A venlafaxina é um fármaco quiral utilizado no tratamento da depressão e da ansiedade associada à depressão. A ação farmacológica desse fármaco está associada principalmente ao enantiômero (+)-(S)-venlafaxina, que inibe a recaptação da serotonina enantiosseletivamente. Quando metabolizada pelas enzimas da citocromo P450 dois metabólitos são produzidos, também quirais, a O-desmetilvenlafaxina (ODV) e a N-desmetilvenlafaxina (NDV). O estudos mostram que o metabólito ODV é farmacologicamente ativo, apresentando ação farmacológica semelhante a venlafaxina. Fungos são micro-organismos capazes de mimetizar o metabolismo de mamíferos, produzindo, muitas vezes, os mesmos metabólitos. Além disso, esse processo pode ser enantiosseletivo. Dessa forma, o objetivo desse trabalho foi avaliar a capacidade de fungos em biotransformar a venlafaxina em seus metabólitos ODV e NDV de uma maneira enantiosseletiva. A separação quiral dos analitos foi realizada por cromatografia liquida de alta eficiência (CLAE) e eletroforese capilar (CE). Como técnica de preparação de amostra foi empregada a microextração liquido-liquido dispersiva (DLLME). Essa técnica recente de preparação de amostra possui alta eficiência na extração, permitindo a obtenção de altos valores de recuperação e um consumo mínimo de solvente orgânico. Anterior aos estudos de biotransformação, o método foi validado para análise por CLAE e CE, empregando, em ambos os casos, a DLLME como técnica de preparação de amostras. A validação foi realizada de acordo com as recomendações da ANVISA para análise de fármacos em material biológico. Todos os parâmetros avaliados (linearidade, precisão, exatidão, estabilidade, seletividade e limite de quantificação) apresentaram valores dentro das exigências da ANVISA. Os estudos de biotransformação foram realizados empregando os seguintes fungos: Mucor rouxii, Cunninghamella echinulata ATCC 8688A, Cunninghamella elegans 10028B, Beuveria bassiana ATCC 7159, Phomopsis sp (TD2), Chaetomiun globosun (VR10) e Glomerela cingulata (VA1). Entre esses, o fungo Cunninghamella elegans mostrou-se promissor na biotransformação da venlafaxina. Dessa forma, diversos fatores foram avaliados na tentativa de melhorar a biotransformação, sendo esses: troca de fonte de carbono do meio de cultura, alteração de meios de biotransformação e adição de cofatores ao meio de cultura. Os resultados mostraram fortes indícios de biotransformação enantiosseletiva da venlafaxina em seu metabólito (+)-(S)-N-desmetilvenlafaxina. / Venlafaxine is a chiral drug used in the treatment of depression and anxiety associated with depression. The pharmacological activity of this drug is mainly associated to the enantiomer (+)-(S)-venlafaxine, which inhibits the reuptake of serotonin with enantioselectivity. When metabolized by the cytochrome P450 enzymes, two metabolites, also chiral, are produced, O-desmethylvenlafaxine (ODV) and N-desmethylvenlafaxine (NDV). The studies have demonstrated that the ODV metabolite is pharmacologically active, with similar pharmacological activity of venlafaxine. Fungal are microorganisms capable of mimicking the mammalian metabolism, often producing the same metabolites. Moreover, this process can be enantioselective. Thus, the aim of this study was to evaluate the ability of fungi to biotransform, with enantioselectivity, the venlafaxine in its metabolites ODV and NDV. The chiral separation of the analytes was performed by high performance liquid chromatography (HPLC) and capillary electrophoresis (CE). As sample preparation was employed the dispersive liquid-liquid microextraction (DLLME). This recent technique of sample preparation has high extraction efficiency, allowing obtaining high values of recovery and minimal consumption of organic solvent. Before the biotransformation studies, the method was validated employing CE and HPLC with the DLLME technique as sample preparation. The validation was performed according to ANVISA recommendations. All parameters (linearity, precision, accuracy, stability, selectivity and limit of quantification) were acceptable as required by ANVISA. The biotransformation studies were conducted using the following fungal: Mucor rouxii, Cunninghamella echinulata ATCC 8688A, Cunninghamella elegans 10028B, Beuveria bassiana ATCC 7159, Phomopsis sp (TD2), Chaetomiun globosun (VR10) and Glomerela cingulata (VA1). Among these, the fungus Cunninghamella elegans was promising in the biotransformation of venlafaxine. Thus, several factors were evaluated in an attempt to improve the biotransformation: carbon source exchange in the liquid culture medium, changes of the biotransformation medium and addition of cofators in the culture medium. The results provides strong evidences of enantioselective biotransformation of venlafaxine in its metabolite (+)-(S)-N-desmethylvenlafaxine.

Modelos microbiológicos tem sido usado na biotransformação de fármacos para a obtenção de metabólitos. Fungos de diversos gêneros têm sido amplamente utilizados para mimetizar o metabolismo hepático de mamíferos. O uso de fungos é vantajoso uma vez que apresentam um crescimento rápido e de fácil formação do sistema multienzimático. Além disso, hoje, a biotransformação é considerada como uma tecnologia econômica e competitiva, na busca de novas rotas de produção farmacêutica e de compostos agrotóxicos. Em muitos casos a transformação biológica é enantiosseletiva, permitindo a produção de enantiômeros puros a partir de misturas racêmicas. Devido à ausência de um método de extração com baixo consumo de solventes orgânicos para a determinação enantiosseletiva da hidroxizina (HZ) e cetirizina (CTZ), foi desenvolvido um método que combina a microextração liquido-liquido dispersiva (DLLME) e eletroforese capilar (CE) para estudar a biotransformação enantiosseletiva da HZ pelos fungos Penicillium crustosum, Mucor rouxii, Cunnonghamella echinulata var. elegans ATCC 8688, Cunnonghamella echinulata var. elegans ATCC 10028, Nigrospora sphaerica e Fusarium oxysporum. Um método por CE foi desenvolvido para a análise enanatiosseletiva da hidroxizina e cetirizina em meio de cultura Czapek. As análises por CE foram realizadas utilizando um capilar de sílica fundida não revestida, 50 mmol L-1 de borato de sódio como solução tampão de análise (pH 9,0) contendo 0,8% p/v de ciclodextrina--sulfatada como seletor quiral. A tensão aplicada e temperatura foram de +6 kV e 15 ºC, respectivamente. O detector UV foi ajustado no comprimento de onda 214 nm. As condições da DLLME envolvidas foram: clorofórmio (300 µL) como solvente extrator, etanol (400 µL) como solvente dispersante. Após a formação da solução turva, as amostras foram submetidas a agitação por vórtex durante 30 segundos a 2000 rpm e centrifugação durante 5 minutos a 3000 rpm. As recuperações foram na faixa de 87,4 91,7%. O método se mostrou linear na faixa de concentração 250 12500 ng mL-1 para cada enantiômero da HZ (r > 0.998) e de 125 6250 ng mL-1 para cada enantiômero da CTZ (r > 0.998). Os limites de quantificação foram 125 e 250 ng mL-1 para CTZ e HZ, respectivamente. Dentre os seis fungos estudados, três foram capazes de converter a HZ em CTZ enantiosseletivamente, especialmente o fungo Cunninghamella elegans ATCC 10028 que converteu 19% de (E1)-HZ em (S)-CTZ com excesso enantiomérico de 65%. / Microbial models have been used in biotransformation studies of many drugs aiming their metabolite production. Fungi of various genera have been extensively used to mimic the mammals hepatic metabolism. The use of fungi is advantageous because they present fast growth and easy formation of the multienzymatic system. Moreover, the biotransformation is, nowadays, considered an economically and competitive technology, in the search of new production routes for fine chemical, pharmaceutical and agrochemical compounds. In many cases, the biological transformation is enantioselective, allowing the production of pure enantiomers from racemic mixtures. In light of the above considerations and due to the absence of a low consuming organic solvent extraction method for the enantioselective determination of hydroxyzine (HZ) and cetirizine (CTZ), it was developed a method combining dispersive liquid-liquid microextraction (DLLME) and capillary electrophoresis (CE) to study the enantioselective biotransformation of HZ through the fungi Penicillium crustosum, Mucor rouxii, Cunnonghamella echinulata var. elegans ATCC 8688, Cunnonghamella echinulata var. elegans ATCC 10028, Nigrospora sphaerica e Fusarium oxysporum. A CE method was developed for the enantioselective analysis of hydroxyzine (HZ) and cetirizine (CTZ) in Czapek liquid culture medium. The CE analyses were performed using an uncoated fused-silica capillary and 50 mmol/L sodium borate buffer (pH 9.0) containing 0.8% (w/v) sulfated--cyclodextrin. The applied voltage and temperature used were +6 kV and 15 °C, respectively. The UV detector was set at 214 nm. The DLLME conditions involved: chloroform (300 µL) as extraction solvent and ethanol (400 µL) as dispersive solvent. After the formation of the cloudy solution, the samples were subjected to vortex agitation during 30 s at 2000 rpm and centrifugation for 5 min at 3000 rpm. The recoveries were in the range of 87.4 91.7%. The method was linear over the concentration range of 250 12500 ng/mL for each enantiomer of HZ (r > 0.998) and of 125 6250 ng/mL for each enantiomer of CTZ (r > 0.998). The quantification limits were 125 and 250 ng/mL for CTZ and HZ, respectively. Among the six studied fungi three were able to convert HZ to CTZ enantioselectively, especially the fungus Cunninghamella elegans ATCC 10028B that converted 19% of (E1)-HZ to (S)-CTZ with an enantiomeric excess of 65%.

O trabalho abrange o estudo de biorreduções de cetonas por espécies vegetais, empregando-se homogenatos de células de tecidos de plantas já desenvolvidas (folhas) ou culturas de células de Rauwolfia sellowii e Cereus peruvianus em suspensão. Dentre os objetivos principais do trabalho estão: reduzir cetonas-modelo por culturas de células vegetais, avaliando a eficiência e estereosseletividade do processo. Desenvolver um procedimento de triagem por enzimas vegetais solúveis entre diversas espécies obtidas no campus \"Armando Salles de Oliveira\", através da manipulação de variáveis que sabidamente alteram a atividade enzimática. Este tipo de preparação enzimática é utilizado no estudo de rotas biossintéticas, mas o emprego de homogenatos de células vegetais na triagem por novos biocatalisadores é inovador, tendo sido demonstrado seu potencial como ferramenta na seleção de enzimas vegetais para a biotransformação de xenobióticos. A metodologia é simples e confiável, possibilitando o estudo de biotransformações por enzimas diferentes daquelas expressas em culturas de células e oferecendo maior garantia de que a atividade enzimática observada é originária da espécie vegetal em estudo, e não de microorganismos endofíticos, que podem atuar nas biotransformações em que se utilizam partes de plantas desenvolvidas como biocatalisador / The work focuses on the study of the bioreduction of ketones by plant species, using homogenates of already developed plant tissues cells (leaves) or of Rauwolfia sellowii and Cereus peruvianus cell cultures suspensions. Among the main objectives of the study are the evaluation of the efficiency and stereoselectivity of the ketone-reduction process in plant cell cultures. It was employed a screening procedure for soluble enzymes from different plant species found on campus \"Armando Salles de Oliveira\", through the manipulation of variables known to be related to the enzyme activity. This type of enzyme preparation has been already reported in studies of biosynthetic routes, but the use of homogenates of plant cells to the screening for new biocatalysts is innovative. In this work we could demonstrate the potential of this approach as a tool in the selection of plant enzymes for the biotransformation of xenobiotics. The methodology is simple and reliable, allows the study of biotransformations by enzymes different from those expressed in cultured cells, and provides greater assurance that the enzymatic activity observed originated in plant species under study, rather than in endophytic microorganisms, which can act in biotransformations that employ parts of developed plants as biocatalyst.

O hipoestrogenismo decorrente da menopausa acelera o envelhecimento da pele. Apesar de possuir efeitos positivos na pele, dois grandes estudos apontaram para os efeitos adversos da TH (terapêutica hormonal) estroprogestiva. Os fitoestrógenos são utilizados como terapia alternativa para mulheres com contraindicação à TH clássica. Dentre os fitoestrógenos, as isoflavonas daidzeína (D) e genisteína (G) são encontradas em pequenas quantidades na soja e possuem capacidade de promover efeitos benéficos na pele quando administradas por via oral e subcutânea. Entretanto, nenhum estudo investigou se estas isoflavonas podem aumentar o colágeno da pele quando administradas por via tópica, e se este efeito está relacionado com os receptores de estrógeno. Desta forma, o objetivo deste trabalho foi desenvolver formulações cosméticas contendo extrato de soja biotransformado pelo fungo Aspergillus awamori e analisar o potencial estrogênico deste extrato na produção de colágeno. Para contemplar nosso objetivo, foram produzidos quatro diferentes tipos de extrato de soja biotransformado, e após definir qual o extrato com maior concentração das isoflavonas (D e G), este extrato (ESBE) foi submetido a testes de citotoxicidade em células L929 (mouse fibroblast cell line - clone 929 da cepa L) e HDFa (Human Dermal Fibroblast, adult). Na segunda etapa foram desenvolvidas formulações cosméticas do tipo gel, creme e gel-creme incorporadas com ESBE, as quais foram utilizadas na realização de testes de estabilidade preliminar e em ensaio de permeação e retenção cutânea. Finalmente, foi realizado teste de eficácia para avaliar a produção de colágeno após tratamento com ESBE em cultura de fibroblastos humanos primários (HDFa). Os resultados demonstraram que a biotransformação é um processo eficaz para aumentar a concentração de D e G; o ESBE não demonstrou citotoxicidade em células L929 e HDFa; as formulações incorporadas com ESBE demonstraram possuir estabilidade preliminar; a formulação do tipo gel demonstrou ser a melhor opção para incorporação do ESBE visto que facilitou a retenção das isoflavonas na pele sem permitir a permeação de compostos para o líquido receptor; e finalmente, o ESBE é capaz de estimular a produção de colágeno em fibroblastos primários nas concentrações de 59 e 1,33?g/mL. Concluímos que o ESBE estimula a produção de colágeno, principalmente na concentração de 1,33?g/mL. Sugerimos que o mecanismo responsável for este efeito pode envolver a ligação da genisteína aos receptores de estrógeno, entretanto, outros mecanismos de ação das isoflavonas de soja como proteção contra stress oxidativo, indução da expressão de enzimas antioxidantes e a presença de proteínas inibidoras de proteases (BBI e STI) devem ser levadas em consideração. / Hypoestrogenism that occurs during menopause accelerates skin aging.Despite having positive effects on the skin, two large studies have pointed to the adverse effects of estroprogestative HT (hormonal therapeutic). Phytoestrogens are used as an alternative therapy for women with contraindications to classical HRT. The isoflavones daidzein and genistein are phytoestrogens found in small amounts in soybean grains and with ability to promote beneficial effects on the skin when administered orally and subcutaneously. However, no studies have investigated whether these isoflavones may increase skin collagen content when administered topically, and if this effect is associated with the estrogen receptors. Thus, the aim of this study was to develop cosmetic formulations containing soybean extract biotransformed by the fungus Aspergillus awamori and analyze the estrogenic potential of this extract on the production of collagen. To achieve our purpose, four different types of biotransformed soybean extract were produced, and after define which extract has the highest concentration of isoflavones (D and G), this extract (ESBE) was subjected to cytotoxicity tests in L929 (mouse fibroblast cell line - strain L) and HDFa cells (Human Dermal Fibroblasts , adult) . In the second stage cosmetic formulations type gel, cream and gel-cream incorporated with ESBE were developed. These formulations were used in preliminary stability tests and assays to analyze permeation and retention of compounds on the skin. Finally, efficacy test evaluated the production of collagen after treatment of primary human fibroblasts with ESBE. The results showed that the biotransformation is an effective method for increasing the concentration of D and G; ESBE did not show cytotoxicity in L929 and HDFa cells; the cosmetic formulations incorporated with ESBE shown to have preliminary stability; gel-type formulation proved to be the best option for incorporation of ESBE because it was able to facilitate the retention of the isoflavones in the skin without allowing the permeation of compounds into the liquid receiver; And finally, the ESBE was able to stimulate collagen production in primary fibroblasts at concentrations of 59 and 1,33 ?g / mL. We conclude that the ESBE can stimulate collagen production, mainly in the concentration of 1,33?g / mL. We suggest that the mechanism responsible for this effect may involve genistein binding to estrogen receptors, however, other mechanisms of action of soy isoflavones, as protection against oxidative stress, induction of expression of antioxidant enzymes and the presence of protease inhibitors proteins (BBI and STI) must be taken into account.

Submitted by Andréia Arantes Felício null (andreia_a.felicio@hotmail.com) on 2017-03-27T17:43:13Z No. of bitstreams: 1 Tese Andréia Arantes Felício.pdf: 4621912 bytes, checksum: fcb824edfc225a271b66a12fc039e014 (MD5) / Rejected by Luiz Galeffi (luizgaleffi@gmail.com), reason: Solicitamos que realize uma nova submissão seguindo as orientações abaixo: No campo “Versão a ser disponibilizada online imediatamente” foi informado que seria disponibilizado o texto completo porém no campo “Data para a disponibilização do texto completo” foi informado que o texto completo deverá ser disponibilizado apenas 6 meses após a defesa. Caso opte pela disponibilização do texto completo apenas 6 meses após a defesa selecione no campo “Versão a ser disponibilizada online imediatamente” a opção “Texto parcial”. Esta opção é utilizada caso você tenha planos de publicar seu trabalho em periódicos científicos ou em formato de livro, por exemplo e fará com que apenas as páginas pré-textuais, introdução, considerações e referências sejam disponibilizadas. Se optar por disponibilizar o texto completo de seu trabalho imediatamente selecione no campo “Data para a disponibilização do texto completo” a opção “Não se aplica (texto completo)”. Isso fará com que seu trabalho seja disponibilizado na íntegra no Repositório Institucional UNESP. Por favor, corrija esta informação realizando uma nova submissão. Agradecemos a compreensão. on 2017-03-29T19:14:18Z (GMT) / Submitted by Andréia Arantes Felício null (andreia_a.felicio@hotmail.com) on 2017-03-29T19:20:52Z No. of bitstreams: 1 Tese Andréia Arantes Felício.pdf: 4621912 bytes, checksum: fcb824edfc225a271b66a12fc039e014 (MD5) / Approved for entry into archive by Luiz Galeffi (luizgaleffi@gmail.com) on 2017-03-29T19:24:57Z (GMT) No. of bitstreams: 1 felicio_aa_dr_sjrp.pdf: 4621912 bytes, checksum: fcb824edfc225a271b66a12fc039e014 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-29T19:24:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 felicio_aa_dr_sjrp.pdf: 4621912 bytes, checksum: fcb824edfc225a271b66a12fc039e014 (MD5) Previous issue date: 2017-02-21 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / O Brasil é o principal produtor de cana-de-açúcar do mundo e, para que esta demanda seja suprida, muitos compostos químicos são aplicados nas culturas, visando controlar o surgimento e proliferação de pragas. Assim, faz-se o uso dos praguicidas, dentre eles, o diuron (N-(3,4-diclorofenil)-N,N-dimetiluréia), que é aplicado em plantações ao redor do mundo. O diuron pode ser biodegradado em outros três principais compostos o 3,4-dicloroanilina (DCA), 3,4-diclorofenilureia (DCPMU) e 2,4-diclorofenil-N-metilureia (DCPMU). Normalmente, o diuron é aplicado nas plantações juntamente com os alquilfenóis etoxilatos (APE), como o nonilfenol etoxilato (NPE) e o octilfenol etoxilato (OPE), compostos que facilitam a dispersão do diuron. Alguns estudos têm demonstrado que tanto o diuron quanto os alquilfenóis podem causar alterações enzimáticas e/ou estrogênicas em diversos organismos. Dentre as enzimas que podem ser alteradas, estão as enzimas de biotransformação, tanto de fase I (7-etoxirresorufina-O-deetilase – EROD, 7-pentóxiresorufinaO-desalquilase – PROD, 7-benzilóxiresorufina-O-desalquilase – BROD e a P450 aromatase), quanto as de fase II (glutationa-S-transferase – GST) e as proteínas de fase III (resistência a multixenobioticos – MXR). Outros parâmetros que podem sofrer alterações são os antioxidantes (superóxido dismutase – SOD, catalase – CAT, glutationa peroxidase – GPx, glutationa redutase – GR, glutationa-6-fosfato desidrogenase – G6PDH, aldeído desidrogenase – ALDH e peroxidação lipídica), que são os responsáveis pelo controle entre a produção e o combate às espécies reativas de oxigênio (ERO). Dentre os parâmetros endócrinos que podem ser alterados, e então utilizados como biomarcadores, estão as enzimas CYP3A e a 17β-hidroxiesteróide desidrogenase (17β-HSD) e ainda a proteína vitelogenina (Vtg). Assim o objetivo deste trabalho foi avaliar, em tilápias do Nilo (Oreochromis nilotucus) (1) quais os efeitos do diuron e seus metabólitos, em associação ou não, em diferentes concentrações e (2) quais os efeitos do diuron, seus metabólitos e os alquilfenois, em associação ou não em diferentes concentrações no fígado e nas brânquias de peixes expostos por 7 dias, utilizando os seguintes parametros, EROD, BROD, PROD, GST, MXR, SOD, CAT, GPx, G6PDH e peroxidação lipídica (MDA). Em uma terceira etapa, o objetivo do trabalho foi (3) avaliar parâmetros endócrinos em tilápias mozambique (Oreochromis mossambicus) expostas ao diuron, seus metabólitos e alquilfenóis, em associação ou não, em diferentes concentrações, expostas por 7 dias, em fígado e cérebro dos peixes expostos, analisando os seguintes parâmetros: 17β-HSD, P450 aromatase, CYP3A, vitelogenina e a biotransformação do xenobiótico (in vitro). Nossos resultados demonstraram que, em tilápias do Nilo expostas a esses contaminantes nas concentrações e no tempo de exposição utilizados, todos os biomarcadores analisados sofreram alguma alteração após a exposição, alguns mais expressivos como a EROD, MDA, GPx e G6PDH e outros menos. Os resultados obtidos após a exposição de tilápias mozambique aos contaminantes também nos mostraram alterações, confirmando que esses compostos podem ser considerados desreguladores endócrinos, já que todos os parâmetros endócrinos analisados foram alterados. Assim, os resultados obtidos nos mostraram que realmente o diuron, seus metabólitos e os alquilfenóis podem causar alterações bioquímicas em tilápias do Nilo e mozambique, expostos à concentrações ambientalmente relevantes por sete dias, sendo os metabólitos e os APs os principais compostos a causar alterações nos parâmetros analisados. / Brazil is the main sugar cane producer in the world, and to support these productions many chemical compounds have being apply in agriculture, aiming to control the appearance and proliferation of pests. Therefore, the use of pesticide, as diuron, (N- (3,4-dichlorophenyl) -N,N-dimethylurea), in some crops in the world is common. Diuron can be biodegraded in three others compounds, 3,4-dichloroaniline (DCA), 3,4-dichlorophenylurea (DCPU) and 2,4-dichlorophenyl-N-methylurea (DCPMU). Normally, diuron have being applied associated with alkylphenols ethoxylates (APE), like nonilphenol (NP) and octylphenol (OP), which increase the solubility and dispersion of the herbicide. Some studies have shown that diuron and alkylphenols can cause enzymatic and/or estrogenic changes, in various organisms. Therefore, biotransformation enzymes, phase I (7-ethoxirresorufin-O-deethylase – EROD, 7- pentaxirisorufin-O-dealkylase – PROD, 7-benzyloxysorufin-O-desalkylase – BROD and P450 aromatase), phase II (glutathione-S-transferase-GST) and phase III proteins (multixenobiotic resistance – MXR), and antioxidant parameters (superoxide dismutase – SOD, catalase – CAT, glutathione peroxidase – GPx, glutathione reductase – GR, glutathione-6-phosphate dehydrogenase – G6PDH, aldehyde dehydrogenase – ALDH and lipid peroxidation), which are responsible for the control between production and degradation of reactive oxygen species (ROS). The endocrine parameters that can be altered and used as biomarkers are the CYP3A and 17β-hydroxysteroid dehydrogenase (17β-HSD) enzymes and the vitellogenin (Vtg) protein. All of these parameters can be altered after exposure of organisms to xenobiotics. Therefore, the aim of this work was evaluate the effects of (1) diuron and its metabolites, alone or in combination, in different concentrations, and the effect of (2) diuron, its metabolites and the alkyphenols, alone or in combination, in different concentration, in liver and gill of Nile tilapia (Oreochromis niloticus) exposed for 7 days, using as parameters EROD, BROP, PROD, GST, MXR, SOD, CAT, GPx, G6PDH and lipid peroxidation (MDA). In a third step, the aim of the work as (3) evaluate endocrine parameters in mossambique tilapia (Oreochromis mossambicus), exposed to diuron, its metabolites and alkyphenols, alone or in combination, in different concentrations for 7 days, in liver and brain, using as parameters 17β-HSD, CYP3A, vitellogenin and xenobiotic biotransformation (in vitro). Our results demonstrated that all contaminants, at the concentration and time of exposure, can cause alteration in all biomarkers, some more than others, as EROD, MDA, GPx and G6PDH, in Nile tilapia, and the results obtained after mozambique tilapia exposure, to the contaminants, also showed changes, confirming that these compounds can be considered endocrine disruptors. Thus, the results showed that diuron, its metabolites and alkylphenols could cause biochemical changes in fish, Nile and mossambique tilapia, exposing to the environmentally relevant concentrations for seven days, being diruon metabolites and APs the main compounds to cause changes in the analyzed parameters. / FAPESP: 2014/18825-9

Orientador: Fabio Ermínio Mingatto / Banca: Cézar Rangel Pestana / Banca: Guilherme de Paula Nogueira / Resumo: Abamectina (ABA), pertencente à família das avermectinas é utilizada mundialmente como parasiticida, porém a intoxicação por ABA pode prejudicar o funcionamento hepático. Existem substâncias que quando metabolizadas exercem atividade tóxica, afetando a função de importantes organelas como a mitocôndria, responsável por uma variedade de processos bioquímicos, como a produção de ATP e morte celular. O objetivo desse estudo foi caracterizar o mecanismo de toxicidade da ABA em hepatócitos isolados de ratos e avaliar se esse efeito é dependente do seu metabolismo. A toxicidade da ABA foi avaliada monitorando o consumo de oxigênio e o potencial de membrana mitocondrial, concentração intracelular de ATP, viabilidade celular por meio da liberação das enzimas ALT e AST, homeostase intracelular Ca2+, liberação de citocromo c, atividade da caspase 3 e morte celular por necrose. A ABA reduz a respiração celular, tanto em células energizadas com glutamato mais malato quanto com succinato. O metabolismo da ABA reduz sua toxicidade, uma vez que hepatócitos previamente incubados com proadifen apresentam maior sensibilidade ao composto, sendo isto observado pelo rápido decréscimo da formação do potencial de membrana mitocondrial acompanhado pelas reduções das concentrações de ATP, viabilidade celular e ruptura da homeostase intracelular de Ca2+ com estabelecimento de necrose. Nossos resultados indicam que a toxicidade da ABA diminui com a sua biotransformação, e sua ação tóxica está relacionada com a inibição da atividade mitocondrial, levando à diminuição da síntese de ATP seguida pela morte da célula / Abstract: Abamectin (ABA), which belongs to the family of avermectinas, used worldwide as a parasiticide, but the ABA poisoning can impair the functioning liver. There are substances which exert toxic activity when metabolized, thus affecting the function of important organelles such as mitochondria, responsible for a variety of biochemical processes, such as ATP production and cell death. The aim of this study was to characterize the mechanism of toxicity of ABA in isolated rat hepatocytes and to evaluate whether this effect is dependent on your metabolism. The toxicity of ABA was assessed by monitoring oxygen consumption and mitochondrial membrane potential, intracellular concentration of ATP, cell viability by releasing enzymes ALT and AST, homeostasis intracellular Ca2+, release of cytochrome c, activity of caspase 3 and cell death necrosis. The ABA reduces cellular respiration, both in cells energized with glutamate and succinate over malate. The metabolism of ABA reduces its toxicity, since hepatocytes pre-incubated with proadifen are more sensitive to the compound, this being observed by the formation of rapidly decreasing mitochondrial membrane potential accompanied by reductions in concentrations of ATP, cell viability and rupture of the intracellular homeostasis Ca2+ with the establishment of necrosis. Our results indicate that the toxicity decreases as the ABA its biotransformed and its toxic action is related to the inhibition of mitochondrial activity, leading to decreased synthesis of ATP followed by cell death / Mestre

Neste trabalho foi estudado o comportamento de hidróxi-calcogenetos (Se e Te) frente a biotransformações, empregando enzimas isoladas em meio orgânico ou aquoso e empregando microorganismos (fungos). Estudos comparativos sobre a influência de diversas variáveis, como solvente, temperatura, imobilização enzimática e estrutura do hidróxi-calcogeneto, foram realizados. Inicialmente os compostos foram sintetizados utilizando métodos descritos na literatura, em seguida foi estudada a resolução de hidróxiselenetos em meio orgânico empregando lipases isoladas (Esquema 1), (ver arquivo), incluindo um estudo de imobilização da PSL em diversos suportes, além do estudo da influência da variação do solvente, da temperatura, da lipase, etc. Na resolução em meio aquoso empregando enzimas isoladas, primeiramente os hidróxi-selenetos foram acetilados quimicamente e depois realizado uma triagem (com dez enzimas de diferentes fontes) empregando indicador de pH colori métrico. Posteriormente os acetatos dos hidróxi-selenetos (Esquema 2) (ver arquivo) foram submetidos à resolução enzimática em meio aquoso empregando as enzimas que foram selecionadas na triagem enzimática. As biotransformações utilizando fungos foram realizadas empregando células inteiras de algumas linhagens de Aspergillus terreus. Na seqüência foi realizada a resolução de hidróxi-teluretos em meio orgânico utilizando lipases isoladas (Esquema 3)(ver arquivo). Nessas resoluções também foi estudada a influência da variação do solvente, da lipase, do tempo, etc. De forma a demonstrar a importância dos compostos resolvidos, um hidróxi-seleneto quiral e dois hidróxi-teluretos quirais foram usados para preparar compostos pertencentes a classes de unidades estruturais de vasta ocorrência em produtos naturais: um álcool alílico e duas lactonas (Esquema 4)(ver arquivo). / In this work, the behavior of hydroxy chalcogenides (Se and Te) towards the biotransformations using isolated enzymes in organic media or aqueous media and using microorganisms (fungi) was studied. A comparative study of the effect of temperature, solvent, enzyme immobilization and structure of the substrates on the resolution was performed. Initially, the compounds had been synthesized using described methods in the literature, after, the resolution of hydroxy selenides in organic media using isolated lipases was carried out (Scheme 1)(see PDF), including a study on the immobilization of PPL on some supports, as well studies on the influence of the variation of the solvent, the temperature, lipase, etc. In the resolution in aqueous media using isolated lipases, initially the hydroxy selenides were transformed into their acetates by convertional chemical methods, and then, a screening with ten enzymes from different sources was carried out using pH indicator. In the following, the enzymatic resolution of the selanyl acetates in aqueous media using the enzymes selected in the screening step was performed (Scheme 2)(see file). The biotransformations by fungi were performed using whole cells of some Aspergillus terreus strains. In the sequence, the resolution of hydroxy tellurides in organic media using isolated lipases was carried out (Scheme 3) (see file). In these resolutions, the influence of the variation of the solvent, lipase and the reaction time was also studied. In order to demonstrate the potencial of the resolved compounds, one chiral hydroxy selenide and one chiral hydroxy telluride were used to prepare compounds belonging to classes of building blocks of wide occurrence in natural products: an allylic alcohol and a lactone (Scheme 4)(see file).

Introdução: O estudo da ação biológica de compostos bioativos e de nutrientes, a fim de que se possa explicar a relação entre o consumo de alimentos e a redução do risco de doenças, é uma das áreas que tem aplicação direta com a saúde pública. A erva mate (Ilex paraguariensis) é uma planta rica em compostos fenólicos (ácidos clorogênicos), extensivamente metabolizados após a ingestão. O conhecimento detalhado sobre os compostos formados pela metabolização dos mesmos, concentrações e tecidos-alvo é fundamental para o completo esclarecimento sobre os mecanismos de ação envolvidos. Objetivo: Avaliar a biotransformação dos ácidos fenólicos do chá mate in vivo em ratos Wistar. Métodos: Os animais foram eutanasiados 90 min (ensaio piloto) ou 30, 60, 120, 240 e 480 minutos (ensaio principal) após a administração de chá mate ou padrão de ácido 5-cafeoilquínico (5CQA) por gavagem. O grupo Controle recebeu solução salina. No ensaio piloto foram analisados plasma, fígado, rins, músculo, estômago e intestino delgado para identificação dos compostos fenólicos e com base nos resultados definida a dose de 2g de chá mate solúvel/kg de peso do animal para ser usada no ensaio principal, que corresponde a 240 mg de fenólicos totais/kg peso, dose administrada ao grupo Padrão na forma de 5-CQA. Quantificação dos compostos fenólicos foi realizada no plasma, fígado, estômago, intestino grosso e urina dos animais do ensaio principal. As análises foram realizadas por UPLC/DAD-MS, após desenvolvimento e validação das metodologias para extração e análise dos ácidos fenólicos nas amostras. O chá mate foi avaliado quanto ao perfil e teor de compostos fenólicos por UPLC/DADMS. Resultados: As metodologias desenvolvidas para extração e análise dos ácidos fenólicos nas amostras biológicas apresentaram bons níveis de recuperação e precisão. Os limites de detecção e quantificação foram determinados para cada fluido/tecido. No ensaio piloto, foram detectados ácidos clorogênicos intactos em todas as amostras, assim como uma série de metabólitos de fase I e II. No ensaio principal, os ácidos clorogênicos livres foram os principais ácidos fenólicos presentes no estômago e intestino grosso, enquanto no plasma, fígado e urina os compostos mais abundantes eram os metabólitos, em ambos os grupos, em especial o ácido caféico ligado ao ácido glicurônico/grupos sulfato e o ácido 3hidroxifenilpropiônico (livre) no grupo Erva Mate e os ácidos feruloilquínicos (FQAas) e ácido 3-hidrofenilpropiônico no grupo Padrão. Demonstrou-se que a absorção e metabolização dos ácidos clorogênicos começa no estômago, mas a maior parte é absorvida no intestino grosso, especialmente após metabolização por bactérias. Cerca de 4,0 por cento dos compostos ingeridos pelo grupo Erva Mate e 3,3 por cento pelo grupo Padrão (mol/mol) estavam presentes na urina na forma de ácidos clorogênicos e dos metabólitos avaliados, 8 hs após a gavagem. Conclusão: A absorção e metabolização dos ácidos clorogênicos começa no estômago. Houve diferenças no tipo e quantidade dos diferentes compostos formados a partir dos fenólicos do chá mate e do 5-CQA puro, demonstrando que o perfil de ácidos clorogênicos presentes no alimento influencia qualitativamente e quantitativamente os metabólitos formados. Maior ênfase deve ser dada aos metabólitos em estudos que avaliem as propriedades biológicas e mecanismos de ação dos compostos fenólicos da erva mate e outros alimentos fonte / Introduction: Evaluation of biological properties of bioactive compounds and nutrients, aiming to explain the relationship between food consumption and decreased risk of diseases, is a field of study directly related to public health. Yerba maté (Ilex paraguariensis) is a plant rich in phenolic compounds (chlorogenic acids) which are extensively metabolized after ingestion. Detailed knowledge about the metabolites, its concentrations and target tissues is fundamental to clarify the action mechanisms involved in disease prevention. Objective: Evaluating the biotransformation of Yerba maté phenolic acids in vivo in Wistar rats. Methods: Animals were euthanized 90 min (pilot study) or 30, 60, 120, 240 and 480 (main study) after administration of maté tea or 5-caffeoylquinic acid (standard) by gavage. Control group received saline solution. In the pilot study plasma, liver, kidneys, muscle, stomach and small intestine were analyzed for identification of phenolic compounds and the dose of 2 g maté tea/kg body weight was defined for the main study, which corresponds to 240 mg of total phenolic compounds/kg bw, dose administered to the Standard group as 5-CQA. Quantification was performed in plasma, liver, stomach, large intestine and urine in the main study. Analyses were performed using UPLC/DAD-MS, after development and validation of methodologies for extraction of phenolic acids from fluids and tissues. Maté tea phenolic compounds amount and profile were evaluated by UPLC/DAD-MS. Results: Developed methodologies showed good levels of recovery and precision. Limits of quantification (LQ) and detection (LD) were calculated for each biological matrix. In the pilot study, chlorogenic acids and their phase I and II metabolites were detected in all biological matrices. In the main study, the main compounds in gastric large and intestinal tissues were intact chologenic acids, whereas in plasma, liver and urine their metabolites were present in larger quantities, specially caffeic acid, bound to glucuronic acid and/or sulfate groups, and 3-hydroxyphenylpropionic acid in the free form on Yerba Mate group, and 3-hydroxyphenylpropionic acid and feruloylquinic acid on the group that received 5-CQA. It was demonstrated that chlorogenic acids absorption and metabolism begins in stomach, but most of the absorption takes place in the large intestine, especially after microbial metabolization. Approximately 4,0 per cent of compounds ingested by Yerba Mate group and 3,3 per cent by Standard group (mol/mol) were recovered in urine collected up to 8 hs after the gavage, in the form of chlorogenic acids and the evaluated metabolites. Conclusion: The absorption and metabolization of chlorogenic acids begins in the stomach. There were differences in the amount and type of compounds formed from maté tea or pure 5-CQA, showing that the profile of chlorogenic acids on food products may influences qualitatively and quantitatively the metabolites formed on the body. Greater emphasis should be given to metabolites in studies that assess biological properties and mechanisms of action of phenolic compounds from yerba mate and other food source

Introdução: O estudo da ação biológica de compostos bioativos e de nutrientes, a fim de que se possa explicar a relação entre o consumo de alimentos e a redução do risco de doenças, é uma das áreas que tem aplicação direta com a saúde pública. A erva mate (Ilex paraguariensis) é uma planta rica em compostos fenólicos (ácidos clorogênicos), extensivamente metabolizados após a ingestão. O conhecimento detalhado sobre os compostos formados pela metabolização dos mesmos, concentrações e tecidos-alvo é fundamental para o completo esclarecimento sobre os mecanismos de ação envolvidos. Objetivo: Avaliar a biotransformação dos ácidos fenólicos do chá mate in vivo em ratos Wistar. Métodos: Os animais foram eutanasiados 90 min (ensaio piloto) ou 30, 60, 120, 240 e 480 minutos (ensaio principal) após a administração de chá mate ou padrão de ácido 5-cafeoilquínico (5CQA) por gavagem. O grupo Controle recebeu solução salina. No ensaio piloto foram analisados plasma, fígado, rins, músculo, estômago e intestino delgado para identificação dos compostos fenólicos e com base nos resultados definida a dose de 2g de chá mate solúvel/kg de peso do animal para ser usada no ensaio principal, que corresponde a 240 mg de fenólicos totais/kg peso, dose administrada ao grupo Padrão na forma de 5-CQA. Quantificação dos compostos fenólicos foi realizada no plasma, fígado, estômago, intestino grosso e urina dos animais do ensaio principal. As análises foram realizadas por UPLC/DAD-MS, após desenvolvimento e validação das metodologias para extração e análise dos ácidos fenólicos nas amostras. O chá mate foi avaliado quanto ao perfil e teor de compostos fenólicos por UPLC/DADMS. Resultados: As metodologias desenvolvidas para extração e análise dos ácidos fenólicos nas amostras biológicas apresentaram bons níveis de recuperação e precisão. Os limites de detecção e quantificação foram determinados para cada fluido/tecido. No ensaio piloto, foram detectados ácidos clorogênicos intactos em todas as amostras, assim como uma série de metabólitos de fase I e II. No ensaio principal, os ácidos clorogênicos livres foram os principais ácidos fenólicos presentes no estômago e intestino grosso, enquanto no plasma, fígado e urina os compostos mais abundantes eram os metabólitos, em ambos os grupos, em especial o ácido caféico ligado ao ácido glicurônico/grupos sulfato e o ácido 3hidroxifenilpropiônico (livre) no grupo Erva Mate e os ácidos feruloilquínicos (FQAas) e ácido 3-hidrofenilpropiônico no grupo Padrão. Demonstrou-se que a absorção e metabolização dos ácidos clorogênicos começa no estômago, mas a maior parte é absorvida no intestino grosso, especialmente após metabolização por bactérias. Cerca de 4,0 por cento dos compostos ingeridos pelo grupo Erva Mate e 3,3 por cento pelo grupo Padrão (mol/mol) estavam presentes na urina na forma de ácidos clorogênicos e dos metabólitos avaliados, 8 hs após a gavagem. Conclusão: A absorção e metabolização dos ácidos clorogênicos começa no estômago. Houve diferenças no tipo e quantidade dos diferentes compostos formados a partir dos fenólicos do chá mate e do 5-CQA puro, demonstrando que o perfil de ácidos clorogênicos presentes no alimento influencia qualitativamente e quantitativamente os metabólitos formados. Maior ênfase deve ser dada aos metabólitos em estudos que avaliem as propriedades biológicas e mecanismos de ação dos compostos fenólicos da erva mate e outros alimentos fonte / Introduction: Evaluation of biological properties of bioactive compounds and nutrients, aiming to explain the relationship between food consumption and decreased risk of diseases, is a field of study directly related to public health. Yerba maté (Ilex paraguariensis) is a plant rich in phenolic compounds (chlorogenic acids) which are extensively metabolized after ingestion. Detailed knowledge about the metabolites, its concentrations and target tissues is fundamental to clarify the action mechanisms involved in disease prevention. Objective: Evaluating the biotransformation of Yerba maté phenolic acids in vivo in Wistar rats. Methods: Animals were euthanized 90 min (pilot study) or 30, 60, 120, 240 and 480 (main study) after administration of maté tea or 5-caffeoylquinic acid (standard) by gavage. Control group received saline solution. In the pilot study plasma, liver, kidneys, muscle, stomach and small intestine were analyzed for identification of phenolic compounds and the dose of 2 g maté tea/kg body weight was defined for the main study, which corresponds to 240 mg of total phenolic compounds/kg bw, dose administered to the Standard group as 5-CQA. Quantification was performed in plasma, liver, stomach, large intestine and urine in the main study. Analyses were performed using UPLC/DAD-MS, after development and validation of methodologies for extraction of phenolic acids from fluids and tissues. Maté tea phenolic compounds amount and profile were evaluated by UPLC/DAD-MS. Results: Developed methodologies showed good levels of recovery and precision. Limits of quantification (LQ) and detection (LD) were calculated for each biological matrix. In the pilot study, chlorogenic acids and their phase I and II metabolites were detected in all biological matrices. In the main study, the main compounds in gastric large and intestinal tissues were intact chologenic acids, whereas in plasma, liver and urine their metabolites were present in larger quantities, specially caffeic acid, bound to glucuronic acid and/or sulfate groups, and 3-hydroxyphenylpropionic acid in the free form on Yerba Mate group, and 3-hydroxyphenylpropionic acid and feruloylquinic acid on the group that received 5-CQA. It was demonstrated that chlorogenic acids absorption and metabolism begins in stomach, but most of the absorption takes place in the large intestine, especially after microbial metabolization. Approximately 4,0 per cent of compounds ingested by Yerba Mate group and 3,3 per cent by Standard group (mol/mol) were recovered in urine collected up to 8 hs after the gavage, in the form of chlorogenic acids and the evaluated metabolites. Conclusion: The absorption and metabolization of chlorogenic acids begins in the stomach. There were differences in the amount and type of compounds formed from maté tea or pure 5-CQA, showing that the profile of chlorogenic acids on food products may influences qualitatively and quantitatively the metabolites formed on the body. Greater emphasis should be given to metabolites in studies that assess biological properties and mechanisms of action of phenolic compounds from yerba mate and other food source

Orientador: Maria Valnice Boldrin Zanoni / Banca: Cintia Duarte de Freitas Milagre / Banca: Hideko Yamanaka / Banca: Silvia Helena Pires Serrano / Banca: Patricia Alves Carneiro / Resumo: Corantes sintéticos do tipo azo têm sido um assunto de grande preocupação ambiental devido ao potencial genotóxico e mutagênico dos produtos de biotransformação. Deste modo, nos últimos anos a consequência da ingestão destes corantes presentes na agua potável servida à população é discutida por diversos autores. Este estudo avalia a ação de microssomas de fígado de rato, enzimas redutoras produzidas pela bactéria Escherichia coli (E. coli) e nitroredutase imobilizada na biotransformação de três corantes dispersos que possuem grupos azo, Disperse Red 73 (DR 73), Disperse Red 78 (DR 78) e Disperse Red 167 (DR 167). A técnica de Espectrofotometria de absorção molecular na região do Uv- visível, Cromatografia Líquida de Alta Eficiência com detector de arranjo de diodos (CLAE-DAD) e Cromatografia líquida acoplada à espectrometria de massas (LC-MS/MS) foram técnicas usadas para identificar os principais produtos gerados após os processos de degradação dos corantes. Polímeros de impressão molecular magnéticos (MMIPs) foram investigados usando reações de polimerização por precipitação para pré-concentração do corante DR 73, juntamente com a degradação por fotoeletrocatálise e subsequente análise dos produtos por LC-MS/MS. Os estudos in vitro do metabolismo de biotransformação dos corantes têxteis com microssoma de fígado de rato mostraram que as reações ocorreram preferencialmente no grupo azo e nitro dos corantes, indicando a redução destes grupos pelas enzimas do citocromo P-450. F... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Synthetic azo dyes have been a matter of great concern due to the genotoxic and mutagenic potential of the products originating from azo dye biotransformation. Thus, in recent years the result of the intake of these dyes present in drinking water supplied to a population is discussed by several authors. This work evaluates the action of rat liver microsomes, reducing enzymes produced by the Escherichia coli ( E. coli ) and nitroreductase immobilized on biotransformation of three disperse dyes bearing azo groups, namely Disperse Red 73 (DR 73), Disperse Red 78 (DR 78), and Disp erse Red 167 (DR 167) . UV - Vis spectrophotometry, high - performance liquid chromatography with diode array detector (HPLC - DAD), and liquid chromatography coupled to mass spectrometry (LC - MS/MS) were techniques used to identify the main products generated aft er the process degradation of dyes. Magnetic molecularly imprinted polymers (MMIPs) were investigated using precipitation polymerization reactions for preconcentration of the dye DR 73, together with the photoelectrocatalysis degradation and subsequent ana lysis of the products by LC - MS/MS. In vitro studies of biotransformation metabolism of textile dyes with rat liver microsome showed that the reactions occur preferentially in the group of azo and nitro dyes, indicating the reduction of these groups by enzy mes of the cytochrome P - 450. There were obtained two degradation products for each dye after reaction with E. coli ; the dye DR 73 gave the product 3 - ((4 - aminophenyl) (ethyl) amino) propanitrila and 4 - nitroaniline, the product 3 - ((4 - aminophenyl) (ethyl) amino) propanitrila and 2 - chloro - 4 - nitroaniline were obtained after reaction with the dye DR78 and DR 167 gave 3,3' - dimethyl - ((3 - acetamido - 4 - aminophenyl) azanediyl) dipropanoato and 2 - chloro - 4 - nitroaniline; indicating cleavage of the azo group, possibly b y azoredutase enzyme... / Doutor