Orientador: Vitor Barbanti Pereira Leite / Coorientador: Ronaldo Junio de Oliveira / Banca: Antonio Francisco Pereira de Araújo / Banca: Jorge Chahine / Resumo: O estudo dos princípios físico-químicos que regulam o processo de enovelamento tornou-se central a fim de fornecer respostas sobre os mecanismos de enovelamento das proteínas. Neste contexto, a teoria do relevo da superfície de energia surge para apoiar os avan¸cos teóricos e experimentais na compreensão destes mecanismos. O panorama energético de proteínas globulares se assemelha a um funil de estruturas que são progressivamente enoveladas para o estado nativo, estado minimamente frustrado. É bem estabelecido que a adição de uma pequena quantidade de frustração energética aumenta a velocidade de enovelamento para certas proteínas. Neste trabalho, aplicamos o modelo baseado em estrutura Cα para simular um grupo de proteínas utilizando a ordem de contato (CO) como coordenada de reação, e descobrimos que CO e barreira de energia livre no estado de transição ( F) correlacionam bem com a variação na quantidade de contatos não-nativos ( A) no regime de frustração ideal. Descobrimos também que, F e A separam as proteínas simuladas por seus "motifs". Estes resultados computacionais são corroborados por um modelo analítico. Como consequência, o regime de frustração ótima para o enovelamento de proteínas pode ser previsto analiticamente / Abstract: The study of physicochemical principles which governs the folding process became central in order to provide answers for the protein folding mechanism. In this context, the energy landscape theory has been supporting theoretical and experimental advances in the understanding this mechanism. The energy landscape of globular proteins resembles a funnel of structures progressively folded en route to the native state, minimally frustrated state. It is well established that an addition of small amount of energetic frustration enhances folding speed for certain proteins. We applied the Cα structure-based model to simulate a group of proteins with the contact order (CO) as the reaction coordinate and we found that CO and free energy barrier at the transition state ( F) correlates with nonnative contacts variation ( A) at the optimum frustration regime. We also found that F and A cluster the simulated proteins by their fold motifs. These computational findings are corroborated by analytical model. As a consequence, optimum frustration regime for protein folding can be predicted analytically / Mestre

Orientador: Rubens Monti / Banca: Jonas Contiero / Banca: Luis Henrique Souza Guimarães / Banca: Guilherme Peixoto / Banca: Kátia Sivieri / Resumo: As proteases são importantes enzimas industriais com vasta área de aplicação. Como catalisam a hidrólise de proteínas, são amplamente exploradas na produção de hidrolisados proteicos a partir das proteínas do leite (caseínas e soro de queijo), soja e peixe, gerando produtos de alto valor agregado. Neste trabalho, a tripsina (EC 3.4.2.1.4) e pepsina (EC 3.4.23.1) foram imobilizadas em suporte alternativo de baixo custo pó de sabugo de milho (SM) para a obtenção de hidrolisados parciais do soro de queijo bovino e bubalino, principal subproduto da indústria de laticínios. O suporte pré-tratado foi ativado com grupos glioxil e IDA-glioxil (tripsina) e glutaraldeído (tripsina e pepsina). Os derivados apresentaram rendimentos de imobilização maiores que 80% para a tripsina e 90% para a pepsina com atividades recuperadas maiores que 85% e 94%, respectivamente. O derivado de tripsina-glioxil-SM exibiu uma excelente estabilidade térmica a 65 ° C, que foi 1111 vezes maior em comparação à enzima livre seguido pelos derivados tripsina-IDA-glioxil-SM (900 vezes) e tripsina-glutaraldeído-SM (5,38 vezes). Para o derivado pepsina-glutaraldeído-SM a estabilidade térmica foi realizada em 45ºC e foi 1,42 vezes maior com relação à enzima livre. Os derivados estabilizados tripsina-glioxil-SM e pepsina-glutaraldeído-SM foram empregados em um reator de leito empacotado para hidrólise do lactosoro bovino e bubalino. A relação derivado enzimático/volume útil foi de 1:2 e o processo foi conduzido a 45ºC com uma vazão de 10,1mL/h. Para a hidrólise, os soros de queijo bovino e bubalino foram dialisados e tratados com caulim para a redução dos teores de lactose e gordura, respectivamente. Os hidrolisados foram fracionados por cromatografia de filtração em gel (Sephadex G25) para obtenção de pools de peptídeos ˂5kDa. O transporte e a absorção de cada um dos pools de peptídeos foram avaliados pelos métodos in vitro da... / Abstract: Proteases are important industrial enzymes with wide range of application. They catalyze the hydrolysis of proteins and are widely exploited in the production of protein hydrolysates from milk protein (casein and whey), soy and fish, generating high value-added products. In this work, trypsin (EC 3.4.21.4) and pepsin (EC 3.4.23.1) were immobilized on a low cost alternative support, corn cob powder (CCP) to obtain partial hydrolysates of bovine and buffalo cheese whey, the main by-product of the dairy industry. The pretreated support was activated with glyoxyl and IDA-glyoxyl groups (trypsin) and glutaraldehyde (trypsin and pepsin). The derivatives showed immobilization yields higher than 80% and 90% for trypsin and pepsin, respectively, and recovered activities higher than 85% for trypsin derivatives and 94% for pepsin derivative. The derivative trypsin-glyoxyl-CCP showed excellent thermal stability at 65 ° C, which was 1111 times higher that obtained with free enzyme, followed by derivative trypsin-IDA-glyoxyl-CCP (900-fold) and trypsin-glutaraldehyde-CCP (5.38-fold). For the derivative pepsin-glutaraldehyde-CCP the thermal stability was held at 45 ° C and was 1.42 times greater than the free enzyme. Stabilized derivatives trypsin-glyoxyl-CCP and pepsin-glutaraldehyde-CCP were used in a packed bed reactor for the hydrolysis of bovine and buffalo cheese whey. The relationship derivative/working volume was 1:2 and the process was conducted at 45 ° C with a flow of 10.1mL/h. For the hydrolysis, bovine and buffalo cheese whey were dialyzed and treated with kaolin to reduce lactose and fats, respectively. The hydrolysates were fractionated by gel filtration chromatography (Sephadex G25) to obtain 5kDa peptide pools. The transport and absorption of each peptide pools were evaluated by in vitro methods simulating the gastrointestinal digestion/dialysability and by Caco-2 cell ... / Doutor

Orientador: Aulus Cavalieri Carciofi / Coorientador: Hélio José Montassier / Banca: Mirela Tinucci Costa / Banca: Silvio Luis de Oliveira / Banca: Lucia Helena Faccioli / Banca: Ricardo Souza Vasconcellos / Resumo: Estudos sobre os possíveis efeitos de beta-glucanos sobre a resposta imune têm sido realizados há muito tempo, pois a imunomodulação que eles podem causar pode auxiliar na resistência a doenças e, até mesmo, tumores. Assim sendo, foram realizados dois experimentos para avaliar a ação de um beta-glucano derivado da parede celular de levedura sobre parâmetros imunológicos na espécie canina. O experimento 1 avaliou a ação ex vivo do composto, leucócitos caninos receberam 3 doses de beta-glucano e foi encontrado que a substância estimulou, de maneira dose-dependente, a produção de espécies reativas do oxigênio e nitrogênio, em neutrófilos e monócitos. O experimento 2 estudou a ação da substância sobre parâmetros imunes de cadelas submetidas a uma situação de imunossupressão: anestesia e cirurgia de castração. Foram utilizadas 28 cadelas adultas de diferentes raças e divididas em três grupos: controle (CT - n=10), suplementadas com 0,1% de beta-glucano na dieta extrusada (BG-E - n=9) e suplementadas com a mesma dose, mas administrada em cápsulas (BG-C - n=9). As avaliações foram realizadas em quatro períodos, 14 dias antes da cirurgia, pré-operatório imediato, pós-operatório imediato e 14 dias após a cirurgia. Os testes realizados para se investigar os efeitos deste nutracêutico foram avaliação hematológica, imunofenotipagem de leucócitos periféricos, avaliação de fagocitose de leucócitos periféricos, dosagem de citocinas em sobrenadante de cultura de células mononucleares, determinação da produção de intermediários reativos do oxigênio (H2O2) e nitrogênio (NO), e dosagem de proteína-C reativa sérica. O tratamento BG-C levou a uma maior porcentagem de fagocitose de monócitos. Apenas as cadelas do grupo controle tiveram uma tendência a aumento da concentração de proteína C-reativa após a cirurgia. O procedimento cirúrgico foi capaz de alterar o número de células e função ... / Abstract: Studies evaluating the effects of beta-glucans on the immune response have been made long ago; because of the immunemodulation that they cause can lead to increase resistance to infections and even to tumors. Thus, we conducted two experiments to evaluate the action of a yeast-derived beta-glucan in dogs. In the experiment 1 the ex vivo action was studied, canine leukocytes were treated with 3 different doses of beta-glucan and the results showed that the production of oxygen and nitrogen reactive species by neutrophils and monocytes was stimulated in a dose-dependent manner. In the experiment 2 the action of beta-glucan on immune parameters of bitches undergoing ovary-hysterectomy was evaluated, as a situation of immunosuppression. Twenty-eight bitches of different breeds were divided into three groups: control (CT - n=10), 0.1% beta-glucan in the extruded diet (BG-E - n=9) and supplemented with the same dose, but administered in capsules (BG-C - n=9). Evaluations were performed in four periods, 14 days before the surgery, immediate preoperative and postoperative and 14 days after the surgery. The tests performed included complete blood count, evaluation of leukocyte subsets, phagocytosis test, production of cytokines in supernatant of cell culture, production of oxygen and nitrogen reactive species and serum C-reactive protein. BG-C treatment lead to higher percentage of phagocytosis by monocytes. Only the control group tended to increase the concentration of C-reactive protein after the surgery. Surgical procedure was capable of changing the number of cells and their function. In conclusion, beta-glucan acted on the immunity considering the presented models / Doutor

Resumo: A "RNase L inhibitor" (RLI) é uma proteína altamente conservada em Eukatyota e Archaea e foi primeiramente identificada em humanos, onde se mostrou reguladora da via 2'-5' - oligoadenilato sintetase/ribonuclease L (OAS/RNase L), principal via induzida por interferon. Novas funções têm sido descritas para RLI em diferentes organismos, dentre elas o controle do silenciamento por RNA e resistência a vírus. Visando futuros estudos estruturais foi possível subclonar a sequência que codifica para o domínio NBDs (Nucleotide Binding Domain) de AtRLI2 de Arabidopsis thaliana em vetor de expressão pET-28a(+) capaz de expressar a proteína NBDs ligada a um His6 tag. A proteína NBDs foi expressa e purificada por cromatografia de afinidade por níquel em condição nativa utilizando detergente N-lauril-sarcosil, com um rendimento da ordem de 8 mg/L e em condição desnaturante utilizando uréia, com um rendimento da ordem de 10 mg/L. Para renaturação da proteína utilizou-se dATP e cloreto de magnésio com posterior diálise obtendo-se uma diminuição significativa dos corpúsculos de inclusão e o aumento da solubilidade da proteína produzida em condição desnaturante. Para confirmar a presença dos resíduos His6 tag em fusão com a proteína NBDs, testes de Western blot foram realizados utilizando extrato total das células induzi das, a proteína purificada e a proteína originada da diálise. Foi possível concluir que houve o reconhecimento do anticorpo monoclonal anti-HiS6 tag à proteína confirmando o sucesso da obtenção e purificação da proteína fusionada à uma sequência de 6 histidinas. Etapas posteriores de purificação, a partir da proteína NBDs obtida, necessitam ser realizadas a fim de obter a proteína com grau de pureza significativo e em quantidades suficientes para a realização dos ensaios biofisicos e cristalográficos / Abstract: The RNase L inhibitor (RLI) is a protein highly conserved in Eukaryota and Archaea and it was first identified in humans acting as a regulator of Oligoadenylate SynthetaselRNase L system (OASlRNase L), the main pathway induced by interferon. New functions have been described for RLI in different organisms, among them the control of RNA silencing and virus resistance. In order to further structural studies could subcIoned the coding sequence for the domain NBDs (nucIeotide-binding domain) AtRLI2 of Arabidopsis thaliana in expression vector pET-28a (+) capable of expressing the protein NBDs linked to a His6 tag. NBDs protein was expressed and purified by affinity chromatography on nickel in native condition using detergent Nlaurylsarcosine with a yield of about 8 mgIL and denaturing conditions using urea with a yield of about 10 mgIL. For renaturation of the protein was used dATP and magnesium chloride with subsequent dialysis resulting in a significant reduction in inclusion bodies and increasing the solubility of the protein produced in denaturant condition. To confirm the presence of residues HiS(; tag fusion protein with the NBDs, Western hlot tests were conducted using total extract of induced cells, the purified protein and protein originated from dialysis. It was concIuded that there was recognition of the monocIonal anti-His6 tag protein confirming the success of obtaining and purification of protein fused to a sequence of 6 histidines. Later stages of purification from the protein obtained NBDs are being conducted to obtain the pure protein 10 sufficient quantities for the testing biophysical and crystallographic / Orientador: Marcos Roberto de Mattos Fontes / Coorientador: Antonio Sérgio Kimus Braz / Banca: Roberto Morato Fernandez / Mestre

Orientador: Rose Meire Vidotti / Coorientador: Wilson Rogério Boscolo / Banca: Juliana Antunes Galvão / Banca: Maria Tereza Bertoldo Pacheco / Banca: Altevir Signor / Banca: Caroline Pelegrina Teixeira / Resumo: Estudando a utilização de coprodutos agroindustriais para aplicação na aquicultura utilizou-se fígado suíno (FS) e resíduo do processamento da tilápia (RT) (Oreochromis niloticus) na produção de diferentes hidrolisados enzimáticos para aplicação na nutrição animal. As matérias primas FS e RT foram hidrolisadas com complexos enzimáticos Alcalase® (A) e Brauzyn® (B), resultando em quatro hidrolisados: FA (FS com A), FB (FS com B), TA (RT com A) e TB (RT com B). Foi utilizado delineamento experimental fatorial 2x2 inteiramente casualisado, sendo o primeiro fator as matérias-primas, RT e FS, o segundo as enzimas, Alcalase® e Brauzyn® e três repetições em escala industrial. A hidrólise ocorreu em reator encamisado com controle de temperatura, contendo a relação enzima/substrato de 1:200 (p/p), durante 60 minutos. Após o processamento dos hidrolisados foram avaliados sua composição centesimal, perfil de aminoácidos totais e livres e perfil de ácidos graxos e sua aplicação em dietas para peixes. Para avaliar o uso de diferentes hidrolisados proteicos sobre o desempenho zootécnico, parâmetros metabólicos, hepáticos e composição centesimal de juvenis de pintado Real® (Pseudoplatystoma sp), foram distribuídos em delineamento experimental inteiramente casualizado 200 peixes (7,23 ± 0,12 g) em 20 tanques (500 L) com cinco dietas: controle, sem inclusão de hidrolisado (CO); e com inclusão de 20% de hidrolisados: Hidrolisado de fígado suíno com Alcalase® (FA); Hidrolisado de fígado suíno com Brauzin® (FB); Resíduo de tilápia com Alcalase® (TA); Resíduo de tilápia com Brauzin® (TB), totalizando cinco tratamentos e quatro repetições. Durante o período experimental a média de temperatura, pH e oxigênio dissolvido foram equivalentes a 28,5 ± 0,4 ºC, 7,40 ± 0,26 e 6,21 ± 0,32 mg L-1, respectivamente. Produtos hidrolisados com Alcalase® apresentaram ... / Abstract: This study evaluates the use of agro-industrial byproducts in aquaculture. To this end, pig liver (PL) and tilapia (Oreochromis niloticus) processing byproduct (TR) were used to produce different hydrolysates for use in animal nutrition. The raw materials PL and TR were hydrolyzed with Alcalase® (A) and Brauzyn® (B) enzyme complexes, resulting in four hydrolysates: PA (PL with A), PB (PL with B), TA (TR with A) and TB (TR with B). The experimental design was completely randomized, 2x2 factorial, where the first factor was the raw materials, PL and TR; and the second, the enzyme complexes, Alcalase® and Brauzyn®, with three replications in industrial scale. The hydrolysis reactor, containing the enzyme/substrate material at 1:200 ratio (w/w), was jacketed for temperature control, and the reaction lasted 60 minutes. After processing, the hydrolysate was analyzed to determine the proximate composition; total and free amino acids and fatty acids profile; and, its use in fish diets. The use of different protein hydrolysates in fish diet was evaluated by the growth performance parameters; metabolic and liver parameters; proximate composition of juvenile pintado real® (Pseudoplatystoma sp). Following a completely randomized design with five treatments and four replications, 200 fish (7.23 ± 0.12 g) were distributed in 20 tanks (500 L) and fed the control diet, without hydrolyzed (CO); two diets added 20% of Alcalase® hydrolysates, PA and TA; and two diets with 20% Brauzin® hydrolysate, PB and TB. During the experimental period the average temperature, pH and dissolved oxygen values were 28.5°C ± 0.4; 7.40 ± 0.26; and 6.21 ± 0.32 U mg L-1, respectively. The Alcalase® hydrolysates had a higher amount of free amino acids compared to the other hydrolysates, regardless of the byproduct used. The tilapia residue hydrolysates had higher mean lipid contents, especially monounsaturated fatty ... / Doutor

Introdução: Nos últimos anos têm-se demonstrado que a vitamina D desempenha um papel crucial em muitas doenças agudas e crônicas, não só afetando as condições ósseas, mas também aumentando o risco de fraturas, doenças auto-imunes e câncer. A influência da vitamina D nas doenças do fígado tem sido amplamente discutida já que esta sofre metabolismo hepático. Indivíduos com doenças hepáticas, e em especial com hepatite C crônica, apresentam maior prevalência de deficiência de vitamina D. Objetivos: Avaliar, em duas amostras distintas, a influência dos níveis séricos de vitamina D e/ou dos polimorfismos envolvidos na sua rota metabólica na progressão da doença hepática crônica causada pelo vírus C. Métodos: A primeira amostra consistiu de um estudo transversal com 132 pacientes com hepatite C crônica genótipo 1 do Hospital de Clínicas de Porto Alegre (HCPA). Foi avaliada a influência de níveis séricos de vitamina D e dos polimorfismos rs7041 e rs4588 do gene GC no grau de fibrose hepática (escore METAVIR). As genotipagens foram feitas com ensaio TaqMan e as análises estatísticas foram realizadas no programa SPSS v.20.0. A segunda amostra consistiu da análise de dados extraídos da plataforma dbGaP. Foram investigados 681 pacientes com hepatite C crônica da coorte americana HALT-C, acompanhados pelo período quatro anos. Avaliou-se a relação de 40 polimorfismos dos genes DHCR7, GC, CYP2R1, CYP24A1, CYP27B1, VDR, SMAD3 e TGFB1 nos seguintes desfechos: piora da fibrose hepática; descompensação hepática (escore Child Pugh-Turcotte>7, ascite, encefalopatia hepática, peritonite bacteriana espontânea e/ou sangramento de varizes gastroesofágicas); desenvolvimento de carcinoma hepatocelular e morte do fígado. Os polimorfismos que não se encontravam disponíveis no banco de dados foram imputados com o programa Mach-Admix 2.0.203 e as análises foram no programa Plink 1.07 e foi realizada correção de Bonferroni. Nesta amostra, resultados com P<0,05 foram considerados 2 como tendência à associação. Resultados: Na amostra do HCPA, níveis diminuídos de vitamina D, bem como a deficiência grave de vitamina D, foram mais frequentes entre pacientes com fibrose intermediária/avançada (METAVIR 3 e 4). Embora os polimorfismos rs7041 e rs4588 e seus haplótipos tenham apresentado relação com os níveis séricos de vitamina D, estes não apresentaram associação com a gravidade da fibrose hepática. Na segunda amostra estudada, onze polimorfismos tiveram tendência à associação (P<0,05) com os desfechos analisados: quatro SNPs no gene DHCR7 com descompensação hepática (rs4944957, rs12800438, rs3829251 e rs4945008); dois no gene GC com piora da fibrose e morte do fígado (rs7041 e rs222020); dois no gene CYP2R1 com ascite ou carcinoma hepatocelular (rs7116978 e rs1562902); dois no gene VDR com sangramento de varizes gastresofágicas e carcinoma hepatocelular (rs4516035 e rs2239186); e um no gene SMAD3 com piora da fibrose e encefalopatia (rs2118610). Apenas um polimorfismo, rs1800469no gene TGFB1, apresentou associação com descompensação hepática após correção de Bonferroni (P<0,05/40). Conclusões: Nossos resultados demonstraram que níveis séricos menores de vitamina D estão associados à progressão da fibrose hepática na hepatite C crônica genótipo 1. Além disso, os onze polimorfismos da rota da vitamina D que apresentaram tendência à associação estatística, indicam que variantes genéticas da rota metabólica da vitamina D possuem fraca ou nenhuma relação com a progressão da hepatite C crônica, merecendo análises futuras. Já o polimorfismo rs1800469, do gene TGFB1, demonstrou potencial utilidade para auxiliar na identificação de pacientes com maior chance de descompensação hepática. / Introduction: In the past years it has been demonstrated that vitamin D plays a crucial role in many acute and chronic diseases, not only affecting bone conditions but increasing the chance of fractures, autoimmune diseases and cancer. Vitamin D influence in liver disease is also widely discussed since it undergoes trough hepatic metabolism. Subjects with liver diseases, especially chronic hepatitis C, present higher rates of vitamin D deficiency. Objectives: Evaluate, in two different samples, the influence of vitamin D serum levels and/or polymorphisms of vitamin D metabolic pathway in liver disease progression in patients with chronic hepatitis C. Methods: The first sample consisted of a transversal study with 132 patients from Hospital de Clínicas de Porto Alegre (HCPA) with chronic hepatitis C genotype 1. We evaluated the influence of serum levels of vitamin D and rs7041 and rs4588 GC polymorphisms over liver fibrosis (METAVIR scoring). Genotyping was performed with TaqMan probes and statistical analyses were conducted using SPSS v.20.0. The second sample was extracted from HALT-C cohort available in dbGap plataform. It included 681 patients with chronic hepatitis C, followed for 4 years. Forty polymorphisms in DHCR7, GC, CYP2R1, CYP24A1, CYP27B1, VDR, SMAD3 and TGFB1 genes were analyzed with the following outcomes: worsening of fibrosis; hepatic decompensation (gastric/esophageal bleeding, CTP > 7, ascites, spontaneous bacterial peritonitis, and/or encephalopathy); development of hepatocellular carcinoma; and liver death. Polymorphisms not available in dbGaP data were imputed using Mach-Admix 2.0.203 software and analyses were performed in Plink v.1.07 and a Bonferroni’s correction was performed. Results with P<0.05 were considered as having tendency towards association. Results: In HCPA sample low serum vitamin D, as well as severe vitamin D deficiency, were more frequent among patients with intermediate/severe fibrosis (METAVIR 3 and 4). Although rs7041 and rs4588 4 polymorphisms and its haplotypes presented association with serum levels of vitamin D, they were not associated with severity of liver fibrosis. In sample two, eleven polymorphisms presented tendency towards association (P<0.05) with the studied outcomes: four SNPs in DHCR7 with hepatic decompensation (rs4944957, rs12800438, rs3829251 and rs4945008); two in GC with worsening of fibrosis and liver death (rs7041 and rs222020); two in CYP2R1 with ascites or hepatocellular carcinoma (rs7116978 and rs1562902); two in VDR with gastric/esophageal bleeding and hepatocellular carcinoma (rs4516035 and rs2239186); and one in SMAD3 with worsening of fibrosis and encephalopathy (rs2118610). Only one polymorphism, rs1800469 in TGFB1, showed statistical significance with hepatic decompensation after Bonferroni’s correction (P<0.05/40). Conclusions: Our results demonstrated that low serum vitamin D has association with fibrosis progression in chronic hepatitis C genotype 1. Also, the eleven polymorphisms with tendency towards association indicate that genetic variants in vitamin D pathway possess weak or none relation with progression of chronic hepatitis C, deserving future analyses. Finally, polymorphism rs1800469 in TGFB1 demonstrated potential utility to help identify patients with higher odds of hepatic decompesantion.

A demanda por antioxidantes naturais vem aumentando devido à toxicidade de alguns antioxidantes sintéticos. Estudos vêm identificando antioxidantes de origem natural, como a proteína da soja, que é capaz de contribuir na melhoria de propriedades funcionais e biológicas de alimentos. A hidrólise enzimática da proteína de soja aumenta sua atividade antioxidante, assim como a capacidade emulsificante e a capacidade de formação de espuma. O objetivo deste trabalho foi o estudo da hidrólise da proteína de soja através de uma protease produzida por Chryseobacterium sp., a verificação da capacidade antioxidante e aplicação do hidrolisado em diferentes tipos de carnes para evitar a oxidação lipídica. A eficácia da hidrólise foi determinada através da proteína solúvel utilizando o método de Folin enquanto que a atividade antioxidante foi avaliada pelos métodos referentes à captura do radical DPPH e ABTS. Os hidrolisados foram adicionados em carne de porco e peixe e foi verificada a inibição da oxidação lipídica. A influência de três parâmetros (temperatura, pH, relação enzima/substrato) na hidrólise foi estudada através um experimento fatorial 23 . Como respostas foram avaliadas a atividade antioxidante (DPPH e ABTS), atividade quelante de ferro, proteína solúvel, capacidade de formação de espuma e capacidade emulsificante. Observou-se um aumento na concentração de proteína solúvel em função do tempo, sendo que os hidrolisados foram capazes de inibir tanto o radical DPPH quanto o ABTS. Os hidrolisados inibiram em parte a oxidação lipídica em carne suína e peixe. Ainda foi possível concluir que dependendo da finalidade para que se deseja o hidrolisado, diferentes condições devem ser utilizadas. Os resultados demonstram uma potencial aplicação da protease microbiana para gerar hidrolisados antioxidantes da proteína de soja. / The demand for natural antioxidants has been increasing due to the toxicity of some synthetic antioxidants. Studies have identified naturally occurring antioxidants, such as soy protein, which can contribute to improve functional and biological properties of food. Enzymatic hydrolysis of soy protein increases its antioxidant activity, as well as emulsifying capacity and foaming capacity. The purpose of this work was to study the hydrolysis of soy protein, verifying the antioxidant capacity, application of the hydrolysate in different types of meat and optimization of hydrolysis. The efficiency of hydrolysis was determined by the soluble protein by the method of Folin while the antioxidant activity was evaluated by the methods related to the capture of the radical DPPH and ABTS. The hydrolysates were added to pork and fish and the extent of lipid oxidation was determined by TBARS. In optimizing of the hydrolysis three parameters were varied (T, pH, enzyme substrate), it was applied to a surface response methodology for conducting trials using a 23 factorial experiment. As answers were evaluated antioxidant activity (DPPH and ABTS), iron chelating activity, Lowry, foaming capacity and emulsifying capacity. There was an increase in soluble protein concentration versus time, and the hydrolysates were able to inhibit both the ABTS and the DPPH radical. The hydrolysates were able of inhibit lipid oxidation in pork and fish. Was still possible to conclude that depending on the finality that will be given to hydrolysates different treatment conditions should be used. The results demonstrate a significant potential for application of microbial protease to generate antioxidants of hydrolyzed soy protein.

Grãos de soja submetidos a tratamento térmico e/ou químico e farelos de soja de diferentes empresas foram avaliados em dois experimentos. No primeiro, foi verificado que a temperatura e o tempo de exposição do grão de soja ao calor e a adição de lignossulfonato de cálcio diminuiram significativamente a quantidade de amônia liberada in vitro após incubação de 6 horas e a degradabilidade da proteína após incubação ruminai in situ de 16 horas. A correlação entre essas duas variáveis foi alta (r = 0,9667). Houve diferença significativa na digestibilidade enzimática da proteína não degradada no rúmen. No segundo experimento, 21 amostras de farelos de soja oriundas de 5 empresas foram avaliadas quanto à degradabilidade ruminai da proteína bruta in vitro e in situ e foi determinada a digestibilidade enzimática da proteína que escapou da degradação ruminai. Foram verificadas diferenças significativas entre empresas, quanto à quantidade de amônia liberada in vitro, variando de 22,71 a 29,04 (%N-total), quanto à porção de proteína não degradável no rúmen (PNDR), variando de 46,12% a 54,56% e quanto à digestibilidade intestinal desta proteína (Dl), variando de 81,86% a 85,23%. Em conseqüência, houve diferenças entre os farelos quanto à proteína não degradável no rúmen digestível no intestino delgado (PNDRD), variando de 39,13 a 44,72 (3/0 PB) e 195,02 a 223,69 (g/kg MS). Pode-se concluir que há diferenças na degradabilidade ruminai e digestibilidade intestinal da proteína de amostras de farelos de soja produzidos no Rio Grande do Sul. / Heat treated and/or lignosulfonate treated soybeans and soybean meal samples from different producers were evaluated in two experiments. In the first trial the in vitro ammonia production during a six hours incubation period and the in situ rumen degradability were affected significantly due to heat and/or lignosulfonate treatments of cracked soybeans. The correlation between the in vitro ammonia production and the in situ rumen degradability was high (r = 0.9667). There was significant difference in the in vitro pepsinpancreatin digestibility of the protein portion undegraded in the rumen. In the second experiment 21 soybean meal samples from five different origens were submitted to the same procedures as in the first trial. Significant differences were determined as for in vitro ammonia production, ranging from 22.71 to 29,.04 (`)/0 of total N), for rumen undegradable protein, ranging from 46.12 to 54.56 % and for pepsin-pancreatin digestibility, varying from 81.86 to 85.23 %. Consequently ruminally undegraded intestinally available protein ranged from 39.13 to 44.72% of crude protein content and from 195.02 to 223.69 g/kg DM. It can be concluded that soybean samples collected from different producers from Rio Grande do Sul show different ruminai degradabilities and intestinal digestibilities.

A doença de Alzheimer (DA) é uma devastadora desordem neurológica que afeta mais de 37 milhões de pessoas ao redor do mundo, caracterizada pelo progressivo dano cognitivo e pela perda da memória. Estas alterações clínicas são acompanhadas por alterações histológicas cerebrais características da doença, as quais incluem atrofia cerebral, perda de neurônios e disfunção sináptica secundárias à deposição extracelular do peptídeo beta-amilóide (Aβ) e à deposição intracelular de emaranhados neurofibrilares constituídos da proteína tau. Fármacos disponíveis para a terapia da DA apresentam efeito limitado e tratamentos utilizando um único medicamento ou a combinação de terapias que possam efetivamente parar ou modificar o curso da doença ainda não se encontram disponíveis. O resveratrol, um polifenol de origem vegetal, tem atraído considerável interesse devido aos seus potenciais benefícios à saúde humana. Diversos estudos têm demonstrado que o resveratrol possui propriedades anti-amiloidogênicas; entretanto, os efeitos biológicos in vivo do resveratrol são fortemente limitados devido a sua baixa biodisponibilidade, a qual representa uma barreira no desenvolvimento de aplicações terapêuticas do resveratrol. Neste contexto, o objetivo deste estudo foi desenvolver uma nova formulação capaz de superar a baixa solubilidade, a limitada estabilidade, a elevada metabolização e a baixa biodisponibilidade do resveratrol e avaliar o seu efeito frente à toxicidade induzida pelo Aβ em modelos in vitro e in vivo. Inicialmente, o isômero trans do resveratrol foi incorporado em nanocápsulas poliméricas de núcleo lipídico (RSV-LNC) e a distribuição destas nanocápsulas nos tecidos cerebral, hepático e renal foi avaliada após a administração intraperitoneal (i.p.) ou por gavagem em ratos saudáveis. As nanocápsulas apresentaram elevada capacidade de encapsulamento do resveratrol e animais tratados com RSV-LNC exibiram maior concentração do resveratrol no cérebro, no fígado e no rim quando comparados aos animais tratados com resveratrol livre (RSV) após administrações diárias pelas vias i.p. ou gavagem. Na sequência, nós comparamos o efeito do tratamento com RSV e RSV-LNC frente à toxicidade induzida pelo Aβ através da exposição de culturas organotípicas de hipocampo ao Aβ1-42 por 48 h. Tanto o tratamento prévio quanto o simultâneo das culturas com RSV ou RSV-LNC reduziram significativamente a morte celular induzida pelo Aβ, com o RSV-LNC apresentando efeito mais pronunciado. O pré-tratamento com ambos, RSV ou RSV-LNC, preveniu a produção de espécies reativas de oxigênio; entretanto, o tratamento simultâneo com RSV não protegeu as culturas do dano oxidativo. Ambos os tratamentos, prévio e simultâneo, com RSV-LNC bloquearam a neuroinflamação desencadeada pelo Aβ de maneira sustentada. Além disso, apenas os tratamentos com RSV-LNC foram capazes de aumentar a liberação da IL-10 mesmo na presença do Aβ e prevenir/reduzir a ativação glial e a fosforilação da JNK. Finalmente, nós avaliamos o efeito do resveratrol frente à toxicidade induzida pelo Aβ através da injeção intracerebroventricular do Aβ1-42 em ratos. Nós observamos que os animais que foram injetados com o Aβ1-42 exibiram um significativo défcit na memória, o qual foi acompanhado pela significativa redução nos níveis da sinaptofisina no hipocampo. É importante ressaltar que através do uso das nanocápsulas o resveratrol foi capaz de reduzir estes efeitos deletérios do Aβ1-42 enquanto o tratamento com RSV não foi capaz de proteger da toxicidade induzida pelo Aβ, o que pode ser explicado pelo robusto aumento na biodisponibilidade cerebral do resveratrol atingida pelo uso das nanocápsulas. Adicionalmente, a ativação astrocitária e microglial, bem como fosforilação da JNK desencadeada pelo Aβ foram reduzidas somente após o tratamento com RSV-LNC, enquanto ambos os tratamentos com RSV e RSV-LNC foram capazes de reestabelecer os distúrbios na sinalização mediada pela GSK-3β e a desestabilização da β-catenina desencadeadas pelo Aβ. Juntos, nossos resultados não somente confirmam o potencial do resveratrol no tratamento dos processos neurodegenerativos como também oferecem uma via efetiva para melhorar o efeito neuroprotetor do resveratrol através de um sistema nanocarreador. Estes resultados fornecem suporte para futuros estudos objetivando o entendimento dos mecanismos envolvidos no efeito neuroprotetor do resveratrol. Além disso, a combinação do resveratrol com o sistema de entrega mediado por nanocápsulas poliméricas de núcleo lipídico abrem novas possibilidades para o tratamento da doença de Alzheimer. / Alzheimer's disease (AD) is a devastating neurological disorder that affects more than 37 million people worldwide, characterized clinically by progressive impairments in cognition and memory. These clinical features are accompanied by characteristic histological changes in the brain, which include brain atrophy, loss of neurons and loss of synaptic function secondary to extracellular deposition of amyloid-beta peptide (Aβ) and intracellular deposition of neurofibrillary tangle composed of the microtubule-associated protein tau. Available drugs for AD therapy have small effect sizes and we still not have a single treatment or combination therapy that can effectively stop or reverse the relentless progression of AD. Resveratrol, a naturally occurring polyphenol, has attracted considerable interest for its beneficial potentials for human health. Several studies have been shown that resveratrol is associated with anti-amyloidogenic properties; however, the in vivo biological effects of resveratrol appear strongly limited by its low bioavailability, which is a barrier to the development of therapeutic applications. In this context, the present study was designed to develop a novel resveratrol formulation to overcome its poor solubility, limited stability, high metabolization and weak bioavailability, and to evaluate the effects of resveratrol against in vitro and in vivo Aβ-induced toxicity. Initially, trans-resveratrol was loaded into lipid-core nanocapsules (RSV-LNC) and the nanocapsule distribution in brain, liver and kidney tissues was evaluated by intraperitoneal (i.p.) and gavage routes in healthy rats. Lipid-core nanocapsules showed high entrapment of resveratrol and animals treated with RSV-LNC displayed a higher resveratrol concentration in the brain, the liver and the kidney than those treated with free resveratrol (RSV) after daily i.p. or gavage administration. Next, we compared the effects of RSV and RSV-LNC treatment against Aβ-induced toxicity by expositing organotypic hippocampal cultures to Aβ1-42 by 48 h. Pre- and co-treatment of cultures with both, RSV and RSV-LNC, significantly attenuated Aβ-induced cell death, with RSV-LNC showing somewhat higher potency. Reactive oxygen species formation was prevented by pretreatment with both RSV or RSV-LNC; however, co-treatment with RSV failed to protect cultures from oxidative damage. Pre- and co-treatment with RSV-LNC was able to block the neuroinflammation triggered by Aβ in a sustained pattern. Furthermore, only RSV-LNC treatments were able to increase IL-10 release even in the presence of Aβ, and prevent/decrease glial activation and JNK phosphorylation. Finally, we evaluated the effects of resveratrol against Aβ-induced toxicity by using an intracerebroventricular injection of Aβ1-42 model in rats. We found that Aβ1-42-injected animals showed a significant impairment on learning-memory ability, which was paralleled by a significant decrease in hippocampal synaptophysin levels. Noteworthy, by using lipid-core nanocapsules, resveratrol was able to rescue these deleterious effects of Aβ1-42 while treatment with RSV failed to protect against Aβ-induced toxicity, which can be explained by robust increase of brain bioavailability of resveratrol achieved by lipid-core nanocapsules. Additionally, activated astrocytes and microglial cells, as well as JNK phosphorylation triggered by Aβ was reduced only after RSV-LNC treatment, while both RSV and RSV-LNC treatments were able to restore the disturbance in GSK-3β signaling and destabilization of β-catenin triggered by Aβ. Taken together, our results not only confirm the potential of resveratrol in treating neurodegenerative processes but also offer an effective way to improve the neuroprotective efficiency of resveratrol by nanocarrier delivery system. These findings provide further support for future studies aiming at precisely understanding of mechanisms involved in the neuroprotective effects of resveratrol. Furthermore, the combination of resveratrol and lipidcore nanocapsules-based delivery system may open new avenues for the treatment of Alzheimer’s disease.

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.