundo corte) do capim-tanzânia foi significativa a interação doses de enxofre x doses de cádmio, de forma que o suprimento de enxofre atenuou a taxa de mortalidade, diminuiu a quantidade de cádmio absorvida, aumentou o valor SPAD e a atividade da APX. O teor de água, número de perfilhos, taxa de aparecimento de perfilhos, número de folhas, área foliar, taxa de aparecimento foliar, razão de área foliar, produção de massa seca da parte aérea e das raízes, valor SPAD, concentração de potássio, teor de GSH e a atividade da CAT foram menores com o fornecimento de cádmio na solução nutritiva. De forma contrária, as concentrações de nitrogênio, fósforo, zinco e cádmio, o fator de transporte do cádmio, os teores de GSSG e glutationa, e a atividade da APX aumentaram. O fornecimento de enxofre aumentou a concentração de enxofre na parte aérea do capimtanzânia. Os efeitos causados pelo cádmio são mais acentuados durante a rebrotação, principalmente, em condições de alta disponibilidade do metal pesado. As enzimas CAT e GR apresentaram mais isoformas na parte aérea do que nas raízes do capim-tanzânia, sugerindo que esse tecido é mais eficaz no combate aos danos oxidativos causados pelas altas concentrações de cádmio. O suprimento de enxofre ao capim-tanzânia cultivado em ambientes com alta disponibilidade de cádmio é indicado para aumentar a tolerância da gramínea ao metal pesado. / Plants grown at medium and high cadmium availability has produced low number of leaves and tillers due to the great amount of cadmium absorbed, resulting in lower biomass production. Sulfur supply to plants may mitigate negative effects caused by cadmium, since compounds containing sulfur participate of the antioxidative plant system, resulting in greater tolerance to heavy metals. This study evaluated changes in: i) morphological, morphogenesis and productive aspects, ii) nutritional status, and iii) response of the antioxidative system of Tanzania guineagrass (Panicum maximum) grown under combined sulfur rates (0.1; 1.0, 1.9, 2.8 and 3.7 mmol L-1) and cadmium rates (0.0, 0.5, 1.0, 1.5 and 2.0 mmol L-1) in nutrient solution. The experiment was conducted in greenhouse, by using a fractionated factorial 5², in randomized block design, with six replications. The first harvest of Tanzania guineagrass was performed at 40 days after seedlings transplanting to the pots, and the second at 18 days after the first harvest. Mortality rate of tillers, SPAD value, cadmium concentration and APX activity (second harvest) of Tanzania guineagrass had statistically significant sulfur rates x cadmium rates interaction, since that sulfur supply mitigate the mortality rate, decreased the amount of cadmium absorbed and increased SPAD value and the APX activity. The water content, number of tillers, tiller emergence rate, number of leaf, leaf area, leaf emergence rate, ratio of leaf area, dry mass of shoots and roots, SPAD value, potassium concentration, GSH content and CAT activity decreased with the cadmium supply in the nutrient solution. Contrary to that, nitrogen, phosphorus, zinc and cadmium concentrations were increased as well as the transporting factor of cadmium, GSSG and glutathione contents and APX activity. Sulfur supply increased sulfur concentration in shoots of Tanzania guineagrass and the effects of cadmium were more pronounced during the plant regrowth period, especially under high availability of the heavy metal. Isoforms of CAT and GR showed higher abundance in shoots compared to roots, suggesting higher effectiveness of such tissue in avoiding oxidative damage caused by high concentrations of cadmium. Thus, sulfur supply to the Tanzania guineagrass grown in environment with high cadmium availability is indicated to increase tolerance to this heavy metal.

Economically advantageous alternatives to fully explore the antioxidant content of tropical fruit residues from juice processor industries have been currently studied in the State of Alagoas, Brazil. Thus, flour methanolic extracts of acerola (AC), passion fruit (PF) and pineapple (PA) residues were screened for their antioxidant capacity. For this, their total phenolic content, antioxidant capacity toward DPPH and toward the superoxide anion radical, together with analysis of their protective effect against membrane lipid peroxidation, caused by peroxyl radical, were determined in the flour methanolic extracts. In the last case, the phospholipid bilayer biomimetic model with the inclusion of a fluorescent probe was used. The statistical analysis employed the epi info version 6.04d (2001) program and Microsoft excel, using the test t, multivaried analysis and qui-square, considering p < 0.05 as significant. The results of total phenolic content of flour methanolic extracts of AC, PF and PA were 94.6 ± 7.4, 41.2 ± 4.2 and 9.1 ± 1.3 mg of gallic acid equivalents/ g of dry extract, respectively. AC showed the best total phenolic content and antioxidant capacity toward DPPH . PF showed the best antioxidant capacity to superoxide anion radical. Similar indexes of lipid peroxidation protection were observed with both AC and PF residues. Altogether, these data suggest that flour methanolic extracts of AC and PF residues may be useful as antioxidant supplements or food additives, notably the acerola (AC) extracts. / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Alternativas economicamente vantajosas com exploração completa do conteúdo antioxidante de resíduos de frutas tropicais de fábricas de sucos foram estudadas no estado de Alagoas, Brasil. Assim, extratos metanólicos de farinhas de resíduos de acerola (FRAC), maracujá (FRMA) e abacaxi (FRAB) foram avaliados quanto a sua capacidade antioxidante. Para isso, foram analisados o conteúdo total de fenóis, a capacidade antioxidante frente aos radicais DPPH e ânion radical superóxido e o efeito de proteção à peroxidação da membrana lipídica, causada pelo radical peroxila, dos extratos metanólicos das farinhas. No ultimo caso, um modelo de membrana bilamelar fosfolipídica com uma sonda fluorescente foi usado. Para a análise estatística, foi utilizado o programa epi info versão 6.04d (2001) e o Microsoft Excel, usando teste t, análise multivariada e qui-quadrado, considerando um p < 0,05 como significativo. Os resultados para o conteúdo total de fenóis dos extratos metanólicos das farinhas de resíduos de acerola (FRAC), maracujá (FRMA) e abacaxi (FRAB) foram 94,6 ± 7,4, 41,2 ± 4,2 e 9,1 ± 1,3 mg de equivalentes de ácido gálico/ g de extrato seco, respectivamente. FRAC mostrou o melhor conteúdo de fenóis e capacidade antioxidante frente ao radical DPPH . FRMA mostrou a melhor capacidade antioxidante frente ao ânion radical superóxido. Resposta similar foi observada entre FRAC e FRMA quanto à proteção frente a peroxidação da membrana lipídica. De modo geral, estes dados sugerem que extratos metanólicos de farinhas de FRAC e FRMA podem ser úteis como suplementos antioxidantes ou aditivos alimentares, em especial, o extrato de acerola.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The Silymarin is a flavonolignan complex isolated from milk thistle seeds of Silybum marianum being used in the treatment of injury related to oxidative stress, including liver and neurological diseases, as Parkinson disease. Although silymarin has been reported to possess a variety of pharmacological properties including anti-inflammatory, anticarcinogenic and neuroprotective effects, information regard its antimicrobial and drug modulator potential against microbial resistance is scanty in the literature. In addition, the possible involvement of antioxidant activity in its neuroprotective effect, and on the activity of important enzymes of the central nervous system (i.e., Na+/K+-ATPase and monoamine oxidase (MAO)) have not yet been completely elucidated. Therefore, the objective of this study was to investigate the effect of silymarin on the activity of the enzymes Na+/K+-ATPase and MAO as well as its ability in to modulate the action of antimicrobials in vitro. The results demonstrated that silymarin scavenged the DPPH (2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl) radical and, also reduced significantly the Fe2+ (10 μM) and SNP (sodium nitroprusside, 5 μM) induced lipid peroxidation in rat brain homogenate. Silymarin protected against the oxidation of thiol groups (protein and non-protein) induced by the pro-oxidants, and avoided the reduction in the activity of catalase caused by pro-oxidants at a concentration of 30 μg/mL. The incubation of different concentrations of silymarin increased the activity of Na+/K+-ATPase enzyme and reduced the activity of the enzymes MAO-A and MAO-B. However, the inhibition of MAO-B was more pronounced. The evaluation of the kinetic parameters demonstrated that Silymarin did not alter significantly the Km values for MAO-A and MAO-B, but caused a decrease in Vmax values for both isoforms of the enzyme. With regard to the antimicrobial activity, silymarin and its major active constituent silybin, did not demonstrate antibacterial and antifungal activities not relevant from a clinical point of view (with values of MIC - minimal inhibitory concentration- > 500 μg/mL). However, silybin showed clinically significant antibacterial activity against Escherichia coli with MIC/8 = 64 μg/mL. The combination of sylimarin and silybin demonstrated synergistic activity modulating the efficacy of antibiotics drugs (amikacin, gentamicin, ciprofloxaxin ou imipenem) or antifungal (mebendazole ou nystatin), particularly from the class of aminoglycosides, against multiresistant strains Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa and Staphylococcus aureus. However, silybin antagonized the antibacterial effect of gentamicin and imipenem against P. aeruginosa. Similarly, silymarin and silybin had antagonistic effect with nystatin against Candida albicans, Candida tropicalis and Candida kruzei. In conclusion, the results showed that silymarin alters the activities of Na+/K+-ATPase and monoamine oxidase, indicating that its neuroprotective effect is not only associated to its antioxidant capacity. The potential of silymarin and silybin to modulate the effects of the drugs suggests an alternative to control bacterial infections caused by antibiotics resistance. / A Silimarina é um complexo de flavonolignanas isolado das sementes de Silybum marianum, sendo utilizada no tratamento de distúrbios relacionados ao estresse oxidativo, incluindo hepatopatias e doenças neurológicas, como a Doença de Parkinson. Embora a silimarina seja referida por possuir uma variedade de propriedades farmacológicas, incluindo efeitos anti-inflamatório, anticancerígeno e neuroprotetor, informações sobre o seu potencial antimicrobiano e modulador de fármacos contra a resistência microbiana são escassas na literatura. Além disso, o possível envolvimento da ação antioxidante no seu efeito neuroprotetor, e sobre a atividade de enzimas importantes do Sistema Nervoso Central (como a Na+/K+-ATPase e a monoamina oxidase - MAO), ainda não foi completamente elucidado. Portanto, o objetivo deste estudo foi investigar o efeito da silimarina na atividade das enzimas Na+/K+-ATPase e MAO bem como a sua capacidade de modular a ação de antimicrobianos in vitro. Os resultados demonstraram que a silimarina sequestrou o radical DPPH (2,2-difenil-1-picrilidrazina) e também reduziu significativamente a peroxidação lipídica em homogeneizado de cérebro de ratos induzida por nitroprussiato de sódio (5 M) e Fe+2 (10 M). A silimarina protegeu contra a oxidação dos grupos tióis proteicos (e não proteicos) induzida pelos pró-oxidantes e evitou a diminuição na atividade da catalase causada pelos pró-oxidantes, na concentração de 30 g/mL. A incubação de diferentes concentrações de silimarina aumentou a atividade da enzima Na+/K+-ATPase e reduziu a atividade das enzimas MAO-A e MAO-B. No entanto, a inibição da MAO-B foi mais pronunciada. A avaliação dos parâmetros cinéticos demonstrou que a silimarina não alterou de forma significativa os valores de Km para a MAO-A e MAO-B, mas causou diminuição nos valores de Vmax para as duas isoformas da enzima. No que diz respeito à atividade antimicrobiana, a silimarina e o seu principal componente ativo, a silibinina, não demonstraram atividade antibacteriana e antifúngica clinicamente relevante (com valores de CIM - concentração inibitória mínima superiores a 500 μg/mL). No entanto, a silibinina apresentou atividade antibacteriana clinicamente significativa contra Escherichia coli com CIM/8 de 64 μg/mL. A combinação de silibinina ou silimarina demonstrou efeito sinérgico modulando a eficácia de fármacos antibióticos (amicacina, gentamicina, ciprofloxaxino ou imipenem) ou antifúngicos (mebendazol ou nistatina) particularmente da classe dos aminoglicosídeos, contra as cepas multirresistentes de E. coli, Pseudomonas aeruginosa e Staphylococcus aureus. No entanto, a silibinina antagonizou o efeito antibacteriano da gentamicina e do imipenem contra P. aeruginosa. Da mesma forma, a silimarina e a silibinina tiveram efeito antagônico com a nistatina contra Candida albicans, Candida tropicalis e Candida kruzei. Em conclusão, os resultados mostraram que a silimarina altera as atividades da Na+/K+-ATPase e MAO, indicando que o seu efeito neuroprotetor não está apenas associado à sua capacidade antioxidante. O potencial da silimarina e da silibinina para modular o efeito de fármacos antimicrobianos sugere uma alternativa para o controle das infecções bacterianas provocadas pela resistência aos antibióticos.

Made available in DSpace on 2014-07-29T16:16:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Fernandes DC 2011.pdf: 372122 bytes, checksum: e2a86ba2aff621dd5ddc47d727122a8d (MD5) Previous issue date: 2011-03-28 / The aim of this study was to evaluate the effect of the intake of baru almond, peanut and brazil nut in lipid profile and in lipid peroxidation in rats that were fed with high-fat diet. The effect of baru almond, peanut and brazil nut intakes in lipid profile and in lipid peroxidation were evaluated by bioassay with young adults Wistar rats during two months. The diets were formulated according to American Institute of Nutrition (AIN-93G): 5 fat diets (0.1% cholic acid + 1% cholesterol + 5% lard + 15% of one the fat sources lard and olive oil [controls], baru almond, peanut or brazil nut) and a standard diet (7% soybean oil). Blood samples were collected in order to determine the serum lipid profile and the samples of the animal liver were collected in order to evaluate total malondialdehyde (total MDA), reduced glutathione and vitamin E. Peanut modulated the lipid profile in rats with high-fat diet, decreasing levels of total cholesterol (TC= 84 mg.dL-1) and triglycerides (TG= 46 mg.dL-1), and increased levels of HDL-cholesterol (HDL-c= 44 mg.dL-1), when compared to lard-control (TC= 217 mg.dL-1, TG= 223 mg.dL-1, HDL-c= 24 mg.dL-1) and olive oil-control (TC= 111 mg.dL-1, TG= 39 mg.dL-1, HDL-c= 36 mg.dL-1). The baru almond reduced total cholesterol (TC= 126 mg.dL-1) and triglycerides (61 mg.dL-1), and increased the level of HDL-C (36 mg.dL-1), compared to lard-control. The brazil nut reduced the levels of total cholesterol (119 mg.dL-1) and triglycerides (57 mg.dL-1) in relation to the control lard, but did not increased the level of HDL-c (23 mg.dL-1). The peanut, baru almond and brazil nut reduced lipid peroxidation (total MDA: baru almond= 92 mmol.g protein-1; peanut= 89 mmol.g protein-1; brazil nut= 154 mmol.g protein-1) compared to the lard-control (Total MDA= 346 mmol.g protein-1). Peanut consumption improved GSH (4.3 &#956;mol.g protein-1) and vitamin E (15.2 &#956;mol.g tissue-1) levels, as compared to the baru almond (GSH = 1.8 &#956;mol.g-1 protein; vitamin E = 10.8 &#956;mol.g tissue-1) and the brazil nut (GSH = 1.6 &#956;mol.g-1 protein; vitamin E = 11.6 &#956;mol.g tissue-1). It is recommended the association of these foods in a healthy diet, or as a coadjuvant to reduce the risk of dyslipidemia in populations that consume high-fat diets, replacing, preferably, foods with high content of saturated fat. / O presente estudo teve o objetivo de avaliar o efeito da ingestão de amêndoa de baru, amendoim e castanha-do-pará no perfil sérico e na peroxidação de lipídios em ratos tratados com dieta hiperlipídica. O efeito da ingestão desses alimentos no perfil sérico e na peroxidação de lipídios foi avaliado por meio de ensaio biológico com ratos Wistar, machos, adultos jovens, durante dois meses. As dietas foram formuladas segundo o American Institute of Nutrition (AIN-93G), sendo cinco dietas hiperlipídicas (0,1% de ácido cólico + 1% de colesterol + 5% de banha + 15% de uma das fontes lipídicas banha e azeite [controles], amêndoa de baru, amendoim ou castanha-do-pará) e uma dieta padrão (7% de óleo de soja). Ao final do experimento, foram coletados o sangue, para determinação do perfil lipídico sérico, e o fígado, para avaliar os níveis de malondialdeído total (MDA total), glutationa reduzida (GSH) e vitamina E hepáticas. O amendoim modulou o perfil lipídico sérico de ratos com dieta hiperlipídica, reduzindo os níveis de colesterol total (CT= 84 mg.dL-1) e triglicérides (TG= 46 mg.dL-1), e aumentando os níveis de HDL-colesterol (HDL-c=44 mg.dL-1), em relação ao controle-banha (CT= 217 mg.dL-1; TG= 223 mg.dL-1; HDL-c= 24 mg.dL-1) e ao controle-azeite (CT= 111 mg.dL-1; TG= 39 mg.dL-1; HDL-c= 36 mg.dL-1). A amêndoa de baru reduziu o colesterol total (126 mg.dL-1) e triglicérides (61 mg.dL-1), e aumentou os níveis de HDL-c (36 mg.dL-1), em comparação ao controle-banha. A castanhado- pará reduziu os níveis de colesterol total (119 mg.dL-1) e triglicérides (57 mg.dL-1) em relação ao controle banha, mas não aumentou os níveis de HDL-c (23 mg.dL-1). O amendoim, a amêndoa de baru e a castanha-do-pará reduziram a peroxidação lipídica (MDA total: amendoim= 89 mmol.g proteina-1; amêndoa de baru= 92 mmol.g proteina-1; castanha-dopará= 154 mmol.g proteina-1), em relação ao controle-banha (346 mmol.g proteína-1), sendo este efeito mais acentuado para o amendoim, pois ainda manteve os níveis de GSH (4,3 &#956;mol.g proteína-1) e de vitamina E (15,2 &#956;mol.g tecido-1) hepáticos elevados, em comparação à amêndoa de baru (GSH= 1,8 &#956;mol.g proteína-1; vitamina E= 10,8 &#956;mol.g tecido-1) e à castanha-do-pará (GSH= 1,6 &#956;mol.g proteína-1; vitamina E= 11,6 &#956;mol.g tecido-1). Recomenda-se a associação desses alimentos em uma dieta saudável, ou ainda, como coadjuvantes na redução do risco de dislipidemias em grupos populacionais que consomem dietas hiperlipídicas, como substitutos, preferencialmente, de alimentos ricos em gordura saturada.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Diabetes mellitus (DM) is a disorder of the metabolism of carbohydrates, lipids and proteins characterized by hyperglycemia, which in type 2 diabetes (T2DM) involves the production deficiency and / or insulin action. Diabetic subjects exhibit high levels of oxidative stress due to chronic and persistent hyperglycemia, which impairs the activity of the antioxidant defense system and promotes the generation of free radicals. This level of oxidative stress can cause renal, neurological, ocular and cardiovascular complications, such as systemic arterial hypertension (HAS). The enzyme δ-aminolevulinate dehydratase (δ-ALA-D) is a sulfhydryl enzyme, which participates in the synthesis of pyrrole compounds and has been linked to several diseases, including DM. The aim of this study was to evaluate the oxidative status of patients with DM2 and its relationship with the activity of the enzyme δ-ALA-D, lipid profile, body fat distribution besides the role of hypertension in the parameters analyzed. The results showed a decreased activity of the enzyme δ-ALA-D as well as an increase in its reactivation index in patients (n = 63) compared to controls (n = 63). It was also observed, in the T2DM group, an increased level of thiobarbituric acid reactive species (TBARS) and a smaller amount of antioxidants as vitamin C plasma protein thiol groups (P-SH) in plasma and nonprotein (NP-SH) in erythrocytes, as well as a reduction in activity of the enzyme catalase in erythrocytes. Patients who had DM2 plus hypertension (n = 30) showed a more pronounced decrease in the activity of δ-ALA-D than patients with type 2 diabetes only (n = 23) compared to healthy subjects (n = 30), along with an increased rate of reactivation. Also, patients DM2/HAS showed a greater depletion of NP-SH. Correlations among activity of δ-ALA-D and its reactivation index with oxidative stress markers, such as NP-SH and carbonyl groups, as well as lipid profile of patients were also observed. Further, correlations were found between the level of TBARS and triglycerides, as well as between vitamin C, plasma glucose and HbA1c as well as P-SH and body mass index. Therefore, patients with DM2 have changes in lipid profile and body fat distribution, and a situation of oxidative stress that can lead to changes in key molecules as the enzyme δ-ALA-D. This enzyme was effective in reflecting the level of oxidative stress of patients can be considered an interesting biomarker for assessment of damage in chronic metabolic processes such as DM. Furthermore, hypertension appears to be a synergistic factor to the metabolic condition of patients with type 2 diabetes, contributing to the development of its complications. / O Diabetes mellitus (DM) é uma desordem do metabolismo de carboidratos, lipídeos e proteínas caracterizado pela hiperglicemia, que no tipo 2 da doença (DM2) envolve a deficiência da produção e/ou ação da insulina. Indivíduos diabéticos exibem alto nível de estresse oxidativo devido à hiperglicemia crônica e persistente, que prejudica a atividade do sistema de defesa antioxidante e promove a geração de radicais livres. Esse nível de estresse oxidativo pode acarretar complicações renais, neurológicas, oculares e cardiovasculares, como a hipertensão arterial sistêmica (HAS). A enzima δ-Aminolevulinato desidratase (δ-ALA-D) é uma enzima sulfidrílica, que participa da síntese de compostos pirrólicos e vem sendo relacionada a diversas patologias, inclusive o DM. O objetivo deste estudo foi avaliar o status oxidativo de pacientes portadores de DM2 e sua relação com a atividade da enzima δ-ALA-D, perfil lipídico, distribuição de gordura corporal assim como o papel da HAS nos parâmetros analisados. Os resultados demonstraram uma diminuição da atividade da enzima δ-ALA-D assim como um aumento de seu índice de reativação nos pacientes (n=63) em relação aos controles (n=63). Observou-se também, no grupo DM2, um aumentado índice de espécies reativas ao ácido tiobarbitúrico (TBARS) e uma menor quantidade de antioxidantes como vitamina C plasmática, grupamentos tióis protéicos (PSH) em plasma e não protéicos (NP-SH) em eritrócitos, assim como uma redução na atividade da enzima catalase em eritrócitos. Os pacientes que além de DM2 apresentavam HAS (n=30) demonstraram uma diminuição mais pronunciada na atividade da δ-ALA-D do que os pacientes somente com DM2 (n=23) em relação a indivíduos saudáveis (n=30), juntamente com um aumentado índice de reativação. Também, os pacientes DM2/HAS apresentaram uma maior depleção de NP-SH. Correlações entre atividade da δ-ALA-D e seu índice de reativação com marcadores de estresse oxidativo, como NP-SH e grupamentos carbonílicos, bem como com o perfil lipídico dos pacientes também foram observadas. Ainda foram encontradas correlações entre o nível de TBARS e triglicerídeos, bem como entre vitamina C, glicose plasmática e HbA1c além de P-SH e índice de massa corporal. Portanto, os pacientes com DM2 apresentam alterações no perfil lipídico e na distribuição de gordura corporal, além de uma situação de estresse oxidativo que pode levar a alterações de moléculas importantes como a enzima δ-ALA-D. Tal enzima se mostrou efetiva em refletir o nível de estresse oxidativo dos pacientes podendo ser considerada um interessante biomarcador para avaliação de danos em processos metabólicos crônicos como o DM. Ainda a HAS parece ser um fator sinérgico à condição metabólica do paciente com DM2 podendo contribuir para o desenvolvimento de suas complicações.