Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Ciência da Saúde, 2014. / Submitted by Ana Cristina Barbosa da Silva (annabds@hotmail.com) on 2015-02-06T14:56:50Z No. of bitstreams: 1 2014_JanainaBarbosadaSilva.pdf: 1464534 bytes, checksum: 57c42c8030af56806840f7e957d2f3c4 (MD5) / Approved for entry into archive by Ruthléa Nascimento(ruthleanascimento@bce.unb.br) on 2015-02-11T17:12:08Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2014_JanainaBarbosadaSilva.pdf: 1464534 bytes, checksum: 57c42c8030af56806840f7e957d2f3c4 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-02-11T17:12:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2014_JanainaBarbosadaSilva.pdf: 1464534 bytes, checksum: 57c42c8030af56806840f7e957d2f3c4 (MD5) / Os adipócitos bege compreendem um tipo celular único em roedores e em humanos que, à semelhança do adipócito marrom, expressam a proteína desacopladora tipo 1 (UCP1), são capazes de executar a termogênese quando apropriadamente estimulado. Além de conferir proteção contra hipotermina, são considerados críticos para a homeostase energética. Foi demonstrado que a ativação do receptor gama ativado por proliferadores peroxissomais (PPARy) por agonistas completos, como as tiazolidinedionas (TZDs), mas não por agonistas parciais, induz o aparecimento de adipócitos UCP1-positivos no tecido adiposo branco, um processo denominado amarronzamento do tecido adiposo. Entretanto, os agonitas completos do PPARy estão associados a uma variedade de efeitos adversos, incluindo o ganho de peso. Neste estudo, investigamos os efeitos de um agonista parcial do PPARy, o GQ-16, sobre variáveis metabólicas e sobre a expressão, no tecido adiposo branco, de genes relacionados à termogênese e de genes seletivos do adipócito bege. Camundongos Swiss machos com obesidade e hiperglicemia induzidas por dieta hiperlipídica foram tratados com 5. 10. 20 ou 40 mg/kg/d de GQ-16, durante 14 dias. Observou-se que o tratamento com as doses de 20 e 40 mg/kg/d induziu menor ganho de peso em resposta à dieta hiperlipídica e redução da massa adiposa epididimal a despeito de aumento da ingestão de energia. No tecido adiposo epididimal (visceral), foi observado aumento da expressão dos genes que codificam a UCP1 e a CIDEA, proteínas relacionadas à termogênese. No tecido adiposo inguinal (subcutâneo), foi observado aumento da expressão dos genes que codificam a TMEM26 e o CD40, que representam marcadores seletivos do adipócito bege. Estes achados indicam o amarronzamento do tecido adiposo branco em resposta ao tratamento com um agonista parcial de PPARy e sugerem que a modulação da atividade do receptor com ligantes com esta característica possa representar uma estratégia para induzir o fenótipo termogênico do tecido adiposo branco e, assim, tratar a obesidade e as doenças a ela associadas. __________________________________________________________________________________ ABSTRACT / Beige adipocytes comprise a unique cell type in both rodents and humans. They are fully capable of expressing uncoupling protein 1 (UCP1) and executing thermogenesis upon appropriate stimulation, and play a critical role in energy homeostasis. Full PPARy activation by agonists such as thiazolidinediones has been shown to drive the appearance of UCP1 -positive cells of white fat, a process so-called browning of white adipose tissue. However, full PPARy activation is associated with a number of adverse effects, including weight gain. Partial PPARy agonists, that tipically do not induce weight gain, have not been shown to induce browning of white adipose tissue. In this study, we investigated the effects of a partial PPARy agonist, GQ-16, on metabolic parameters and on the expression of thermogenesis-related and beige-selective genes in white adipose tissue. Male Swiss mice with high fat induced obesity and hyperglycemia were treated with GQ-16 (5, 10, 20 or 40 mg/kg/d) during 14 days. We observed that treatment with the highest doses (20 and 40 mg/kg/d) of GQ-16reduced high fat diet induced weight gain and reduced epididymal fat mass despite increasing energy intake. We also found increased expression of thermogenesis-related genes (Ucp1 and Cidea) in epididymal (visceral) white adipose tissue and increased expression of beige- selective genes (Tmem26 and Cd40) in inguinal (subcutaneous) adipose tissue. These findings indicate browning of white adipose tissue in response to a partial PPARy agonist and suggest that these types of agonists may represent an effective strategy to induce the thermogenic phenotype in white adipose tissue and possibily treat obesity.

A obesidade é atualmente um dos problemas públicos de saúde mais visível e negligenciado. Ainda, essa condição pode causar sérios problemas de saúde como doenças cardiovasculares, diabetes, hipertensão arterial e diversos problemas fisiológicos. Dietas alimentares e/ou o uso de fármacos tem demonstrado pouca eficiência (e grandes efeitos colaterais) em reduzir a incidência de sobrepeso e obesidade no mundo. Dessa forma outras estratégias são requeridas para auxiliar no controle desta epidemia global. Nesse contexto, alguns ácidos graxos específicos podem desempenhar um importante papel na regulação da expressão de genes que possuem a habilidade de modular metabolismo. O ácido linoléico conjugado (CLA, 18:2) e o ácido oléico (18:1) tem sido descritos com propriedades anti-obesidade: a respeito de CLA, são bem conhecidos os seus efeitos adipotróficos; quanto ao oléico, são bem conhecidos os seus efeitos anti-diabetes; outros efeitos desses ácidos graxos sobre o metabolismo corporal são desconhecidos ou controversos. Dessa forma, o objetivo deste trabalho foi avaliar os efeitos da suplementação da dieta de camundongos (C57bl6) com esses dois ácidos graxos, individualmente ou em conjunto, na modulação do metabolismo corporal e mitocondrial como uma possível estratégia de combate à obesidade. Foram analisados parâmetros bioquímicos, moleculares, fisiológicos, morfológicos e funcionais. Nossos resultados demonstram que o ácido graxo indutor de aumento do gasto energético corporal e mitocondrial hepático é o CLA e não o oléico; quando suplementados em conjunto, os efeitos metabólicos do CLA se sobrepõem aos do oléico, mantendo esses metabolismos elevados. O aumento de metabolismo mitocondrial está relacionado ao aumento de expressão/atividade de proteínas desacopladoras, as quais parecem ser controladas por espécies reativas de O2 mitocondriais. Demonstramos também que no tecido adiposo branco o ácido oléico não exerce efeitos atróficos como o CLA, os quais estão relacionados a inibição da expressão de PPAR1. Por outro lado, verificamos que a suplementação conjunta com ácido oléico previne efeitos adversos da suplementação da dieta com CLA, como a hipertrofia hepática e resistência a insulina. Concluímos dessa forma que a suplementação da dieta com CLA aumenta o metabolismo corporal e mitocondrial; a suplementação com ácido oléico em conjunto não potencializa os efeitos do CLA, porém previne seus efeitos adversos como a hipertrofia hepática e resistência a insulina. Em conjunto esses ácidos graxos constituem uma boa estratégia alimentar contra o ganho de peso corporal. / Obesity is one of the major public health problems. This condition can leads to the development of other complications such as cardiovascular disease, diabetes and hypertension. Diet and/or drug treatments have shown low efficiency (and major side effects) in reducing the incidence of overweight and obesity in worldwide. On the other hand, some specific fatty acids may play an important role regulating the expression of genes that modulate the metabolism. Conjugated linoleic acid (CLA, 18:2) and oleic acid (18:1) have been known for their anti-obesity properties: CLA is well described inducer of atrophy in adipose tissue, while oleic acid is known by its anti-diabetic effects; other effects of these fatty acids on body metabolism are unknown or controversial. Therefore, the aim of this study was to evaluate the effects of a murine diet supplemented with CLA and oleic acid, individually or together, in the modulation of body and mitochondrial metabolism. Biochemical, molecular, physiological, morphological and functional parameters were analyzed in mice. Our results show that CLA, and not oleic acid, is the fatty acid inductor of increase in body metabolism and liver mitochondrial energy expenditure; when supplemented together, the metabolic effects of CLA overlap the oleic effects, maintaining the high metabolism. Increased mitochondrial metabolism is associated with an increased expression/activity of uncoupling proteins, which appear to be controlled by mitochondrial oxygen reactive species. It was also demonstrated that, in white adipose tissue, oleic acid exerts no atrophic effects as compared to CLA, which are related to inhibition of PPAR1 expression. On the other hand, we demonstrated that the supplementation with oleic acid prevents adverse effects of dietary supplementation with CLA, such as liver hypertrophy and insulin resistance in mice. In conclusion, supplementing the murine diet with CLA increases body and mitochondrial metabolism and reduces the adiposity; in addition, supplementation with oleic acid does not potentialize the metabolic effects of CLA, but prevents its adverse effects. Together CLA and oleic in conjunction appears as a good dietary strategy against the excessive weight gain.

OLIVEIRA, Antônio Edson Rocha. Perfil de expressão e análise filogenética dos genes da proteína desacopladora mitocondrial durante o desenvolvimento e estresse em soja [Glycine max (L.) Merr.]. 2015. 185 f. Dissertação (Mestrado em bioquímica)- Universidade Federal do Ceará, Fortaleza-CE, 2015. / Submitted by Elineudson Ribeiro (elineudsonr@gmail.com) on 2016-09-01T19:11:22Z No. of bitstreams: 1 2015_dis_aeroliveira.pdf: 4201041 bytes, checksum: ccb8c82104b3b19d3f225dd39473e820 (MD5) / Approved for entry into archive by Jairo Viana (jairo@ufc.br) on 2016-09-02T17:44:35Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2015_dis_aeroliveira.pdf: 4201041 bytes, checksum: ccb8c82104b3b19d3f225dd39473e820 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-09-02T17:44:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2015_dis_aeroliveira.pdf: 4201041 bytes, checksum: ccb8c82104b3b19d3f225dd39473e820 (MD5) Previous issue date: 2015 / Several studies have evidenced that the main function of the mitochondrial uncoupling protein in plants (pUCP) is related to reactive oxygen species (ROS) regulation. In silico analysis suggests the existence of multigenic families to pUCPs codification, however further studies are yet needed to establish the pUCPs genetic expression profile, just like the gene amount in each species and their phylogenetic relations. The current work had as objective to characterize, analyze phylogeneticly and evaluate the expression profile of the pUCP multigenic family in different tissues during the soybean development [Glycine max (L.) MERR.] and in stress conditions. It has been performed an in silico analysis on the soybean genome and on other legumes available in the database WGS, revealing a codifier multigenic family for pUCP, UCP1 and 2 with 9 exons, UCP3 with 2 exons, and UCP4 and 5 with only 1 exon. Amongst the legumes analyzed, the soybean stood out with the greater number of genes, 10 genes in total, giving four GmUCP1 genes, one GmUCP2, one GmUCP3, two GmUCP4 and two GmUCP5, along with the presence of an alternative splicing on GmUCP1b1 gene. Specific primers have been designed for each GmUCP member in order to analize the expression profiles in different tissues (dry and doused seed, flowers, pods, cotyledons, unifoliate and trifoliate leaves, roots, hypocotyl and epicotyl) during the soybean development. For the assays in stress conditions have been used soybean leaves and roots with thirteen days after sowing (DAS) which have been subjected to osmotic stress caused by the application of polyethylene glycol (PEG) and biotic stress caused by salicylic acid (SA). The total RNA from each sample has been extracted in order to perform the RT-qPCR. The ct values have been obtained through the realplex program and analyzed through the GeNorm program. The genetic expression profile has shown that all genes were expressed in every tissue/organ analyzed during the soybean development, with the exception on some genes in dry seeds and epicotyl. The different expression profiles of each gene during the development of each tissue/organ suggest that occurs a spatial/temporal gene regulation among the GmUCP members. The expression profiles of the GmUCP genes in soybean during the stress conditions have varied, once 2 genes have shown steady expression in both tissues/ stress, 7 genes have shown a drop in the expression profile, while only 4 genes have shown an increase of the transcript levels. / Diversos estudos têm evidenciado que a principal função da proteína desacopladora mitocondrial de plantas (pUCP) está relacionada a regulação de espécies reativas de oxigênio (EROs). Análises in silico sugerem a existência de famílias multigênicas para a codificação de pUCPs, porém novos estudos ainda são necessários para estabelecer o perfil de expressão gênica das pUCPs, assim como a quantidade de genes em cada espécie e suas relações filogenéticas. O presente trabalho teve como objetivo caracterizar, analisar filogeneticamente e avaliar o perfil de expressão da família multigênica da pUCP em diferentes tecidos durante o desenvolvimento da soja [Glycine max (L.) MERR.] e em condições de estresse. Foi realizada uma análise in silico no genoma da soja e de outras leguminosas disponíveis no banco de dados WGS, revelando uma família multigênica codificadora da pUCP, UCP1 e 2 com nove éxons, UCP 3 com 2 éxons, e UCP 4 e 5 com apenas um éxon. Dentre as leguminosas analisadas a soja se destacou com o maior número de genes, 10 genes no total, sendo quatro genes GmUCP1, uma GmUCP2, uma GmUCP3, dois GmUCP4 e dois GmUCP5, além da presença de um splicing alternativo no gene GmUCP1b1. Primers específicos foram desenhados para cada membro da GmUCP a fim de analisar os perfis de expressão em diferentes tecidos (semente seca e embebida, flores, vagens, cotilédones, folhas unifolioladas e trifolioladas, raízes, hipocótilos e epicótilos) durante o desenvolvimento da soja. Para os ensaios em condições de estresse foram utilizadas folhas e raízes de soja com treze dias após a semeadura (DAS) que foram submetidas a estresse osmótico promovido pela aplicação de polietileno glicol (PEG) e estresse biótico através de ácido salicílico (AS). O RNA total de cada amostra foi extraído para a realização de RT-qPCR. Os valores de ct foram obtidos pelo programa realplex e analisados pelo programa GeNorm. O perfil de expressão gênica mostrou que todos os genes GmUCP foram expressos em todos os tecidos/órgãos analisados durante o desenvolvimento da soja, com exceção de alguns genes em semente seca e epicótilo. Os diferentes perfis de expressão de cada gene durante o desenvolvimento de cada tecido/órgão sugerem que ocorra uma regulação gênica espacial/temporal entre os membros da GmUCP. Os perfis de expressão dos genes GmUCP em soja durante as condições de estresses foi diversificado, visto que 2 genes apresentaram expressão estável em ambos tecidos/estresse, 7 genes apresentaram queda do perfil de expressão, enquanto apenas 4 genes apresentaram aumento dos níveis de transcritos.

A obesidade é atualmente um dos problemas públicos de saúde mais visível e negligenciado. Ainda, essa condição pode causar sérios problemas de saúde como doenças cardiovasculares, diabetes, hipertensão arterial e diversos problemas fisiológicos. Dietas alimentares e/ou o uso de fármacos tem demonstrado pouca eficiência (e grandes efeitos colaterais) em reduzir a incidência de sobrepeso e obesidade no mundo. Dessa forma outras estratégias são requeridas para auxiliar no controle desta epidemia global. Nesse contexto, alguns ácidos graxos específicos podem desempenhar um importante papel na regulação da expressão de genes que possuem a habilidade de modular metabolismo. O ácido linoléico conjugado (CLA, 18:2) e o ácido oléico (18:1) tem sido descritos com propriedades anti-obesidade: a respeito de CLA, são bem conhecidos os seus efeitos adipotróficos; quanto ao oléico, são bem conhecidos os seus efeitos anti-diabetes; outros efeitos desses ácidos graxos sobre o metabolismo corporal são desconhecidos ou controversos. Dessa forma, o objetivo deste trabalho foi avaliar os efeitos da suplementação da dieta de camundongos (C57bl6) com esses dois ácidos graxos, individualmente ou em conjunto, na modulação do metabolismo corporal e mitocondrial como uma possível estratégia de combate à obesidade. Foram analisados parâmetros bioquímicos, moleculares, fisiológicos, morfológicos e funcionais. Nossos resultados demonstram que o ácido graxo indutor de aumento do gasto energético corporal e mitocondrial hepático é o CLA e não o oléico; quando suplementados em conjunto, os efeitos metabólicos do CLA se sobrepõem aos do oléico, mantendo esses metabolismos elevados. O aumento de metabolismo mitocondrial está relacionado ao aumento de expressão/atividade de proteínas desacopladoras, as quais parecem ser controladas por espécies reativas de O2 mitocondriais. Demonstramos também que no tecido adiposo branco o ácido oléico não exerce efeitos atróficos como o CLA, os quais estão relacionados a inibição da expressão de PPAR1. Por outro lado, verificamos que a suplementação conjunta com ácido oléico previne efeitos adversos da suplementação da dieta com CLA, como a hipertrofia hepática e resistência a insulina. Concluímos dessa forma que a suplementação da dieta com CLA aumenta o metabolismo corporal e mitocondrial; a suplementação com ácido oléico em conjunto não potencializa os efeitos do CLA, porém previne seus efeitos adversos como a hipertrofia hepática e resistência a insulina. Em conjunto esses ácidos graxos constituem uma boa estratégia alimentar contra o ganho de peso corporal. / Obesity is one of the major public health problems. This condition can leads to the development of other complications such as cardiovascular disease, diabetes and hypertension. Diet and/or drug treatments have shown low efficiency (and major side effects) in reducing the incidence of overweight and obesity in worldwide. On the other hand, some specific fatty acids may play an important role regulating the expression of genes that modulate the metabolism. Conjugated linoleic acid (CLA, 18:2) and oleic acid (18:1) have been known for their anti-obesity properties: CLA is well described inducer of atrophy in adipose tissue, while oleic acid is known by its anti-diabetic effects; other effects of these fatty acids on body metabolism are unknown or controversial. Therefore, the aim of this study was to evaluate the effects of a murine diet supplemented with CLA and oleic acid, individually or together, in the modulation of body and mitochondrial metabolism. Biochemical, molecular, physiological, morphological and functional parameters were analyzed in mice. Our results show that CLA, and not oleic acid, is the fatty acid inductor of increase in body metabolism and liver mitochondrial energy expenditure; when supplemented together, the metabolic effects of CLA overlap the oleic effects, maintaining the high metabolism. Increased mitochondrial metabolism is associated with an increased expression/activity of uncoupling proteins, which appear to be controlled by mitochondrial oxygen reactive species. It was also demonstrated that, in white adipose tissue, oleic acid exerts no atrophic effects as compared to CLA, which are related to inhibition of PPAR1 expression. On the other hand, we demonstrated that the supplementation with oleic acid prevents adverse effects of dietary supplementation with CLA, such as liver hypertrophy and insulin resistance in mice. In conclusion, supplementing the murine diet with CLA increases body and mitochondrial metabolism and reduces the adiposity; in addition, supplementation with oleic acid does not potentialize the metabolic effects of CLA, but prevents its adverse effects. Together CLA and oleic in conjunction appears as a good dietary strategy against the excessive weight gain.

Orientador: Paulo Arruda / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-25T23:29:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Barreto_PedroPaulo_D.pdf: 2593736 bytes, checksum: 667c2ed03e1e7e51ac393087c3acc7ae (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: A proteína desacopladora mitocondrial 1 (UCP1) é uma proteína mitocondrial codificada pelo núcleo capaz de desacoplar o gradiente eletroquímico usado para a síntese de ATP, dissipando a energia na forma de calor. A descoberta de homólogos e ortólogos da UCP1, sugere outros papéis fisiológicos para estas proteínas. As UCPs podem servir como uma válvula de escape, diminuindo a força protonmotiva (PMF) e reduzindo a produção de ROS em condições desfavoráveis. Plantas superexpressando UCPs se desenvolvem melhor quando submetidas a estresses bióticos e abióticos. Estas plantas demonstraram diminuição na produção de ROS, alteração no estado redox celular, além de um aumento no metabolismo energético e na fotossíntese. Neste trabalho nós investigamos os mecanismos moleculares envolvidos no metabolismo energético celular e resposta a estresses em plantas de tabaco superexpressando a UCP1 de A. thaliana. Demonstramos, através de análises moleculares e genômicas, que a superexpressão da UCP1 é capaz de provocar o aumento na respiração desacoplada em mitocôndrias isoladas, diminuir o conteúdo de ATP intracelular, e desencadear um processo de sinalização retrógrada que resulta na indução de genes mitocondriais e genes responsivos a estresses. Esta sinalização retrógrada resultou na indução do processo de biogênese mitocondrial verificado pelo aumento no número e área mitocondrial por célula, além de alterações morfológicas nestas organelas. O processo de biogênese mitocondrial nestas plantas é acompanhado pelo aumento na expressão de um grande número de genes responsivos a estresses, o que resulta no melhor desempenho e reduzida produção de ROS mitocondrial quando submetidas a estresses abióticos. A análise detalhada do transcriptoma de plantas superexpressando UCP1 em comparação com plantas selvagens demonstrou uma forte conexão entre os metabolismos mitocondrial, citoplasmático e cloroplástico para compensar as alterações provocadas pelo aumento na atividade da UCP1. Um grande número de fatores de transcrição ainda não caracterizados foram identificados e podem representar bons alvos para investigações futuras a respeito da regulação da biogênese mitocondrial e do metabolismo energético em plantas. Os resultados contidos nesta tese nos permitem melhor compreender a flexibilidade do metabolismo energético em plantas e identificar possíveis reguladores do processo de biogênese mitocondrial e resposta a estresses em plantas / Abstract: The mitochondrial uncoupling protein 1 (UCP1) is a nuclear-encoded mitochondrial protein capable of uncouple the electrochemical gradient used for ATP synthesis, dissipating energy as heat. The discovery of UCP1 homologues, and its corresponding orthologues suggest diverse physiological functions for these proteins. UCPs may serve as an escape valve, decreasing the proton motive force (PMF) and preventing ROS production under unfavorable conditions. Plants overexpressing UCPs perform better under biotic and abiotic stresses. These plants show diminished ROS production, alteration of cell redox homeostasis, increased energy metabolism and photosynthesis. In this work we investigated the molecular mechanisms underlying cell energy metabolism and stress response in tobacco plants overexpressing an Arabidopsis thaliana UCP1. We demonstrated through molecular, cellular and genomic tools that UCP1 overexpressing plants is capable of increasing uncoupled respiration of isolated mitochondria, decrease intracellular ATP levels, and trigger a retrograde signaling that resulted in a broad induction of mitochondrial and stress response genes. The retrograde signaling resulted in the induction of mitochondrial biogenesis verified by increased mitochondrial number, area and alterations on mitochondrial morphology. The increased mitochondrial biogenesis in these plants accompanied by the broad increase in the expression of stress responsive genes, may be responsible for the diminished ROS production and the better performance of these plants when submitted to several abiotic stresses. We also performed a detailed analysis of the transcriptome expression of the UCP1 overexpressing plants as compared with the wild type plants. We verified that the UCP1 overexpressing plants exhibited a tight connection between mitochondrial, cytoplasm and chloroplast energy metabolism to accommodate the alterations caused by the increased UCP1 activity. A number of uncharacterized transcription factors seem to be good targets for future investigations on the regulation of plant mitochondrial biogenesis and energy metabolism. The results presented in this work allowed a better understanding of the flexibility of energy metabolism in plants, and the use of this mechanism to identify possible regulators of plant mitochondrial biogenesis and stress response / Doutorado / Bioinformatica / Doutor em Genetica e Biologia Molecular

Made available in DSpace on 2015-03-26T13:36:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 318019 bytes, checksum: f14201c1f1fe349bcc7b8771be868f8e (MD5) Previous issue date: 2006-02-03 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The effects of aluminum on growth, respiratory activities and on some enzymes related to reactive oxygen species (ROS) elimination were examined in roots of two corn seedlings cultivated in nutrient solution, by comparing a susceptible (BR 106) and a tolerant cultivar (BR 206). Growth of the main root decreased in both cultivars, mainly in the susceptible one, at aluminum concentration of 50 and 100 µM. Only in the tolerant cultivar aluminum induced a decrease in the leak of electrolytes. On the contrary, the susceptible cultivar showed significant increase in lipid peroxidation. Aluminum promoted higher activities of superoxide dismutase (SOD) and ascorbate peroxidase (APX), only in the tolerant cultivar. No difference was observed in the activities of catalase (CAT), peroxidases (POX) and glutathione reductase (GR) in both cultivars. Ascorbate content was not altered, but the ascorbate redox state (ratio ascorbate/dehydroascorbate) increased in the tolerant cultivar. In absence of aluminum, respiratory oxygen consumption was higher in the tolerant cultivar, both in states 3 and 4. These respiratory activities were decreased by aluminum in the susceptible cultivar, but were increased in the tolerant one. ADP/O ratios were decreased by aluminum, in both cultivars at a similar extent. The cytochrome c pathway was not altered by aluminum in the tolerant cultivar, but decreased in the susceptible one. Without aluminum, the susceptible cultivar showed a higher alternative oxidase (AOX) activity than the tolerant one. Aluminum promoted a decrease in AOX activity in the susceptible cultivar, the opposite response being observed in the tolerant one. In both cultivars aluminum induced an increase above 120% in the residual oxygen consumption. Activity of the plant uncoupling mitochondrial protein (PUMP) was decreased by aluminum in the susceptible cultivar and enhanced in the tolerant one. These results suggest that the tolerant cultivar possesses a more efficient enzymatic system for ROS removal than the sensitive one. Furthermore, the partial mitochondrial uncoupling, resulting from higher AOX and PUMP activities should have contributed to the higher aluminum stress tolerance showed by cultivar BR 206. / Os efeitos do alumínio sobre o crescimento, a respiração e as atividades de algumas enzimas envolvidas na eliminação de espécies reativas de oxigênio foram avaliadas em plântulas de duas cultivares de milho, uma sensível (BR 106) e outra tolerante ao alumínio (BR 206), cultivadas em solução nutritiva, pH 4,0. O alumínio, nas concentrações de 50 e 100 µM, reduziu o crescimento da raiz principal das duas cultivares, especialmente da cultivar sensível. O alumínio reduziu o extravasamento de eletrólitos, apenas nas raízes da cultivar tolerante e aumentou a peroxidação de lipídios, apenas na cultivar sensível. O tratamento com alumínio resultou em aumentos significativos nas atividades da dismutase do superóxido (SOD) e da peroxidase do ascorbato (APX), apenas na cultivar tolerante. Entretanto, não foram observadas diferenças significativas nas atividades da catalase (CAT), das peroxidades (POX) e da redutase da glutationa (GR), em ambas as cultivares. Os teores de ascorbato também não apresentaram variação significativa, mas foi observado aumento no estado redox (razão ascorbato/desidroascorbato), porém apenas na cultivar tolerante. No tratamento controle, as taxas respiratórias de mitocôndrias isoladas da cultivar tolerante se apresentaram mais elevadas, tanto no estado 3 como no estado 4. Estas taxas foram reduzidas pelo alumínio na cultivar sensível, e aumentadas na cultivar tolerante. As razões ADP/O foram reduzidas pelo tratamento com alumínio, nas duas cultivares, na mesma proporção. A rota do citocromo c não foi alterada pelo alumínio, na cultivar tolerante, mas foi reduzida na cultivar sensível. Na ausência de alumínio, a cultivar sensível apresentou atividade da oxidase alternativa (AOX) mais elevada, que foi reduzida pela presença de alumínio. Ao contrário, o consumo de oxigênio pela rota alternativa foi aumentado, pelo alumínio, na cultivar tolerante. Nas duas cultivares, o alumínio promoveu acréscimos superiores a 120% no consumo residual de oxigênio. A atividade da proteína desacopladora de plantas (PUMP) foi diminuída pelo alumínio, na cultivar sensível, e aumentada, na tolerante. Estes resultados sugerem que a cultivar tolerante possua um mecanismo enzimático mais eficiente de remoção ou neutralização de espécies reativas de oxigênio que a cultivar sensível. Além disso, o parcial desacoplamento mitocondrial observado, resultante do aumento das atividades da oxidase alternativa e da proteína desacopladora, deve contribuir para a maior tolerância da cultivar BR 206 ao estresse por alumínio.