Submitted by Izabel Franco (izabel-franco@ufscar.br) on 2016-09-15T17:49:26Z No. of bitstreams: 1 TeseTLLC.pdf: 3509437 bytes, checksum: 42003cf0915a332a24874db33a08def6 (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-09-16T19:27:48Z (GMT) No. of bitstreams: 1 TeseTLLC.pdf: 3509437 bytes, checksum: 42003cf0915a332a24874db33a08def6 (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-09-16T19:28:00Z (GMT) No. of bitstreams: 1 TeseTLLC.pdf: 3509437 bytes, checksum: 42003cf0915a332a24874db33a08def6 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-09-16T19:28:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TeseTLLC.pdf: 3509437 bytes, checksum: 42003cf0915a332a24874db33a08def6 (MD5) Previous issue date: 2015-03-06 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / This project aims to investigate the TiO2-NP toxicity after acute (48 h) and subchronic (14 d) exposure using hematology, biochemical and morphological biomarkers in P. lineatus. TiO2- NP only caused blood disorders after subchronic exposure and did not show geno- and neurotoxicity, but they affected the immunity of P. lineatus. In gills, acute exposure to TiO2- NP decreased reactive oxygen species (ROS) formation and increased glutathione (GSH) levels, while subchronic exposure increased ROS and GSH levels and inhibited superoxide dismutase (SOD) activity. In kidney, acute exposure to TiO2-NP did not cause ROS formation and changes in antioxidant enzymes activity, but increased GSH and lipid peroxidation (LPO) levels. Subchronic exposure inhibited catalase activity in kidney tissue, but redox balance was not impaired. In the liver, acute exposure to TiO2-NP did not alter the antioxidant enzymes activity and metallothionein levels, but ROS formation decreased and GSH levels increased. After subchronic exposure, SOD activity did not change, but GPx and GST activity and GSH levels increased in the liver. Additionally, morphological damage was found in gills, liver and kidneys. Gills showed slight changes after acute exposure and slight to moderate changes after subchronic exposure. In kidney and liver tissue, degenerative changes and necrosis occurred after TiO2-NP exposure. TiO2-NP also inhibited enzymes of osmoregulation activity in gills after acute exposure, but had no effect after subchronic exposure and in renal tissue. Mitochondria-rich cells (MRC) density increased in gill filaments and renal tissue after subchronic exposure, while plasma osmolality decreased and calcium ions (Ca2+) concentration increased after acute exposure. Osmolality, however, was restored after subchronic exposure. These results suggest that GSH played an important role in preventing ROS formation. In liver and kidneys, TiO2-NP can cause moderate to severe tissue damage the long term, may lead to organ dysfunction, as considerable portion of the organ was reduced due to necrosis and degenerative damage. Osmoregulatory system impairment was caused after acute exposure to TiO2-NP, but no after subchronic exposure, probably due to proliferation of new MRC and morphological changes in gills. However, these morphological changes may hinder gases exchange and osmotic and ionic balance in the long term. / O presente projeto teve como objetivo investigar a toxicidade das NP-TiO2 após exposição aguda (48 h) e subcrônica (14 d) utilizando biomarcadores de hematologia, bioquímicos e morfológicos em P. lineatus. As NP-TiO2 causaram distúrbios hematológicos apenas após exposição subcrônica e não mostraram genotoxicidade e neurotoxicidade, porém afetaram a imunidade dos animais. Nas brânquias, a exposição aguda a NP-TiO2 diminuiu a produção de espécies reativas de oxigênio (ERO) e aumentou os níveis de glutationa (GSH), enquanto a exposição subcrônica aumentou as ERO e os níveis de GSH e diminuiu a atividade da superóxido dismutase (SOD). Nos rins, a exposição aguda a NP-TiO2 não causou formação de ERO e alteração na atividade das enzimas antioxidantes, porém causou um aumento nos níveis de GSH e lipoperoxidação (LPO). Após exposição subcrônica a atividade da catalase diminuiu sem causar desbalanço oxidativo. No fígado, a exposição aguda a NP-TiO2 não alterou as enzimas antioxidantes e metalotioneína, mas causou diminuição de ERO e aumento de GSH. Após exposição subcrônica ocorreu uma diminuição na atividade da SOD e aumento da atividade das enzimas GPx e GST e do conteúdo de GSH no fígado. Danos morfológicos também foram encontrados em brânquias, fígado e rins. As brânquias mostraram alterações leves após exposição aguda e alterações leves e moderadas após exposição subcrônica. No tecido renal e hepático, mudanças degenerativas e necrose ocorreram após exposição a NPTiO2. As NP-TiO2 inibiram a atividade das enzimas com função de osmorregulação branquiais após exposição aguda sem nenhuma alteração após exposição subcrônica e no tecido renal. A densidade de células ricas em mitocôndrias (CRM) aumentou nos filamentos branquiais e tecido renal após exposição subcrônica, enquanto a exposição aguda diminuiu a osmolalidade plasmática e aumentou a concentração de íons cálcio (Ca2+). No entanto, a osmolalidade foi restabelecida após exposição subcrônica. Esses resultados sugerem que a GSH pode ser uma das principais vias no combate as ERO. No fígado e nos rins, as NP-TiO2 podem causar danos moderados a severos no tecido que podem levar à perda da função do órgão em longo prazo, uma vez que a porção do tecido funcional reduziu devido aos danos degenerativos e necrose. Desequilíbrio osmorregulatório foi causado pela exposição aguda a NP-TiO2, mas não após exposição subcrônica devido à proliferação de novas CRM e mudanças morfológicas nas brânquias. No entanto, essas mudanças morfológicas podem dificultar a troca de gases e o equilíbrio osmótico e iônico em longo prazo.

Submitted by MARÍLIA GABRIELA DE SANTANA COSTA null (mariliagabrielasc@hotmail.com) on 2017-06-01T19:21:17Z No. of bitstreams: 1 TESE_MARILIA_GABRIELA_SANTANA_COSTA.pdf: 4170522 bytes, checksum: 8ff9e42b797cdb58ebfce7e345bfe167 (MD5) / Approved for entry into archive by Luiz Galeffi (luizgaleffi@gmail.com) on 2017-06-02T13:34:14Z (GMT) No. of bitstreams: 1 costa_mgs_dr_jabo.pdf: 4170522 bytes, checksum: 8ff9e42b797cdb58ebfce7e345bfe167 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-02T13:34:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 costa_mgs_dr_jabo.pdf: 4170522 bytes, checksum: 8ff9e42b797cdb58ebfce7e345bfe167 (MD5) Previous issue date: 2017-04-05 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / A indústria de papel e celulose brasileira ocupa uma posição de destaque no mercado mundial. O Eucalyptus grandis é a espécie mais plantada pelo setor florestal e a principal fonte de matéria-prima para a indústria de papel e celulose. Contudo, seu crescimento em regiões de baixa temperatura é limitado. Contrariamente, a espécie Eucalyptus globulus apresenta melhor crescimento em baixas temperaturas, tornando-se cada vez mais interessante para a indústria nacional de papel e celulose. Tendo em vista que a temperatura é um modulador chave no metabolismo das plantas, uma análise global do proteoma foi realizada em plântulas cultivadas em temperaturas controladas, visando a identificação de proteínas diferencialmente reguladas entre as espécies e entre as diferentes condições de cultivo, detecção de vias metabólicas estimuladas pela temperatura e detecção de alterações no metabolismo antioxidante e de lignificação. A estratégia adotada permitiu a identificação de 3.111 proteínas caulinares, representando aproximadamente 9% do proteoma predito para a espécie modelo E. grandis. O perfil de expressão gênica, em termos de número de proteínas identificadas, corroborou com o padrão de densidade gênica para os cromossomos de Eucalyptus. Foram identificadas proteínas envolvidas em diversas vias metabólicas, com destaque para as vias relacionadas com o metabolismo energético, de aminoácidos e nucleotídeos, de lipídeos e carboidratos. Com relação às proteínas diferencialmente reguladas, 16 proteínas apresentaram alteração em sua abundância somente em E. grandis, 38 somente em E. globulus e 12 apresentaram alterações em ambas as espécies. Além disso, um total de 103 proteínas antioxidantes foram detectadas nos caules de ambas as espécies. O perfil de regulação frente ao estímulo térmico, revelou que as alterações nas proteínas antioxidantes são mais proeminentes quando as mudas de Eucalyptus foram expostas a altas temperaturas. Com relação à biossíntese de lignina, a nossa abordagem proteômica resultou na identificação de 27 das principais enzimas envolvidas neste metabolismo, corroborando com as predições de genes e o “toolbox” de lignificação proposto. A análise quantitativa revelou diferenças na abundância de isoformas específicas dependendo do estímulo térmico em que as plantas foram expostas; contudo, o tratamento a alta temperatura foi aquele que induziu mais diferenças entre os proteomas relacionados com a lignificação de E. globulus e de E. grandis. A partir dos resultados obtidos, conclui-se que o estímulo térmico promove alterações importantes no proteoma caulinar jovem de Eucalyptus, evidenciando aumento na atividade antioxidante em plantas expostas ao calor e expressão diferencial mais proeminente em plantas submetida ao frio. / The Brazilian pulp and paper industry occupies a prominent position in the world market. The Eucalyptus grandis is the most used species in the forest sector and the main source of raw material for Brazilian industry. However, its growth in low temperature regions is limited. In contrast, the Eucalyptus globulus species shows a better growth at low temperatures, for whom interest has increased within the national pulp and paper industry. Since temperature is a key modulator in plant metabolism, a global proteome analysis was performed on seedlings grown at controlled temperatures, aimed at the identification of differentially regulated proteins between the species and between the different culture conditions, detection of metabolic pathways stimulated by temperature and detection of alterations in antioxidant metabolism and lignification. The strategy used here allowed the identification of 3,111 stem proteins, representing approximately 9% of the predicted proteome of the E. grandis model species. The gene expression profile, in terms of the number of proteins identified, corroborated with the gene density pattern for the Eucalyptus chromosomes. Proteins involved in several metabolic pathways have been identified, especially the pathways related to energy metabolism, and metabolism of amino acids, nucleotides, lipids and carbohydrates. Regarding the differentially regulated proteins, 16 proteins showed alterations in their abundance only in E. grandis, 38 only in E. globulus and 12 presented alterations in both species. In addition, a total of 103 antioxidant proteins were detected in the stems of both species. The regulation profile upon thermal stimulus revealed that changes in antioxidant proteins are more prominent when Eucalyptus seedlings were exposed to high temperatures. Regarding the biosynthesis of lignin, our proteomic approach resulted in the identification of 27 of the main enzymes involved in this metabolism, corroborating with the gene predictions and the proposed lignin toolbox. Quantitative analysis revealed differences in the abundance of specific isoforms depending on the thermal stimulus to which the plants were exposed; however, the high temperature treatment was the one that induced more differences between the proteomes related to the lignification of E. globulus and E. grandis. The results demonstrate that thermal stimuli cause important alterations in the Eucalyptus stem proteome, evidenced by the increase in the antioxidant activity in plants exposed to heat and the most prominent differential expression in plants submitted to cold environments.

CHAPTER II: Introduction and Objectives: Metformin can act in muscle inhibiting the complex I of the electron transport chain and activating a signaling cascade for glut-4 translocation to the membrane cell. Our hypothesis is that this inhibition can decrease mitochondrial reactive oxigen species (ROS), minimizing cell damage caused by oxidative stress. Thus, the aim of this study was to evaluate the activity and expression of oxidative stress enzymes, total antioxidant status and lipid peroxidation in gastrocnemius muscle of rat with induced diabetic Mellitus and treated with metformin. Materials and Methods: The DM was induced in Wistar rats divided into four groups: untreated, treated with insulin, insulin plus metformin, and metformin. A non-diabetic group was used as control. The gastrocnemius muscle was collected and homogenized to evaluate the following parameters: superoxide dismutase (SOD) and catalase (activity and immunoblotting), glutathione peroxidase, glutathione reductase and glucose-6-phosphate dehydrogenase (activity), reduced glutathione, lipid peroxidation and total antioxidant capacity were measured. Results and conclusions: he group treated with metformin showed prevention in increased activity and expression of SOD and catalase, and kept the total antioxidant capacity and G6PDH activity when compared to the untreated group. These results seem to be related to lower lipid peroxidation. Therefore, this study suggest that metformin may is involved in the regulation of the oxidative stress in muscle cells decreasing lipid peroxidation which could improve glucose uptake. / CAPÍTULO II: Introdução e Objetivos: A metformina pode atuar no músculo inibindo o complexo I da cadeia de transporte de elétrons, ativando uma cascata de sinalização para translocação de GLUT-4 para membrana. Nossa hipótese é que esta inibição pode diminuir a produção de espécies reativas de oxigênio mitocondrial (ROS), minimizando os danos celulares causados pelo estresse oxidativo. Assim, o objetivo deste estudo foi avaliar a atividade e expressão de enzimas do estresse oxidativo, capacidade antioxidante total e peroxidação lipídica no músculo gastrocnêmio de ratos com diabetes mellitus induzida e tratados com insulina e/ou metformina. Materiais e Métodos: O DM foi induzido em ratos Wistar divididos em quatro grupos: não tratados, tratados com insulina, insulina e metformina, e metformina. O músculo gastrocnêmio foi coletado e homogeneizado para avaliar os seguintes parâmetros: superóxido dismutase (SOD) e catalase (atividade e expressão), glutationa-peroxidase, glutationa redutase e glicose-6-fosfato desidrogenase (atividade), glutationa reduzida, peroxidação lipídica e capacidade antioxidante. Resultados e conclusões: Os grupos tratados com metformina mostraram prevenção no aumento da atividade e expressão de SOD e catalase, bem como mantiveram a capacidade antioxidante total e atividade de G6PDH, quando comparado com o grupo não tratado. Esses resultados parecem estar relacionados com uma menor peroxidação lipídica. Portanto, este estudo sugere que a metformina pode está envolvida na regulação do estresse oxidativo nas células musculares diminuindo a peroxidação lipídica que poderia melhorar a captação de glicose. / Mestre em Genética e Bioquímica

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Escherichia coli enteroagregativa (EAEC) é um patógeno relacionado ao desenvolvimento de quadros de diarréia aguda ou persistente. A resposta inflamatória induzida por EAEC está relacionada à liberação de interleucina 8, que atua estimulando a transmigração de neutrófilos através do epitélio. Os macrófagos, de forma similar aos neutrófilos, são células fagocíticas que produzem espécies reativas de oxigênio (ERO), como o peróxido de hidrogênio (H2O2). Neste trabalho, avaliamos as consequências da interação de diferentes cepas clínicas com macrófagos humanos ativados da linhagem U-937. Todas as cepas testadas apresentaram filamentos nos testes de aderência aos macrófagos, diferentemente do que ocorre na interação com outras linhagens celulares como HEp-2, T84 e Caco-2. O ferro é um microelemento essencial para bactérias, sendo utilizado como cofator de enzimas e que também pode participar da geração de ERO através da reação de Fenton. Considerando-se a possibilidade de que o H2O2 produzido pelos macrófagos possa gerar radical hidroxil através da reação de Fenton, testes de aderência foram realizados com as amostras cultivadas na presença do captador de ferro 2,2-dipiridil. Tal fato não suprimiu a formação de filamentos, entretanto diminuiu a aderência das cepas EAEC 042 e 17-2. Com o objetivo de produzir uma resposta adaptativa ao H2O2, as culturas bacterianas foram pré-tratadas com uma dose sub-letal de H2O2 por 60 minutos antes de aderirem aos macrófagos. Nossos resultados mostraram que o pré-tratamento também não inibiu o aparecimento de filamentos em relação às culturas não tratadas. Além disto, foi observado que o pré-tratamento com o H2O2 reduziu a aderência das amostras de EAEC ao tapete celular. A filamentação é uma das respostas SOS, induzida pela presença de danos e/ou bloqueio na síntese da molécula de DNA. Com o objetivo de verificar se o H2O2 produzido pelos macrófagos estaria causando danos induzindo o sistema SOS e a filamentação bacteriana, foram realizados testes de viabilidade com mutantes derivados de E. coli K12 deficientes em enzimas do reparo por excisão de bases (BW535) e na resposta SOS (DM49). Nossos resultados mostram que os mutantes apresentaram os níveis de sobrevivência semelhantes ao observado para cepa selvagem isogênica (AB1157). Todos estes resultados em conjunto indicam que o H2O2 não é o indutor da filamentação nos testes de aderência. Macrófagos ativados apresentam ação microbicida através da ação da enzima indolamina dioxigenase (IDO), associada à redução do aminoácido L-triptofano. Desta forma, realizamos testes qualitativos de aderência de EAEC aos macrófagos suplementando o meio de interação com este aminoácido. Nossos resultados mostram que a adição de triptofano ao meio de interação reduz o número de filamentos por campo. Desta forma, aventamos a hipótese de que a depleção do triptofano seja responsável pela indução de resposta SOS, tendo como conseqüência a filamentação das bactérias. / Enteroaggregative Escherichia coli is a pathogen related to cases development of acute or persistent diarrhea. The inflammatory response induced by EAEC is linked to induction of IL-8 release, which acts stimulating neutrophils diapedesis through the epithelium. Macrophages, similarly to neutrophils, are phagocytic cells that produce reactive oxygen species (ROS), such as H2O2. Iron is an essential microelement to bacteria, been used as cofactor of enzymes in fundamental cellular processes but it is involved in ROS generation through Fenton reaction. On this report we evaluated the consequences of different EAEC strains interaction with activated human macrophages (U937 lineage). All tested strains showed filaments on the adherence tests with macrophages, unlike to what occurs in the interaction with other cellular lineages as HEp-2, T84 e Caco-2. Considering the possibility of H2O2 macrophage produced generates hydroxyl radical through Fenton reaction, the strains were grown in medium containing iron chelator 2,2-dipiridil. Iron chelation did not suppress filamentation, however decreased the adherence of 042 e 17-2 strains. Strains pretreated with a H2O2 subletal dose (60 M) by 60 minutes, which resulted in a bacterial adaptative response, also did not decrease the filamentation associated to adherence beside H2O2 pretreatment decreased the adherence of EAEC strains tested. In order to verify if H2O2 induces filamentation through DNA lesions and SOS induction, we evaluated the survival of a triple mutant deficient in three enzymes involved in BER and a mutant deficient in SOS response induction, both E. coli K12 derived. Both mutants presented similar survival levels like wild strain. This result suggest that H2O2 is not involved in SOS induction and filamentation response. Activated macrophages show microbicidal action, which is related to enzymes such as IDO (indoleamine dioxygenase), associated to reduction of L-tryptophan available to microorganism. In this way, we performed adhrence macrophages assays supplementing the interaction medium with L-tryptophan. Our results showed that tryptophan addition reduced the filamentation of adhered EAEC strains. Thus, we suggested that L-tryptophan reduction could be responsible for SOS response induction and bacterial filamentation.

O uso de antioxidantes de origem vegetal para retardar o envelhecimento e na terapia de doenças degenerativas tem crescido consideravelmente nos últimos anos. Estudos para determinação da capacidade antioxidante, hepatoprotetora e neuroprotetora são cruciais para avaliação destes produtos naturais bem como para o entendimento das interações entre antioxidantes e espécies reativas de oxigênio (EROs). Muitos estudos têm avaliado o potencial antioxidante de compostos fenólicos, os quais se destacam em relação a outras classes de produtos naturais por neutralizar os danos oxidativos. A família Asteraceae compreende cerca de 1.100 gêneros, entre estes Pterocaulon que possui aproximadamente 25 espécies, distribuídas principalmente em regiões subtropicais da América. Ensaios fitoquímicos evidenciaram a diversidade de estruturas fenólicas, ilustrada pela presença de flavonóides e cumarinas, nas espécies de Pterocaulon investigadas. Tendo em vista os dados que demonstram a atividade antioxidante de compostos fenólicos, bem como a presença desses no gênero Pterocaulon, este estudo avaliou a capacidade antioxidante hepatoprotetora e neuroprotetora de extratos metanólicos brutos, frações n-hexânicas, metanólicas e diclorometanólicas de duas espécies de Pterocaulon (P. alopecuroides e P. balansae) nativas do Rio Grande do Sul. A fração metanólica da espécie P.alopecuroides apresentou os maiores teores de fenólicos totais bem como a maior capacidade de capturar os radicais peroxila formados no ensaio de determinação do potencial antioxidante total (TRAP). A avaliação da capacidade de reação com 2,2 difenil-1-picril-hidrazil (DPPH•) demonstrou que as frações metanólicas apresentam a maior atividade antioxidante. A lipoperoxidação (LPO) espontânea e a induzida por Fe++/ASC em cérebro de ratos foram inibidas pelas amostras. Nas maiores concentrações de fração metanólica houve aumento significativo do conteúdo de tióis não protéicos (NPSH) no tecido cerebral. / The use of antioxidants of plant origin to delay aging and the treatment of degenerative diseases has grown considerably in recent years. Studies to determine the antioxidant, neuroprotective and liver protector activities are crucial to evaluating these natural compounds and for understanding the interactions between antioxidants and reactive oxygen species (ROS). Several studies have evaluated the antioxidant potential of phenolic compounds, which deserve proeminence in the face of other classes of natural products to neutralizing oxidative damages. The Asteraceae family comprises about 1100 genera, among these, Pterocaulon which encompasses about 25 species distributed in subtropical regions of America. Phytochemical studies showed the diversity of phenolic structures, mainly flavonoids and coumarins in the investigated species of Pterocaulon. Taking into account the previously reported antioxidant activity of phenolic compounds and their presence in the genus Pterocaulon, this study was aimed to evaluate the neuroprotective and antioxidant hepatoprotector capacity of crude methanolic extracts and nhexane, chloroform and methanol fractions obtained from the aerial parts of two species of Pterocaulon (P. alopecuroides and P. balansae) native from Rio Grande do Sul. The methanol fraction of the specie P.alopecuroides presented the highest contents of phenolic compounds and highest capacity to capture the peroxil radical formed in TRAP assay. The evaluation of the capacity to react with DPPH• shows that the methanol fraction presented highest antioxidant activity. The spontaneous LPO and that prompted by Fe+ +/ASC in mice brains were inhibited by the samples. In the highest methanol fraction concentration there was a significant increase in the NPSH content in the cerebral tissue.

Neste trabalho, estudou-se a degradação do bisfenol A (BPA) em solução aquosa através da fotólise direta sob radiação UV em 254 nm. Os experimentos foram realizados um reator fotoquímico tubular de vidro de 3,9 L, equipado com uma lâmpada de vapor de mercúrio de baixa pressão tubular concêntrica (36 W). Avaliaram-se os efeitos da taxa específica de emissão de fótons (0,87×10 18 ; 1,4×1018 e 3,6×1018 fótons L-1 s-1 ) e da concentração inicial de BPA (10 a 50 mg L-1 ), conforme um projeto experimental Doehlert. Os resultados dos experimentos indicaram que a degradação do BPA diminui com o aumento de sua concentração inicial, seguindo decaimento de pseudo primeira-ordem. A constante cinética de velocidade de degradação do BPA variou de 0,001 a 0,0066 min-1 , enquanto a porcentagem de degradação de BPA ao final de 120 minutos variou de 14 a 55%; já a remoção do carbono orgânico total variou entre 1,5 e 12,5%. Houve a formação de produtos persistentes e as espécies reativas de oxigênio (1 O2 oOH ) mostraram-se muito importantes durante a degradação do BPA. O rendimento quântico para fotólise de BPA foi de 0,0075 mol BPA mol fótons-1, determinado a partir dos dados experimentais através de um modelo matemático para degradação fotolítica do BPA em função do tempo. Para tanto, considerou-se um sistema de tratamento formado por um reator tubular e um tanque de mistura com recirculação entre eles, sendo o reator tubular tratado como uma série de três reatores contínuos de mistura perfeita (CSTR) associados entre si. Através da análise estatística dos dados experimentais para duas respostas (constante específica de degradação do BPA e porcentagem de degradação do BPA ao final de 120 minutos) avaliaram-se os efeitos das variáveis envolvidas (concentração inicial de BPA e taxa específica de emissão de fótons). / The aim of this study was to evaluate bisphenol A (BPA) degradation in aqueous solution by direct photolysis under UV radiation at 254 nm, considering the effects of the specific rate of photon emission (0.87×1018; 1.4×1018 and 3.6×1018 fótons L-1 s-1) and the initial BPA concentration (10-50 mg L-1), according to a Doehlert experimental design. The experiments were performed in a glass tubular photochemical reactor of 3.9 L equipped with a concentric low pressure mercury vapor lamp of 36 W. The experimental results indicated that BPA degradation decreases with increasing initial concentration, following pseudo first-order decay, and increases with increasing specific rate of photon emission. The values of the specific BPA degradation rate varied in the range 0.001-0.0066 min-1, while BPA percent degradation at 120 minutes of irradiation varied from 14 to 55%; TOC removal varied from 1.5 to 12.5%. Persistent degradation products were formed, and oxygen reactive species (1O2, oHO) showed to exhibit an important role during BPA degradation. The obtained quantum yield of BPA photolysis was 0.0075 mol BPA mol photons-1, determined from the experimental data through a mathematical model for BPA photolytic degradation versus time. With that aim a treatment system formed by a tubular reactor connected with a mixing tank with recirculation between them was considered; the tubular reactor was treated as a series of three associated continuous perfect mixing reactors (CSTR). Through statistical analysis of the experimental data for two responses (specific BPA degradation rate and BPA percent degradation at 120 minutes), the effects of the variables involved in BPA degradation (initial BPA concentration and specific rate of photon emission) were discussed.

O uso de antioxidantes de origem vegetal para retardar o envelhecimento e na terapia de doenças degenerativas tem crescido consideravelmente nos últimos anos. Estudos para determinação da capacidade antioxidante, hepatoprotetora e neuroprotetora são cruciais para avaliação destes produtos naturais bem como para o entendimento das interações entre antioxidantes e espécies reativas de oxigênio (EROs). Muitos estudos têm avaliado o potencial antioxidante de compostos fenólicos, os quais se destacam em relação a outras classes de produtos naturais por neutralizar os danos oxidativos. A família Asteraceae compreende cerca de 1.100 gêneros, entre estes Pterocaulon que possui aproximadamente 25 espécies, distribuídas principalmente em regiões subtropicais da América. Ensaios fitoquímicos evidenciaram a diversidade de estruturas fenólicas, ilustrada pela presença de flavonóides e cumarinas, nas espécies de Pterocaulon investigadas. Tendo em vista os dados que demonstram a atividade antioxidante de compostos fenólicos, bem como a presença desses no gênero Pterocaulon, este estudo avaliou a capacidade antioxidante hepatoprotetora e neuroprotetora de extratos metanólicos brutos, frações n-hexânicas, metanólicas e diclorometanólicas de duas espécies de Pterocaulon (P. alopecuroides e P. balansae) nativas do Rio Grande do Sul. A fração metanólica da espécie P.alopecuroides apresentou os maiores teores de fenólicos totais bem como a maior capacidade de capturar os radicais peroxila formados no ensaio de determinação do potencial antioxidante total (TRAP). A avaliação da capacidade de reação com 2,2 difenil-1-picril-hidrazil (DPPH•) demonstrou que as frações metanólicas apresentam a maior atividade antioxidante. A lipoperoxidação (LPO) espontânea e a induzida por Fe++/ASC em cérebro de ratos foram inibidas pelas amostras. Nas maiores concentrações de fração metanólica houve aumento significativo do conteúdo de tióis não protéicos (NPSH) no tecido cerebral. / The use of antioxidants of plant origin to delay aging and the treatment of degenerative diseases has grown considerably in recent years. Studies to determine the antioxidant, neuroprotective and liver protector activities are crucial to evaluating these natural compounds and for understanding the interactions between antioxidants and reactive oxygen species (ROS). Several studies have evaluated the antioxidant potential of phenolic compounds, which deserve proeminence in the face of other classes of natural products to neutralizing oxidative damages. The Asteraceae family comprises about 1100 genera, among these, Pterocaulon which encompasses about 25 species distributed in subtropical regions of America. Phytochemical studies showed the diversity of phenolic structures, mainly flavonoids and coumarins in the investigated species of Pterocaulon. Taking into account the previously reported antioxidant activity of phenolic compounds and their presence in the genus Pterocaulon, this study was aimed to evaluate the neuroprotective and antioxidant hepatoprotector capacity of crude methanolic extracts and nhexane, chloroform and methanol fractions obtained from the aerial parts of two species of Pterocaulon (P. alopecuroides and P. balansae) native from Rio Grande do Sul. The methanol fraction of the specie P.alopecuroides presented the highest contents of phenolic compounds and highest capacity to capture the peroxil radical formed in TRAP assay. The evaluation of the capacity to react with DPPH• shows that the methanol fraction presented highest antioxidant activity. The spontaneous LPO and that prompted by Fe+ +/ASC in mice brains were inhibited by the samples. In the highest methanol fraction concentration there was a significant increase in the NPSH content in the cerebral tissue.

Orientadores: Anibal Eugenio Vercesi, Fernanda Ramos Gadelha / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciencias Medicas / Made available in DSpace on 2018-08-15T13:24:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Fernandes_MarianaPinheiro_D.pdf: 41725038 bytes, checksum: ed76a74896573daa3ea8087e075ca302 (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: Lectinas são proteínas ou glicoproteínas que reconhecem glicoconjugados de superfície celular. Neste trabalho, nós investigamos se a lectina de sementes de Cratylia mollis (Cramoll 1,4) tem efeitos tóxicos em Trypanosoma cruzi. Cramoll 1,4 reconheceu glicoconjugados presentes na superfície celular dos parasitas, levando a aglutinação de epimastigotas e tripomastigotas, de uma maneira dose dependente (1-50 µg/ml). Além disso, Cramoll 1,4 diminuiu a proliferação de epimastigotas; 93% de inibição foi obtida com 50 µg/ml. A incubação de células (1.25 x 108 /ml) na presença de Cramoll 1,4 (50 |ig/ml) e Ca2+ (10µM) por 1 h induziu permeabilização de membrana plasmática seguida por influxo de Ca2+ e cúmulo de Ca2+ mitocondrial, resultado que se assemelha ao efeito clássico da digitonina. Cramoll 1,4 estimulou (cinco vezes) a produção de espécies reativas de oxigênio (EROs) mitocondrial, diminuiu de maneira significativa o potencial elétrico de membrana mitocondrial (??m) e prejudicou a fosforilação de ADP. A geração de EROs induzida por Cramoll 1,4 foi diminuída de forma significativa por EGTA. A permeabilização de membrana plasmática por digitonina (20 µM) em meio contendo Ca2+ também estimulou a geração de EROs mitocondrial, mas numa proporção menor que Cramoll 1,4. A velocidade de respiração desacoplada em epimastigotas não foi afetada pelo tratamento com Cramoll 1,4 + Ca2+ mas a respiração de repouso induzida por oligomicina foi 65% maior nas células tratadas do que nos controles. Experimentos usando frações mitocondriais de T. cruzi (MTc) mostraram que, em contraste com a digitonina, a lectina diminuiu de forma significativa o ??m por um mecanismo sensível a EGTA. Em concordância com os resultados da permeabilização de membrana plasmática e prejuízo da fosforilação oxidativa pela lectina, experimentos de microscopia de fluorescência usando iodeto de propídeo revelaram que Cramoll 1,4 induziu morte de epimastigotas por necrose. Experimentos feitos com mitocôndrias isoladas de fígado de rato (MFR) mostraram que Cramoll 1,4 induziu transição de permeabilidade mitocondrial, dependente de Ca2+, com aumento na produção de EROs. Em contraste ao que foi observado em MFR, o efeito de Cramoll 1,4 em MTc é insensível a ciclosporina A, um inibidor clássico do poro de transição de permeabilidade mitocondrial. Nós mostramos que a toxicidade de Cramoll 1,4 em epimastigotas parece resultar de uma ação conjunta nas membranas plasmática e mitocondrial do parasita, sobrecarga de Ca2+ mitocondrial e produção de EROs / Abstract: Lectins are proteins or glycoproteins that recognize cell surface glycoconjugates. In this work, we investigated whether Cratylia mollis seed lectin (Cramoll 1,4) has toxic effects on Trypanosoma cruzi. Cramoll 1,4 recognized glycoconjugates present on the cell surfaces of parasites, leading to agglutination of both epimastigotes and trypomastigotes in a dose-dependent manner (1-50 µg/ml). In additional, Cramoll 1,4 decreased epimastigote proliferation; 93% inhibition was attained at 50 µg/ml. Incubation of cells (1.25 x 108 /ml) in the presence of 50 µg/ml Cramoll 1,4 and 10 Ca2+ for 1 h induced plasma membrane permeabilization followed by Ca2+ influx and mitochondrial Ca2+ accumulation, a result that resembles the classical effect of digitonin. Cramoll 1,4 stimulated (five-fold) mitochondrial reactive oxygen species (ROS) production, significantly decreased the electrical mitochondrial membrane potential (??m) and impaired ADP phosphorylation. ROS generation induced by Cramoll 1,4 was significantly diminished by EGTA. Plasma membrane permeabilization by 20 digitonin in a Ca2+ -containing medium also stimulated mitochondrial ROS generation but at a lower rate than Cramoll 1,4. The rate of uncoupled respiration in epimastigotes was not affected by Cramoll 1,4 plus Ca2+ treatment, but oligomycin-induced resting respiration was 65% higher in treated cells than in controls. Experiments using T. cruzi mitochondrial fractions (MTc) showed that, in contrast to digitonin, the lectin significantly decreased ??m by a mechanism sensitive to EGTA. In agreement with the results showing plasma membrane permeabilization and impairment of oxidative phosphorylation by the lectin, fluorescence microscopy experiments using propidium iodide revealed that Cramoll 1,4 induced epimastigote death by necrosis. Experiments performed with rat liver mitochondria (RLM) showed that Cramoll 1,4 induced Ca2+-dependent mitochondrial permeability transition increasing the ROS production. In contrast to RLM, the Cramoll 1,4 effect in MTc is insensitive to cyclosporin A, a classic inhibitor of mitochondrial permeability transition pore. We showed that Cramoll 1,4 toxicity to T. cruzi epimastigotes seems to result from a concerted action on the parasite's plasma and mitochondrial membranes, mitochondrial Ca2+ overload and ROS production / Doutorado / Biologia Estrutural, Celular, Molecular e do Desenvolvimento / Doutor em Fisiopatologia Medica

Orientador: Sisi Marcondes Paschoal / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciencias Medicas / Made available in DSpace on 2018-08-15T13:49:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Casarin_AndreLuiz_M.pdf: 791279 bytes, checksum: d5ae52b9c458a272700ec00ce544fce3 (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: A sepse é um problema grave enfrentado em hospitais e por isso é importante mais estudos que possam esclarecer melhor a sua fisiopatologia. Alguns estudos indicam que as plaquetas podem ter um papel importante nesta condição, já que a gravidade da sepse relaciona-se positivamente com o estado de ativação destes elementos. O LPS é uma substância bastante utilizada no estudo da sepse, uma vez que mimetiza vários efeitos observados neste quadro como a grande produção de espécies reativas de oxigênio (EROs) e nitrogênio (ERNs). Portanto, o objetivo deste trabalho foi investigar as ações do tratamento de ratos com LPS na adesão plaquetária, bem como o envolvimento de EROs e ERNs na modulação deste(s) efeito(s). Para tanto, ratos foram injetados com LPS (1 mg/kg, i.p.) e após 2h a 48h a adesão plaquetária foi avaliada. As plaquetas aderidas aos poços foram quantificadas através da determinação da atividade da fosfatase ácida. Para investigar o papel do NO e de EROs no(s) efeito(s) do LPS na adesão plaquetária, foram realizados co-tratamentos de ratos com o inibidor da óxido sintase L-NAME ou com antioxidante N-acetilcisteína (NAC), bem como a incubação de plaquetas in vitro com o sequestrador de O2- PEG-SOD. Os níveis de GMPc em plaquetas foram determinados por radioimunoensaio. O tratamento de ratos com LPS aumentou a adesão de plaquetas não-ativadas ao fibrinogênio e diminuiu a adesão de plaquetas ativadas por trombina. O tratamento crônico dos ratos com L-NAME (20 mg/kg/dia) por 7 dias antes da injeção com LPS reduziu o aumento da adesão de plaquetas não-ativadas, mas não afetou a adesão de plaquetas ativadas. Os níveis de GMPc em plaquetas de ratos tratados com LPS foram semelhantes aos observados em animais tratados com salina. Os níveis intraplaquetários de GMPc em plaquetas não-ativadas de grupo controle ou no que recebeu o LPS foram reduzidos pelo tratamento crônico do animais com L-NAME. Entretanto, em plaquetas ativadas, o tratamento dos animais com L-NAME reduziu os níveis de GMPc somente no grupo tratado com LPS em 6h. A incubação de plaquetas não-ativadas com PEG-SOD (30 U/ml) reduziu o aumento da adesão de plaquetas de ratos tratados com LPS para níveis semelhantes aos do grupo controle, mas não modificou a adesão de plaquetas ativadas, seja a dos animais controle ou dos injetados com LPS. O tratamento de ratos com NAC (150 mg/kg, i.p.) 30 min após a injeção com LPS impediu o aumento da adesão de plaquetas não-ativadas de ratos injetados com LPS e reduziu o efeito inibitório do LPS na adesão de plaquetas ativadas por trombina. Em conclusão, o tratamento de ratos com LPS apresenta um efeito ambíguo na adesão plaquetária, já que aumenta a adesão de plaquetas não ativadas e reduz a adesão de plaquetas ativadas por trombina. O óxido nítrico (NO) modula o efeito estimulatório do LPS na adesão de plaquetas não ativadas através de mecanismos independentes de GMPc, mas não participa do efeito inibitório do LPS na adesão de plaquetas ativadas. Por outro lado, a geração sistêmica de EROs em ratos tratados com LPS modula a adesão de plaquetas não ativadas ou ativadas por trombina. / Abstract: Platelets are known as hemostatic regulators, but multiple studies have shown that platelets are important in inflammatory reactions including sepsis. Lipopolysaccharide (LPS) is a component of the outer membrane of Gram negative bacteria and has a pivotal role in inducing Gram negative sepsis. LPS triggers the production of various substances including nitric oxide (NO) and reactive oxygen species (ROS) that are involved in the organ failure and death. Therefore, we investigate the role of NO and ROS in modulating the platelet adhesion of LPS-treated rats using the model of platelet adhesion to fibrinogen-coated plates. Wistar rats were injected with LPS (1 mg/kg, i.p.) and 2 to 48h thereafter the platelet adhesion was evaluated. Microtiter plates were coated with fibrinogen, and rat washed platelet suspension (6 x 10(6) platelets) was added to each well. Adherent platelets were quantified through measurement of acid phosphatase activity. Treatment of rats with LPS significantly increased spontaneous platelet adhesion to fibrinogen-coated plates when compared to the control rats. In contrast, in thrombin-stimulated platelets LPS reduced platelet adhesion at 6 to 48h. Chronic treatment of rats with the nitric oxide sinthase inhibitor L-NAME (20 mg/kg/day) for 7 days before injection with LPS reduced the increase of non-activated platelet adhesion, whereas in thrombin-activated cells no differences were found. The cGMP levels in non-activated platelets of control or LPS-treated rats were reduced by chronic treatment of animals with L-NAME. However, the levels of cGMP in thrombin-activated platelets were reduced by L-NAME only in platelets 6h after LPS-treatment. The incubation of non-activated platelets with the O2- scavenger PEG-SOD reversed the stimulatory effect of LPS on spontaneous adhesion, but did not affected the stimulated-platelet adhesion of non-treated or LPS-treated groups. Moreover, the treatment of rats with the antioxidant N-acetylcysteine (NAC, 150 mg/kg, i.p.) 30 min after LPS injection prevented the increase of non-activated platelet adhesion as well as significantly reduced the inhibitory effect of LPS on thrombin-stimulated adhesion. Our findings suggest that NO modulates the stimulatory effect of LPS on non-activated platelet adhesion through GMPc-independent mechanisms, but it does not take part on the inhibitory effect of LPS on thrombin-activated platelet adhesion. In addition, the systemic generation of ROS in the LPS-treated rats plays an important role in both non-activated and thrombin-activated platelet adhesion. / Mestrado / Farmacologia / Mestre em Farmacologia

Orientador: Marlene Aparecida Schiavinato / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-11T08:26:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PinzonTorres_JavierAlberto_D.pdf: 1532904 bytes, checksum: 9f5bb662cffba52fd08c58de00484c25 (MD5) Previous issue date: 2008 / Resumo: As grandes quantidades de poluentes gasosos que as áreas urbano-industriais emitem contribuem para a degradação de ecossistemas com subseqüentes declínios na vegetação. A fotossíntese é um dos primeiros processos alterados pela ação destes poluentes e o dióxido de enxofre (SO₂), por ser um dos poluentes aéreos mais freqüentes e nocivos, afeta drasticamente a atividade fotossintética e causa graves injúrias nos tecidos foliares. O SO₂ difunde-se tão prontamente quanto o CO₂ para o interior da folha através dos estômatos e, na fase aquosa da câmara subestomática, se solubiliza formando bisulfito e sulfito, que são espécies iônicas de ação oxidante altamente agressiva para a célula. O sulfito, se não for rapidamente oxidado para sulfato em presença da luz, compete com o CO₂ tornando-se um inibidor da fixação fotossintética, enquanto que o bisulfito pode reagir com aldeídos e cetonas, formando hidroxisulfonatos, que são inibidores de várias enzimas. Durante a oxidação aeróbica dos sulfitos e bisulfitos há aumento da concentração de radicais livres que, se não forem exauridos rapidamente por enzimas de destoxificação, podem causar peroxidação dos ácidos graxos insaturados, ruptura dos lipídeos hidroperóxidos e co-oxidação das clorofilas nos cloroplastos. A resistência da planta à ação tóxica do SO₂ sugere vários mecanismos, dentre as quais se destacam: a redução da absorção de SO₂ por meio do fechamento estomático; a oxidação do sulfito a sulfato com posterior armazenamento do sulfato no vacúolo e incorporação ao metabolismo normal sob forma orgânica; e a eliminação pelo sistema antioxidante das peroxidases e da superóxido dismutase. Se um excesso de enxofre é absorvido e a concentração de tióis aumenta, o enxofre poderá ser acumulado na forma de glutationa, que é um tripeptídeo com uniões sulfídricas, ou os excessos de grupos sulfídricos e sulfitos poderiam ser convertidos em sulfetos ou perdidos na forma de ácido sulfídrico, por meio de trocas gasosas, retirando enxofre do metabolismo da planta. O objetivo do trabalho foi estudar os mecanismos imediatos de defesa e recuperação da taxa fotossintética em plantas de Centrolobium tomentosum sob condições de estresse induzido por SO₂, antes que algum tipo de injúria foliar ou fitotoxicidade, como clorose ou necrose foliar, se tornassem visíveis. Para isto, uma câmara de indução foi especialmente construída, de modo a permitir coletar amostras foliares in vivo, enquanto o estresse estava acontecendo. Dentro da câmara de indução foi colocada uma espécie nativa, Centrolobium tomentosum, que havia sido mantida até então sob condições ambientais naturais, na casa de vegetação do Departamento de Fisiologia Vegetal (Unicamp). Os ensaios com SO₂ foram realizados na câmara de indução, em sistema fechado, e esta foi mantida em uma câmara de crescimento, sob condições controladas de luz, temperatura e umidade. Plantas de C. tomentosum entre oito meses e um ano de idade foram submetidas a diferentes concentrações de SO₂ com a finalidade de determinar a concentração mínima de SO₂ capaz de induzir, na taxa fotossintética, a sucessão das fases características de uma dinâmica de estresse. Foram utilizadas cinco plantas diferentes por cada concentração de SO₂ aplicada e registrou-se a taxa fotossintética utilizando um Sistema Portátil de Análise de Gases por Infravermelho (IRGA). Nas mesmas folhas foram analisados antioxidantes do tipo não enzimático (pigmentos fotossintéticos e ácido ascórbico) e antioxidantes do tipo enzimático (superóxido dismutase e glutationa redutase). Foi determinado que a concentração mínima para induzir a dinâmica de estresse em plantas de C. tomentosum foi de 258,07 g SO₂ m­­­ֿ³, que equivale a uma concentração muito alta com relação às concentrações máximas recomendadas pelas organizações governamentais para o controle de poluição de ar. A sucessão de fases na taxa fotossintética foram as seguintes: - Taxa fotossintética antes da aplicação do SO&#8322: nesta fase, a taxa fotossintética registrou uma média de 4,4 μmol CO&#8322 m­­­­­ֿ² s­­­­­ֿ¹. Foram tomadas amostras foliares, cujas análises corresponderam ao controle. - Fase de alarme: iniciada imediatamente após a aplicação de 258,07 g SO₂ m­­­ֿ³ e caracterizada por uma queda abrupta na taxa fotossintética de 92%. Posteriormente, veio o estresse propriamente dito, com registros muito baixos na taxa fotossintética. - Fase de restituição: na qual se observou a recuperação paulatina da taxa fotossintética. Fase de resistência: na qual, após 9 h da exposição ao SO₂, a taxa fotossintética registrou recuperação de 50%. Após 24 h do ensaio ter sido iniciado, a taxa fotossintética registrou os valores iniciais correspondentes ao controle, ou seja, uma recuperação completa. Em todas as fases, com exceção da fase de restituição, foram tomadas amostras foliares. Não foram observados sintomas de clorose ou necrose nas folhas de C. tomentosum após a exposição ao SO₂ e as análises químicas dos pigmentos fotossintéticos corroboram esta observação. Porém, nas fases de estresse e de recuperação completa, os teores de carotenóides aumentaram com relação ao controle. O incremento do ácido ascórbico teve a mesma tendência do que o dos carotenóides nas fases de estresse e de recuperação completa. A atividade da superóxido dismutase aumentou significativamente na fase de estresse, enquanto que a atividade da glutationa redutase aumentou significativamente na fase de recuperação completa. A dinâmica de estresse e o mecanismo imediato de destoxificação em plantas de C. tomentosum submetidas a 258,07 g SO₂ m­­­ֿ³ sugerem que efetivamente houve um estresse oxidativo, que foi superado da seguinte maneira: na fase de alarme, o sulfito reagiu com a ribulose bisfosfato antes que fosse foto-oxidado para sulfato. Isto explica a inibição da carboxilação, com a queda abrupta da taxa fotossintética. Os oxi-radicais livres citotóxicos gerados nos cloroplastos, como conseqüência da foto-oxidação dos sulfitos, foram exauridos rapidamente pelo aumento, na fase de estresse, dos carotenóides e do ácido ascórbico e pelo aumento da atividade da superóxido dismutase. Porém, o enxofre proveniente do SO₂ não foi imediatamente acumulado na forma de glutationa. Isso somente ocorreu quando a planta recuperou completamente a taxa fotossintética. Desta maneira, verificou-se que C. tomentosum é uma espécie resistente que poderia ser utilizada em espaços onde as emissões de SO₂ são altas, como nas indústrias químicas, petroquímicas, siderúrgicas e de fertilizantes, dentre outras. / Abstract: Large quantities of gaseous pollutants emited by urban-industrial areas emit contribute to the degradation of ecosystems with subsequent declines in vegetation. The photosynthesis is one of the first processes altered by the action of these pollutants and sulphur dioxide (SO₂), as one of the most common and harmful air pollutants, drastically affect the photosynthetic activity and cause serious injuries in the leaf tissue. The SO₂ diffuses itself as promptly as the CO₂ into the leaf through the stomata, and in the aqueous phase of the substomatal cavity it solubilizes forming bisulphite and sulphite, which are ionic species of highly aggressive oxidant action to the cell. Sulphites, if it is not quickly oxidized to sulphate in the presence of light, it competes with CO₂ becoming an inhibitor of photosynthetic fixation, while the bisulphite can react with aldehydes and ketones, forming hidroxisulphonates, which are inhibitors of several enzymes. During the aerobics oxidation of sulphites and bisulphites there are increase in the concentration of free radicals that cause peroxidation of unsaturated fatty acids, lipid hydroperoxides and disruption of co-oxidation of chlorophylls in chloroplasts, if not quickly eliminated by enzymes of detoxification. The resistance of the plant to the toxic action of SO₂ suggests several mechanisms, among which stand out: the reduction of SO₂ absorption through the stomatal closure, the oxidation of sulphite to sulphate with the subsequent storage of sulphate inside the vacuole and the incorporation in the normal metabolism in organic way, and the scavenging by antioxidant system of peroxidases and superoxide dismutase. If an excess of sulphur is absorbed and the concentration of thiols increase, the sulphur may be accumulated in the form of glutathione, which is a tripeptide with sulphidric bindings, or the excesses of sulphidric groups and sulphites could be converted into sulfides or lost in the form of sulphidric acid, through gas exchange, removing the sulphur from the metabolism of the plant. The objective was to study the mechanisms of immediate protection and recovery of the photosynthetic rate in plants of Centrolobium tomentosum under conditions of stress induced by SO₂, before some kind of leaf injury or phytotoxicity, like chlorosis or leaf necrosis, became visible. For this, an induction chamber has specially been constructed to allow collect of leaf samples in vivo, while the stress was happening. Inside the induction chamber it was put a native species, Centrolobium tomentosum, which had been kept under natural environmental conditions at a greenhouse of the Department of Plant Physiology (UNICAMP). The tests were conducted with SO₂ in the chamber of induction, in a closed system, and this was maintained in a growth chamber, under controlled light, temperature and humidity conditions. Plants of C. tomentosum between eight months and one year old were submited to different concentrations of SO₂ in order to determine the lowest concentration of SO₂ capable to induce, in the photosynthetic rate, the succession of phases that are characteristics of a dynamics of stress. There were used five different plants for each concentration of SO₂ applied, and the photosynthetic rate was recorded using a Portable System for Analysis of gases by Infrared (IRGA). In the same leaves, non-enzymatic antioxidants (photosynthetic pigments and ascorbic acid) and enzymatic antioxidant (superoxide dismutase and glutathione reductase) were analysed. It was determined that the lowest concentration to induce the dynamics of stress in plants of C. tomentosum was 258,07 g SO₂ m­­­ֿ³, which represents a very high concentration regarding the maximum concentrations recommended by governmental organizations to the air pollution control. The succession of phases in the photosynthetic rate was as follows: - Photosynthetic rate before the implementation of SO₂: at this stage, the photosynthetic rate recorded an average of 4.4 μmol CO₂ m­­­ֿ² sֿ¹. Leaf samples were taken, whose analyses correponded to the control. - Phase of alarm: it has begun immediately after the injection of 258,07 g SO₂ m­ֿ³ characterized by the sharp fall in the photosynthetic rate of 92%. Then the stress itself begun, with very low records in photosynthetic rate. - Phase of restitution: in which there was observed the gradual recovery of the photosynthetic rate. - Phase of resistance: in which, after 9 hours of exposure to SO₂, the photosynthetic rate recorded recovery of 50%. After 24 hours of the beginning of the assay, the photosynthetic rate recorded the initial value corresponding to the control, that is, a complete recovery. In all stages, except in the stage of restitution, leaf samples were taken. There were no symptoms of chlorosis or necrosis in the leaves of C. tomentosum after exposure to SO₂ and chemical analysis of photosynthetic pigments corroborate to this observation. However, in stages of stress and complete recovery, the levels of carotenoids increased in relation to the control. The increase of ascorbic acid had the same trend of that of carotenoids in stages of stress and complete recovery. The activity of superoxide dismutase increased significantly in the stage of stress, while the activity of glutathione reductase increased significantly during the complete recovery. The dynamics of stress and the immediate mechanism of detoxification in plants of C. tomentosum submitted to 258,07 g SO₂ m­­­­­ֿ³ suggest that effectively there was actually an oxidative stress, which was overcame in the following way: during the alarm, the sulfite reacted with ribulose bisphosphate before the photo-oxidation to sulphate. This explains the inhibition of carboxylation, with a sharp decrease in the photosynthetic rate. The citotoxic free radicals generated in the chloroplasts, as a result of the photo-oxidation of sulphites, were quickly scavenged by the increase, in the phase of stress, of carotenoids and ascorbic acid and the increasing activity of superoxide dismutase. However, the sulphur from SO₂ has not been immediately accumulated in the form of glutathione. It only occurred when the plant recovered completely the photosynthetic rate. Thus, it was found that C. tomentosum is a resistant species that could be used in areas where SO₂ emissions are high, as in the chemical, petrochemical, steel and fertilizers factories, among others. / Doutorado / Doutor em Biologia Vegetal