京都大学 / 0048 / 新制・課程博士 / 博士(農学) / 甲第22496号 / 農博第2400号 / 新制||農||1076(附属図書館) / 学位論文||R2||N5276(農学部図書室) / 京都大学大学院農学研究科応用生物科学専攻 / (主査)教授 佐藤 健司, 教授 菅原 達也, 准教授 豊原 治彦 / 学位規則第4条第1項該当 / Doctor of Agricultural Science / Kyoto University / DFAM

O colágeno é a proteína fibrosa predominante da matriz extracelular e é a maior proteína constituinte do tecido conectivo. Alterações nas taxas de colágeno tipo I na derme ocorrem durante o envelhecimento. A introdução de um agente eficaz para a manutenção da pele durante o envelhecimento é importante, possibilitando a redução destes efeitos. Neste projeto foram avaliados os efeitos proliferativos e de biossíntese de colágeno, em fibroblastos humanos de derme normal tratados com colágeno bovino e derivados de diferentes perfis moleculares, colágeno super hidrolisado, colágeno hidrolisado e gelatina, em diferentes experimentos, adesão e viabilidade celular, síntese de colágeno e análises das fases do ciclo celular. Os resultados sugerem que o colágeno bovino e derivados induzem as propriedades adesivas nos fibroblastos, não desencadeiam efeitos citotóxicos e induzem a biossíntese de colágeno pelos fibroblastos. Os resultados de síntese de colágeno indicam que concentrações menores de colágeno super hidrolisado e colágeno hidrolisado podem ser utilizadas em relação à amostra de gelatina. Comparando os resultados após 48 horas de cultura na síntese de colágeno e nas modificações na fase S do ciclo celular, as células tratadas com as amostras de colágeno super hidrolisado e colágeno hidrolisado induziram aumentos significativos. / Collagen is the predominant fibrous protein of the extracellular matrix and it is a major protein constituting connective tissue. Alterations in the rate of collagen type I deposition occur during aging. The introduction of an efficient agent for the maintenance of the skin during the aging process is important as it can reduce those effects. Thus, the proliferative effects and collagen biosynthesis in normal dermis of human fibroblasts were evaluated in this project. The fibroblasts were treated with bovine collagen and its derivates from different molecular mass, as well as super hydrolysate collagen, hydrolysate collagen and gelatine. Different assays were applied as adhesion, cell viability, collagen biosynthesis, and cell cycle phases analysis. The results suggest that the bovine collagen and its derivates can induce to adhesion properties in fibroblasts, they do not produce cytotoxic effects, and they can induce the collagen biosynthesis by fibroblasts. The results also show that super hydrolysate collagen and hydrolysate collagen can be used in lower concentrations than gelatine in collagen biosynthesis analysis. Analyzing the results after 48 hours of culture, the cells treated with the samples of super hydrolysate collagen and hydrolysate collagen had significant improvement in the collagen biosynthesis and in the modifications in the S phase of the cell cycle.

Made available in DSpace on 2014-07-29T15:23:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Claudia Cantelli Daud Bordin.pdf: 1236989 bytes, checksum: 94e232b387133e7ac6ecf58487cc965e (MD5) Previous issue date: 2012-02-03 / Gelatin is widely used in human feed, but has limited protein value. The composition in essential amino acids is quite atypical, since the levels of all the amino acids are below the benchmark of Food and Nutrition Board of the Institute of Medicine of the National Academy of Sciences of USA (FNB/IOM), with the aggravating not contain tryptophan in its composition. This study evaluated the effectiveness of food and the quality of protein mixtures of casein with gelatin (4:1 protein-based), in diets with low protein levels. An experimental study on animal model using 36 wealing male Wistar rats (21 to 23 days of age), divided into six groups of six animals each. The following were fed with diets: C10: 10% protein (casein); C8G2: 10% protein (8% casein; 2% gelatin); C12.5: 12.5% protein (casein); C10G2.5: 12.5% protein (10% casein; 2.5% gelatin); G10: 10% protein (gelatin); AP: protein-free. The duration of the experiment was 28 days for groups C10; C8G2; C12.5 e C10G2.5 and 14 days for groups G10 e AP. The effectiveness of food diets containing mixing casein:gelatin was influenced by the gelatin, according to the Food Conversion Ratio to protein level of 10% (C10 = 3.35 ± 0.19 versus C8G2 = 3.91 ± 0.34) and in supplementation with gelatin (C10 = 3.35 ± 0.19 versus C10G2.5 = 3.86 ± 0.32). The protein effectiveness was reduced in the protein level of 10% (C10 = 2.90 ± 0.17 versus C8G2 = 2.41 ± 0.22), in protein level of 12.5% (C12.5 = 2.32 ± 0.19 versus C10G2.5 = 2.03 ± 0.16) and supplementation with gelatin (C10 = 2.90 ± 0.17 versus C10G2.5 = 2.03 ± 0.16) according PER (Protein Efficiency Ratio). The animals that consumed gelatin (G10) had similar weight loss to the protein-free group. Gelatin in mixtures of casein with gelatin (4:1 protein-based), in diets with low protein content, reduces the effectiveness of food protein of casein. / A gelatina é amplamente utilizada na alimentação humana, porém tem valor proteico limitado. Sua composição em aminoácidos essenciais é bastante atípica, uma vez que os teores de todos esses aminoácidos são inferiores ao padrão de referência do Comitê de Nutrição e Alimentos do Instituto de Medicina da Academia Nacional de Ciências dos EUA (Food and Nutrition Board FNB, Institute of Medicine IOM), com o agravante de não conter triptofano em sua composição. Este estudo avaliou a eficácia alimentar e a qualidade proteica de misturas de caseína com gelatina (4:1 em base proteica), em dietas com baixos teores de proteína. Foi realizado um estudo experimental em modelo animal com 36 ratos albinos da linhagem Wistar, machos, recém-desmamados (21 a 23 dias de idade), divididos em seis grupos de seis animais cada. Foram alimentados com as seguintes dietas: C10: 10% proteína (caseína); C8G2: 10% proteína (8% caseína; 2% gelatina); C12,5: 12,5% proteína (caseína); C10G2,5: 12,5% proteína (10% caseína; 2,5% gelatina); G10: 10% proteína (gelatina); AP: aproteico. A duração do experimento foi de 28 dias para os grupos C10, C8G2, C12,5 e C10G2,5 e de 14 dias para os grupos G10 e AP. A eficácia alimentar das dietas contendo a mistura caseína:gelatina foi influenciada pela gelatina, segundo o Fator de Conversão Alimentar, ao nível proteico de 10% (C10 = 3,35 ± 0,19 versus C8G2 = 3,91 ± 0,34) e na suplementação com gelatina (C10 = 3,35 ± 0,19 versus C10G2,5 = 3,86 ± 0,32). A eficácia proteica foi reduzida tanto ao nível proteico de 10% (C10 = 2,90 ± 0,17 versus C8G2 = 2,41 ± 0,22) quanto ao nível proteico de 12,5% (C12,5 = 2,32 ± 0,19 versus C10G2,5 = 2,03 ± 0,16) e na suplementação com gelatina (C10 = 2,90 ± 0,17 versus C10G2,5 = 2,03 ± 0,16) segundo o PER (Protein Efficiency Ratio). Os animais que consumiram gelatina (G10) apresentaram perda de peso corpóreo, semelhante aos do grupo aproteico. A gelatina em misturas de caseína com gelatina (4:1 em base proteica), em dietas com baixo teor de proteína, reduz a eficácia alimentar e proteica da caseína.

O colágeno é a proteína fibrosa predominante da matriz extracelular e é a maior proteína constituinte do tecido conectivo. Alterações nas taxas de colágeno tipo I na derme ocorrem durante o envelhecimento. A introdução de um agente eficaz para a manutenção da pele durante o envelhecimento é importante, possibilitando a redução destes efeitos. Neste projeto foram avaliados os efeitos proliferativos e de biossíntese de colágeno, em fibroblastos humanos de derme normal tratados com colágeno bovino e derivados de diferentes perfis moleculares, colágeno super hidrolisado, colágeno hidrolisado e gelatina, em diferentes experimentos, adesão e viabilidade celular, síntese de colágeno e análises das fases do ciclo celular. Os resultados sugerem que o colágeno bovino e derivados induzem as propriedades adesivas nos fibroblastos, não desencadeiam efeitos citotóxicos e induzem a biossíntese de colágeno pelos fibroblastos. Os resultados de síntese de colágeno indicam que concentrações menores de colágeno super hidrolisado e colágeno hidrolisado podem ser utilizadas em relação à amostra de gelatina. Comparando os resultados após 48 horas de cultura na síntese de colágeno e nas modificações na fase S do ciclo celular, as células tratadas com as amostras de colágeno super hidrolisado e colágeno hidrolisado induziram aumentos significativos. / Collagen is the predominant fibrous protein of the extracellular matrix and it is a major protein constituting connective tissue. Alterations in the rate of collagen type I deposition occur during aging. The introduction of an efficient agent for the maintenance of the skin during the aging process is important as it can reduce those effects. Thus, the proliferative effects and collagen biosynthesis in normal dermis of human fibroblasts were evaluated in this project. The fibroblasts were treated with bovine collagen and its derivates from different molecular mass, as well as super hydrolysate collagen, hydrolysate collagen and gelatine. Different assays were applied as adhesion, cell viability, collagen biosynthesis, and cell cycle phases analysis. The results suggest that the bovine collagen and its derivates can induce to adhesion properties in fibroblasts, they do not produce cytotoxic effects, and they can induce the collagen biosynthesis by fibroblasts. The results also show that super hydrolysate collagen and hydrolysate collagen can be used in lower concentrations than gelatine in collagen biosynthesis analysis. Analyzing the results after 48 hours of culture, the cells treated with the samples of super hydrolysate collagen and hydrolysate collagen had significant improvement in the collagen biosynthesis and in the modifications in the S phase of the cell cycle.

Este trabalho investigou, pela primeira vez, a influência do CH na modulação do metabolismo e proliferação de fibroblastos dérmicos humanos (FDHs) derivados de áreas fotoprotegida e fotoexposta, cultivados em modelo de monocamada. Além disto, foram investigados os efeitos da suplementação com CH na secreção de colágeno tipo I, em modelo de cultura 3D de equivalente dérmico, derivado de matriz produzida exclusivamente por FDHs. O tratamento com CH não influenciou a proliferação celular dos fibroblastos derivados de ambas as áreas, porém modulou expressivamente o metabolismo dos FDHs cultivados em monocamada, elevando o conteúdo de pró-colágeno I e colágeno I e diminuindo a atividade de metaloproteinases de matriz (MMP) 1 e 2. Concentrações menores de CH foram suficientes para estimular as células de área fotoexposta, sugerindo efeitos mais pronunciados do CH nestas células. Este estudo é uma contribuição importante para compreensão dos efeitos biológicos do CH nas células da pele e viabilidade do seu uso como ingrediente funcional de suplementos alimentares. / This study investigated, for the first time, the influence of CH on the extracellular matrix metabolism and proliferation of human dermal fibroblasts (HDFs) derived from sun-protected and sun-exposed body sites, cultured in monolayer in vitro model. Moreover, CH effects on the secretion of type I collagen were investigated in dermal equivalent 3D model derived from dermal matrix produced exclusively by HDFs. CH treatment did not affect cellular proliferation of either cell cultures, but notably modulated cell metabolism in monolayer model, increasing the content of procollagen I and collagen I and decreasing metalloproteinase activity (MMP) 1 and 2. These effects were confirmed in the human dermal equivalent model. Lower concentrations of CH were enough to stimulate sun-exposed-derived HDFs, suggesting more pronounced effect in these cells. This study presents an important contribution to understanding the biological effects of CH in skin cells and viability of its use as a functional ingredient in food supplements.

Este trabalho investigou, pela primeira vez, a influência do CH na modulação do metabolismo e proliferação de fibroblastos dérmicos humanos (FDHs) derivados de áreas fotoprotegida e fotoexposta, cultivados em modelo de monocamada. Além disto, foram investigados os efeitos da suplementação com CH na secreção de colágeno tipo I, em modelo de cultura 3D de equivalente dérmico, derivado de matriz produzida exclusivamente por FDHs. O tratamento com CH não influenciou a proliferação celular dos fibroblastos derivados de ambas as áreas, porém modulou expressivamente o metabolismo dos FDHs cultivados em monocamada, elevando o conteúdo de pró-colágeno I e colágeno I e diminuindo a atividade de metaloproteinases de matriz (MMP) 1 e 2. Concentrações menores de CH foram suficientes para estimular as células de área fotoexposta, sugerindo efeitos mais pronunciados do CH nestas células. Este estudo é uma contribuição importante para compreensão dos efeitos biológicos do CH nas células da pele e viabilidade do seu uso como ingrediente funcional de suplementos alimentares. / This study investigated, for the first time, the influence of CH on the extracellular matrix metabolism and proliferation of human dermal fibroblasts (HDFs) derived from sun-protected and sun-exposed body sites, cultured in monolayer in vitro model. Moreover, CH effects on the secretion of type I collagen were investigated in dermal equivalent 3D model derived from dermal matrix produced exclusively by HDFs. CH treatment did not affect cellular proliferation of either cell cultures, but notably modulated cell metabolism in monolayer model, increasing the content of procollagen I and collagen I and decreasing metalloproteinase activity (MMP) 1 and 2. These effects were confirmed in the human dermal equivalent model. Lower concentrations of CH were enough to stimulate sun-exposed-derived HDFs, suggesting more pronounced effect in these cells. This study presents an important contribution to understanding the biological effects of CH in skin cells and viability of its use as a functional ingredient in food supplements.