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.

A ingestão regular de fibras alimentares pode auxiliar na redução do risco de certas doenças crônicas, como doenças cardiovasculares, síndromes metabólicas, diabetes tipo 2 e alguns tipos de câncer. Dentre as principais fontes de fibras alimentares, destaca-se o grão de trigo, que é rico em fibras solúveis e insolúveis. O grão de trigo pode ser identificado por três macrorregiões distintas, sendo elas o pericarpo, o gérmen e o endosperma. O principal alimento oriundo do trigo é a farinha produzida através da moagem seriada do endosperma dos grãos, sendo o principal subproduto a casca do grão conhecido como farelo de trigo, cujo pericarpo é o principal constituinte. As fibras alimentares estão concentradas no pericarpo, ou seja, no farelo do trigo, e estão associadas através de uma estrutura tridimensional não uniforme e compactada, o que prejudica a solubilidade de polissacarídeos complexos diminuindo suas biodisponibilidades caso ingeridos na alimentação humana. Apesar do farelo de trigo ser um resíduo com razoável valor biológico e com alto teor de fibras, o principal destino do farelo é a alimentação animal. Devido ao fato do farelo de trigo possuir baixo custo, elevado teor de fibras e grande volume disponível no mercado, o objetivo desse trabalho é estudar três métodos físico-químicos que modifiquem a estrutura do farelo de trigo e permitam que uma maior quantidade de polissacarídeos se tornem mais solúveis em água. Uma vez diluídas, essas frações de polissacarídeos consideradas como fibras alimentares solúveis (FAS) poderão ser extraídas, isoladas e aplicadas como ingredientes na produção de alimentos funcionais, como margarinas e sucos. Assim, o projeto permitirá que a indústria de alimentos desenvolva uma fonte de fibras solúveis a partir de uma matéria prima de baixo custo e alta produção. As modificações químicas foram feitas em meio alcalino (solução de NaOH nas concentrações 0,025, 0,05 e 0,1M), meio ácido (solução de H2SO4 nas concentrações 0,25, 0,5e 1,0M) e com agentes oxidantes (solução de hipoclorito de sódio a 10%).Com relação ao rendimento da extração das frações solúveis, as extrações em meio ácido foram as melhores. Todos os polissacarídeos não amido extraídos do farelo de trigo apresentaram baixo peso molecular e composição de açúcares diferentes. Os polissacarídeos oriundos das extrações em meio ácido demonstraram mais glicose e um menor percentual de arabinose e xilose ao serem comparadas com a água, enquanto os oriundos das extrações alcalinas apresentaram um teor menor de glicose e maior de arabinose e xilose (em comparação com as frações da água). A partir da análise de açúcares (foi avaliado maiores quantidades dos monossacarídeos arabinose, xilose e glicose) e do rendimento das extrações, foram escolhidas 5 amostras, sendo elas a fração solúvel extraída em água, H2SO4 0,25 e 0,5M e NaOH0,25 e 0,1M para as análises do teor de β-glicanos, compostos fenólicos, propriedades funcionais (propriedades espumantes, absorção de água, solubilidade e umidade) e efeito prebiótico. Como resultado, todas os polissacarídeos não amido apresentaram elevada solubilidade e não possuíram propriedades espumantes e de absorção de água (WAC) relevantes. O teor de compostos fenólicos foi reduzido em todas as frações solúveis, quando comparado com o teor de compostos fenólicos do farelo de trigo e o pequeno percentual remanescente de compostos fenólicos possui baixo poder redutor. Foi encontrado β-glicano em todas as frações dos polissacarídeos não amido extraídas, sendo 0,82% nas frações extraídas em água, 0,97 e 2,79% nas frações extraídas com H2SO4 e 5,42 e 4,62% nas frações extraídas com NaOH 0,025 e 0,1M. Embora tenha sido encontrado β-glicano em todas as amostras extraídas, somente as extrações em água e com NaOH 0,1 M apresentaram possível efeito prebiótico in vitro. / Regular intake of dietary fiber can help to reduce the risk of certain chronic diseases, such as cardiovascular disease, metabolic syndromes, type 2 diabetes and some types of cancer. Among the main sources of dietary fiber is the wheat grain, which is rich in soluble and insoluble fibers. The wheat grain can be identified by three distinct macroregions, they are the pericarp, the germ and the endosperm. The main food made by wheat is its flour produced by serial grinding of the grain endosperm, and the main by-product is the husk of the grain known as wheat bran, whose pericarp is the main constituent. Food fibers are concentrated in the pericarp and are associated through a non-uniform and compacted three-dimensional structure, which impairs the solubility of complex polysaccharides, decreasing their bioavailability when ingested in human food. Although wheat bran is a residue with reasonable biological value and high fiber content, the main destination of the bran is animal feed. Due to the fact that wheat bran has a low cost, high fiber content and a great volume available in the market, the objective of this work was to study three physic-chemical methods that modify the structure of wheat bran and allow a greater amount of polysaccharides to become more soluble in water. Once diluted, these fractions of polysaccharides considered as soluble dietary fiber (FAS) can be extracted, isolated and applied as ingredients in the production of functional foods such as margarines and juices. Thus, the project will enable the food industry to develop a source of soluble fiber from a low-cost, high-yield raw material. The chemical modifications were made in alkaline medium (NaOH solution at concentrations of 0.025, 0.05 and 0.1M), acid medium (H2SO4 solution at concentrations of 0.25, 0.5 and 1.0M) and with oxidizing agents (10% sodium hypochlorite solution). In relation to the extraction yield of the soluble fractions, acid extraction was the best. All non-starch polysaccharides extracted from wheat bran had low molecular weight and different sugar composition. The polysaccharides from acid extraction showed more glucose and a lower percentage of arabinose and xylose when compared to water, while those from the alkaline extractions had a lower glucose content and higher arabinose and xylose (compared to the fractions from water). From the analysis of sugars (higher amounts of monosaccharides arabinose, xylose and glucose) and extraction yields, 5 samples were chosen, being the soluble fraction extracted in water, 0.25 and 0.5M H2SO4 and NaOH 0.25 and 0.1M for analyzes of β-glycan content, phenolic compounds, functional properties (foaming properties, water absorption, solubility and moisture) and prebiotic effect. As a result, all non-starch polysaccharides exhibited high solubility and did not possess relevant foaming and water absorption properties (WAC). The content of phenolic compounds was reduced in all soluble fractions when compared to the phenolic compounds content of wheat bran and the small remaining percentage of phenolic compounds had low reducing power. β-glucan was found in all fractions of the extracted non-starch polysaccharides, 0.82% in fractions extracted in water, 0.97 and 2.79% in fractions extracted with H2SO4 and 5.42 and 4.62% in fractions extracted with 0.025 and 0.1M NaOH. Although β-glycan was found in all the extracted samples, only extractions in water and with 0.1M NaOH showed possible prebiotic effect in vitro.

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.

A biotecnologia está revolucionando a atividade humana nas mais diversas áreas. No setor florestal, as novas tecnologias como transgenia, genômica, proteômica e bioinformática, estão sendo rapidamente incorporadas. A associação dessas tecnologias aos programas de melhoramento convencional de árvores pode acelerar o processo de obtenção de árvores com características específicas da madeira para a indústria de papel e celulose. UDP-glicose pirofosforilase (UGPase, EC 2.7.7.9) é uma enzima chave na produção de UDP-glicose, intermediário na interconversão de carboidratos envolvidos em várias funções metabólicas, como síntese de sacarose e de celulose. No presente trabalho, foi clonado o cDNA que codifica a UGPase. Este cDNA foi sintetizado por meio de RT-PCR utilizando-se mRNA extraído de tubérculo de batata (Solanum tuberosum L.). Os primers específicos para a ORF do gene da UGPase foram definidos com base em seqüências conservadas entre genes ortólogos, já disponíveis em bancos de dados. O cDNA foi clonado no vetor pENTR-D TOPO e inserido, por meio de transformação química, em células competentes de Escherichia coli. O DNA plasmidial foi purificado e após seu sequenciamento, a presença de um inserto de 1402 pb foi confirmada. O alinhamento da seqüência deduzida de aminoácidos com outras UGPases revelou alta homologia a UGPases de batata e de outras espécies vegetais. Na seqüência do cDNA clonado foram identificados sítios de N-glicosilação, resíduos lisina e motivos conservados que possivelmente estão relacionados tanto com a capacidade de ligação ao substrato, como com a atividade catalítica da enzima. Também foi realizada uma análise de Southern blot para confirmar a presença deste gene no DNA genômico de batata e de eucalipto (Eucalyptus grandis). Posteriormente, o cDNA clonado será utilizado na avaliação do impacto de sua superexpressão na biossíntese de celulose e hemiceluloses e no desenvolvimento de plantas de fumo (Nicotiana tabacum) e de eucalipto. / Biotechnology is revolutionazing human activity in several fields. In forestry, new technologies like transgenies, genomics, proteomics and bioinformatics have been quickly consolidated. Assossiating these technologies with conventional forestry breeding will accelerate the process of obtaining new trees with specific wood properties for the paper and pulp industry. UDP-glucose pyrophosphorylase (UGPase, EC 2.7.7.9) is a key enzyme producing UDP-glucose, an important intermediate in carbohydrate interconversion involved in various metabolic processes like sucrose and cellulose synthesis. In this work, it was cloned the cDNA that encodes UGPase. This cDNA was synthetized through RT-PCR using RNA extracted from potato (Solanum tuberosum L.) tuber. The UGPase primers were designed based on the conserved sequences of hortologous genes, already available in public data banks. The cDNA was cloned into pENTR-D TOPO vector and introduced into Escherichia coli competent cells, by chemically transforming. The plasmid DNA was purified and the insert PCR amplified. The presence of 1402 bp insert was confirmed after sequencing. The alignment of the derived amino acids sequence with other UGPases revealed high homology to UGPases from potato and other plant species. Along the cDNA sequence N-glicolisation sites, Lysyl residues and conserved domain were identified, which probably are involved in substrate binding capacity, as well as catalytic ativity of the enzyme. Southern blot analysis was carried to confirm the presence of this gene in potato and eucalypt (Eucalyptus grandis) genomic DNA. The cloned cDNA will be used to evaluate the impact of overexpression on celullose and hemicelluloses biosynthesis and in the tobacco (Nicotiana tabacum) and eucalypt plant development.

A indústria cosmética tem se dedicado a desenvolver produtos com apelo antienvelhecimento no intuito de prevenir, retardar e amenizar rugas, englobando assim diversos benefícios para pele em um único produto. Dessa forma, é de fundamental importância avaliar a influência da associação de diferentes ativos cosméticos em uma mesma formulação no que se refere à eficácia da mesma. Nesse contexto, o presente estudo teve como objetivo desenvolver formulações cosméticas contendo oligossacarídeos da alfafa, polissacarídeos da mandioca e filtros solares, bem como a analisar a influência desses componentes no sensorial, textura e eficácia clínica de tais formulações após uma única aplicação (efeitos imediatos) e com o uso prolongado (efeitos em longo prazo). Para tal, formulações cosméticas, contendo ou não filtros solares e ativos objeto de estudo, isolados ou em associação, foram desenvolvidas e submetidas a estudo de estabilidade. As formulações estáveis foram analisadas quanto à textura, espalhabilidade e sensorial. Foram avaliados os efeitos imediatos das formulações com relação a hidratação, função barreira e microrrelevo da pele. Ademais, foi realizada a eficácia clínica das formulações após 45 dias de aplicação na hidratação, função barreira, controle da oleosidade, propriedades mecânicas e microrrelevo da pele. Além disso, foi avaliada a quantidade e largura de poros, padrão de coloração de manchas na pele, ecogeneicidade e espessura da derme. De acordo com os resultados as formulações desenvolvidas foram estáveis e a formulação que contendo filtros e ativos obteve melhores resultados em relação a textura, espalhabilidade e sensorial. No estudo de eficácia clínica, a formulação multifuncional contendo filtros solares e os ativos mostrou efeitos mais pronunciados na melhora da hidratação, microrrelevo e viscoelasticidade da pele. Com relação à influência dos componentes da formulação, a presença de filtros solares na formulação interferiu negativamente nos efeitos imediatos na hidratação e função barreira da pele e positivamente nos parâmetros relacionados ao microrrelevo cutâneo. Os oligossacarídeos de alfafa e polissacarídeos da mandioca mostraram influência positiva e sinergismo na melhora das propriedades mecânicas da pele. Em síntese, a formulação contendo a associação de ativos e filtros solares mostrou eficácia na melhora imediata e em longo prazo das condições gerais da pele envelhecida, além de possuir características sensoriais que atenderam às expectativas das voluntárias, mostrando a importância. Por fim, este estudo mostrou a importância do conhecimento dos componentes das formulações cosméticas e da combinação de substâncias ativas e filtros solares para a elaboração de protocolos de Pesquisa & Desenvolvimento para a obtenção de cosméticos multifuncionais eficazes / The cosmetic industry has been dedicated to develop products with anti-aging appeal in order to prevent, delay and soften wrinkles, combining many benefits for the skin in a single product. Thus, it is crucial to evaluate the influence of the association of different cosmetic actives in the same formulation as regards the effectiveness thereof. In this context, the present study aimed to develop cosmetic formulations containing oligosaccharides alfalfa, polysaccharides cassava and sunscreens, as well as to analyze the influence of these components in the sensory, texture and clinical efficacy of such formulations after a single application (immediate effect) and prolonged use (long-term effects). The cosmetic formulations, with or without sunscreens and active ingredients studied, alone or in combination, were developed and undergone to stability studies. The stable formulations were analyzed regarding texture, spreadability and sensory. The immediate effects of the formulations were evaluated in relation to moisture, barrier function and skin microrelief. Furthermore, the clinical efficacy of the formulations were performed after 45 days of application and were observed the hydration, barrier function, control of sebum, mechanical properties and the skin microrelief. In addition, the number and width of pores staining pattern of spots, echogenicity and thickness of the dermis was evaluated. According to the results the developed formulations were stable and the formulation containing filters and actives showed better results in relation to texture, spreadability and sensory. In the study of clinical efficacy, multifunctional formulation containing sunscreens and actives showed more pronounced effects in improving hydration, micro relief and skin viscoelasticity. Regarding the influence of the formulation components, the presence of sunscreens in the formulation had a negative influence on the immediate effects on the skin hydration and barrier function and positive influence in the parameters related to the skin microrelief. The oligosaccharides and polysaccharides alfalfa cassava showed positive influence and synergism in improving the mechanical properties of the skin. In summary, the correlation of the techniques used were essential to the establishment of a stable multi-functional formulation, with sensory characteristics that met to the expectations of the volunteers and with proven clinical efficacy improving immediate and long-term effects of the general conditions of aging skin. Finally, this study showed the importance of knowledge of cosmetic formulations components for directing the Research & Development of effective multifunctional cosmetics.

O feijão é considerado uma fonte importantes de nutrientes, para toda a população mundial, principalmente para os países em desenvolvimento. Porém, os feijões também possuem fatores antinutricionais e facilidade para adquirir defeitos texturais quando submetidos a condições inadequadas de armazenamento. Temperatura e umidade de armazenamento elevadas, desencadeiam o aparecimento do defeito textural conhecido como hard-to-cook, que provoca o endurecimento das sementes e inúmeras perdas econômicas e nutricionais. Para estudar este fenômeno, isolou-se a parede celular solúvel (PCS-Co) e insolúvel (PCl-Co) do cotilédone de feijões armazenados a 4°C, temperatura ambiente (TA) e 37°Cn5% umidade relativa (U.R.) e analisou-se a sua composição em açúcares. A PCl-Co foi fracionada com solução quelante de cálcio e com gradiente de hidróxido e analisadas quanto ao conteúdo de açúcares. A PCl-Co compõem 12,3% do cotilédone dos feijões controle e é formada principalmente de polissacarídeos solubilizados com NaOH 4N (29,4%), composto por arabinose (55,0%), xilose (10,3%) e ácidos urônicos (18,9%) e de polissacarídeos solubilizados com NaOH 0,5N (16,8%) e 1,0 N (17,2%), composto na sua maioria por glicose (92,1% e 90,7%). A PCS-CO compõem 9,0% do cotilédone em feijões controle e é constituída por arabinose (38,6%), ácidos urônicos (23,4%), galactose (12,7%) e xilose (11,2%). Esta composição apresentou alterações com o envelhecimento em feijões armazenados a TA e 37°C. A PCI-Co de feijões armazenados a TA e 37°C apresentaram aumento no conteúdo de arabinose (44,8% e 31,7%), ácidos urônicos (54,3% e 42,9%) e xilose (38,6% e 27,2%), provenientes de pectinas, e diminuição de glicose (64,0% e 48,6%), proveniente de hemicelulose. A PCS apresentaram redução, principalmente no conteúdo de arabinose (40,2% e 15,9%). Além disso, os feijões armazenados a TA e 37°C apresentaram aumento no tempo de cocção (2,3 e 8 vezes superior ao controle) e redução na germinação (17% e 100%). Isto pode significar que, com o envelhecimento, ocorreria insolubilização das pectinas, devido a formação de ligações cruzadas, contribuindo com o endurecimento dos feijões. Os feijões armazenados a 4°C apresentaram alterações na germinação e no perfil de fracionamento, mas não apresentaram alterações consideráveis na composição de açúcares da PCI-Co e PCS-Co. / Common beans is one of the most important source of nutrients for the world population, mainly in developing countries. Nevertheless, they have severaI undesirable characteristics, such as antinutrients components and facility to acquire textural defects when stored under inadequate conditions. High temperature and humidity of storage cause the development of hard-to-cook phenomenon, characterized by extended cooking time for cotyledon softening and responsible for economic and nutritional losses. In order to study this phenomenon, soluble cell wall material (SCWM) and insoluble cell wall material (ICWM) were isolated from cotyledons of beans stored at 4°C, room temperature (RT) and 37°C/75% relative humidity (RH) and analysed about their sugar composition. ICWM was fractionated with aqueous solutions of chelating agents and hidroxide solutions gradient. Each fractions were analysed about their sugar composition. Control beans cotyledon contained 12.3% of ICWM, composed mainly for polysaccharides solubilized by NaOH 4.0N (29.4%), composed in its majority of arabinose (55.0%), xylose (10.3%), uronic acid (18.9%) and polysaccharides solubilized by NaOH 0.5N (16.8%) and NaOH 1.0N (17.2%), composed in most part of glucose (92.1% and 90.7% respectively). About 9.0% of cell wall of control beans is composed by SCWM, that contain arabinose (38.6%), uronic acids (23.4%), galactose (12.7%) and xylose (11.2%). The cell wall composition showed alterations with aging in beans stored at RT and 37°C. Cotyledon ICWM of beans stored at RT and 37°C showed a increase in arabinose (44.8% and 31.7%), uronic acid (54.3% and 42.9%) and xylose contents (38.6% and 27.2%), originating of pectins and decrease of glucose contents (64.0% and 48.6%), probably originating by hemicellulose. SCWM showed reduction mainly in arabinose contents (40.2% and 15.9%). Besides, beans stored at RT and 37°C, showed increase in cooking time (2.3 and 8 times higher than control) and decrease in germinability (17% and 100%). It could be a indication of cross-linking formation and pectins insolubilization during aging, contributing with bean hardening. Beans stored at 4°C showed alterations in germinability and fractionation profile, but didn\'t show considerably alterations in cotyledon ICWM and SCWM sugar composition.

Realizamos estudos, por espectroscopia de fluorescência de estado estacionário e resolvida no tempo, de dinâmica conformacional de três famílias de peptídeos: o terminal carboxílico do peptídeo neuroendócrino (7B2CT); o peptídeo estimulador do melanócito (alfa-MSH); e os peptídeos derivados da seqüência consensual de peptídeos que se ligam a heparina (peptídeo Cardin). Utilizamos os métodos de fluorescência baseados na supressão da emissão do fluoróforo presente no peptídeo, tanto por interação colisional com um supressor como por transferência de energia para um grupo aceitador presente no peptídeo. No segundo caso, dentro da hipótese de que diferentes conformações do peptídeo estão presentes durante o decaimento da fluorescência, supusemos que o decaimento da intensidade era modulado por uma função de distribuição de distâncias doador-aceitador, f(r). Foi desenvolvido um procedimento computacional usando o programa CONTIN, para recuperar, a partir dos dados de fluorescência resolvida no tempo, a distribuição de distância entre o doador e o aceitador presentes nos peptídeos. A metodologia se mostrou útil para obter informações quantitativas sobre a dinâmica conformacional dos peptídeos, sua dependência com o solvente e sua interação com outras moléculas presentes no meio. O peptídeo 7B2CT e seus análogos A12 e A18 foram estudados pela fluorescência da tirosina, presente na posição cinco na seqüência de aminoácidos. Não houve diferenças significativas no decaimento da intensidade, no decaimento da anisotropia e na supressão por iodeto entre os três peptídeos, que pudessem ser correlacionados com as diferenças observadas na inibição da pro-hormone convertase 2 (PC2). O peptídeo alfa-MSH e seu análogo mais potente [Nle(4),0-Phe(7)] alfa-MSH (NDP-alfa-MSH), que contém o resíduo fluorescente triptofano, foram modificados no seu terminal amino com o grupo ácido amino benzóico (Abz), e foram estudados por métodos de fluorescência. Observamos transferência de energia entre o resíduo triptofano, atuando como doador, e o aceitador o-Abz. Verificamos a uma ampla distribuição de distâncias Trp-o-Abz para o alfa-MSH em água, enquanto três populações de distâncias foram observadas para o análogo modificado NDP-alfa-MSH em água, indicando estados com conformações distintas para o petídeo sintético, comparado com o hormônio nativo. Medidas em trifluoroetanol resultaram em duas populações de distâncias, tanto para o hormônio nativo como para o hormônio análogo, refletindo a diminuição, induzida pelo solvente, das conformações disponíveis para os peptídeos. Os peptídeos Cardin foram estudados na presença de heprarina, de micelas de SDS e na mistura TFE/água. O grupo fluorescente Abz foi incorporado no terminal amino e o grupo aceitador etilenodiamina-N-[2,4- dinitrofenil] (Eddnp) foi incorporado ao terminal carboxílico dos peptídeos. A distribuição de distâncias entre as extremidades, recuperadas dos dados de fluorescência resolvida no tempo, indicaram a presença de conformações estendidas em solução aquosa e a ocorrência de conformações compactas na interação com heparina e SDS ou em soluções com TFE. As distâncias entre as extremidades recuperadas foram maiores que aquelas esperadas para osI peptídeos na conformação hélice alfa, sugerindo a ocorrência de estruturas dobradas além da hélice alfa. A metodologia da transferência de energia se mostrou útil para os estudos de dinâmica de peptídeos em solução. / Steady state and time-resolved fluorescence spectroscopy were used to study the conformational dynamics of three families of peptides: the carboxyl terminal of the neuroendocrine peptide (782Cl), the alpha melanocytestimulating hormone (alpha-MSH) and heparin-binding consensus sequence peptides (Cardin motif peptides). The fluorescence methods were based on quenching of the emission of a fluorophore present in the peptide, either by collisional interaction with a quencher, as by energy transfer to an acceptor group. In the second case, within the hypothesis that different peptide conformations are in equilibrium during the fluorescence decay, we supposed that the intensity decay was modulated by an acceptor-donor distance distribution function, f(r). A computational procedure was developed using the CONTIN program, to recover, from the time-resolved fluorescence data, the distance distribution between donor and acceptor groups attached to the peptides. The methodology proved to be useful to provide quantitative information about conformational dynamics of peptides, its dependency on the solvent and its interaction with other molecules present in the medium. The peptide 782CT and its analogs A12 and A18 were studied by examination of fluorescence from the tyrosine residue present in the position five of the amino acid sequence. There were no appreciable differences in the intensity decay, anisotropy decay and iodide quenching between the three peptides, that could be correlated to observed differences in the inhibition of the pro-hormane convertase 2 (PC2). The peptide hormone alpha-MSH and its more potent analog [Nle(4),0- Phe(7)]alpha-MSH (NDP-alpha-MSH), containing the fluorescent residue tryptophan, were labeled at the amino terminal with the amino benzoic acid (Abz) group, and were also examined by fluorescence methods. We observed energy transfer between the tryptophan residue acting as donor and Abz as acceptor, and verified a broad Trp-o-Abz distance distribution for alpha-MSH in aqueous medium, while three different distance populations could be identified for the labeled analog NDP-alpha-MSH in water, indicating distinct conformational states for the synthetic peptide, compared with the native hormone. Measurements in trifluoroethanol resulted in the recovery of two Abzlrp distance populations, both for the native and the analog hormones, reflecting the decrease, induced by the solvent, of the conformational states available to the peptides. The Cardin motif peptides were examined in the presence of heparin, SDS micelles and in TFE/water mixtures. The fluorescent group Abz was attached to the amino terminal and the acceptor group N-(2,4 dinitrophenyl)ethylenediamine (Eddnp) was bound to the carboxyl terminal of the peptides. The end-to-end distance distribution recovered from time-resolved fluorescence data indicated extend conformation in aqueous medium and the occurrence of compact conformations under interaction with heparin and SDS or in the medium containing TFE. The end-to-end distances recovered were lower than those expected for the peptides in alpha helix conformation, suggesting the occurrence of turned structures beyond the alpha helix. The energy transfer methodology shows to be useful to study conformational dynamics of peptides in solution.

O polissacarídeo capsular (PS) é o principal fator de virulência do S. pneumoniae e é a base para sua classificação em sorotipos. O objetivo deste trabalho foi estudar o metabolismo de S. pneumoniae sorotipo 14 em cultivo contínuo e, para tanto, foi desenvolvido um ELISA de captura para quantificação do PS produzido (PS14) e a melhor cepa produtora foi escolhida. Em cultivos descontínuos em biorreator foram observados rendimentos semelhantes para crescimento e PS14 entre meio complexo e meio quimicamente definido. No entanto, diferenças no requerimento de vitaminas foram verificadas entre cultivos em frasco e biorreator, relacionadas à disponibilidade de O2. Em cultivos contínuos observou-se que: a produção de PS14 foi associada ao crescimento celular, a glicose foi o substrato com maior impacto sobre a produção de PS14 e os fatores de conversão sobre glicose e biomassa foram maiores sob limitação de glicose/colina/glutamina; o que permite concluir que estratégias de produção de PS14 devem focar na alta densidade celular e na condição de limitação de nutrientes. / The capsular polysaccharide (PS) is the most important virulence factor of S. pneumoniae and is also the basis for its classification in serotypes. This study aimed to evaluate the metabolism of S. pneumoniae serotype 14 in continuous cultivation. In order to do this, a Sandwich ELISA was developed to quantify the PS (PS14) produced and the best producer strain was selected. Similar growth and PS14 yields were observed in batch cultures conducted with complex and chemically defined media. Differences in vitamin requirements were verified in flask and batch cultivation, associated to O2 availability. In continuous cultivation, the PS14 production was associated to cell growth, the glucose was the substrate with more impact on PS14 production and in limitation of glucose/choline/glutamine the yield factors per glucose consumed and per biomass produced increased. These results showed that to improve PS14 production is necessary to adopt strategies that focuses in high cell density in addition to conditions of substrate limitation.

A associação de tecnologias como transgenia, genômica e proteômica aos programas de melhoramento convencional de árvores, pode acelerar o processo de obtenção de exemplares com características específicas da madeira para a indústria de papel e celulose. A parede celular vegetal é extremamente importante para este setor industrial, pois fornece polissacarídeos como celulose e hemiceluloses. A UDP-glucose pirofosforilase (UGPase, EC 2.7.7.9) é uma enzima chave na produção de UDP-glucose, precursor relevante na interconversão de nucleotídeoaçúcares que constituem os monômeros desses polissacarídeos. O objetivo deste trabalho foi clonar os cDNAs que codificam a UGPase, extraídos do tubérculo de batata (Solanum tuberosum L.) e da raiz de eucalipto (Eucalyptus grandis), e inseri-los por meio de transformação genética via Agrobacterium tumefaciens, respectivamente, no genoma de plantas de fumo (Nicotiana tabacum) e de eucalipto, para alterar o fluxo de carbono de modo a aumentar o conteúdo de pentosanas (xilose e arabinose). O maior teor de pentosanas é benéfico economicamente para a indústria de papel e celulose, pois diminui a energia consumida no refino da polpa além de benificiar a qualidade do papel que se torna mais resitente ao rasgo. O impacto da superexpressão do gene ugp nas plantas de tabaco e de eucalipto obtidas da transformação genética, foi avaliado por meio de análises bioquímicas e morfológicas. A análise de Southern blot indicou uma a quatro cópias do transgene no DNA genômico de dez linhagens T2 de tabaco, e uma cópia em uma linhagem T0 de eucalipto. A análise de qPCR mostrou que todas as linhagens T2 de tabaco apresentaram expressão do gene ugp exógeno, sendo que em quatro o nível de expressão foi maior que nas demais. As linhagens com menor expressão do gene ugp exógeno, com exceção de uma delas, também expressaram menos o gene ugp endógeno, sugerindo que nessas linhagens algum mecanismo de regulação atuou alterando a expressão desse gene, tanto endógeno, quanto exógeno. As linhagens transgênicas de tabaco foram morfologicamente semelhantes às plantas controle quando comparadas quanto à altura da planta, comprimento de internós, área foliar total, diâmetro do caule e massa seca da raiz. As alterações nos tabacos transgênicos, em relação aos controles, verificadas através das análises químicas, foram estatisticamente mais significativas na medula caulinar, onde houve aumento no conteúdo dos monossacarídeos e dos ácidos urônicos. As poucas diferenças encontradas no tecido xilemático sugerem que a planta, de alguma forma, tende a alterar menos a composição da parede celular secundária, do que da parede primária. Também sugerem que o metabolismo dos carboidratos pode afetar o conteúdo de lignina, embora seja sintetizada por outra rota metabólica. A parede celular primária, analizada utilizando a medula das plantas de tabaco e folhas de eucalipto, mostrou um aumento no conteúdo de pentosanas, o que não foi observado na análise de plântulas de tabaco. / Assossiating technologies like transgenesis, genomics and proteomics with conventional forestry breeding can accelerate the process of obtaining new trees with specific wood properties for the paper and pulp industry. Plant cell wall is extremely important for this industry, providing polysaccharides like cellulose and hemicelluloses. UDP-glucose pyrophosphorylase (UGPase, EC 2.7.7.9) is a key enzyme producing UDP-glucose, an important forerunner for nucleotide sugars that constitute the monomers of these polysaccharides. The goal in this work was to clone the cDNAs that encode UGPase, extracted from potato (Solanum tuberosum L.) tuber, and eucalypt (Eucalyptus grandis) root, and transfer through genetic transformation via Agrobacterium tumefaciens, respectively, in tobacco (Nicotiana tabacum) plants and eucalypts, in order to change the carbon flux, increasing the pentosans (arabinose and xylose) content. Higher pentosans content is economicaly important for the paper and pulp industry, as decreases energy consumption at pulp refining and also can benefit paper quality that becomes more resistant to rip. The impact of the ugp gene overexpression over tobacco and eucalypt plants obtained through genetic transformation were morphological and biochemicaly evaluated. Southern blot analysis showed one to four copies of the transgene in the genomic DNA of ten tobacco T2 lines, and one copy in one eucalypt T0 line. The qPCR analysis showed that all tobacco T2 lines expressed exogenous ugp gene, being the expression level in four of them biger than the others. Lines that expressed less exogenous ugp gene, with exception of one of them, equally had less endogenous ugp gene expression level, suggesting that in these lines, some kind of regulation acted changing the gene expression. The transgenic tobacco lines were morphologicaly similar to the control plants when compared for total height, internode lenght, total leaf area, stem diameter and root dry mass. Alterations in transgenics tobacco plants, in relation to controls, checked by chemical analysis, were statisticaly more significants in the pith, where the monosaccharides and uronic acids contents increased. The few diferences founded in the xilematic tissue sugest that the plant, somehow, tends to change less the secondary cell wall composition than the primary wall. They also suggest that the carbohydrate metabolism can affect lignin content, thought it\'s sintetizaded in another metabolic pathway. The primary cell wall, evaluated using tobbaco plants pith and eucalypt leaves, showed an increase in pentosanas content, that wasn\'t observed analising tobacco seedlings.

O presente trabalho avaliou crescimento, atividade da nitrato redutase (NR), composição química e captação de nitrato e fosfato em Gracilariopsis tenuifrons cultivada em laboratório em meio com adição de 0, 50, 150, 250, 500 ou 750 μM de nitrato. Em algas cultivadas na proporção de 1 g de massa fresca por 1 L de meio de cultivo, a taxa de crescimento aumentou de acordo com a disponibilidade de nitrato, atingindo um patamar na concentração de 150 μM. Isto indicaria limitação de outro nutriente ou luz ao crescimento da espécie. O conteúdo tecidual de nitrogênio aumentou conforme o incremento de nitrato, devido ao acúmulo de pigmentos fotossintetizantes (ficobiliproteínas e clorofila a) e proteínas solúveis. O conteúdo tecidual de carbono e a razão C:N diminuíram com a maior disponibilidade de nitrato no meio de cultivo, provavelmente em resposta à assimilação deste nutriente, que estimularia o fluxo de carbono através das rotas glicolíticas e respiratórias, evitando seu acúmulo como amido das florídeas ou floridosídeo. A atividade da NR foi maior nas algas mantidas em meio com 50 μM de nitrato. Nos tratamentos sem nitrato ou com acréscimo de 250, 500 ou 750 μM de nitrato, os valores de atividade da NR foram baixos e semelhantes entre si. Estes resultados não foram condizentes com os dados de crescimento e nitrogênio tecidual, os quais refletiriam o metabolismo de nitrogênio. Foi sugerida a hipótese de que o acúmulo de compostos nitrogenados pelas algas submetidas aos tratamentos com maior disponibilidade de nitrato poderia desencadear um mecanismo de feedback negativo sobre a atividade da NR, inativando-a temporariamente e fazendo com que as algas apresentassem uma baixa atividade enzimática. Submetendo-se as algas cultivadas em meio com adição de 250 μM de nitrato a uma elevada irradiância, foi observado aumento da atividade da NR após 10 min, corroborando a hipótese sugerida. A taxa de captação de nitrato aumentou de acordo com a disponibilidade deste nutriente no meio, sendo que a taxa de captação de fosfato não estava correlacionada à de nitrato. Quando as algas foram cultivadas na proporção de 10 g de massa fresca por 1 L de meio de cultivo, o conteúdo de nitrogênio foi maior naquelas mantidas em meio com adição de 50 μM de nitrato. Foi observada correlação negativa entre conteúdo tecidual de nitrogênio e razão amido:(3,6-anidro- α-L-galactopiranose + α-L-galactopiranose-6-sulfato). Uma vez que não houve diferença significativa entre os tratamentos com relação ao rendimento de polissacarídeos, aqueles com adição de 50 ou 150 μM de nitrato seriam mais interessantes para a produção de ágar em Gp. tenuifrons, nas condições de experimentação empregadas neste trabalho / This study evaluated growth, nitrate reductase (NR) activity, chemical composition and nitrate and phosphate uptake in Gracilariopsis tenuifrons grown in vitro in medium with addition of 0, 50, 150, 250, 500 or 750 μM of nitrate. In algae maintained at 1 g of fresh weight per litre of culture medium, growth rate increased according to the availability of nitrate, reaching a plateau at the concentration of 150 μM. This indicates limitation of other nutrient or light to the growth of the species. Tissue nitrogen content increased with the increment of nitrate, due to accumulation of photosynthetic pigments (phycobiliproteins and chlorophyll a) and soluble proteins. Tissue carbon content and C:N ratio reduced with higher availability of nitrate in the culture medium, probably in response to the assimilation of this nutrient, which stimulates the carbon flux through the glycolytic and respiratory pathways, avoiding its accumulation as floridean starch or floridoside. NR activity was higher in algae kept in medium with 50 μM of nitrate. In treatments without nitrate or with 250, 500 or 750 μM of nitrate, NR activities were low and similar to each other. These results were not consistent with the observed growth rate and nitrogen content, which reflect the nitrogen metabolism. It was suggested that the accumulation of nitrogenous compounds by the algae grown under a higher availability of nitrate could trigger a negative feedback on NR activity, inactivating it temporally, resulting in a low enzymatic activity. When algae grown in medium with 250 μM of nitrate were submitted to a higher irradiance, NR activity increased after 10 min, supporting the suggested hypothesis. Nitrate uptake rate increased according to the availability of this nutrient in the medium, and phosphate uptake rate was not correlated with it. When algae were grown at of 10 g of fresh weight per litre of culture medium, nitrogen content was higher in the algae kept in the medium with 50 μM of nitrate. A negative correlation between nitrogen content and starch:(3,6-anhydro- α-L-galactopyranose + α-L-galactopyranose-6-sulfate) ratio was observed. As there was no significant difference between the treatments in relation to polysaccharides yield, the ones with 50 or 150 μM of nitrate would be more interesting to the production of agar in Gp. tenuifrons, in the experimental conditions employed in this study.