O objetivo deste estudo foi avaliar o estado nutricional relativo ao selênio em indivíduos adultos relacionando-o com polimorfismos no gene da enzima GPx e sua influência sobre a enzima e o balanço redox. Foram selecionados 343 estudantes da Universidade Federal do Piauí entre 20 e 50 anos, de ambos os sexos, selecionados de acordo com critérios de inclusão adotados, como ausência de doenças crônicas não transmissíveis (DCNT) dentre outros. Sangue venoso foi coletado para análise de Se, genotipagem dos SNP da GPx1 (Pro198Leu, -602A/G e Arg5Pro), da atividade das enzimas antioxidantes (GSH-Px e SOD) eritrocitárias, malondialdeído (MDA) e capacidade de absorção de radicais de oxigênio (ORAC) plasmáticas. A análise de Se foi realizada por meio de espectrometria de absorção atômica por geração de hidretos, a genotipagem por PCR em tempo real em Step One Plus, as enzimas em analisador bioquímico automático utilizando kits comerciais, o MDA em cromatografia líquida de alta eficiência e ORAC em um leitor de microplaca. A análise estatística foi realizada por meio do software R 3.0.2. Foram realizados testes de comparação de duas e de mais que três médias entre as variáveis genéticas e os parâmetros de avaliação do Se e do balanço redox. Análises de regressão linear e linear generalizada foram realizadas para identificar a influência das variáveis genéticas, antropométricas, do perfil lipídico e estilo de vida sobre o Se sanguíneo e as variáveis do balanço redox. Os dados foram considerados significativos com p menor que 5%. A idade média dos participantes foi de 24,4±5,0 anos sendo 57,7% do sexo feminino. Entre os participantes, 95,7% eram carreadores do alelo Leu do SNP Pro198Leu e G do -602A/G e não possuíam quantidades mínimas de Se plasmático para otimizar a atividade da GPx. A atividade da GPx foi significativamente mais baixa e de ORAC mais alta nos indivíduos com o genótipo Leu/Leu em relação ao Pro/Pro do SNP Pro198Leu. Os indivíduos com o genótipo Arg/Pro apresentaram atividade da GPx significativamente maior que aqueles com o genótipo Arg/Arg do SNP Arg5Pro. Não houve diferença significativa entre as médias de MDA e SOD e os genótipos dos três SNP. As variáveis genéticas, de avaliação antropométrica, do perfil lipídico e estilo de vida mostraram influência sobre os marcadores do balanço redox, alterando o perfil antioxidante dos participantes. Os indivíduos são deficientes em Se e aqueles com o alelo Leu do SNP Pro198Leu apresentam em seu organismo maior concentração de ORAC, provavelmente para proteção contra radicais livres. O alelo variante do SNP Arg5Pro mostrou-se benéfico para o estado nutricional relativo ao Se. / The aim of this study was to evaluate the nutritional status relative to Se of adult individuals relating it to polymorphisms in the GPx enzyme gene and its influence on the enzyme and the redox balance. We selected 343 students of the Federal University of Piauí between 20 and 50 years, of both genders, selected according to inclusion criteria, such as the absence of chronic noncommunicable diseases (NCD) among others. Venous blood was collected for analysis of Se, genotyping of SNP of GPx1 (Pro198Leu, -602A / G and Arg5Pro), the activity of antioxidant enzymes (GSH-Px and SOD) erythrocyte, malondialdehyde (MDA) and absorption capacity of plasma oxygen radicals (ORAC). The analysis of Se was performed by atomic absorption spectrometry through hydride generation, genotyping by real time PCR in Step One Plus, enzymes in automatic biochemical analyzer by the use of commercial kits, MDA analysis was conducted in high-performance liquid chromatography and ORAC in a microplate reader. Statistical analysis was obtained using the software R version 3.0.2. Comparison tests were performed with two and more than three averages between the genetic variables and the evaluation parameters from Se and redox balance. Linear regression analysis and generalized linear were carried out to identify the influence of genetic variables, anthropometric, lipid profile and lifestyle on the sanguine Se and the variables of the redox balance. Data were considered significant for p less than 5%. The average age of participants was 24.4±5.0 years and 57.7% were female. Among the participants, 95.7% were allele carriers Leu of SNP Pro198Leu and G of -602A/G, and they did not have minimal amounts of Se plasma to optimize the activity of GPx. The GPx activity was significantly lower and that of ORAC was higher in subjects with the Leu/Leu genotype compared to Pro/Pro of SNP Pro198Leu. Individuals with the Arg/Pro genotype had GPx activity significantly higher than those with genotype Arg/Arg of SNP Arg5Pro. There was no significant difference between the means of MDA and SOD of the genotypes of the three SNP. The genetic variables, anthropometric measurements, lipid profile and lifestyle showed influence on markers of redox balance by changing the antioxidant profile of the participants. Individuals are deficient in Se, and those with the Leu allele of SNP Pro198Leu present in their bodies highest concentration of ORAC, probably to protect against free radicals. The variant allele of the SNP Arg5Pro proved to be beneficial to the nutritional status of the Se.

Pacientes em hemodiálise (HD) estão sob estresse oxidativo, o que leva à formação de espécies reativas de oxigênio (EROs). Toxinas urêmicas, a própria hemodiálise e o comprometimento do sistema antioxidante induzem a formação de EROs. Dentre os antioxidantes está o Selênio (Se), mineral que a literatura já relata deficiência em pacientes em HD. Considerando a importância da atividade antioxidante nestes pacientes com doença renal crônica (DRC) em HD, o objetivo deste estudo foi avaliar o efeito da suplementação com castanha-do-brasil nos níveis de Se e na atividade da glutationa peroxidase (GSH-Px) em pacientes nestas condições. Foram estudados 81 pacientes em HD (52,0 ± 15,2 anos, tempo média de HD de 82,3 ± 91,4 meses e IMC de 24,4 ± 4,4 kg/(m)2) das clínicas RenalCor e RenalVida do Rio de Janeiro. Os pacientes receberam uma castanha (≈ 5g), cerca 290µg Se, por dia, durante três meses. A concentração de Se foi determinada por espectrometria de absorção atômica com geração de hidretos (HITACHI®, Z-500). A atividade da enzima GSH-Px foi medida usando kit comercial RANDOX®. Os níveis de Se no plasma (18,8 ± 17,4 µg/L) e no eritrócito (72,4 ± 37,4 µg/L) antes da suplementação estavam abaixo da faixa da normalidade (60-120 µg/L no plasma e de 90-190 µg/L no eritrócito) e após a suplementação os níveis plasmáticos e eritrocitários aumentaram para 104,0 ± 65,0 µg/L e 244,1 ± 119,5 µg/L (p< 0,0001), respectivamente. A atividade de GSH-Px também aumentou após a suplementação passando de 46,4 ± 14,9 U/gHb para 55,9 ± 23,6 U/gHb (p< 0,0001). Antes da suplementação 11% dos pacientes apresentaram atividade da GSH-Px abaixo da normalidade (27,5 - 73,6 U/gHb) e, após a suplementação todos pacientes apresentaram atividade da GSH-Px normal. Os resultados mostraram que os pacientes estudados apresentaram Se plasmático e eritrocitário abaixo dos valores normais e o consumo de apenas uma castanha-do-brasil por dia (5g) foi eficaz no aumento da concentração de Se e na atividade da GSH-Px nos pacientes em HD; além disto, ela pode contribuir para a melhora da condição de estresse oxidativo desses pacientes. / Hemodialysis (HD) patients may undergo oxidative damage which causes reactive oxygen species (ROS) formation. Uremic toxins, HD treatment and the decrease in antioxidant system are known to result in the ROS generation. Selenium (Se) has a role as an antioxidant and studies report Se deficiency in these patients. Considering the importance of the antioxidant activity in patients with chronic kidney disease (CKD) in HD, the aim of this work was evaluate the effect of Brazilian nuts (main food source) supplementation on levels of Se and glutathione peroxidase (GSH-Px) activity in HD patients. A total of 81 HD patients (52.0 ± 15.2 years old, average time on dialysis was 82.3 ± 91.4 months and BMI of 24.9 ± 4.4 kg/m2) from RenalCor and RenalVida Clinics in Rio de Janeiro, Brazil were studied. The patients received one nut (≈ 5g), average of 290 µg Se, each day during three months. The Se concentration was determined by atomic absorption spectrophotometry with hydride generation (HITACHI®, Z-500). The levels of GSH-Px were measured by using RANDOX® commercial kits. The Se levels in plasma (18.8 ± 17.4 µg/L) and erythrocyte (72.4 ± 37.9 µg/L) before supplementation were below the normal range (60-120 µg/L for plasma and 90-190 µg/L for erythrocyte) and after nut supplementation, the plasma levels increased to 104.0 ± 65.0 µg/L and erythrocytes to 244.1 ± 119.5 µg/L (p<0.0001). The activity of GSH-Px also increased after supplementation from 46.6 ± 14.9 U/ gHb to 55.9 ± 23.6 U/gHb (p<0.0001). Before supplementation, 11% of patients had activity of GSH-Px below the normal range (27.5 - 73.6 U/gHb) and, after supplementation, all patients showed activity of GSH-Px within the normal range. The data revealed that the investigated patients had erythrocyte and plasma Se levels below the normal values and the consumption of just one Brazil nut each day (5g) was effective to increase on Se concentration and GSH-Px activity of the patients in HD, thus contributing to improve the antioxidant condition of these patients.

Selenium (Se) is a trace element essential to the nutrition of animals. On the other hand, in a narrow concentration range, Se can cause toxicity. The presence of Se in food is related to the concentration of the element in soil. Thus, the knowledge of the Se amount and its behavior in soil are very important to the better manage the environment and to prevent toxicological problems and human deficiency. The objectives of this study were: (i) to quantify the natural content of Se in some Brazilian soils and correlates them with soil attributes; (ii) to evaluate the adsorption of selenite and selenate as a function of pH and Se concentration in tropical soils; (iii) to adjust the constant capacitance model to describe the Se adsorption in tropical soil as compared to empiric models. Se concentrations ranged from <0.08 to 1.61 mg kg-1, with a mean of 0.19 mg kg-1. Concentrations of Se in the samples collected in the superficial layers were positively correlated to cationic exchange capacity, as well as to clay, organic matter and oxide contents of the soils. In the subsurface samples, only pH and aluminum oxide content were correlated with Se concentrations. Most samples with the highest Se concentrations were derived from sedimentary parent material. Se(IV) adsorption was high for all soils, decreased with increasing pH and was strongly correlated to organic matter and Fe and Al oxides contents. On the other hand, Se(VI) adsorption was very low at pH values commonly found in agricultural soils, except for the highly weathered Rhodic Acrudox which was positively correlated with the gibbsite content. The constant capacitance model fit the Se(IV) and Se(VI) adsorption data well, and was similar to Langmuir and Freundlich empirical models. Optimizations of mono and bidentate complexation and surface protonation constant were used for the Se(IV) adsorption data. For Se(VI), optimizations for the two monodentate species were employed. / O selênio (Se) é um elemento traço essencial a nutrição animal. Por outro lado, o limiar de concentração entre suficiente e tóxico é estreito. A presença de Se nos alimentos está relacionada à sua concentração no solo. Deste modo, conhecer a quantidade e o comportamento do Se no solo é muito importante para um correto manejo ambiental, previnindo problemas toxicológicos e deficiência em humanos. Os objetivos deste estudo foram: (i) quantificar os conteúdos naturais de Se em solos brasileiros e correlacioná-los com seus atributos; (ii) avaliar a adsorção de selenito e selenato em função da variação do pH e da concentração de Se em solos tropicais; (iii) ajustar o modelo de capacitancia constante para descrever a adsorção de Se em solos tropicais comparado a modelos empíricos. As concentrações de Se variaram de <0,08 - 1,61 mg kg-1, com média de 0,19 mg kg-1. As concentrações de Se nas amostras coletadas nas camadas superficiais do solo foram positivamente correlacionadas com a capacidade de troca catiônica, bem como os teores de argila, matéria orgânica e óxidos de Fe e Al do solos. Nas amostras subsuperficiais, apenas pH e teor de óxido de alumínio foram correlacionadas com as concentrações de Se. A maioria das amostras com maiores concentrações de selênio foram provenientes de material de origem sedimentar. A adsorção de Se(IV) foi elevada para todos os solos, diminuiu com o aumento do pH e foi fortemente correlacionada com teores de matéria orgânica e de óxidos de Fe e de Al. Por outro lado, a adsorção de Se(VI) foi muito baixa em valores de pH normalmente encontrados em solos agrícolas, excepto para o Latossolo Vermelho acriférrico, que foi positivamente correlacionada com o teor de gibbsita dos solos. O modelo de capacitância constante ajustou-se bem aos resultados de adsorção Se(IV) e Se(VI), com ajuste similar aos modelos empíricos de Langmuir e de Freundlich. Para os resultados de adsorção de Se(IV) foram utilizadas otimizações das constantes de complexação mono e bidentadas e da constante de protonação de superfície. Para Se(VI), foram empregadas otimizações para as duas espécies de monodentadas.

Submitted by Marilene Donadel (marilene.donadel@unioeste.br) on 2019-02-07T15:18:50Z No. of bitstreams: 1 Anderson_Gotardo_2018.pdf: 8740713 bytes, checksum: a5124905fb476303a65a06e329454980 (MD5) / Made available in DSpace on 2019-02-07T15:18:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Anderson_Gotardo_2018.pdf: 8740713 bytes, checksum: a5124905fb476303a65a06e329454980 (MD5) Previous issue date: 2018-11-01 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Surface phenomena such as adsorption, formation of colloids, heterogeneous catalysis, have varied applications spread in the industry. An important property to achieve efficiency in the processes of surface chemistry is the high ratio area/volume of the materials involved in each process. In search of this property, in conjunction with others, a large number of publications report the use of the electrospinning technique as having unique characteristics in the production of fibers, with diameters of the order of nanometers, and fibers aggregates, in the form of membranes or films, with high specific area. In this work an alloy consisted of selenium and gallium was added into an Ecovio® polymer solution before electrospinning. The effects of alloy concentration on the properties of the composite material (membranes) was investigated by means of thermal analysis, X-ray diffraction, IR spectroscopy (FTIR-ATR), SEM analysis, and PAS (UV-vis) spectroscopy. The formed composite shown dependency of alloy cristallinity and although it has not been directly measured the surface area seems to be increased. The thermogravimetric analysis evidenced an increase in the thermal stability of the composite material. Although the FTIR spectrosocopy was inconclusive as to the incorporation of the alloy into the polymer, the SEM morphological analysis shown that the particules of the alloy material were partialy or fully incorporated into the composite. XRD also evince the incorporation of the alloy into the polymer. Photoacoustic spectroscopy allowed the determination of gap energy in the composite, further evidence that the alloy was incorporated into the polymer. / Fenômenos de superfície como adsorção, formação de coloides, catálise heterogênea, têm variadas aplicações difundidas na indústria. Uma propriedade importante para se obter eficiência nos processos da química de superfície é a razão área/volume dos materiais envolvidos em cada processo. Buscando por essa propriedade, conjugada com outras, um elevado número de publicações reporta o uso da técnica da eletrofiação como tendo características únicas na produção de fibras, com diâmetros da ordem de nanometros, e agregados de fibras, na forma de membranas ou filmes, com elevada área específica. Neste trabalho, uma liga constituída de selênio e gálio foi adicionado a uma solução polimérica de Ecovio® antes da eletrofiação. Os efeitos da concentração de liga sobre as propriedades do material compósito (membranas) foram investigados por meio de análise térmica, difração de Raios X (DRX), espectroscopia de infravermelho, microscopia eletrônica de varredura (MEV) e espectroscopia fotoacústica (EFA) na região de Ultravioleta e visível. O compósito formado mostrou dependência com cristalinidade da liga e, embora não tenha sido medido diretamente, a área superficial parece estar aumentada. A análise termogravimétrica evidenciou aumento na estabilidade térmica do material compósito. Embora a espectroscopia de infravermelho tenha sido inconclusiva quanto à incorporação da liga no polímero, a análise morfológica da MEV mostrou que as partículas do material da liga foram parciais ou totalmente incorporadas ao compósito. A difração de Raios X também evidencia a incorporação da liga no polímero. A espectroscopia fotoacústica permitiu a determinação da energia do gap no compósito, mais uma evidência de que a liga foi incorporada ao polímero.

Os efeitos tóxicos decorrente do consumo de peixes contaminados com metilmercúrio (MeHg) tem sido muito discutido no Brasil, especialmente na Região Amazônica, onde estudos a esse respeito têm mostrado resultados conflitantes. Fatores nutricionais associados à exposição ao MeHg ou a forma na qual o MeHg se encontra ligada no peixe poderiam estar alterando sua toxicidade. Diante destas controvérsias, ratos foram subcronicamente expostos à solução de MeHg, selênio (Se) e óleo de peixe, ou foram alimentados com ração contendo peixes contaminados com MeHg. Biomarcadores de estresse oxidativo, presença de processo inflamatório, genotoxicidade, pressão sistólica, concentração de óxido nítrico (NO), de mercúrio (Hg) total e de Se em diferentes tecidos foram avaliados. Ratos expostos à solução de MeHg, mostraram significante diminuição de antioxidantes endógenos, aumento na peroxidação lipídica, hipertensão, inflamação de tecidos, dano ao DNA e diminuição de NO. A associação MeHg+Se mostrou significativa proteção antioxidante e antigenotóxica, porém não foi capaz de proteger a inflamação induzida pelo MeHg e, surpreendentemente, ratos tratados somente com Se apresentaram aumento significativo na pressão sistólica. Na associação MeHg+óleo de peixe observou-se significativa ação anti-inflamatória, antigenotóxica e anti-hipertensiva, porém não se observou ação antioxidante do óleo de peixe. A absorção do Hg nos diferentes tecidos não foi modificada pela presença de Se ou óleo de peixe. Já em ratos que receberam ração contendo peixe contaminado com MeHg, poucas alterações foram observadas. Houve aumento do biomarcador de peroxidação lipídica malondialdeído em ratos que receberam a ração com o peixe contaminado, bem como a indução de dano no DNA. A partir da 11ª semana, hipertensão também foi observada e o NO não se alterou. Assim, observou-se que o MeHg em solução induziu efeitos oxidantes, inflamação, genotoxicidade e hipertensão, e o MeHg presente no peixe induziu efeitos consideráveis, porém menos severos. A forma química com que o MeHg está presente no peixe, combinado com os nutrientes do peixe como o Se e os ácidos graxos poliinsaturados poderiam estar contribuindo para reduzir os efeitos tóxicos desse elemento. / The toxic effects due the consumption of fish contaminated with methylmercury (MeHg) have been widely discussed in Brazil, especially in Amazon region, where studies have shown confound results. Nutritional factors associated with MeHg exposure or the form of MeHg in fish could be changing MeHg toxicity. Thus, rats were subchronically exposed to MeHg in solution, selenium (Se) and fish oil, or rats were fed with a diet containing MeHg-contaminated fish. Oxidative stress biomarkers, presence of inflammation, genotoxicity, systolic blood pressure, nitric oxide (NO) levels and total mercury (Hg) and Se in different tissues were determined. Rats exposed to MeHg in solution showed endogenous antioxidants significantly reduced, increase of lipid peroxidation, hypertension, tissue inflammation, DNA damage and decrease of NO levels. MeHg+Se association presented antioxidant protection and antigenotoxic effetc, but it was not able to protect the inflammation induced by MeHg. Surprisingly, rats treated only with Se also showed increase in systolic blood pressure. MeHg+fish oil association presented a significant antiinflammatory and antigenotoxic effects and antihypertensive action; however it was not observed antioxidant capacity of fish oil. Hg absorption in different tissues was not modified by Se or fish oil treatments. On the other hand, rats fed with diet containing MeHg-contaminated fish presented few alterations in biomarkers. A lipid peroxidation biomarker showed significantly increased in rats fed with MeHgcontaminated fish as well as induction of DNA damage. From the 11th week, a hypertension was observed and NO levels did not change. In conclusion, it was observed that MeHg solution was able to induce oxidative effects, inflammation, genotoxicity and hypertension, and MeHg linked in fish induced considerable but mild effects. The chemical form that MeHg is present in fish combined with nutrients from fish, as Se and polyunsaturated fatty acids could contribute to reducing toxic effects of MeHg.

Visto que o estresse oxidativo está intimamente relacionado com a progressão da demência, este se apresenta como um possível alvo terapêutico a fim de preservar as funções cognitivas. No mesmo sentido, estudos mostram o papel antioxidante do selênio, mineral que atua por meio das selenoproteínas, com destaque para a família de enzimas antioxidantes glutationa peroxidase (GPx) e a selenoproteína responsável pelo transporte de selênio, a selenoproteína P (SePP). Entretanto, diferentes genótipos dos genes que codificam essas selenoproteínas podem refletir em diferentes respostas diante de intervenções alimentares. Assim, este trabalho teve como objetivo verificar os efeitos da suplementação com castanha-do-brasil sobre o estresse oxidativo em pacientes com comprometimento cognitivo leve (CCL) e verificar sua relação com os polimorfismos rs1050450 (Pro198Leu) no gene da GPx1, rs3877899 e rs7579 no gene da selenoproteína P. Participaram do estudo 31 indivíduos com CCL, voluntários, de ambos os sexos, frequentadores do Ambulatório de Memória do Idoso do Serviço de Geriatria da Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo, com idade igual ou superior a 60 anos, que foram distribuídos aleatoriamente entre os grupos Castanha e Controle. O grupo Castanha recebeu uma unidade de castanha-do-brasil por dia durante seis meses. Foram avaliados os seguintes marcadores: determinação de selênio no plasma e nos eritrócitos, atividade da GPx eritrocitária, avaliação dos níveis de oxygen radical absorbance capacity (ORAC) e de malondialdeído (MDA) plasmáticos, perfil lipídico sérico e expressão gênica de GPx1 e SePP. Além disso, os participantes foram submetidos à avaliação cognitiva e genotipados quanto aos polimorfismos rs1050450, rs3877899 e rs7579. Cada unidade de castanha-do-brasil forneceu 288,75&#181;g de selênio. Dentre os 31 participantes selecionados, apenas 20 concluíram o estudo, e observou-se que, antes da intervenção, os grupos de estudo não apresentavam diferença quanto aos níveis de selênio no plasma e no eritrócito, bem como na atividade da GPx e nos níveis plasmáticos de ORAC e de MDA. Porém, após a suplementação, verificou-se aumento significativo no selênio plasmático (290,6±74,6) e eritrocitário (574,6±181,4) e na atividade da GPx (59,55±20,79) no grupo Castanha, diferente do grupo Controle (47,48±11,7 no plasma; 33,5±16,1 no eritrócito; 42,54±13,05 atividade da GPx). Em relação ao MDA, verificou-se que ambos os grupos apresentaram aumento após a intervenção, porém não significativo. No caso do ORAC, não se verificou alteração entre os grupos após os seis meses. O escore CERAD, que avalia desempenho cognitivo, não foi diferente entre os grupos após o tratamento, entretanto as mudanças observadas na fluência verbal e na praxia construtiva ao longo do acompanhamento foram mais favoráveis no grupo Castanha. A frequência dos genótipos de referência foram 40% para Pro198Leu, 55% para rs7579 e 60% para rs3877899. Não foram identificadas diferenças entre os níveis de selênio, de atividade da GPx, de MDA e de ORAC entre os genótipos, porém em análise multivariada verificou-se que o alelo variante do Pro198Leu se relacionou com aumento de 0,613 dp na concentração de selênio no plasma no baseline. A influência dos polimorfismos na resposta à intervenção com castanha-do-brasil foi avaliada nos 11 participantes do grupo Castanha, e observou-se que os genótipos não influenciaram na resposta quanto os níveis de selênio plasmático e eritrocitário, bem como de MDA. Entretanto, quanto à atividade da GPx, embora todos os genótipos tenham apresentado aumento após a intervenção, isso não foi significativo para o genótipo dominante do rs7579 e para o variante do rs3877899. A expressão de GPx1 e de SePP também foi diferente entre os genótipos: indivíduos com alelo variante do Pro198Leu apresentaram redução da expressão da GPx1, enquanto carreadores do genótipo homozigoto dominante tiveram aumento. Também percebeu-se que a expressão da SePP foi reduzida em todos os genótipos, entretanto essa mudança foi mais relevante para os genótipos variantes do Pro198Leu e rs7579 e para o genótipo GG do rs3877899. A partir desses resultados, concluiu-se que o consumo de apenas uma castanha-do-brasil diariamente, durante seis meses, é suficiente para recuperar o estado nutricional relativo ao selênio, e isso parece ter efeitos positivos sobre a cognição em idosos com CCL. Além disso, observou-se que o polimorfismo Pro198Leu no gene da GPx1 parece influenciar o estado nutricional quanto ao selênio, bem como a expressão de GPx, enquanto que os polimorfismos rs7579 e rs3877899 parecem não influenciar, de maneira significativa, o metabolismo de selênio frente ao consumo de castanha-do-brasil. / Since oxidative stress is closely related to progression of dementia, the antioxidant system may be a potential therapeutic target to preserve cognitive function. In this way, studies show the antioxidant role of selenium, which plays as selenoproteins especially glutathione peroxidase (GPx) family and selenoprotein P (SePP). However, different genotypes of selenoprotein genes may result in different response to dietary intake. Therefore, this work aimed to verify the effects of Brazil nuts intake on oxidative stress and the role of the polymorphisms rs1050450 (Pro198Leu) in GPx1 gene and rs7579 and rs3877899 in SePP gene in mild cognitive impairment (MCI) patients. Study subjects comprised 31 voluntary patients with MCI who attended the Memory and Aging Unit of the Geriatrics Division, University of São Paulo Medical School (Brazil). They were randomly assigned to ingestion of Brazil nuts or to the control group. Brazil nuts group received one nut daily during six months. The following parameters were analysed: selenium concentration in plasma and erythrocyte, GPx activity in erythrocyte, plasmatic levels of oxygen radical absorbance capacity (ORAC) and of malondialdedyde (MDA), serum lipid profile. Besides, we evaluated cognitive performance and the patients were genotyped to rs1050450, rs3877899 e rs7579 polymorphisms. Each Brazil nut provided 288.75&#181;g of selenium. Among 31 enrolled participants, only 20 finished the study. No differences regarding selenium levels, GPx activity, ORAC and MDA levels were observed at baseline between groups. However, after treatment, we observed significant increase in selenium in plasma (290.6±74.6) and in erythrocyte (574.6±181.4) and in GPx activity (59.55±20.79) in treated group, unlike control group (47.48±11.70 selenium in plasma; 33.5±16.1 selenium in erythrocyte; 42.54±13.05 GPx activity). Although not significant, MDA level increased after 6 months in both groups and ORAC levels were not different across time. CERAD total score was not different across time between groups, however changes in verbal fluency and constructional praxis subtests across time were significantly more favorable on the supplemented group when compared with control group. The frequency of dominant genotypes for Pro198Leu, rs7579 and rs3877899 were 40%, 55% and 60%, respectively. We did not observe differences regarding to selenium ORAC and MDA levels and GPx activity among genotypes, however after linear regression analysis the presence of variant allele of Pro198Leu was associated with an increase of 0.613 SD in selenium plasma level at baseline. The effect of polymorphisms in response to Brazil nut intake was analysed in Brazil nut group, and we observed that sele nium and MDA levels were not affected by polymorphisms. However although GPx activity increased in all genotype groups, this was not significant in dominant genotype of rs7579 and variant genotypes of rs3877899. GPx1 and SePP expression was also different among groups across time: variant allele of Pro198Leu presented decreased expression of GPx1 while dominant homozygous presented increase of expression. We also observed that SePP expression was reduced in all genotypes, but his was more important in variant genotypes of Pro198Leu and rs7579 and in GG genotype of rs3877899. From these results, we can conclude that consumption of only one Brazil nut is enough to restore selenium status, and this may be positive effects on cognition performance. Furthermore we observed that Pro198Leu polymorphism may influence selenium nutritional status and GPx activity whereas rs7579 and rs3877899 polymorphisms did not have an effect on selenium metabolism after Brazil nut intake.

Selenium (Se) is a trace element essential to the nutrition of animals. On the other hand, in a narrow concentration range, Se can cause toxicity. The presence of Se in food is related to the concentration of the element in soil. Thus, the knowledge of the Se amount and its behavior in soil are very important to the better manage the environment and to prevent toxicological problems and human deficiency. The objectives of this study were: (i) to quantify the natural content of Se in some Brazilian soils and correlates them with soil attributes; (ii) to evaluate the adsorption of selenite and selenate as a function of pH and Se concentration in tropical soils; (iii) to adjust the constant capacitance model to describe the Se adsorption in tropical soil as compared to empiric models. Se concentrations ranged from <0.08 to 1.61 mg kg-1, with a mean of 0.19 mg kg-1. Concentrations of Se in the samples collected in the superficial layers were positively correlated to cationic exchange capacity, as well as to clay, organic matter and oxide contents of the soils. In the subsurface samples, only pH and aluminum oxide content were correlated with Se concentrations. Most samples with the highest Se concentrations were derived from sedimentary parent material. Se(IV) adsorption was high for all soils, decreased with increasing pH and was strongly correlated to organic matter and Fe and Al oxides contents. On the other hand, Se(VI) adsorption was very low at pH values commonly found in agricultural soils, except for the highly weathered Rhodic Acrudox which was positively correlated with the gibbsite content. The constant capacitance model fit the Se(IV) and Se(VI) adsorption data well, and was similar to Langmuir and Freundlich empirical models. Optimizations of mono and bidentate complexation and surface protonation constant were used for the Se(IV) adsorption data. For Se(VI), optimizations for the two monodentate species were employed. / O selênio (Se) é um elemento traço essencial a nutrição animal. Por outro lado, o limiar de concentração entre suficiente e tóxico é estreito. A presença de Se nos alimentos está relacionada à sua concentração no solo. Deste modo, conhecer a quantidade e o comportamento do Se no solo é muito importante para um correto manejo ambiental, previnindo problemas toxicológicos e deficiência em humanos. Os objetivos deste estudo foram: (i) quantificar os conteúdos naturais de Se em solos brasileiros e correlacioná-los com seus atributos; (ii) avaliar a adsorção de selenito e selenato em função da variação do pH e da concentração de Se em solos tropicais; (iii) ajustar o modelo de capacitancia constante para descrever a adsorção de Se em solos tropicais comparado a modelos empíricos. As concentrações de Se variaram de <0,08 - 1,61 mg kg-1, com média de 0,19 mg kg-1. As concentrações de Se nas amostras coletadas nas camadas superficiais do solo foram positivamente correlacionadas com a capacidade de troca catiônica, bem como os teores de argila, matéria orgânica e óxidos de Fe e Al do solos. Nas amostras subsuperficiais, apenas pH e teor de óxido de alumínio foram correlacionadas com as concentrações de Se. A maioria das amostras com maiores concentrações de selênio foram provenientes de material de origem sedimentar. A adsorção de Se(IV) foi elevada para todos os solos, diminuiu com o aumento do pH e foi fortemente correlacionada com teores de matéria orgânica e de óxidos de Fe e de Al. Por outro lado, a adsorção de Se(VI) foi muito baixa em valores de pH normalmente encontrados em solos agrícolas, excepto para o Latossolo Vermelho acriférrico, que foi positivamente correlacionada com o teor de gibbsita dos solos. O modelo de capacitância constante ajustou-se bem aos resultados de adsorção Se(IV) e Se(VI), com ajuste similar aos modelos empíricos de Langmuir e de Freundlich. Para os resultados de adsorção de Se(IV) foram utilizadas otimizações das constantes de complexação mono e bidentadas e da constante de protonação de superfície. Para Se(VI), foram empregadas otimizações para as duas espécies de monodentadas.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Ebselen is a seleno compound whose antioxidant properties have been attributed to its thiol-peroxidase and thioredoxin-like activity: it decomposes peroxides at the expense of reduced thiols. However, the excessive oxidation of thiols can be potentially toxic when it is not associated with peroxides degradation. Thus, this work investigated if LDH can be a possible in vitro target to toxicity of ebselen in comparison with diphenyl diselenide and diphenyl ditelluride, two antioxidant organochalcogens that can easily interact with thiol in exchange reaction. LDH inhibition was tested in homogenates from rat liver and heart, and in purified LDH from rabbit muscle. Ebselen was the most potent inhibitor of LDH. A maximal inhibitory effect was obtained at 2 μM to LDH purified and at 20 μM to LDH from heart and liver homogenates. Moreover, diphenyl diselenide followed by diphenyl ditelluride also presented a significant inhibitory effect on LDH activity. In addition, we observe that DTT was able to revert the inhibition of LDH induced by all compounds tested, confirming the involvement of essential thiol groups on LDH inhibition by organocalchogens. In conclusion, our results show that liver and heart LDH may be a possible target for toxicity of organochalcogens at relative low concentrations. However, the protection afforded by substrates may hide this potential molecular target of organochalcogenides. Our results also indicate that the use of LDH as a marker of cell viability may be biased by a direct inhibitory effect of ebselen or other chalcogenides on LDH, resulting in false protection in in vitro system. / O Ebselen é um composto de selênio o qual tem suas propriedades antioxidantes atribuídas à sua atividade mimética da tiorredoxina e tiolperoxidase: ele decompõe peróxidos à custa de tióis reduzidos. Contudo, a oxidação excessiva de tióis pode ser potencialmente tóxica quando não esta associada com a degradação de peróxidos. Assim, este trabalho investiga se a LDH pode ser um possível alvo à toxicidade do ebselen, em comparação com o disseleneto de difenila e o ditelureto de difenila, dois organocalcogênios antioxidantes que podem facilmente interagir com grupos tiol. A inibição da LDH foi testada em homogeneizados de fígado e coração de ratos, e em LDH purificada de músculo de coelhos. O Ebselen foi o mais potente inibidor da LDH. O seu efeito inibitório máximo foi obtido com 2 μM para a LDH purificada e 20 μM para a LDH de homogeneizados de fígado e coração de ratos. Além disso, o disseleneto de difenila, seguido do ditelureto de difenila, também apresentaram efeito inibitório significativo sobre a atividade da LDH. Em adição, observou-se que o DTT foi capaz de reverter a inibição da LDH induzida pelos compostos testados, confirmando o envolvimento de grupos tiol essenciais da LDH no processo de inibição pelos organocalcogênios. Em conclusão, estes resultados mostram que a LDH de fígado e coração pode ser um possível alvo para a toxicologia de organocalcogênios a doses relativamente baixas. Nossos resultados também indicam que o uso da LDH como um marcador de viabilidade celular pode ser mascarada por um efeito inibitório direto do ebselen, ou outros calcogênios, sobre a LDH, resultando em uma falsa proteção em um sistema in vitro.

As bactérias ácido lácticas (BAL) possuem papel importante em uma ampla variedade de alimentos, incluindo produtos lácteos e cárneos. Neste trabalho foram investigadas as atividades antimicrobiana e antioxidante, do sobrenadante bruto e do extrato intracelular, de 36 BAL isoladas de produtos lácteos e cárneos. Estas bactérias foram identificadas através do seqüenciamento do rRNA da região 16S. A análise através do GenBank BLAST revelou que todos os isolados pertencem ao gênero Enterococcus. Três isolados foram identificados como E. hirae, um isolado como Enterococcus sp., 17 como E. faecium e 15 como E. faecalis. A atividade antimicrobiana frente ao microrganismo indicador Listeria monocytogenes foi observado em 21 isolados, utilizando o sobrenadante bruto, destacando-se com os maiores halos de inibição os isolados IS 196 (10,7 mm) e IS 197 (11,0 mm) e, em 7 isolados, utilizando o extrato intracelular, os maiores halos de inibição foram obtidos com os isolados IS 196 (9,7 mm) e IS 197 (9,3 mm), sendo estes dois isolados identificados como E. faecium. A avaliação da atividade antioxidante foi realizada por três métodos distintos. Os 36 isolados apresentaram atividade antioxidante pela determinação às Substâncias Reativas ao Ácido Tiobarbiturico (TBARS), utilizando tanto o sobrenadante bruto quanto o extrato intracelular. A A capacidade antioxidante também foi verificada pelo seqüestro de radicais livres através do método de ABTS (2,2 azino-bis (3-•+etilbenzotiazolino-6-ácido sulfônico)) e pela captura do radical DPPH (2,2-difenil-1-picrilhidrazil). Nestes dois métodos verificou-se que apenas as amostras do sobrenadante bruto demonstraram capacidade antioxidante. A atividade antioxidante mais elevada foi observada nos isolados IS 196 e IS 197. Foi realizado também o enriquecimento das espécies de Enterococcus com selênio (Selenito de Sódio - Se(IV)). Neste estudo, selecionaram-se os isolados que bioacumularam maior concentração de Se(IV) na biomassa, BAL 14 e BAL 18, identificados como E. faecalis e E. faecium, respectivamente. Os isolados tiveram ótimo crescimento à 35ºC por 24 h (DO BAL 14=1,4 e BAL 18=1,5), a remoção 600ótima do selênio foi verificada com o pH inicial de 7,0 e temperatura de 25ºC. Através da curva de crescimento observou-se que após 8 h de incubação, as culturas BAL 14 e BAL 18 apresentaram a maior produção de biomassa (DO=1,42 e 1,41) e bioremoção do Se(IV) (14,89 e 14,79 mg L), 600-1respectivamente. Quantidade considerável de selênio foi detectada na biomassa de E. faecium (0,4599 mg g de peso seco e E. faecalis (0,4759 mg g de peso -1-1seco). Estes resultados mostram que estas bactérias podem auxiliar particularmente na redução ou inibição de microrganismos patogênicos, na inibição da oxidação de alimentos e ração animal, bem como reduzir os danos oxidativos provocados pela produção de radicais livres nos organismos vivos. A absorção significativa de Se(IV) pelas espécies de Enterococcus observados neste estudo, indicam que estes microrganismos podem ser utilizados para estudos posteriores visando à suplementação alimentar animal, através da utilização da biomassa produzida pelos Enterococcus enriquecidos com Se(IV). / The lactic acid bacteria (LAB) have an important role in a wide variety of foods, including dairy products, meat and fermented foods. In this study, antimicrobial and antioxidant activities of culture supernatants and intracellular extracts of 36 LAB isolated from meat and dairy products were investigated. These bacterial were identified by 16S rRNA sequencing. GenBank BLAST analysis revealed that all the isolates belong to the genus Enterococcus. Three isolates were identified as E. hirae, one isolate as Enterococcus sp., 17 as E. faecium and 15 as E. faecalis. Antimicrobial activity against the indicator microorganism Listeria monocytogenes was observed for 21 supernatants culture, it is highlighted with the largest inhibition zones the strains IS196 (10.7 mm) and IS197 (11.0 mm), and 7 strains using cell extracts, showed the highest inhibition zones. Strains IS196 (9.7 mm) and IS197 (9.3 mm) were identified as E. faecium. Evaluation of antioxidant activity was performed by three different methods. The 36 isolates showed antioxidant activity to determination Thiobarbituric Acid Reactive Substances (TBARS) method with supernatant culture and cell-free extract. Antioxidant capacity was also observed for the scavenger of free radicals by the method of ABTS (2,2-bis-(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid)) and the capture of the •+radical DPPH (2,2-diphenyl-1 - picrylhydrazyl). These two methods showed that only supernatant culture samples had antioxidant capacity. The highest antimicrobial and antioxidant activities were observed by E. faecium, IS196 and IS197. It also was performed the enrichment of Enterococcus species with Selenium (Sodium selenite - Se(IV)). In these study, it was selected the isolates with highest selenium bioaccumulation capacity, LAB 14 and LAB 18, identified as E. faecalis and E. faecium, respectively. The isolates had high growth at 35ºC for 24 h (DO BAL 14=1.4 and BAL 18=1.5), and the Se(IV) removal was maximum 600at inicial pH 7.0 and 25ºC. Time course experiment showed that both LAB 14 and LAB 18 had highest biomass production (OD=1.42 and 1.41) and Se(IV) 600bioremoval (14.89 and 14.79 mg L) respectively -1after 8 h of incubation. Substantial amount of selenium was detected in biomass of E. faecium (0.4599 mg g-1 of dry weight and E. faecalis (0.4759 mg g-1 of dry weight). These results showed that these bacteria can particularly help to reduce or inhibit pathogenic microorganisms, in the inhibition of oxidative spoilage in foods and animal feed, as well as, reduce oxidative damage caused by free radical production in living organisms. The significant uptake of Se(IV) by the Enterococcus species observed in this study, indicate that they can be used to deliver dietary selenium through feed augmentation with Se(IV)-enriched Enterococcus biomass.

SARAIVA, Gilberto Dantas. Espectroscopia Raman ressonante em nanotubos de carbono funcionalizados. 2008. 145 f. Tese (Doutorado em Física) - Programa de Pós-Graduação em Física, Departamento de Física, Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2008. / Submitted by Edvander Pires (edvanderpires@gmail.com) on 2015-05-04T19:13:31Z No. of bitstreams: 1 2008_tese_gdsaraiva.pdf: 6765379 bytes, checksum: ded06cc237d77dabfc5886e3ed738be4 (MD5) / Approved for entry into archive by Edvander Pires(edvanderpires@gmail.com) on 2015-05-07T14:32:02Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2008_tese_gdsaraiva.pdf: 6765379 bytes, checksum: ded06cc237d77dabfc5886e3ed738be4 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-05-07T14:32:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2008_tese_gdsaraiva.pdf: 6765379 bytes, checksum: ded06cc237d77dabfc5886e3ed738be4 (MD5) Previous issue date: 2008 / In this Thesis we report a study of the synthesis and functionalization of carbon nanotubes. Regarding the synthesis, we produced carbon nanotubes samples using the chemical vapor deposition method. Both single-wall and multi-wall carbon nanotubes were produced. The basic difference between these two growth results was the catalyst employed. We also have changed the exposure time of catalyst particle to the hydrogen gas to find out the optimal parameters for growing the nanotubes. The obtained samples were characterized by resonance Raman spectroscopy and thermal analysis. The obtained samples show higher thermal stability compared with some commercially available samples. Regarding functionalization of the tubes we studied three different systems. Firstly, we investigated the effect of Si+ and C+ ions bombardment on the structural and electronic properties of highly pure double wall carbon nanotubes (DWNTs). The implantation was performed at room temperature with high fluencies of ions varying from 1 to 100 x( 10 13 ions/cm2) and the Raman spectroscopy was the main technique employed for studying the ion implantation-induced changes in the nanotubes. The effects of the Si+ implantation is stronger than that of C+ and this is attributed to the larger ionic radius of Si. The D to G band intensity ratio was used for probing the ion concentration for which the system looses its sp2 character leading to a highly disordered system with a high concentration of sp3 bonds. We observed that as the ion implantation dosage increases, the D-band intensity increases and the radial breathing modes (RBM) of the semiconducting (outer) and metallic (outer) tube disappear first, before from the inner tubes. At higher ion-implantation dosage, the carbon nanotubes are completely deformed and the Raman spectrum is typical of highly disordered graphite. Secondly, we investigated the effects of H2SO4 doping on DWNTs and SWNTs where the diameter of SWNTs are in the same range as the inner tube of the DWNTs. The comparison of these two systems allow to further improve the knowledge of doping effects on the constituents of DWNTs as well as to establish differences between the exohedral doping of SWNTs and DWNTs bundles. Upon doping with H2SO4 the Breit-Wigner-Fano lineshape of metallic tubes in the SWNTs samples decreases and the G band frequencies increase thus indicating that an electronic charge transfer is occurring from the nanotubes to the dopant molecule. The effect on the DWNTs is opposite to that of SWNTs thus evidencing that the inner and outer shell interaction seems to affect the inner tube electronic transitions more than those of the outer tubes. Thirdly, we report a detailed characterization of a novel carbon nanotube-based system that is a coaxial nanocable made of carbon as core and selenium as shell. Carbon nanotube bundles are wrapped up within a trigonal selenium shell. We have demonstrated that the Butyl-lithium compound plays an important role in promoting the interaction between the carbon nanotubes and the selenium shells and thus enables the preparation of these nanocable structures. The Raman spectra of the SWNTs in the residue and the Se-CNT nanocables suggests that this selenium-carbon interaction is stronger for semiconducting nanotubes than for metallic nanotubes. The chemistry of Selenium would allow the synthesis of carbon nanotubes decorated with other functional Se-based structures, such as CdSe, ZnSe, among others. / Esta tese consiste no estudo do processo de síntese e funcionalização de nanotubos de carbono. A síntese dos nanotubos de carbono foi realizada usando a técnica de deposição química a partir da fase vapor (CVD). Foram sintetizados Nanotubos de parede simples (SWNTs) e múltipas (MWNTs) . A diferença básica das metodologias usadas para preparar as amostras foi o uso de diferentes catalisadores expostos ao gás hidrogênio por diferentes intervalos de tempo. As amostras obtidas foram caracterizadas por espectroscopia Raman ressonante e análise térmica. Os resultados de análise térmica mostraram que as amostras sintetizadas apresentam uma excelente estabilidade térmica, quando comparada com algumas amostras disponíveis no mercado. Foram estudados três diferentes sistemas em relação ao processo de funcionalização de nanotubos de carbono. No primeiro sistema, investigamos o efeito da irradiação de íons de silício (Si+) e carbono (C+) nas propriedades eletrônicas e estruturais dos nanotubos de parede dupla (DWNTs). A implantação foi realizada à temperatura ambiente com concentrações de íons que variam de 1 a 100 x (1013 íons/cm2); e a espectroscopia Raman ressonante foi a principal técnica utilizada para estudar os efeitos da implantação. Os efeitos da implantação dos íons de Si+ na estrutura dos nanotubos são mais fortes do que os íons de C+ o que é atríbuido ao maior raio iônico do Si+. A razão das intensidades das bandas D e G foi usada para investigar a concentração de íons para a qual o sistema perde a característica sp2, deixando o sistema muito desordenado e com grande concentrações de ligações sp3. Observamos que o aumento da dosagem de íons aumenta a intensidade da banda D e os modos radiais de respiração dos nanotubos semicondutores (tubo externo) e metálicos (tubo externos) desaparecem primeiramente do que os tubos internos. Para altas dosagens de implantação de íons de silício ou carbono observamos que os nanotubos são completamente deformados e os espectros Raman apresentam aspectos de grafite altamente desordenados. No segundo sistema estudado, investigamos os efeitos da dopagem da molécula de H2SO4 nos SWNTs e DWNTs com distribuição de diâmetros dos SWNTs similar aos tubos internos dos DWNTs. A comparação destes dois sistemas permitiu ter um maior conhecimento dos efeitos da molécula H2SO4 nos sistemas DWNTs como também estabelecer diferenças entre a dopagem por intercalação nos feixes de SWNTs e DWNTs. A dopagem com H2SO4 torna o perfil Breit-Wigner-Fano (BWF) dos nanotubos metálicos nos sistemas SWNTs menos acentuado e a freqüência da banda G aumenta indicando que uma transferência de carga ocorre dos nanotubos para as moléculas de H2SO4. O efeito nos DWNTs é o oposto ao que foi evidenciado para os SWNTs, mostrando que a interação entre os tubos internos e externos no sistema DWNTs parece afetar mais fortemente as transições eletrônicas dos tubos internos do que as transições dos tubos externos. No terceiro sistema estudado, caracterizamos de maneira detalhada um novo sistema híbrido baseado em nanotubos de carbono que consiste de um cabo coaxial com carbono no interior e uma casca de selênio como tubo exterior. Demonstramos que o composto Butil-Lítio promove a interação entre os nanotubos de carbono e a casca de selênio levando a formação destes nanocabos. O espectro Raman dos SWNTs da amostra resíduo e selênio-nanotubos sugere que os nanocabos de selênio carbono interagem mais fortemente com os nanotubos semicondutores do que com os nanotubos metálicos. Estimamos que a química do selênio permitirá sintetizar nanocabos de selênio-carbono decorados com outros compostos funcionais tais como CdSe, ZnSe entre outros.