Submitted by Irvana Coutinho (irvana@ufpa.br) on 2015-04-22T14:56:58Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22974 bytes, checksum: 99c771d9f0b9c46790009b9874d49253 (MD5) Dissertacao_InibicaoAtividadeTirosinase.pdf: 1540557 bytes, checksum: bf7b5b8f8fb58780ffe88b1bcf2dcf67 (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Rosa Silva (arosa@ufpa.br) on 2015-04-22T17:03:25Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22974 bytes, checksum: 99c771d9f0b9c46790009b9874d49253 (MD5) Dissertacao_InibicaoAtividadeTirosinase.pdf: 1540557 bytes, checksum: bf7b5b8f8fb58780ffe88b1bcf2dcf67 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-04-22T17:03:25Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22974 bytes, checksum: 99c771d9f0b9c46790009b9874d49253 (MD5) Dissertacao_InibicaoAtividadeTirosinase.pdf: 1540557 bytes, checksum: bf7b5b8f8fb58780ffe88b1bcf2dcf67 (MD5) Previous issue date: 2014 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / FAPESPA - Fundação Amazônia de Amparo a Estudos e Pesquisas / A tirosinase é uma enzima chave para a biossíntese de melanina. É uma enzima “cobre-dependente” que pode existir em três estados intermediários: desoxi (Cu1+ -Cu1+), oxi (Cu 2+ - O2 -Cu2+) e met (Cu2+) - Cu2+). Apresenta atividade bifuncional, pois oxida fenóis ou catecóis em seus o-difenóis correspondentes, sendo que o processo de oxidação de fenóis pode ser descrito por cinética de Michaelis-Menten. Distúrbios na tirosinase estão associados com hiperpigmentação e escurecimento enzimático de frutas e fungos. Assim a busca por substâncias de origem natural ou sintética capazes de regular o comportamento desta enzima é fator chave para o tratamento de tais desordens. Nesta perspectiva, no presente trabalho buscou-se analisar bioquimicamente a atividade anti-tirosinase de análogos do ácido kójico derivados de 4H- pironas (S-01, S-02, S-03 e S-04) e derivados de diidropirano [3, 2-b] cromenodionas (S-05, S-06, S-07 e S-08), quimicamente planejadas por modelagem molecular no LPDF, do ICEN da UFPA. A cinética das substâncias S-02, S-04, S-06, S-07 e S-08 apresentaram inibição do tipo competitiva, semelhante ao padrão de inibição do ácido kójico, com valores de Ki de 145,0 ± 20,0 μM; 64,0 ± 10,0 μM; 4,0 ± 0,0 μM; 6,0 ± 0,0 μM; 9,0 ± 0,0 μM, respectivamente, e de 5,0 ± 0,0 μM para o ácido kójico, enquanto a substância S-01 apresentou uma inibição do tipo mista (Ki = 999,0 ± 150,0 μM). Já as substâncias S-03 e S-05 não apresentaram atividade inibitória. As substâncias testadas demonstraram alto grau de segurança tanto na integridade de membrana de eritrócitos em teste de hemólise, quanto na viabilidade em teste com MTT em culturas de fibroblasto MRC5, em cultura de células nervosas de retina de embrião de galinha e em melanoma B16F10. Assim, demonstrou-se que as substâncias S-02, S-04, S-06, S-07 e S-08 apresentam atividade como potentes inibidores de tirosinase, podendo ser candidatos no tratamento de desordens de pigmentação. / Tyrosinase is an enzyme’s key for melanin biosynthesis. It is a "copper-dependent" enzyme which exhibits three intermediate states: deoxy (Cu1+ -Cu1+), oxi (Cu 2+ - O2 -Cu2+) e met (Cu2+) - Cu2+). This enzyme has bifunctional activity since it can oxidize phenol or catechols in their corresponding o-diphenols. In addition, oxidation of phenols can be described by Michaelis-Menten kinetics. Hyperpigmentation disorders and enzymatic browning of fruit and fungi is associated with tyrosinase.Therefore the research for substances of natural or synthetic origin that could have an effective regulation on the behavior of this enzyme is a key factor of the treatment of such disorders. In this perspective, the present study consisted in analyze the biochemically anti-tyrosinase activity of kojic acid and its analogues derivatives from 4H-pyrones (S-01, S-02, S-03 and S-04) and derivatives from diidropirano [3, 2-b] cromenodionas (S-05, S-06, S-07 and S-08) chemically designed by molecular modeling in LPDF from ICEN UFPa. The kinetics of substances S-02, S-04, S-06, S-07 and S-08 showed competitive inhibition, similar to the pattern of inhibition of kojic acid with Ki values = 145,0 ± 20,0 μM; 64,0 ± 10,0 μM; 4,0 ± 0,0 μM; 6,0 ± 0,0 μM; 9,0 ± 0,0 μM, respectively, and 5,0 ± 0.0 μM for kojic acid, while S-01 had mixed type of inhibition (Ki = 999,0 ± 150,0 μM). Since the S-03 and S-05 substances showed no inhibitory activity. The substances tested demonstrated a high degree of safety both in the integrity of the erythrocyte membrane in the hemolysis test as in the test with MTT viability in cultures of MRC5 fibroblasts, culture of nerve cells from chicken embryo retina and B16F10 melanoma. Thus, it was demonstrated that S-02, S-04, S-06, S-07 and S-08 substances have potent activity as inhibitors of tyrosinase and may be candidates for the treatment of pigmentation disorders.

O intenso uso de compostos orgânicos em conjunto com o grande avanço industrial culminou em um enorme acúmulo de poluentes orgânicos no meio ambiente. Dentre estes poluentes têm-se destacado a presença de hidrocarbonetos aromáticos altamente tóxicos e resistentes à degradação física, química, fotolítica e biológica. Desta maneira, uma nova forma de combater a presença deste tipo de composto no meio ambiente têm sido estudada: o uso de microorganismos, naturais ou geneticamente modificados, capazes de transformá-los em substâncias inertes, como CO2 e água. Tal metodologia é denominada biorremediação. Dentres estes microorganismos destacam-se bactérias dos gêneros Pseudomonas, Aeromonas, Beijerinckia, dentre outros, que têm sido estudadas para esta finalidade. A enzima clorocatecol 1,2-dioxigenase (Pp 1,2-CCD) é uma das proteínas expressas por bactérias do gênero Pseudomonas putida, sendo responsável pela clivagem de hidrocarbonetos aromáticos através da incorporação de ambos os átomos de uma molécula de oxigênio à estrutura do anel aromático, sendo a proteína escolhida para desenvolvermos o presente trabalho. Mais especificamente, nos interessa estudar como o mecanismo de ação da referida enzima é controlado por moléculas extrínsecas, como fosfolipídios. Tal interesse pela interação entre a enzima e fosfolipídios surgiu recentemente quando da obtenção da primeira estrutura cristalográfica de uma enzima da família da CCD (dioxigenases intradióis). Nesta estrutura foi observado um sítio de ligação por monômero para fosfolipídios, o que fez com que várias questões relativas à influência desses sobre a atividade da enzima fossem levantadas. Nosso objetivo foi fazer uso das técnicas de Dicroísmo Circular (CD), Calorimetria e Ressonância Paramagnética Eletrônica (RPE) para estudar alterações conformacionais da enzima e de sua cinética induzidas por moléculas de fosfolipídio, e assim, obter informações que correlacionem as mudanças estruturais com o mecanismo de atividade enzimática da enzima. Os resultados obtidos através do uso daquelas técnicas em conjunto com protocolos que possibilitam a delipidação da enzima mostraram que a presença do fosfolipídios na estrutura da enzima tem influência sobre a atividade enzimática. Quando retiramos o fosfolipídio/ácido graxo, pudemos visualizar uma pequena mudança na estrutura secundária da enzima, um aumento da entalpia de reação, bem como um aumento na velocidade de reação, enquanto que a afinidade da enzima pelo substrato diminuiu. Pudemos também observar uma maior estabilidade térmica da enzima quando na ausência do fosfolipídio/ácido graxo e não foi observado interação da Pp 1,2-CCD com modelos micelares constituídos por lisofosfolipídios. Um breve estudo realizado sobre o papel da força iônica na atividade e na estabilidade térmica da proteína mostrou que na ausência de NaCl, em pH 8, a enzima se mostrou mais ativa, com uma afinidade pelo substrato maior e neste ambiente com baixa força iônica foi observado uma pequena interação da enzima com modelos micelares carregados negativamente. Assim, pudemos concluir que as moléculas anfipáticas, retiradas com os processos de delipidação, apesar de modificarem muito pouco a estrutura secundária da enzima, ainda assim instauram modificações na sua função de catálise do substrato catecol. Esta informação juntamente com os dados sobre inibição do processo reacional ocasionada pelo produto da reação formam um novo conjunto de dados que pode ser utilizado para se alcançar o objetivo mais geral de se controlar a atividade biológica da Pp 1,2-CCD. / The intensive use of organic compounds in conjunction with the industrial advances led to a huge accumulation of organic pollutants in the environment. Among these pollutants it has been noticed the presence of aromatic hydrocarbons that are highly toxic and resistant to physical, chemical and biological degradation. Thus, a new way to deal with the presence of this compounds in the environment has been studied: the use of microorganisms, natural or genetically modified, that can turn them into inert substances such as CO2 and water. This methodology is called bioremediation. Among those microorganisms, bacteria from the gender Pseudomonas, Aeromonas, Beijerinckia, among others, have been studied for this purpose. The enzyme chlorocatechol 1,2-dioxygenase (Pp 1,2-CCD) is one of the proteins expressed by Pseudomonas putida bacteria, being responsible for the cleavage of aromatic hydrocarbons through the incorporation of both atoms of a molecule of oxygen into the aromatic ring structure, being the protein chosen for investigation in this work. More specifically, we are interested in studying how the mechanism of action of this enzyme is controlled by extrinsic molecules such as phospholipids. The interest in the interaction between the enzyme and phospholipids arose recently when the first crystal structure of an enzyme of the intradiol dioxygenase family was reported. In this structure it was observed a binding site for a phospholipid per monomer, which raised many issues concerning its influence on the activity of the enzyme. Our goal was to use the techniques of Circular Dichroism (CD), calorimetry and Electron Magnetic Resonance (EMR) to study enzyme conformational changes and kinetics alterations induced by phospholipid molecules, thus gathering information on the structure-function correlation. The results obtained through those experimental techniques in conjunction with the use of protocols for protein delipidation showed that the presence of phospholipids/fatty acids in the structure of the enzyme play a role in enzyme activity. Upon removal of the phospholipid/fatty acids, we observed small changes in the secondary structure of the enzyme, an increase of the enthalpy of reactions as well as an increase in the reaction rate, whereas the affinity of the enzyme for the substrate decreased. We also observed a higher thermal stability of the Pp 1,2-CCD in the absence of the phospholipids/fatty acids, but no interaction was observed between the Pp 1,2-CCD and lysophospholipid micelles. A brief study of the function of ionic strength on the activity and thermal stability of the protein showed that in the absence of NaCl, at pH 8, the enzyme is more active, showing a greater affinity for the substrate and a low interaction was observed between Pp 1,2-CCD and negatively charged micelles. This information along with the data on the inhibition capacity of the reaction product are a new set of data that can be used to achieve the more general goal of controlling Pp 1,2-CCD biological activity.

A utilização de resíduos agroindustriais como fontes lignocelulósicas para a obtenção de diversos insumos químicos é uma alternativa para contribuir para a valorização destes subprodutos. Neste contexto, o etanol produzido a partir de materiais lignocelulósicos torna-se uma opção interessante para aumentar a produção deste combustível sem aumentar a área plantada das colheitas utilizadas para sua produção, já que a demanda de etanol vem aumentando cada vez mais nos últimos anos, com o objetivo de substituir o petróleo e seus derivados, contribuindo significativamente para a redução dos impactos negativos ao meio ambiente, tais como o aquecimento global provocado pela queima dos combustíveis fósseis. Para que a produção de etanol celulósico seja economicamente viável é necessário que estas fontes lignocelulósicas sejam fracionadas de forma a disponibilizar a maior quantidade de carboidratos possível para o processo de fermentação alcoólica. Neste trabalho propôs-se avaliar a sacarificação enzimática dos materiais, palha de cana-de-açúcar, bagaço de cana-deaçúcar e pseudocaule de bananeira, nas formas -in natura?, pré-tratada e deslignificada de forma a verificar o efeito do pré-tratamento e da deslignificação no aumento da conversão enzimática da celulose de cada biomassa vegetal. Todos os materiais lignocelulósicos foram caracterizados quimicamente nas formas -in natura?, pré-tratada e deslignificada. Análises de FTIR para cada biomassa comprovaram a alteração na estrutura química proporcionada pelo pré-tratamento e deslignificação destes materiais. O pré-tratamento com H2SO4 1,0% (m/v) a 120 °C por 10 min, seguido de deslignificação com NaOH 1,0% (m/v) a 100 °C por 1h, ambos em reator piloto agitado de 350 L promoveu uma solubilização de 88,8 % de hemicelulose e 77,9% de lignina para a palha de cana, e uma solubilização de 79,3% de hemicelulose e 62,3% de lignina para o pseudocaule de bananeira. Já o bagaço de cana foi pré-tratado hidrotermicamente em reator de 20 L, nas condições, 180 °C/10 min, 185 °C/10 min, 190 °C/10 min e 195 °C/10 min, sendo que esta última condição, seguida de deslignificação com NaOH a 1,0% (m/v) a 100 °C por 1h proporcionou uma solubilização de 95,8% de hemicelulose e 80,9% de lignina para este material. Os ensaios de conversão enzimática dos materiais lignocelulósicos mostraram que a conversão celulósica aumentou consideravelmente, para todos os materiais, após o pré-tratamento seguido de deslignificação, atingindo 85% de conversão para a palha de cana, 89,2% de conversão para o bagaço de cana e 61,0% de conversão para o pseudocaule de bananeira. Após as etapas de pré-tratamento e deslignificação alcalina, os materiais lignocelulósicos apresentaram uma estrutura morfológica modificada, com as células vegetais livres de células de parênquima, conforme verificado pelas análises de MEV, e com redução da cristalinidade da celulose remanescente, conforme mostrado pelas análises de Difratometria de Raios X. Ensaios de fermentabilidade dos hidrolisados celulósicos de bagaço de cana utilizando a levedura Candida guilliermondii mostraram uma boa resposta da levedura à produção de etanol alcançando uma concentração máxima de 20 g/L. / The use of agroindustrials residues about lignocellulosics sources to obtain many chemicals products it\'s an alternative to contribute for the valuation of these subproducts. In this context, the ethanol produced by lignocellulosic materials it´s an interesting option for increase the production of this fuel without increase the agriculture area for production of biofuels, since the ethanol demand has increasing even more in the last years, with the objective of substitute the oil and his derivates, contribute significatively for reduce of negative impacts for environment, about the greenhouse gas impacts produced by burning of fossil fuels. For that production of cellulosic ethanol will be economic favorable it´s necessary that lignocellulosics sources will be fractionates for to make it available many carbohydrates possible for alcohol fermentation processes. This work had objective to evaluate enzymatic saccharification of materials, sugar cane straw, sugar cane bagasse and pseudosteam of banana, in this raw, pretreated and delignificated forms, for analyze the effect of pretreatment and delignification on the increase of enzymatic saccharification of cellulose wich biomass. Every lignocellulosic materials went submitted a chemical characterization in this raw, pretreated and delignificated forms. FTIR analysis for each biomass confirmed the change of chemical structure challenge for pretreatment and delignification of this materials. The pretreatment with H2SO4 1.0% (m/v), 120 °C, 10 min, followed of delignification with NaOH 1.0% (m/v), 100 °C, 1h, both in 350 L agitated reactor, promoted a solubilization of 88.8% for hemicellulose and 77.9% of lignin for sugar cane straw, and a solubilization of 79.3% for hemicellulose and 62.3% of lignin for pseudosteam of banana. The sugar cane bagasse went carried hydrothermal processing pretreatment on reactor of 20 L, in this conditions, 180 °C/10 min, 185 °C/10 min, 190 °C/10 min e 195 °C/10 min, although in this last condition, followed of delignification with NaOH 1,0% (m/v), 100 °C for 1h to affored a solubilization of 95.8% for hemicellulose and 80.9% of lignin for this material. The experiments of enzymatic saccharification of lignocellulosic materials showed that cellulosic conversion increased considerably, for all materials, after pretreatment followed of delignification, attaining 85% of conversion for the sugar cane straw, 89.2% of conversion for the sugar cane bagasse and 61% of conversion for the pseudosteam of banana. After pretreatments steps and alkaline delignification, the lignocellulosic materials showed changed morphologic estrutural, with vegetable cells lived of parenchyme cells, according to the SEM analysis, and with reduce of cellulose cristallinity remaining, according to the X Ray diffraction analysis. Experiments of fermentation of cellulosics hydrolysates of sugar cane bagasse using Candida guilliermondii it has showed a good reply of yeast for the ethanol production aimed the máxime concentration of 20 g/L.

As características nutricionais de produtos alimentícios têm sido cada vez mais valorizadas pelo mercado consumidor em função da constante preocupação com os efeitos dos alimentos na saúde. O sucesso de um produto alimentício no mercado, entretanto, depende também de suas características físicas, tais como espalhabilidade, aparência e impressões sensoriais dos alimentos na boca. Estas características desempenham papel fundamental no processamento industrial e na aceitabilidade do produto pelo consumidor. Neste contexto, o presente projeto teve como objetivo avaliar o efeito da transesterificação enzimática da gordura de leite com óleo de soja na composição e na textura do produto alimentício obtido, empregando como catalisador lipase de Aspergillus niger previamente imobilizada em suporte híbrido polissiloxano-álcool polivinílico. Em uma primeira etapa, as matérias-primas foram caracterizadas quanto à umidade, índices de acidez, saponificação, peróxido e iodo, propriedades reológicas e térmicas. Em seguida, os materiais de partida foram misturados em diferentes proporções seguindo um planejamento experimental estatístico de misturas, e empregados nas reações de transesterificação. As variáveis resposta foram os índices de acidez, saponificação, iodo e peróxido, as propriedades de textura consistência e dureza, e o grau de transesterificação. Os resultados obtidos mostraram que os índices de acidez, saponificação, peróxido e iodo apresentaram uma dependência linear em função da fração mássica de gordura de leite tanto para a mistura das matérias-primas como para os produtos transesterificados. Com relação às propriedades de textura, modelos estatísticos foram compostos e permitiram verificar que a transesterificação promoveu uma diminuição tanto da consistência quanto da dureza nas misturas contendo proporções superiores a 50% de gordura de leite. As misturas preparadas com frações de gordura inferiores a este valor praticamente não sofreram alterações de textura após a reação. A avaliação da composição dos produtos obtidos demonstrou que as amostras correspondentes à gordura de leite pura e às misturas contendo 67 e 75% desta, apresentaram modificações no perfil de triacilgliceróis (TAGs), mostrando de forma geral diminuição na concentração dos TAGs C34-C38 e C54 e aumento dos TAGs C24-C30 e C44-C50. A reação empregando gordura de leite pura resultou em um grau de transesterificação (5,20%) mais elevado em relação ao óleo puro (3,33%), o que pode estar diretamente relacionado à especificidade da enzima pelos ácidos graxos presentes nesta gordura. O grau de transesterificação mais elevado (10,75%) foi obtido para a mistura contendo 67% de gordura de leite. Os resultados indicaram que a transesterificação de misturas contendo 50-67% de gordura de leite resultou em produtos com melhores propriedades de textura (espalhabilidade) sob temperatura de refrigeração em comparação à manteiga, à gordura de leite ou à simples mistura física com igual composição, sendo os valores de consistência e dureza pelo menos 32% menores em comparação à manteiga. Portanto, o desenvolvimento experimental deste trabalho permitiu demonstrar a viabilidade da transesterificação enzimática de uma mistura contendo elevados teores de gordura de leite, o que resultou na preservação de parte de suas características organolépticas, obtendo-se como resultado um produto com melhores características de textura (maior espalhabilidade) e nutricionais (maior teor de ácidos graxos insaturados). / The nutritional food characteristics have been highly considered by consumers due to the constant worries with their effects on health. However, the success of a new food product in the market depends also on its physical characteristics, such as spreadability, appearance and mouthfeel. These properties are very important for industrial processing and acceptability of the product by the consumer. In this context, the objective of present project was to assess the effect of the enzymatic transesterification of milkfat with soybean oil on the composition and texture of the obtained product. For this reaction Aspergillus niger lipase previously immobilized in polysiloxane-polyvinyl alcohol hybrid matrix was chosen as catalyst. The work was carried in three steps. Firstly, raw materials were characterized regarding their humidity, acid, saponification, peroxide and iodine indexes, rheological and thermal properties. Following these, raw materials were mixed at different proportions according to a statistical mixture factorial design and used as substrate in the transesterification reactions. The response variables were acid, saponification, iodine and peroxide indexes, texture properties (consistency and hardness) and transesterification yields. Acid, saponification, peroxide and iodine indexes showed a linear dependence on the milkfat mass fraction for both physical raw materials blends and transesterified products. Regarding the texture properties, statistical models were composed and allowed verifying that the transesterification reaction decreased both consistency and hardness for substrates containing more than 50% of milkfat. No alteration in these properties was noted for substrates containing lower milkfat fraction. The evaluation of the product compositions showed that samples containing pure milkfat and mixtures containing 67 to 75% of milkfat yielded modifications in the triacylglycerols profile (TAGs) such as decreased on the C34-C38 and C54 TAGs concentrations and increased on the C24-C30 and C44-C50 TAGs concentrations. Reactions carried with pure milkfat resulted in higher transesterification yield (5.20%) as compared with pure soybean oil (3.33%), and this was related to the specificity of the enzyme for fatty acids presented in the milkfat. The highest transesterification yield (10.75%) was obtained for mixtures containing 67% of milkfat. Theses results indicated that the transesterification reactions of substrates containing 50-67% of milkfat gave products having better properties regarding the texture (more spreadability) under cooling temperature than butter, milkfat or simple physical blend at the same composition. Consistency and hardness values were at least 32% lower than data for butterfat. Therefore, the proposed experimental work allowed demonstrating that the enzymatic transesterification of a mixture containing high milkfat levels besides partially preserving the milkfat organoleptic characteristics also rendering a product with better texture (higher spreadability) and nutritional properties (higher amount of unsaturated fatty acids).

Os elementos de transposição (TEs) se movimentam de um locus para outro no genoma afetando a estrutura e evolução destes. A superfamília de transposases hAT é definida pelos elementos que compartilham os domínios de dimerização e ligação ao DNA com os transposons previamente descritos: hobo, Activator e Tam3. Análises prévias encontraram algumas evidencias da presença genômica e ativação transcricional de TEs relacionados à superfamília hAT em cana-de-açúcar (denominados de família SChAT) e pelo menos três linhagens evolutivas foram postuladas. O objetivo deste trabalho é caracterizar versões genômicas das linhagens de transposons (191 e 257) e linhagem possivelmente domesticada (074). Pretende-se estudar as relações evolutivas, distribuição em gramíneas, identificar os padrões de expressão e propriedades funcionais. Regiões de sintenia foram estabelecidas para estes BACs em Arabidopsis thaliana, Brachypodium distachyon, Sorghum bicolor, Oryza sativa e Zea mays. Elementos relacionados com as três linhagens foram procurados nestes genomas. / Transposable elements (TEs) are able to move from one locus to another within a genome. TE mobilization affects genome structure and evolution. The hAT transposase superfamily is defined as elements that share the dimerization and DNA ligation domains with the previously described hobo, Activator and Tam3 transposon elements. Previous analyses found some genomic and transcriptional evidences of TEs related to hAT superfamily in sugarcane (named SChAT family) and at least three evolutionary lineages were proposed. The aim of this work is to characterize full-length genomic versions of the transposons lineages (191 and 257) and from the domesticated lineage (074). It is proposed to study the evolutionary relationship, distribution along grasses genomes, identify expression patterns and functional capacities of the SChAT elements. Syntenic regions for the BACs containing elements from the three lineages were mapped in Arabidopsis thaliana, Brachypodium distachyon, Sorghum bicolor, Oryza sativa and Zea mays. Related elements were search on the same genomes.

A enzima Na+, K+-ATPase é uma proteína de membrana altamente conservada em eucariotos, capaz de gerar um gradiente eletroquímico, fundamental para o balanço osmótico das células, o potencial de repouso das membranas e a propriedade excitatória das células musculares e nervosas. Além de seu papel regulatório na homeostasia iônica, desempenha um papel na transdução de sinal e na ativação de transcrição gênica, modulando na presença de ouabaína o crescimento celular, migração e morte celular programada. A Ouabaína (OUA) é um esteróide cardiotônico, produzido no córtex da adrenal e no hipotálamo. Em linhas gerais, a sinalização da Na+, K+-ATPase promovida pela OUA parece ativar vias associadas à modulação de fatores de transcrição como a via da Src, MAPK, Ca2+ e NF-<font face=\"Symbol\">kB. Evidências indicam que o NF-<font face=\"Symbol\">kB exerça algum tipo de modulação na via canônica do WNT, no entanto os mecanismos moleculares ainda são desconhecidos. A via de sinalização WNT desempenha função importante na embriogênese e na homeostase de tecidos adultos. Assim, o objetivo do presente projeto é verificar se a administração intrahipocampal de OUA é capaz de modular a atividade das vias canônicas do NF-<font face=\"Symbol\">kB e da WNT. Estas vias foram estudadas em um decurso temporal imediato (1 -2 horas) e tardio (10, 24 e 48 horas) utilizando técnicas como Western Blotting, RT-PCR e EMSA. Os resultados encontrados mostram que a OUA (10 nM) foi capaz de ativar a via de sinalização NF-<font face=\"Symbol\">kB, após 1 hora, 10, 24 e 48 horas. A OUA também foi capaz de ativar a via canônica do WNT, sendo que após 10 horas ocorreu aumento da proteína pGSK-3<font face=\"Symbol\">b, enquanto que em 24 horas, observamos aumento da translocação nuclear da <font face=\"Symbol\">b-CATENINA. Além disso, pode-se verificar aumento de BDNF ao longo de todo o decurso temporal. / The enzyme Na+,K+-ATPase is an integral membrane protein, highly conserved in eukaryotes, that establishes the electrochemical gradient across the plasma membrane, which is essential to maintain the osmotic balance of cells, the resting membrane potential and the excitatory property of nerve and muscle cells. Besides its role in ion homeostasis, several recent studies suggest that this pump may also act as a signal transducer and transcription activator involved in cell growth, differentiation and programmed cell death. Ouabain (OUA), the ligand of Na+,K+-ATPase, is a steroid derivative that is produced by the adrenal cortex and hypothalamus. After OUA binding, the Na+,K+-ATPase signaling seems to activate pathways such as Src, MAPK, NF-<font face=\"Symbol\">kB and Ca2+. Some evidences indicate a possible crosstalk between the NF-<font face=\"Symbol\">kB signaling pathway and the canonical WNT pathway, however the molecular mechanisms are still unknown. The canonical WNT play important roles during embryogenesis and in adult tissue homeostasis. The aim of this project is to verify if the intrahipocampal administration of OUA is able to modulate the activity of the canonical pathways of NF-<font face=\"Symbol\">kB and WNT. Both pathways were studied after 1 and 2 hours, and after 10, 24 and 48 hours by methods such Western blot, RT-PCR and Electrophoretic mobility shift assays. The results show that the OUA (10 nM) was able to activate the signaling pathway NF-<font face=\"Symbol\">kB after 1, 10, 24 and 48 hours. The OUA was also able to activate the canonical WNT pathway, since after 10 hours there was an increased in pGSK-3<font face=\"Symbol\">b protein, whereas in 24 hours, we observed increased nuclear translocation of <font face=\"Symbol\">b-CATENIN. Moreover, we found increased levels of BDNF throughout the time course.

Nos últimos anos, a impressão 3D vem se colocando como uma técnica fundamental na produção de novos biomateriais; a estereolitografia, em particular, permite que sejam impressos arcabouços para suporte celular de arquiteturas altamente complexas. Observa-se, todavia, uma oferta pouco significante de resinas passíveis de impressão, uma vez que o mesmo material deve reunir características como biocompatibilidade, biodegradabilidade e, em algumas técnicas de impressão, potencial fotocurável. Este trabalho concentrou-se em sintetizar poliésteres inéditos - derivados de pantenol - biodegradáveis e bioabsorvíveis via policondensação catalisada pela lipase B da Candida antarctica. Além disso, pretendeu-se incluir insaturações de modo a permitir fotorreticulação dos mesmos. Foram produzidos dois tipos de poliésteres insaturados: (1) com insaturações endo (pertencentes à cadeia principal do polímero), a partir de copolímeros produzidos de pantenol e mistura de diésteres saturados (adipato de dietila e sebacato de dietila) e diésteres insaturados (fumarato de dietila e glutaconato de dietila); (2) com insaturações exo (pertencentes às cadeias secundárias do polímero), a partir da acrilação da hidroxila secundária de pantenol de poliésteres saturados do mesmo. A caracterização por cromatografia de permeação em gel mostrou a produção de7 polímeros na faixa de massa molar entre 2000 e 5000 Da. Todas as estruturas foram confirmadas por 1H RMN. A fotocura do material foi testada a partir de soluções dos poliésteres contendo fotoiniciador (BAPO) e correticulantes (NIPAM, NVPM e VIM). Após irradiação com radiação UV em 254 nm por diferentes tempos, foram produzidos filmes que puderam ter sua fração sol/gel determinadas, bem como suas características de intumescimento. Além de serem os primeiros poliésteres de pantenol observados até o momento na literatura, os materiais sintetizados neste trabalho provaram potencial de uso em impressoras 3D, visto que foram produzidos filmes fotorreticulados após cerca de 1 minuto de irradiação. / This work focused on synthesizing unpublished biodegradable and bioabsorbable panthenol-derived polyesters via polycondensation catalyzed by Candida antarctica lipase B. In addition, it was intended to include unsaturations to enable photocrosslinking in the final material. Two types of unsaturated polyesters were synthesized: (1) with unsaturations \"endo\" (belonging to the main polymer chain), from copolymers made of panthenol and mixtures of saturated diesters (adipate, diethyl sebacate and diethyl) and unsaturated diesters (diethyl fumarate and diethyl glutaconate); (2) with \"exo\" unsaturations (not in the main polymer chain), from the acrylation of the secondary panthenol hydroxyl group of the first saturated polyester.9 Characterization by gel permeation chromatography showed the production of polymers in the range of molar mass between 2000 and 5000 Da. All structures were confirmed by 1 H NMR. The photocrosslinking capability of the material was tested from polyester solutions containing photoinitiator (BAPO) and crosslinkers (NIPAM, NVPM, and VIM). After irradiation with UV radiation at 254 nm for different times, films were produced that could have their sol / gel fraction determined, as well as their swelling characteristics. In addition to being the first panthenol polyesters observed so far in the literature, the materials synthesized in this work proved potential use in 3D printers since photocrosslinked films were produced after about 1 minute of irradiation.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The southwest region of Rio Grande do Sul (RS) state has widespread areas with sandy soils in the process of sandification. In the present study, we report the effect of different intercropping in blackberry plants on the soil recuperation and crop productivity. The experiment was conducted in São Francisco de Assis located in southwest region of the RS. The soil was a typical Psament with 60 g kg-1 clay and 0.5 g kg-1 organic matter in the top 0- 10 cm layer. The crops that were intercropped with blackberry were jack bean (Canavalia ensiformis) / oat (Avena strigosa) (JB-O); Brachiaria (Brachiaria decumbens) (BRA) and native grass (NG). The soil recuperation was measured by assessing the C and N stocks in the soil and biological indicators such as the enzymatic activity and soil fauna in relation to traditional grazing native grass (GNP). Results showed that intercropping of crops with blackberry improved soil biological conditions in relation to the GNP. Intercropping of JB-O with blackberry resulted in high dry matter production and C and N accumulation in shoots. Similarly, among the crops BRA appeared to be the crop that has potential to increase C and N stocks in the soils. This effect could be explained the rooting system of this grass. The presence of NG under blackberry helped to achieve average fruit yield and could be used as a strategy to establish the cultivation of blackberry in this region. Moreover, blackberry showed adaptation to the ecological conditions of the sandy soils and can be considered as an alternative crop for 1) recovering and reducing the outspread of sandification 2) as a possible source of income for the farmers of this region. / Na região sudoeste do Rio Grande do Sul (RS) existem extensas áreas com solos arenosos em processo de arenização. O objetivo deste estudo foi de avaliar o efeito de diferentes culturas intercalares a amoreira-preta sobre a recuperação de solo em processo de arenização e produtividade da cultura na região Sudoeste do RS, no município de São Francisco de Assis. O solo do experimento foi um Neossolo Quartzarênico típico com 60 g kg-1 de argila e 0,5 g kg-1 de matéria orgânica na camada de 0-10 cm. Os tratamentos avaliados nas entrelinhas da amoreira-preta foram os seguintes: feijão-de-porco (Canavalia ensiformis)/aveia preta (Avena strigosa) (FP-AP); Brachiaria (Brachiaria decumbens) (BRA); e campo nativo (CN). A recuperação do solo no pomar foi medida através da avaliação da recuperação dos estoques de C e N no solo e de indicadores biológicos como, a atividade enzimática e a fauna do solo em relação ao campo nativo sob pastejo tradicional (CN-T). Os tratamentos FP-AP, BRA e CN nas entrelinhas da amoreira-preta resultaram em melhora das condições biológicas do solo em relação ao CN-T. A combinação de feijão-de-porco e aveia-preta nas entrelinhas da amoreirapreta apresentou maior produção de matéria seca da parte aérea e acúmulo de C e N. A BRA foi a espécie que se destacou quanto a capacidade de promover o aumento do estoque de C e N no solo na entrelinha da amoreira-preta. Efeito esse devido possivelmente ao sistema radicular agressivo desta gramínea. A permanência do CN nas entrelinhas da amoreira-preta, além de permitir a obtenção de média produtividade de frutos, se apresenta como uma alternativa para a redução no custo de implantação e condução do pomar com essa espécie frutífera na região dos solos arenosos do sudoeste do RS. A amoreira-preta apresentou adaptação às condições edafoclimáticas dos solos arenosos do sudoeste do RS, podendo ser considerada como alternativa para a recuperação e redução do avanço das áreas arenizadas e também como uma possibilidade de fonte de renda para o produtor rural desta região do estado.

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Dentre as diversas enzimas hidrolíticas, que atuam sobre a estrutura de xilanas, estão as α-L-arabinofuranosidases, que catalisam a hidrólise de ligações entre α-L-arabinofuranosídeos e a cadeia principal do polissacarídeo. Neste trabalho, uma linhagem de Aspergillus hortai CRM1919, isolada de solo próximo a lagoas salinas e alcalinas da região da Nhecolândia no Pantanal Matogrossense, foi utilizada para produzir α-L-arabinofuranosidases. Resíduos agroindustriais foram utilizados como substrato para o cultivo do fungo. O objetivo principal foi otimizar a produção de α-L-arabinofuranosidases e aumentar a produção a fim de se obter um filtrado enzimático rico nessa atividade, para posteriormente purificá-la e aplicá-la na degradação de biomassa. A linhagem foi cultivada em meio líquido de Vogel suplementado com diferentes substratos, dentre eles alguns subprodutos da agroindústria. As maiores produções de α-arabinofuranosidases ocorreram nos cultivos com polpa cítrica e casca de laranja a 1% (m/v) em cultivos estáticos por 4 dias, com pH inicial de 2,5 e temperatura de 30 ºC. Após todas as etapas de otimização, o extrato bruto apresentou atividade quinze vezes maior do que nos cultivos iniciais. A enzima foi purificada por uma estratégia de três etapas, sendo uma precipitação com sulfato de amônio, na concentração de 25 a 65%, uma cromatografia de troca iônica e outra de exclusão molecular, apresentando ao final uma recuperação de 10,1% com um fator de purificação de 58,7. As características da α-L-arabinofuranosidase purificada foram determinadas, sendo pH ótimo de 4,0 e temperatura ótima de 60 ºC, meia vida a 30 e 40 ºC de 265 e 230 minutos, respectivamente. A maior estabilidade da enzima ao pH ocorreu em pH 5,0, A atividade enzimática foi reduzida na presença de Zn+2, PMSF, SDS e etanol a 20%, mas foi ativada na presença de Mg+2, Na+, EDTA, Tween 20, Tween 80 e Triton X-100. A α-arabinofuranosidase apresentou tolerância a presença de 0,5 e 1,0 M de NaCl no meio reacional, e alta estabilidade nas concentrações de 0,5, 1,0, 2,0 e 4,0 M de NaCl. Os parâmetros cinéticos para o substrato ρ-nitrofenil-α-L-arabinofuranosídeo foram Km de 8,73 mM, Vmáx de 7,91 μmol/min.mg e Kcat de 0,59/min. A enzima purificada apresentou afinidade apenas sobre o substrato ρ-nitrofenil-α-L-arabinofuranosídeo. Na caracterização das biomassas in natura, o bagaço de cana-de-açúcar apresentou em sua composição 30% de celulose, 16% de hemiceluloses e 20% de ligninas totais, enquanto bagaço de malte apresentou 20% de celulose, 20% de hemiceluloses e 20% de ligninas totais. Na caracterização da hemicelulose extraída, a de bagaço de cana-de-açúcar apresentou composição em açúcares redutores de 7,8% de glicose, 23,7% de xilose e 2,6% de arabinose; a hemicelulose de bagaço de malte apresentou em sua composição 20,6% de glicose, 28,3% de xilose e 9,4% de arabinose. A hidrólise das hemiceluloses e de xilanas comerciais foi realizada na presença da α-arabinofuranosidase purificada e do filtrado bruto de cultivo contendo a α-arabinofuranosidase, associados com uma xilanase purificada, também produzida por Aspergillus hortai. Em ambos os casos foi possível verificar a cooperação entre enzimas do complexo xilanolítico e a atuação sequencial de cada uma na hidrólise das estruturas de xilano. / Lignocellulosic biomass is the main source of renewable carbon on the planet. Its major constituents are cellulose, hemicelluloses and lignin. Hemicelluloses are branched polysaccharides being the main type the xylan, xylose main chain structures. Among the various hydrolytic enzymes that act on the xylan structure there are the α-L-arabinofuranosidases, which catalyze the hydrolysis of linkages between α-L-arabinofuranosides and the polysaccharide main chain. In this work, a strain of Aspergillus hortai CRM1919, isolated from soil near saline and alkaline lagoons of the Nhecolândia region in Pantanal Matogrossense, was used to produce α-L-arabinofuranosidases. Agroindustrial wastes were used as substrate for the fungus cultivation. The main objective was to optimize the production of α-L-arabinofuranosidases and increase the yield in order to obtain a rich enzymatic filtrate in this activity, to later purify it and apply it in the hydrolysis of biomass. The strain was cultivated in Vogel liquid medium supplemented with different substrates, among them some by-products of agroindustry. The highest production of α-arabinofuranosidases occurred in cultures with citrus pulp and orange peel at 1% (w/v) in static cultures for 4 days, with an initial pH of 2.5 and temperature of 30 ºC. After all the optimization steps, the crude extract presented activity fifteen times higher than the initial cultures. The enzyme was purified by a three-step strategy, with ammonium sulfate precipitation at 25-65% concentration, ion exchange chromatography and molecular exclusion chromatography, with recovery of 10.1% and purification fold of 58.7. The characteristics of the purified α-L-arabinofuranosidase were determined, being optimum pH of 4.0 and optimum temperature of 60 °C, half-life at 30 and 40 °C of 265 and 230 minutes, respectively. The higher stability of the enzyme to pH occurred at pH 5.0. Enzymatic activity was reduced in the presence of Zn+ 2, PMSF, SDS and 20% ethanol and was activated in the presence of Mg+ 2, Na+, EDTA, Tween 20, Tween 80 and Triton X-100. The α-arabinofuranosidase presented tolerance to the presence of 0.5 and 1.0 M NaCl in the reaction medium, and high stability at the concentrations of 0.5, 1.0, 2.0 and 4.0 M NaCl. The kinetic parameters for the ρ-nitro phenyl-α-L-arabinofuranoside substrate were Km of 8.73 mM, Vmax of 7.91 μmol / min.mg and Kcat of 0.59 / min. The purified enzyme had affinity only on the ρ-nitro phenyl-α-L-arabinofuranoside substrate. In the characterization of in natura biomasses, sugarcane bagasse presented 30% cellulose, 16% hemicelluloses and 20% total lignins, while brewer’s spent grain presented 20% cellulose, 20% hemicelluloses and 20% total lignins. In the characterization of extracted hemicellulose, the sugarcane bagasse presented composition in reducing sugars of 7.8% of glucose, 23.7% of xylose and 2.6% of arabinose; the hemicellulose of brewer’s spent grain presented 20.6% glucose, 28.3% xylose and 9.4% arabinose. Hydrolysis of the hemicelluloses and commercial xylans was performed in the presence of the purified α-arabinofuranosidase and the crude culture filtrate containing α-arabinofuranosidase, associated with a purified xylanase, also produced by Aspergillus hortai. In both cases it was possible to verify the cooperation between xylanolytic complex enzymes and the sequential action of each one in the hydrolysis of the xylan structure.

Orientador: Mary Marcondes Feitosa / Banca: Márcia Dalastra Laurenti / Banca: Aparecido Antonio Camacho / Resumo: A importância do diagnóstico da leishmaniose visceral canina no Brasil reside no fato de que, dentre as estratégias de controle da doença indicadas pela Fundação Nacional de Saúde, encontra-se a eliminação do cão doméstico sorologicamente positivo. Desta forma, torna-se necessário o conhecimento da sensibilidade e da especificidade das provas sorológicas utilizadas para a correta identificação destes animais. Para avaliar o desempenho dos métodos sorológicos no diagnóstico da leishmaniose visceral canina, foram determinadas e comparadas as características dos métodos de ELISA, reação de imunofluorescência indireta (RIFI) e imunocromatografia, adotando-se como padrão o método parasitológico. Para tanto, foram utilizados 50 cães naturalmente acometidos por leishmaniose visceral e 45 cães sadios provenientes de área não endêmica para a doença. A RIFI revelou sensibilidade de 98% e especificidade de 91,1%, além de ótima concordância com o método parasitológico (Kappa = 0,893). Os métodos de ELISA e de imunocromatografia apresentaram boa concordância com o método parasitológico (coeficientes Kappa de 0,788 e 0,769, respectivamente) e valores de sensibilidade de 94% e 86% e especificidade de 84,4% e 91,1%, respectivamente. Com relação à ocorrência de reações cruzadas com leishmaniose visceral, das 14 amostras de soro positivas para doença de Chagas, nove (64,3%) foram consideradas positivas pela técnica de ELISA e seis (42,9%) pela RIFI, não se observando resultados positivos por imunocromatografia. Das 13 amostras de soros de animais portadores de erliquiose, uma (7,7%) apresentou resultado positivo por meio dos métodos de ELISA e de imunocromatografia. / Abstract: The importance of canine visceral leishmaniasis diagnosis in Brazil is based on the fact that, according to the Ministry of Health, a seropositive dog must be culled. Thus, itþs important to know the sensitivity and specificity values of the methods employed for the diagnosis of the disease. To evaluate the performance of the available sorological tests for the diagnosis of canine leishmaniasis it was determined and compared the sensitivity and specificity of ELISA, indirect immunofluorescent antibody test (IFAT) and immunochromatographic test using the parasitological test as the gold standard. For this purposal, the study was carried out with a group of 50 naturally infected dogs from an endemic area and 45 healthy dogs from a non endemic area for visceral leishmaniasis. The IFAT was 98% sensitive and 91,1% specific, and showed a very good concordance with the parasitiological test (k = 0,893). The ELISA showed a sensitivity of 94% and specificity of 84,4% and when kappa index was analysed, a good concordance was obseved (k = 0,788). The immunochromatographic test was 86% sensisitive and 91,1% specific and showed a good concordance with the parasitiological test (k = 0,769). About the occurrence of cross reaction with visceral leishmaniasis, nine (64,3%) out of 14 positive samples for Chagas’ disease were positive by ELISA and six (42,9%) out of 14 were positive by IFAT, while the immunocromatographic test didn’t yield any positive result. One (7,7%), out of 13 positive samples for ehrlichiosis, was positive by ELISA and immunocromatografic test. Five (83,3%) out of six positive samples for ehrlichiosis and babesiosis were positive by ELISA and three (50%) by immunocromatography, while IFAT didnþt yield any positive result. Five (50%) out of 10 positive samples for toxoplasmosis were positive by IFAT and one (10%) by immunocromatography. / Mestre