<p>Mrka trulež, čiji je prouzrokovač Monilinia laxa, spada u najče&scaron;če i najznačajnije bolesti ploda ko&scaron;tičavih voćaka, naročito tre&scaron;nje. Cilj ovog rada je bio da se utvrde razlike u reakciji&nbsp; devet sorti plodova tre&scaron;nje (različitih pomolo&scaron;kih osobina) prema mrkoj truleži, uzorkovanih sa oglednog dobra Departmana za voćarstvo i vinogradarstvo, Poljoprivredni fakultet Novi Sad na Rimskim &Scaron;ančevima (koordinate: 45&deg;20&acute;N, 19&deg;51&acute;E). S obzirom da se u prirodnim uslovima plod tre&scaron;nje može zaraziti od strane vi&scaron;e patogena, biohemijski parametri su analizirani i na ve&scaron;tački inokulisanim plodovima. Ispitivane sorte su pokazale značajne razlike u pojavi oboljenja na plodu, kako u uslovima ve&scaron;tačke inokulacije, tako i u prirodnoj infekciji. U oba slučaja kod sorti su zabeležene različite ocene intenziteta zaraze, zavisno od sortimenta. Biohemijskom analizom plodova zabeležene su značajne razlike u sadržaju rastvorljivih proteina (SP), aktivnosti supereksid dismutaze (SOD), aktivnosti gvajakol peroksidaze (GPx), aktivnost pirogalol peroksidaze (PPx), lipidnoj peroksidaciji (LP). Utvrđene su značajne razlike u sadržaju &scaron;ećera, organskih kiselinih i sekundarnih metabolita (fenoli, tanini, proantocijanidini, flavonoidi, antocijanini). Takođe rezultati su pokazali razlike u antioksidantnoj aktivnost (DPPH, FRAP, ABTS i TRC testovi). Na sadržaj sekundarnih biomolekula kao i na antioksidantnu&nbsp; aktivnost&nbsp; uticali su sorta, intenzitet zaraze ploda, kao i interakcija između ova dva faktora. Većina ispitivanih sorti je pokazala visok sadržaj polifenolnih komponenti, dok je u uslovima infekcije,<br />Fitohemijska analiza i antioksidantni kapacitet plodova tre&scaron;nje inficiranih gljivom Monilinia laxa Aderh i Ruhl,&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; B. Borković<br /><br /><br />sadržaj ovih parametara bio značajno niži. Na osnovu dobijenih razultata, sadržaj sekundarnih metabolita se može koristiti kao jedan od parametara u oceni otpornosti sorti tre&scaron;nje prema mrkoj truleži. Datum</p>

L’usage excessif d’antibiotiques a provoqué l’émergence de résistance, constituant un problème sanitaire mondial. L’antibiotique triméthoprime (TMP) inhibe l’enzyme dihydrofolate réductase (FolA) des bactéries, interrompant la production d’un précurseur essentiel dans la synthèse des purines et empêchant ainsi la croissance bactérienne. Cependant, certaines bactéries produisent une seconde dihydrofolate réductase : une DfrB, appartenant à une famille d’enzymes hautement résistantes au TMP. Actuellement, dix membres de la famille DfrB ont été identifiés, qui partagent une identité de séquence élevée (74 – 98 %). Les enzymes DfrB sont constituées de domaines identiques de 78 acides aminés, de type ‘SH3-like’, qui s’homotétramérisent afin de former l’enzyme active. Les DfrB ne partagent aucune homologie de séquence ou de structure avec les FolA et aucun antibiotique n’a encore été développé pour contourner la résistance au TMP causée par les DfrB. Afin de mieux comprendre le domaine SH3-like, des homologues (DfrB-H) partageant 10 à 80 % d’identité avec la DfrB1 ont été identifiés et caractérisés. Ils possèdent une activité dihydrofolate réductase (Dfr) et confèrent de la résistance au TMP. De plus, afin de vérifier si les gènes dfrB se retrouvent dans divers environnements, une recherche dans une base de données métagénomiques a été entreprise, permettant de caractériser 10 nouvelles séquences homologues aux DfrB connues. En 2012, le groupe Pelletier a rapporté le premier inhibiteur spécifique d’une DfrB, et plusieurs autres depuis. Seule la DfrB1 a été caractérisée concernant son profil d’inhibition ainsi que sa thermostabilité inhabituelle. Ici, une méthode semi-automatisée sera développée pour caractériser les profils d’inhibition, de thermostabilité, de résistance au TMP et d’activité enzymatique de toutes les DfrB et des homologues identifiés, afin de les comparer à ceux de la DfrB1. Pour atteindre ces objectifs, des nouvelles méthodes à haut débit de détermination d’activité ainsi que des tests de concentration minimale inhibitrice (CMI) furent développés. Ces méthodes ont permis de déterminer que les profils de thermostabilité et d’inhibition de plusieurs DfrB et DfrB-H sont comparables aux profils de la DfrB1. De plus, le criblage de dizaines de composés potentiellement inhibiteurs a été effectué afin de poursuivre la recherche d’inhibiteurs spécifiques aux DfrB. En outre, nous signalons 10 nouvelles séquences homologues de DfrB qui confèrent une résistance élevée au TMP et possèdent une activité Dfr. La caractérisation de tous les membres DfrB et les homologues nous permettra d’acquérir une meilleure connaissance de leur mécanisme de résistance, de leur prévalence dans divers environnements et de soutenir notre développement de nouveaux inhibiteurs des DfrB. / The intensive usage of antibiotics has provoked the emergence of antibiotic resistance, causing a worldwide health issue. The antibiotic trimethoprim (TMP) targets the microbial dihydrofolate reductase enzyme (FolA), abrogating the production of an essential precursor in the synthesis of purines and thus preventing bacterial proliferation. However, some bacteria produce an additional dihydrofolate reductase: the highly TMP-resistant DfrB. Currently, ten DfrB family members have been identified, that share high sequence identity (74 – 98 %). DfrB enzymes consist of identical, 78 amino acid-long SH3-like domains, that homotetramerize to form the active enzyme. DfrB share no sequence or structural homology with FolA and no antibiotic has yet been developed to circumvent the TMP resistance caused by DfrB. In order to gain insight into the SH3-like domain of DfrB, homologues (DfrB-H) sharing 10 to 80 % identity with DfrB1 were identified and characterized, which displayed dihydrofolate reductase (Dfr) activity and conferred high TMP resistance. Also, to investigate if dfrB genes are identified in various environments, a metagenomic database search was undertaken to characterize ten new DfrB1 homologue sequences. In 2012, the Pelletier group reported the first specific inhibitor of a DfrB, and several others since. Only DfrB1 has been characterized regarding its inhibition profile as well as its unusual thermostability. Here, semi-automated methods will be developed to compare the inhibition, thermostability, TMP-resistance and enzymatic activity profiles of all DfrB and DfrB homologues to those of DfrB1. To address this objective, new high-throughput activity assays as well as Minimal Inhibitory Concentration (MIC) assays were developed. Using those methods, we determined that thermostability and inhibition profiles of several DfrB and DfrB-H were comparable to those of DfrB1. Also, a screen of several dozen potential inhibitory compounds was performed, to attempt to identify further specific DfrB inhibitors. In addition, we report 10 new DfrB homologues that confer high TMP resistance and possess Dfr activity. The characterization of all DfrB members and DfrB homologues will allow us to acquire greater knowledge on their antimicrobial resistance mechanism, their prevalence in different environments and support our development of new DfrB-specific inhibitors.

Les organismes cybrides souffrent généralement d'une altération de la spécificité des interactions mito-nucléaires, résultant en une détérioration du phénotype. Toutefois, diverses études démontrent que le transfert de mitochondries peut occasionnellement être positif. À l'heure actuelle, de nombreuses questions demeurent quant au degré d'influence de ces transferts sur les différents niveaux d'organisation du phénotype. Afin de répondre à ces questions, les formes sauvages et cybrides du poisson Chrosomus eos sont étudiées. Ainsi, le premier volet de ce projet de recherche démontre un impact des mitochondries Chrosomus neogaeus à différents niveaux d'organisation du phénotype des poissons C. eos, lorsque les formes sauvages et cybrides sont retrouvées en allopatrie. Le deuxième volet de cette thèse révèle, quant à lui, que ces modifications phénotypiques ne sont pas suffisantes pour induire un évènement de spéciation entre les deux biotypes, lorsqu'en sympatrie. De plus, cette étude suggère que la coévolution mito-nucléaire peut ne pas être une condition sine qua non à la perpétuation des individus en milieu naturel. Finalement, l'approche holistique considérée dans le troisième volet de cette recherche atteste de l'influence des mitochondries C. neogaeus à différents niveaux d'organisation du phénotype de C. eos, lorsque les formes sauvages et cybrides sont sympatriques. Cette influence est moins prononcée que celle observée à partir de biotypes allopatriques. Combinés, ces chapitres contribuent à une meilleure compréhension des liens existant entre les mitochondries et le phénotype d'un individu. / Cybrid organisms generally suffer from a disruption of the mito-nuclear interactions specificity, resulting in a phenotype deterioration. However, several studies demonstrate that between-species transfers of mitochondria can occasionally be beneficial. Currently, many questions still remain about how much these transfers can impact the various biological organisation levels of the phenotype. To address these questions, Chrosomus eos wild type and cybrids fish are considered. Thus, the first part of this research project demonstrates that Chrosomus neogaeus mitochondria impact the C. eos phenotype, at various levels of biological organisation, when wild type and cybrids are found in allopatry. On the other hand, the second part of this thesis reveals that these phenotypic modifications cannot trigger a speciation event between the two sympatric biotypes. This study also suggests that mito-nuclear coevolution would not be a sine qua non condition to survive and perform in natural environments. Finally, the holistic approach considered in the third part of this research shows that C. neogaeus mitochondria influence various levels of C. eos phenotype, when wild type and cybrids are sympatric. The magnitude of this influence is less pronounced than the one observed from allopatric biotypes. Combined, all these parts contribute to a better understanding of the links existing between mitochondria and the phenotype of an individual.

L'objectif de ce travail était d'étudier les interactions entre une plante à phytoremédiatrice ?, Lantana camara (Verbenaceae), le ver de terre, Pontoscolex corethrurus (Glossoscolecidae) et les microorganismes telluriques d'un sol pollué au plomb. Dans un premier temps, il apparaît que dans les sols contaminés, la présence de ver conduit à un accroissement de la biomasse des parties aériennes et racinaires des plantes ainsi qu'à une augmentation de l'absorption de plomb. La caractérisation physico-chimique des agrégats racinaires a montré que l'activité des vers augmente le taux de matière organique, la capacité d'échange cationique ainsi que l'azote total, le potassium total et disponible. De plus, la présence des vers augmente certaines activités enzymatiques de la rhizosphère. La croissance accrue de L. camara pourrait résulter de ces différentes actions. L'action des vers de terre sur les plantes se ferait via les communautés microbiennes telluriques. Ainsi, la biomasse des microorganismes, bactéries et champignons, des agrégats racinaires augmente en présence de vers. La PCR-DGGE n'a pas permis de mettre en évidence de modifications de la structure taxonomique des communautés bactériennes sous l'influence du Pb et/ou du vers, par contre l'analyse des profils physiologiques par plaques Biolog montre clairement une diversification fonctionnelle bactérienne. Les communautés fongiques voient, elles, leur diversité taxonomique, augmenter sous l'action des vers. La restructuration des populations microbiennes, en présence de vers, des agrégats racinaires élaborés par les plantes en milieu pollué au plomb est l'élément déterminant pour la compréhension de l'impact de P. corethrurus sur la croissance et la phytoremédiation de L. camara. L'association de ces deux organismes aurait donc un potentiel considérable pour le traitement de sites industriels pollués au plomb / The objective of this work was to study the interactions between phytoremediating plant Lantana camara (Verbenaceae), the earthworm Pontoscolex corethrurus (Glossocolecidae) and microorganisms in soil contaminated with lead. Initially, it appears that in the contaminated soil, the presence of earthworm leads to an increase in the biomass of root and aerial parts of plants and increased absorption of lead. The physico-chemical characterization of root-aggregates showed that the activity of earthworms increases the rate of organic matter, cation exchange capacity, total nitrogen, total and available potassium. Moreover, the presence of earthworms increases certain enzymatic activities in the rhizosphere. The increased growth of L. camara could result from these different actions. The action of earthworm on plants would be through terrestrial microbial-communities. Thus, the biomass of microorganisms, bacteria and fungi, of root-aggregates increase in the presence of earthworms. By PCR-DGGE, we were unable to demonstrate differences in taxonomic diversity of the bacteria community but the analysis of physiological profiles with Biolog plates showed that the activities of earthworm enhance the functional diversity of soil bacteria. In other hand, the restructuring of fungal taxonomy has been clearly observed by the activity of earthworm. All changes observed can explain increased growth of plants and improved phytoextraction of heavy metal. Finally, the study underlines the role of the earthworms on the growth and the phytoextraction efficiency of the plants. So, the combination of earthworm P. corethrurus and plant L. camara could be considerable potential for the treatment of industrial sites polluted with lead

As L-asparaginases bacterianas (L-asparaginase amidohidrolase, E.C.3.S.1.1) são enzimas de alto valor terapêutico devido ao seu uso no tratamento de leucemia linfocítica aguda. A L-asparaginase da Escherichia coli por ser uma enzima periplásmica com alta afinidade, é particularmente efetiva em certas terapias de câncer infantil. Muitos agentes terapêuticos recentes são proteínas e peptídeos que surgiram do design molecular de drogas e tecnologia de DNA recombinante. Numerosos estudos têm demonstrado que aditivos preservam a estrutura e a atividade biológica de cada molécula destas proteínas. Entretanto, o mecanismo de proteção, pelo qual estes aditivos funcionam, não tem sido totalmente elucidado. O objetivo do presente trabalho é investigar detalhadamente o efeito da liofilização sobre a estrutura e a atividade enzimática da L-asparaginase, tanto em células íntegras de Escherichia coli, como na enzima purificada. Até recentemente a maneira para se avaliar o comportamento de um aditivo e o comportamento da água na estabilização de uma proteína durante a liofilização consistia na medida dos parâmetros de atividade após a reidratação, porém atualmente modernas técnicas de Ressonância Magnética Nuclear (RMN) de baixa resolução são utilizadas para se entender o comportamento da água nas interações com proteínas. E a Espectroscopia de Infravermelho por Transformada de Fourier apresenta grande potencial no estudo de estabilização de proteínas durante a liofilização. Utilizou-se o cálculo de porcentagem de retenção de atividade para expressar os valores de atividade enzimática estudados. Estes cálculos foram realizados para os sistemas congelados e para os sistemas congelados e liofilizados. Os sistemas foram tratados em velocidades de congelamento diferentes (20°C/min, SOC/min e 2°C/min), sendo em seguida liofilizados por 24 horas. São apresentados resultados sobre o efeito das diferentes velocidades de congelamento e o efeito da liofilização nos diferentes sistemas aditivo-enzima e aditivo-célula. Utilizaram-se os aditivos: sacarose, maltose, lactose, inositol, manitol e trealose testados em diferentes concentrações (30, 90 e 150mM). Para identificar quais as condições e os aditivos que apresentaram uma crioproteção satisfatória. Nos sistemas maltose-enzima e trealose-enzima observou-se um aumento da crioproteção com o aumento da concentração de aditivo. Para os sistemas maltose-enzima, congelados lentamente, os resultados de retenção de atividade foram: 8,67%, 14,02% e 30,80% respectivamente para 30, 90 e 150mM. O sistema enzima-maltose (150mM) congelado rapidamente e liofilizado apresentou a maior retenção de atividade (111,11 %) e também o maior valor de T2 (81&#181;s) nos resultados referentes a RMN. Nos sistemas trealose-enzima nas concentrações de 90 e 150mM apresentaram retenção de atividade 89,93% e 79,74%, respectivamente. / Bacterial L-asparaginase (L-asparaginase amidohydrolase, E.C. 3.5.1.1) are enzymes of high therapeutic value due to their use in the treatment of lymphocytic acute leukemia. Escherichia coli L-asparaginase is a periplasmic enzyme of high affinity, particularly effective in some kinds of childhood cancer therapies. Several studies have showed that there are specific stabilizing additives preserve the structure and the biological activity of protein molecules (lyoprotectant). However, the protection mechanism for these excipients has not been totally elucidated yet. The aim of this work was investigate the effect of freeze-drying on the enzymatic activity of L-asparaginase using both the purified enzyme as well as intact cells of Escherichia coli. Until recently the way to evaluate the behavior of an addictive one and the behavior of the water in the stabilization of a protein during the freeze-drying consisted of the measure of the activity parameters after the reidratação, even so now modem techniques of the Nuclear Magnetic Resonance of low resolution have been used to understand the behavior of the water in the interactions with proteins. It is Infrared Spectroscopy for Fourier Transformed it presents a great potential in the study of stabilization of proteins during the freeze-drying. The calculation of percentage of activity retention was used to express the studied values of enzymatic activity. These calculations were accomplished for the frozen systems and for the frozen systems and freeze-dryied. The systems were treated in three speeds of different freezing (20°C/min, 5°C/min and 2°C/min), being the freeze-drying for 24 hours. Results are presented on the effect of the freeze-drying in the different systems addictive-enzyme and addictive-cell. The addictive ones were used: sucrose, maltose, lactose, inositol, manitol and trehalose tested in different concentrations (30, 90 and 150mM), to identify which the conditions and the addictive ones that presented a satisfactory cryoprotection. For the systems enzyme-maltose, frozen slowly, the results of activity retention were: 8,67%, 14,02% e 30,80% to 30,90 e 150mM,respectively . The system enzyme-maltose (150mM) frozen quickly and freeze-dryied presented the largest activity retention (111,11 %) and also the largest value of T2 (81 &#181;s) in the referring results NMR. The systems enzyme-trealose in the concentrations of 90 and 150mM they presented retention of activity 89,93% and 79,74%, respectively.

O complexo Sporothrix schenckii reúne espécies etiologicamente relacionadas à esporotricose, uma micose que pode acometer seres humanos e animais. Foi realizada a identificação fenotípica e molecular de 85 isolados provenientes de quatro estados brasileiros (Minas Gerais, Rio de Janeiro, Rio Grande do Sul e São Paulo). Foram pesquisadas a produção de enzimas, o perfil de inibição por leveduras killer, a suscetibilidade aos antifúngicos comerciais e aos extratos de plantas. Os isolados foram identificados como S. schenckii, S. brasiliensis e S. globosa, com predomínio de S. schenckii. Houve discordância de 37,7% entre a identificação das espécies do complexo S. schenckii utilizando metodologias fenotípicas e genotípicas. Entre os antifúngicos testados, a terbinafina foi o fármaco mais ativo; seguido por cetoconazol e itraconazol, enquanto fluconazol e voriconazol foram os menos ativos. Cinco isolados fúngicos foram detectados como resistentes ao itraconazol, sendo um S. globosa e quatro S. schenckii. Não houve diferença nos perfis de suscetibilidade aos antifúngicos entre as espécies do complexo Sporothrix schenckii. Entre os extratos de origem vegetal, o mais ativo foi o proveniente de Pterocaulon polystachyum, mostrando que o uso popular das plantas reforça a importância de pesquisas etnofarmacológicas, abrindo a possibilidade de encontrar novos agentes antifúngicos clinicamente eficazes. Doze das 18 leveduras killer avaliadas apresentaram atividade frente a todos os isolados do complexo S. schenckii estudados. No entanto, não houve diferença na suscetibilidade as toxinas entre as espécies de Sporothrix. Todos os isolados produziram desoxiribonuclease, urease e proteinase. Atividade fosfolipase e esterase foi detectada em 83 (97,6%) e 80 (94,1%), respectivamente, dos isolados testados. Todas as amostras do complexo S. schenckii produziram, pelo menos, quatro das enzimas avaliadas, e 78 (91,8%) dos isolados produziram todas as enzimas analisadas no estudo. No entanto, não foi possível diferenciar as espécies de Sporothrix baseado no perfil enzimático. Entre as enzimas extracelulares avaliadas nos isolados do complexo S. schenckii, desoxiribonuclease e esterase foram produzidas em maior quantidade, podendo vir a ser um fator de virulência. Além disso, o caldo Sabouraud dextrose mostrou potencial para ser usado na avaliação in vitro da atividade antifúngica frente ao complexo S. schenckii. / The Sporothrix schenckii complex combines species etiologically related to sporotrichosis, a mycosis which can affect humans and animals. The phenotypic and genotypic identification of 85 strains from four Brazilian States (Minas Gerais, Rio de Janeiro, Rio Grande do Sul and São Paulo) was performed. The enzymatic production, profile of inhibition by killer yeasts, susceptibility to marketed antifungal and to plant extracts were surveyed. The isolates were identified as S. schenckii, S. brasiliensis and S. globosa, with the predominance of S. schenckii. There was 37.7% disagreement regarding the species classification using phenotypic and genotypic methodologies. Among the tested antifungals, terbinafine was the most active drug, followed by ketoconazole and itraconazole, while fluconazole and voriconazole were the least active ones. Five isolates - one S. globosa and four S. schenckii - were resistent to itraconazole. There was no difference as to the profiles of the susceptibility to the antifungal agents among the Sporothrix species. The most active vegetal extract was from Pterocaulon polystachyum, showing that the popular use of these plants reinforces the importance of ethnopharmacological researches, with the possibility of finding new clinically effective antifungal agents. Twelve out of the 18 evaluated killer yeasts showed activity against all the tested strains of the S. schenckii complex. However, there was no difference in susceptibility to the toxins among the Sporothrix species complex. All the isolates were desoxiribonuclease, urease and proteinase positive. Phospholipase and esterase activities were detected in 83 (97.6%) and 80 (94.1%), respectively, among the isolates evaluated. All the S. schenckii complex strains produced at least four of the evaluated enzymes, and 78 (91.8%) of the isolates produced all the enzymes analyzed in the study. However, it is not possible to differentiate the Sporothrix species based on their enzymatic profile. Among the extracellular enzymes evaluated in the S. schenckii complex isolates, desoxiribonuclease and esterase were the most prominent ones, and their production may be a virulence factor. Furthermore, the Sabouraud dextrose broth showed potential to be used in the in vitro evaluation of the antifungal activity against the S. schenckii complex.

As L-asparaginases bacterianas (L-asparaginase amidohidrolase, E.C.3.S.1.1) são enzimas de alto valor terapêutico devido ao seu uso no tratamento de leucemia linfocítica aguda. A L-asparaginase da Escherichia coli por ser uma enzima periplásmica com alta afinidade, é particularmente efetiva em certas terapias de câncer infantil. Muitos agentes terapêuticos recentes são proteínas e peptídeos que surgiram do design molecular de drogas e tecnologia de DNA recombinante. Numerosos estudos têm demonstrado que aditivos preservam a estrutura e a atividade biológica de cada molécula destas proteínas. Entretanto, o mecanismo de proteção, pelo qual estes aditivos funcionam, não tem sido totalmente elucidado. O objetivo do presente trabalho é investigar detalhadamente o efeito da liofilização sobre a estrutura e a atividade enzimática da L-asparaginase, tanto em células íntegras de Escherichia coli, como na enzima purificada. Até recentemente a maneira para se avaliar o comportamento de um aditivo e o comportamento da água na estabilização de uma proteína durante a liofilização consistia na medida dos parâmetros de atividade após a reidratação, porém atualmente modernas técnicas de Ressonância Magnética Nuclear (RMN) de baixa resolução são utilizadas para se entender o comportamento da água nas interações com proteínas. E a Espectroscopia de Infravermelho por Transformada de Fourier apresenta grande potencial no estudo de estabilização de proteínas durante a liofilização. Utilizou-se o cálculo de porcentagem de retenção de atividade para expressar os valores de atividade enzimática estudados. Estes cálculos foram realizados para os sistemas congelados e para os sistemas congelados e liofilizados. Os sistemas foram tratados em velocidades de congelamento diferentes (20°C/min, SOC/min e 2°C/min), sendo em seguida liofilizados por 24 horas. São apresentados resultados sobre o efeito das diferentes velocidades de congelamento e o efeito da liofilização nos diferentes sistemas aditivo-enzima e aditivo-célula. Utilizaram-se os aditivos: sacarose, maltose, lactose, inositol, manitol e trealose testados em diferentes concentrações (30, 90 e 150mM). Para identificar quais as condições e os aditivos que apresentaram uma crioproteção satisfatória. Nos sistemas maltose-enzima e trealose-enzima observou-se um aumento da crioproteção com o aumento da concentração de aditivo. Para os sistemas maltose-enzima, congelados lentamente, os resultados de retenção de atividade foram: 8,67%, 14,02% e 30,80% respectivamente para 30, 90 e 150mM. O sistema enzima-maltose (150mM) congelado rapidamente e liofilizado apresentou a maior retenção de atividade (111,11 %) e também o maior valor de T2 (81&#181;s) nos resultados referentes a RMN. Nos sistemas trealose-enzima nas concentrações de 90 e 150mM apresentaram retenção de atividade 89,93% e 79,74%, respectivamente. / Bacterial L-asparaginase (L-asparaginase amidohydrolase, E.C. 3.5.1.1) are enzymes of high therapeutic value due to their use in the treatment of lymphocytic acute leukemia. Escherichia coli L-asparaginase is a periplasmic enzyme of high affinity, particularly effective in some kinds of childhood cancer therapies. Several studies have showed that there are specific stabilizing additives preserve the structure and the biological activity of protein molecules (lyoprotectant). However, the protection mechanism for these excipients has not been totally elucidated yet. The aim of this work was investigate the effect of freeze-drying on the enzymatic activity of L-asparaginase using both the purified enzyme as well as intact cells of Escherichia coli. Until recently the way to evaluate the behavior of an addictive one and the behavior of the water in the stabilization of a protein during the freeze-drying consisted of the measure of the activity parameters after the reidratação, even so now modem techniques of the Nuclear Magnetic Resonance of low resolution have been used to understand the behavior of the water in the interactions with proteins. It is Infrared Spectroscopy for Fourier Transformed it presents a great potential in the study of stabilization of proteins during the freeze-drying. The calculation of percentage of activity retention was used to express the studied values of enzymatic activity. These calculations were accomplished for the frozen systems and for the frozen systems and freeze-dryied. The systems were treated in three speeds of different freezing (20°C/min, 5°C/min and 2°C/min), being the freeze-drying for 24 hours. Results are presented on the effect of the freeze-drying in the different systems addictive-enzyme and addictive-cell. The addictive ones were used: sucrose, maltose, lactose, inositol, manitol and trehalose tested in different concentrations (30, 90 and 150mM), to identify which the conditions and the addictive ones that presented a satisfactory cryoprotection. For the systems enzyme-maltose, frozen slowly, the results of activity retention were: 8,67%, 14,02% e 30,80% to 30,90 e 150mM,respectively . The system enzyme-maltose (150mM) frozen quickly and freeze-dryied presented the largest activity retention (111,11 %) and also the largest value of T2 (81 &#181;s) in the referring results NMR. The systems enzyme-trealose in the concentrations of 90 and 150mM they presented retention of activity 89,93% and 79,74%, respectively.

Made available in DSpace on 2017-05-12T14:47:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TESE_ FRANCIELI .pdf: 3210488 bytes, checksum: 139233665a2fb9191412af6ecba0f292 (MD5) Previous issue date: 2015-02-06 / The composting process has been used as the main way to stabilize agro-industrial waste from the broiler production chain. These wastes are generated in the run-fattening stage and during the slaughtering and processing of meat, originally inadequate to composting process due to its high levels of nitrogen. The objective of this research was to evaluate different lignocellulosic materials available regionally as a carbon source to be added to the composting process. The lignocellulosic materials were carding cotton waste, pruning of urban trees, sawdust, crushed sugarcane bagasse and crushed napier grass, which mixed with other wastes (reproductive poultry bedding, hatchery waste, flotation sludge, sausage skins and coal from boilers), constituted the treatments. Five windrows were set up and monitored, with C:N ratio of around 30. The windrows were turned twice a week in the first month and once a week in the following months until stabilization, confirmed by the decline of the windrow temperature until it reaches values of room temperature. At every turning, moisture was adjusted to 60%. The time of composting was evaluated, as well as mass reductions and volume (parameters related to optimization of the composting area); losses of N, P and K; concentration of N, P and K and the ratio of humic to fulvic acid - HA / FA that to characterize the agronomic value of the final compost, in addition to monitoring of microbiological parameters such as basal respiration and activity enzymatic &#946;-glucosidase, cellulase, acid and alkaline phosphatase. With the aid of techniques of Multivariate Analysis (Cluster Analysis and Principal Component), it was concluded that the treatment which used the carding cotton waste as a carbon source allowed optimizing the use of composting area and provided the production of a organic compost with greater agronomic value. Regarding the microbiological parameters, these were most intense in the thermophilic phase, being the cellulase activity most accentuated. / O processo de compostagem é utilizado como principal forma de estabilizar resíduos agroindustriais provenientes da cadeia produtiva do frango de corte. Trata-se dos resíduos gerados no período que antecede a fase de engorda e durante o abate e industrialização da carne, originalmente inadequados ao processo de compostagem por apresentarem altos teores de nitrogênio. Objetivou-se avaliar diferentes materiais lignocelulósicos disponíveis regionalmente como fonte de carbono a ser adicionado na compostagem destes resíduos. Os materiais lignocelulósicos avaliados foram: resíduos da desfibrilação do algodão, podas de árvores urbanas, serragem, bagaço de cana moído e capim napier triturado, que em mistura com os demais resíduos (cama de matrizeiro, resíduos de incubatório, lodo de flotador, tripa celulósica e carvão), constituíram os tratamentos. Foram montadas e monitoradas cinco leiras, com relação C:N em torno de 30. As leiras foram revolvidas duas vezes por semana no primeiro mês e uma vez por semana nos meses seguintes até a estabilização, confirmada pelo declínio da temperatura da leira até atingir os valores da temperatura ambiente. A cada revolvimento, a umidade foi corrigida para 60%. Os parâmetros avaliados foram o tempo de compostagem e as reduções de massa e volume (parâmetros relacionados à otimização do pátio de compostagem); perdas de N, P e K, concentração de N, P e K e relação ácidos húmicos:ácidos/fúlvicos AH/AF que permitiram caracterizar o valor agronômico do composto final. Monitorou-se os parâmetros microbiológicos, como a respiração basal e a atividade enzimática de &#946;-glucosidase, celulase, fosfatase ácida e alcalina. Com auxílio de técnicas da Análise Multivariada (Análise de Agrupamento e de Componentes Principais), concluiu-se que o tratamento em que se utilizou o resíduo da desfibrilação de algodão como fonte de carbono permite otimizar a utilização do pátio de compostagem e proporciona a produção de um composto orgânico com maior valor agronômico. Com relação aos parâmetros microbiológicos, estes foram mais intensos na fase termofílica, sendo a atividade de celulase a mais pronunciada

The potato (Solanum tuberosum L.) has great importance in human nutrition where it occupies the fourth place among the most consumed foods in the world. It is a highly demanding culture technology especially in the nutritional point of view. Despite the titanium (Ti) is not considered a nutrient, studies have shown beneficial effects of this element when applied to plants. The application of Ti leaf can be an alternative for this element is slightly movable in the soil and is generally present in insoluble forms. Thus, the objective was to evaluate the influence of application rates of Ti foliar in the potato crop. We conducted an experiment in the period from August to November 2014, installed at the experimental station Udi Pesquisa e Development in Uberlândia-MG, with kind Ágata. Variables related to metabolism were evaluated: SPAD chlorophyll content, nitrate reductase activity (NRA), lipid peroxidation (LP), urease, proline, catalase (CAT), superoxide dismutase (SOD) and peroxidase (POD). Nutritional factors such as levels of nutrients nitrogen (N), copper (Cu), iron (Fe), manganese (Mn) and zinc (Zn) present in leaves and tubers were measured stages of growth, tuber and tuber filling. At the end of the crop cycle was quantified the average mass, diameter, commercial classification and productivity of tubers. The design was a randomized block design with four replications and six treatments. The supply of the Ti compound fertilizer was through for 5% of magnesium oxide, 10% sulfur trioxide and 0,85% titanium complex and the treatments was: T1 - without the application of Ti, T2 -10.2; T3 - 15.3; T4 - 20.4; T5 - 22.9 and T6 - 25.5 g Ti ha-1 divided into three equal applications during the growth phase, tuber and tuber filling. It was concluded that in the growth phase the foliar application of Ti reduces the Mn content in the leaves and there is increased activity of POD and ANR and reduced urease activity. In the tuberization phase the Fe absorption, SOD activity and POD response to increasing Ti dose. In tubers filling stage foliar application of Ti increases chlorophyll levels (Spad value). The application of Ti in the leaf growth stages, tuber and tuber filler results in a lower Zn content in the tubers. The average tuber weight, the average diameter of tubers and the total productivity of tubers are affected by foliar application of Ti. The dose Ti foliar applied for further tuber yield is 5.74 g Ti ha-1. / A batata (Solanum tuberosum L.) tem grande importância na alimentação humana onde ocupa o quarto lugar entre os alimentos mais consumido no mundo. É uma cultura altamente exigente em tecnologias especialmente sob o ponto de vista nutricional. Apesar do titânio (Ti) não ser considerado um nutriente, trabalhos demonstram efeitos benéficos deste elemento quando aplicado às plantas. A aplicação de Ti foliar pode ser uma alternativa pois este elemento é pouco móvel no solo e geralmente está presente em formas insolúveis. Desta forma, objetivou-se avaliar a influência da aplicação de doses de Ti via foliar na cultura da batata. Realizou-se um experimento no período de agosto a novembro de 2014, instalado na estação experimental Udi Pesquisa e Desenvolvimento em Uberlândia-MG, com utilização da cultivar Ágata. As variáveis relacionadas ao metabolismo avaliadas foram: teor clorofila SPAD, atividade da nitrato redutase (ANR), peroxidação lipídica (PL), urease, prolina, catalase (CAT), superóxido desmutase (SOD) e peroxidase (POD). Aspectos nutricionais como os teores dos nutrientes nitrogênio (N), cobre (Cu), ferro (Fe), manganês (Mn) e zinco (Zn) presentes em folhas e tubérculos foram mensurados fases de crescimento, tuberização e enchimento de tubérculos. Ao final do ciclo da cultura foi quantificada a massa média, diâmetro médio, classificação comercial e a produtividade dos tubérculos. O delineamento foi o de blocos casualizados, com quatro repetições e seis tratamentos. O fornecimento do Ti foi através de fertilizante composto por 5% de óxido de magnésio, 10% de trioxido enxofre e 0,85% de complexo de titânio com os seguintes tratamentos: T1 sem aplicação de Ti, T2 -10,2; T3 -15,3; T4 - 20,4; T5 - 22,9 e T6 - 25,5 g de Ti ha-1 divididos em três aplicações iguais durante a fase de crescimento, tuberização e enchimento de tubérculos. Concluiu-se que os teores de Cu não são influenciados pelas doses de Ti nas fases avaliadas. Na fase de crescimento a aplicação foliar de Ti reduz o teor de Mn nas folhas e há aumento da atividade da POD e ANR e redução da atividade da urease. Na fase de tuberização a absorção de Fe e atividade de enzimas SOD e POD tem resposta ao aumento da dose de Ti. Na fase de enchimento de tubérculos a aplicação foliar de Ti incrementa os teores de clorofila (valor Spad). A aplicação de Ti foliar nas fases de crescimento, tuberização e enchimento de tubérculos resulta em menor teor de Zn nos tubérculos. A massa média de tubérculos, o diâmetro médio de tubérculos e a produtividade total de tubérculos são influenciados pela aplicação foliar de Ti. A dose de Ti aplicada via foliar para maior produtividade de tubérculos é de 5,74 g de Ti ha-1. / Mestre em Agronomia

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V?rias pesquisas foram feitas desde que a L-asparaginase mostrou a habilidade de reduzir alguns c?nceres na d?cada de 50. Estas pesquisas incluem a triagem de micro-organismos produtores, a otimiza??o de meios de cultura para melhorar a produ??o e a procura de uma metodologia que consiga purificar a enzima a partir do estrato bruto. Tais pesquisas se intensificaram recentemente no Brasil devido a uma crise de abastecimento gerada pela interrup??o da importa??o pelo fornecedor. A L-asparaginase ? um princ?pio ativo de alta demanda para tratar a leucemia linfobl?stica aguda e por isso deve ser produzida no Brasil. Este estudo foi realizado utilizando a linhagem Penicillium sp. T8.3 e teve como objetivo aprimorar a produ??o da enzima ajustando as condi??es de cultivo, usando glicerol e L-asparagina (como fontes de carbono e nitrog?nio, respectivamente) e pH como as tr?s vari?veis de entrada. Os experimentos foram desenvolvidos aplicando ferramentas da estat?stica multivari?vel como planejamento fatorial, desenho composto central para gerar um modelo matem?tico emp?rico. Foram analisadas a concentra??o de am?nio e a atividade enzim?tica produzida nos bioprocessos. A atividade enzim?tica foi determinada em rea??o conduzida a 37 ?C e pH 7,0, condi??es semelhantes ? do meio fisiol?gico. Todos os dados estat?sticos foram gerados com o programa Statistica 7.0 ?. Foi produzida uma atividade m?xima de 12,7 U por bioprocesso estacion?rio conduzido em meio ajustado com 15,5 g.L-1 de glicerol, 5,6 g.L-1 de L-asparagina e pH 4,8. Desse modo, o ajuste das condi??es de cultivo permitiu elevar a produ??o em mais de 30 vezes e alcan?ar uma atividade enzim?tica superior ? maioria dos relatos da literatura que tratam da produ??o da enzima f?ngica. O modelo estat?stico previu a produ??o enzim?tica com 77% de acerto, mostrando sua validade experimental e o potencial da linhagem T8.3 para a produ??o de L-asparaginase eucarionte. / Disserta??o (Mestrado) ? Programa de P?s-gradua??o em Ci?ncias Farmac?uticas, Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri, 2017. / The enzyme L-asparaginase is nowadays used in both pharmaceutics and food industry because of its ability to catalyze the reaction of hydrolysis of L-asparaginase into ammonia and aspartate. This feature is useful in the food industry because it hinders the formation of carcinogenic compounds such as acrylamide. On the other hand, in the pharmaceutical industry, this enzymatic reaction prevents some leukemic cells from growing due to asparagine depletion. Since these cells have low levels or no asparagine synthase, their metabolic routes depend on amino acid absorption from physiological medium. Several researches have been carried out since L-asparaginase showed to reduce some cancers in the 50?s. These researches include the screening of producing-microorganisms, optimization of the culture media to increase enzyme production, and development of methodology to purify the enzyme from crude extracts. Such researches have recently been intensified in Brazil due to a supply crisis resulting from interruption of the importer activities. L-asparaginase is a pharmaceutical of high demand to treat acute lymphoblastic leukemia, and therefore, it must be produced by Brazil. This study was carried out with the strain Penicillium sp. T8.3, and aimed to improve enzyme production by adjusting culture conditions, and by evaluating glycerol and L-asparagine ? as carbon and nitrogen sources, respectively ? and pH as input variables. The experiments were developed by using multivariable statistic tools such as factorial planning and central composite design to generate an empirical mathematical model. It was analyzed the ammonium concentration and the enzymatic activity produced in the bioprocesses. L-asparaginase activity was determined in reactions conduced at 37 ?C and at pH 7.0, similar to the physiological conditions. All statistical data were obtained with the software Statistica 7.0 ?. A maximum activity of 12.7 U was produced by stationary bioprocess in media adjusted with 15.5 g.L-1 glycerol, 5.6 g.L-1 L-asparagine, and pH 4,8. Thus, adjustment of culture conditions allowed to increase production by 30 times, and to reach an enzyme activity higher than those reported by most of the literature that deals with production of the fungal enzyme. The statistical model predicted enzyme production with 77% of accuracy, showing its experimental validity and the potential of strain T8.3 to produce the eukaryote L-asparaginase. / La enzima L-asparaginasa es usada actualmente en la industria de alimentos y en la industria farmac?utica debido a su facilidad para catalizar la reacci?n de degradaci?n de L-asparagina en amoniaco y aspartato. Esta caracter?stica es ?til en la industria de alimentos puesto a que evita la producci?n de compuestos cancer?genos como la acrilamida. Por otro lado, en la industria farmac?utica, esta reacci?n detiene el crecimiento de c?lulas leuc?micas debido al desabastecimiento de L-asparagina al que las c?lulas se enfrentan. Ya que estas c?lulas tienen poca o ninguna asparagina sintetasa, sus rutas metab?licas dependen exclusivamente de la absorci?n de amino?cidos desde el medio fisiol?gico. Varias investigaciones se han llevado a cabo desde que la L-asparaginasa mostr? su capacidad para reducir algunos c?nceres en los a?os 50. Estas investigaciones incluyen la clasificaci?n de microorganismos como productores de esta enzima, la mejora de los medios de cultivo para optimizar la producci?n, y la b?squeda de una metodolog?a para purificarla desde el extracto celular. Estos temas de investigaci?n han ganado inter?s en Brasil debido a que el proveedor de este f?rmaco detuvo sus servicios. La L-asparaginasa presenta una alta demanda para tratar la leucemia linfobl?stica aguda y por lo tanto debe ahora producirse en Brasil. Este estudio se llev? a cabo utilizando una cepa Penicillium sp. T8.3 cuyo objetivo fue optimizar la producci?n de la enzima mediante ajustes en las condiciones de cultivo usando glicerol y L-asparagina (como fuentes de carbono y de nitr?geno, respectivamente) y pH como las tres variables de entrada. Los experimentos fueron desarrollados utilizando herramientas de estad?stica multivariable como un planeamiento factorial y un dise?o de compuesto central para obtener un modelo matem?tico emp?rico. Se analizaron la concentraci?n de amoniaco y la actividad enzim?tica en los procesos biotecnol?gicos. La actividad enzim?tica fue determinada en una reacci?n a 37 ?C y pH 7.0, condiciones similares al medio fisiol?gico. Todos los datos estad?sticos fueron obtenidos del programa Statistica 7.0 ?. Se obtuvo una actividad m?xima de 12.7 U en proceso biotecnol?gico estacionario en un medio ajustado con 15.5 g.L-1 de glicerol, 5.6 g.L-1 de L-asparagina y pH 4.8. Este ajuste de las condiciones de cultivo logr? aumentar la producci?n en m?s de 30 veces, bien como alcanzar una actividad enzim?tica superior a la mayor?a de los relatos de literatura que tratan de la producci?n de la enzima de hongos. El modelo estad?stico predijo la producci?n enzim?tica en 77% de acierto, mostrando su validez experimental y el potencial de la cepa T8.3 para la producci?n de la L-asparaginasa eucariota.