Orientador: Marcos Nogueira Eberlin / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Química / Made available in DSpace on 2018-08-16T12:58:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 BenassiNeto_Mario_D.pdf: 12057357 bytes, checksum: 9c84e704ca7f0f4d824a37e0c4f45b55 (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: É proposto um método absoluto para diferenciação de isômeros constituicionais por espectrometria de massas, utilizando a reatividade em fase gasosa de fragmentos iônicos diagnósticos de estrutura (FIDE), gerados a partir de precursores isoméricos. Com apenas um espectro de massas é possível fazer a atribuição de configuração de um isômero, sem a necessidade de comparação com outros espectros de massas. Para provar o príncipio foram testadas as seguintes classes de isômeros: acetonaftonas, alquilanilinas, carbetoxipiperidinas, metiltiofenos, ácidos ciclohexeno carboxílicos e metilpiperidinas. Os precursores foram submetidos a EI a 70 eV, e o comportamento dissociativo foi estudado com o intuíto de se identificar o FIDE. É desejável que o FIDE tenha as seguintes características: i) seja formado por todos os isômeros dentro do conjunto, ii) mantenha a informação estrutural da molécula precursora, iii) seja estável em fase gasosa e iv) os FIDE¿s formados por cada um dos precursores devem ter estruturas diferentes e estes não podem interconverter-se. Para cada classe de isômeros foi selecionado a m/z do FIDE e este íon foi submetido à dissociação induzida por colisão (CID), esperando que sua dissociação seja distinta dependendo do precursor, e à reações íon/moléculas, esperando que FIDEs de precursores diferentes formem diferentes produtos iônicos. Foi utilizado um espectrômetro de massas pentaquadrupolar que permite experimentos de MS/MS/MS, que permitiu caracterizar os produtos iônicos formados nas reações, através de CID. / Abstract: Herein, it¿s described an absolute method for structure assignment of constitutional isomers exploring the gas phase behavior of a structurally diagnostic fragment ion (SDFI) generated by each one of the precursor molecules within an isomeric set. This method allows the unequivocally assigning of the configuration of a precursor isomer with only one mass spectrum. To prove the principle the following isomeric sets were tested: acetonaphthone, alkylanilines, carbetoxypiperidines, methylthiophenes, cyclohexene carboxylic acids and methylpiperidines. All of the precursor isomers were submitted to 70 eV electron ionization (EI) with the intent of identifying the proper SDFI for each of the isomeric sets. Ideally, the SDFI should have the following characteristics: i) must be formed by all the isomers within the isomeric set, ii) retain the structural information of the precursor molecule, iii) be stable (long lifetime) and iv) the SDFI generated from different precursors must have different structures and must not interconvert into one another. The m/z of the SDFI is selected and then submitted to collision induced dissociation, hoping that the dissociative behavior is different depending on the precursor molecule, and ion/molecule reactions, hoping the bimolecular chemistry is different due to the formation of different ion products. For all the experiments it was used a pentaquadrupole mass spectrometer that allows MS/MS/MS, therefore allowing characterization of the ion products generated by ion/molecule reactions through collision induced dissociation. / Doutorado / Quimica Organica / Doutor em Ciências

Os antagonistas adrenérgicos dos receptores ?, tais como o nebivolol, podem reduzir a mortalidade dos pacientes na fase crônica da doença de Chagas causada pelo Trypanossoma cruzi. O nebivolol está disponível na clínica como mistura racêmica dos isómeros d e l com duplo mecanismo de ação. O d-nebivolol é antagonista do receptor adrenérgico ?1, enquanto o l-nebivolol é responsável pelas propriedades vasodilatadoras do fármaco. O nebivolol é metabolizado principalmente por glicuronidação e metabolismo oxidativo dependente do CYP2D6, formando os glicuronídeos do nebivolol e os metabólitos hidroxilados do nebivolol, os quais contribuem para o antagonismo do receptor ?1 adrenérgico. O objetivo do presente estudo foi avaliar a influência da doença de Chagas na farmacocinética-farmacodinâmica dos isômeros do nebivolol e seus metabólitos em pacientes idosos metabolizadores rápidos para o CYP2D6. Foram investigados pacientes idosos portadores da doença de Chagas (n = 11) e idosos hipertensos (n = 11) previamente fenotipados como metabolizadores extensivos (EM) ou metabolizadores lentos (PM) para o CYP2D6, usando o metoprolol como fármaco marcador (21 EM e 1 PM). As coletas seriadas de sangue foram realizadas até 48 h após a administração de dose única oral de 10 mg de nebivolol racêmico. As concentrações plasmáticas dos isômeros individuais do nebivolol e glicuronídeos do nebivolol foram avaliadas por LC-MS/MS. O método mostrou linearidade nas concentrações de 15-3000 pg de cada isômero do nebivolol/mL de plasma e de 0,2-125 ng de cada isômero do glicuronídeo do nebivolol/mL de plasma. Os parâmetros farmacocinéticos foram avaliados usando o programa Phoenix (WinNonlin) e expressos em mediana, média e intervalo de confiança 95%. Os testes estatísticos foram utilizados para comparar os parâmetros farmacocinéticos entre os isômeros (teste de Wilcoxon) e entre os grupos (teste de Mann-Whithey); p < 0,05. A farmacocinética do nebivolol é estereosseletiva em pacientes idosos hipertensos portadores (9,7 vs.. 6,1 ng.h/mL) ou não (10,1 vs.. 5,4 ng.h/mL) da doença de Chagas forma crônica fenotipados como metabolizadores rápidos, com observação de maiores valores de AUC para o isômero l-nebivolol. A glicuronidação do nebivolol também é estereosseletiva em pacientes idosos hipertensos portadores (72,9 vs.. 311,6 ng.h/mL) ou não (65,3 vs.. 335,2 ng.h/mL) da doença de Chagas forma crônica fenotipados como metabolizadores rápidos, com observação de maiores valores de AUC para o isômero d-glicuronídeo. A doença de Chagas forma crônica não altera a farmacocinética e a capacidade de glicuronidação de ambos os isômeros do nebivolol em pacientes fenotipados como metabolizadores rápidos. Os valores de clearance do l-nebivolol (48,6 vs.. 14,3 L/h) e do d-nebivolol (48,4 vs.. 20,4 L/h) estimados pelo modelo populacional foram menores para os indivíduos fenotipados como metabolizadores lentos quando comparados com os ii metabolizadores rápidos do CYP2D6. O cálculo da biodisponibilidade dos isômeros individuais do nebivolol para os indivíduos metabolizadores rápidos (9% para o l-nebivolol e 5% para o d-nebivolol) e metabolizadores lentos (42% para o l-nebivolol e 29% para o d-nebivolol) do CYP2D6 permitiu inferir que o clearance não difere entre os isômeros na administração oral. As concentrações plasmáticas de nebivolol obtidas no presente estudo seguindo a administração de dose única oral de 10 mg de nebivolol racêmico a pacientes idosos hipertensos portadores ou não doença de Chagas não foram suficientes para detectar alterações nos intervalos PR, RR e QT, oriundos dos eletrocardiogramas, realizados nos mesmos tempos de colheita das amostras de sangue. Em conclusão, a doença de Chagas na forma crônica não alterou a farmacocinética e a farmacodinâmica dos isômeros do nebivolol nos idosos investigados. / Adrenergic antagonists in ? receptors, such as nebivolol may reduce mortality of patients in the chronic phase of Chagas disease caused by Trypanosoma cruzi. Nebivolol is available as a racemic mixture of d and l isomers with dual mechanism of action. The d isomer is a ?1 adrenergic receptor antagonist, while the l isomer is responsible for the drug vasodilatory properties. Nebivolol is primarily metabolised by glucuronidation and oxidative metabolism dependent on CYP2D6 to form glucuronide and hydroxylated metabolites of nebivolol, which contribute to the antagonism of adrenergic receptor ?1. This study aims to evaluate the effect of Chagas disease on the pharmacokinetics-pharmacodynamics of nebivolol isomers and its metabolites in CYP2D6 extensive metabolisers elderly patients. Hypertensive elderly patients with (n = 11) and without Chagas disease (n = 11) were previously phenotyped as extensive metabolizers (EM) or poor metabolizers (PM) for CYP2D6, applying metoprolol as a probe drug (21 EM and 1 PM). Serial blood samples were collected within 48 hours after a single oral dose administration of 10 mg racemic nebivolol. Plasma concentrations of nebivolol individual isomers and its glucuronides were measured by LC-MS/MS. The assay was linear over the rage of 15-3000 pg of each isomer of nebivolol/mL plasma and 0.2 to 125 ng of each isomer of nebivolol glucuronide/mL plasma. Pharmacokinetic parameters were evaluated applying Phoenix (WinNonlin) software and expressed as median, mean and 95% confidence interval. Statistical tests compared the pharmacokinetic parameters between isomers (Wilcoxon test) and between groups (Mann-Whithey test); p < 0.05. Pharmacokinetics of nebivolol is stereoselective in hypertensive elderly patients with (9.7 vs. 6.1 ng.h/mL) and without (10.1 vs 5.4 ng·h/mL) the chronic form of Chagas disease and phenotyped as extensive metabolisers, with higher AUC values for l-nebivolol. Nebivolol glucuronidation is also stereoselective in hypertensive elderly patients with (311.6 vs 72.9 ng.h/mL) and without (335.2 vs 65.3 ng.h/mL) the chronic form of Chagas disease and phenotyped as extensive metabolisers, with higher AUC values for d-glucuronide. The chronic form of Chagas disease does not alter the pharmacokinetics and glucuronidation capacity of either nebivolol isomers in patients phenotyped as extensive metabolizers. Clearance values for l-nebivolol (48.6 vs 14.3 L/h) and d-nebivolol (48.4 vs 20.4 L/h) estimated by the population model were lower for individuals phenotyped as CYP2D6 poor metabolisers compared to extensive metabolizers. Bioavailability calculation of individual nebivolol isomers for CYP2D6 extensive metabolisers (l-nebivolol 9%, d-nebivolol 5%) and poor metabolizers (l-nebivolol 42%, d-nebivolol 29%) made it possible to infer that clearance does not differ between the isomers in oral administration. Plasma concentrations of nebivolol observed in the present study following a single oral dose of 10 mg of racemic nebivolol to hypertensive elderly patients with and without Chagas disease were not sufficient to detect alterations in the PR, RR, and QT intervals in the electrocardiograms performed at the same iv times of blood sampling. In conclusion, Chagas disease in the chronic form did not alter the pharmacokinetics or pharmacodynamics of nebivolol isomers in the investigated elderly patients.

Os antagonistas adrenérgicos dos receptores ?, tais como o nebivolol, podem reduzir a mortalidade dos pacientes na fase crônica da doença de Chagas causada pelo Trypanossoma cruzi. O nebivolol está disponível na clínica como mistura racêmica dos isómeros d e l com duplo mecanismo de ação. O d-nebivolol é antagonista do receptor adrenérgico ?1, enquanto o l-nebivolol é responsável pelas propriedades vasodilatadoras do fármaco. O nebivolol é metabolizado principalmente por glicuronidação e metabolismo oxidativo dependente do CYP2D6, formando os glicuronídeos do nebivolol e os metabólitos hidroxilados do nebivolol, os quais contribuem para o antagonismo do receptor ?1 adrenérgico. O objetivo do presente estudo foi avaliar a influência da doença de Chagas na farmacocinética-farmacodinâmica dos isômeros do nebivolol e seus metabólitos em pacientes idosos metabolizadores rápidos para o CYP2D6. Foram investigados pacientes idosos portadores da doença de Chagas (n = 11) e idosos hipertensos (n = 11) previamente fenotipados como metabolizadores extensivos (EM) ou metabolizadores lentos (PM) para o CYP2D6, usando o metoprolol como fármaco marcador (21 EM e 1 PM). As coletas seriadas de sangue foram realizadas até 48 h após a administração de dose única oral de 10 mg de nebivolol racêmico. As concentrações plasmáticas dos isômeros individuais do nebivolol e glicuronídeos do nebivolol foram avaliadas por LC-MS/MS. O método mostrou linearidade nas concentrações de 15-3000 pg de cada isômero do nebivolol/mL de plasma e de 0,2-125 ng de cada isômero do glicuronídeo do nebivolol/mL de plasma. Os parâmetros farmacocinéticos foram avaliados usando o programa Phoenix (WinNonlin) e expressos em mediana, média e intervalo de confiança 95%. Os testes estatísticos foram utilizados para comparar os parâmetros farmacocinéticos entre os isômeros (teste de Wilcoxon) e entre os grupos (teste de Mann-Whithey); p < 0,05. A farmacocinética do nebivolol é estereosseletiva em pacientes idosos hipertensos portadores (9,7 vs.. 6,1 ng.h/mL) ou não (10,1 vs.. 5,4 ng.h/mL) da doença de Chagas forma crônica fenotipados como metabolizadores rápidos, com observação de maiores valores de AUC para o isômero l-nebivolol. A glicuronidação do nebivolol também é estereosseletiva em pacientes idosos hipertensos portadores (72,9 vs.. 311,6 ng.h/mL) ou não (65,3 vs.. 335,2 ng.h/mL) da doença de Chagas forma crônica fenotipados como metabolizadores rápidos, com observação de maiores valores de AUC para o isômero d-glicuronídeo. A doença de Chagas forma crônica não altera a farmacocinética e a capacidade de glicuronidação de ambos os isômeros do nebivolol em pacientes fenotipados como metabolizadores rápidos. Os valores de clearance do l-nebivolol (48,6 vs.. 14,3 L/h) e do d-nebivolol (48,4 vs.. 20,4 L/h) estimados pelo modelo populacional foram menores para os indivíduos fenotipados como metabolizadores lentos quando comparados com os ii metabolizadores rápidos do CYP2D6. O cálculo da biodisponibilidade dos isômeros individuais do nebivolol para os indivíduos metabolizadores rápidos (9% para o l-nebivolol e 5% para o d-nebivolol) e metabolizadores lentos (42% para o l-nebivolol e 29% para o d-nebivolol) do CYP2D6 permitiu inferir que o clearance não difere entre os isômeros na administração oral. As concentrações plasmáticas de nebivolol obtidas no presente estudo seguindo a administração de dose única oral de 10 mg de nebivolol racêmico a pacientes idosos hipertensos portadores ou não doença de Chagas não foram suficientes para detectar alterações nos intervalos PR, RR e QT, oriundos dos eletrocardiogramas, realizados nos mesmos tempos de colheita das amostras de sangue. Em conclusão, a doença de Chagas na forma crônica não alterou a farmacocinética e a farmacodinâmica dos isômeros do nebivolol nos idosos investigados. / Adrenergic antagonists in ? receptors, such as nebivolol may reduce mortality of patients in the chronic phase of Chagas disease caused by Trypanosoma cruzi. Nebivolol is available as a racemic mixture of d and l isomers with dual mechanism of action. The d isomer is a ?1 adrenergic receptor antagonist, while the l isomer is responsible for the drug vasodilatory properties. Nebivolol is primarily metabolised by glucuronidation and oxidative metabolism dependent on CYP2D6 to form glucuronide and hydroxylated metabolites of nebivolol, which contribute to the antagonism of adrenergic receptor ?1. This study aims to evaluate the effect of Chagas disease on the pharmacokinetics-pharmacodynamics of nebivolol isomers and its metabolites in CYP2D6 extensive metabolisers elderly patients. Hypertensive elderly patients with (n = 11) and without Chagas disease (n = 11) were previously phenotyped as extensive metabolizers (EM) or poor metabolizers (PM) for CYP2D6, applying metoprolol as a probe drug (21 EM and 1 PM). Serial blood samples were collected within 48 hours after a single oral dose administration of 10 mg racemic nebivolol. Plasma concentrations of nebivolol individual isomers and its glucuronides were measured by LC-MS/MS. The assay was linear over the rage of 15-3000 pg of each isomer of nebivolol/mL plasma and 0.2 to 125 ng of each isomer of nebivolol glucuronide/mL plasma. Pharmacokinetic parameters were evaluated applying Phoenix (WinNonlin) software and expressed as median, mean and 95% confidence interval. Statistical tests compared the pharmacokinetic parameters between isomers (Wilcoxon test) and between groups (Mann-Whithey test); p < 0.05. Pharmacokinetics of nebivolol is stereoselective in hypertensive elderly patients with (9.7 vs. 6.1 ng.h/mL) and without (10.1 vs 5.4 ng·h/mL) the chronic form of Chagas disease and phenotyped as extensive metabolisers, with higher AUC values for l-nebivolol. Nebivolol glucuronidation is also stereoselective in hypertensive elderly patients with (311.6 vs 72.9 ng.h/mL) and without (335.2 vs 65.3 ng.h/mL) the chronic form of Chagas disease and phenotyped as extensive metabolisers, with higher AUC values for d-glucuronide. The chronic form of Chagas disease does not alter the pharmacokinetics and glucuronidation capacity of either nebivolol isomers in patients phenotyped as extensive metabolizers. Clearance values for l-nebivolol (48.6 vs 14.3 L/h) and d-nebivolol (48.4 vs 20.4 L/h) estimated by the population model were lower for individuals phenotyped as CYP2D6 poor metabolisers compared to extensive metabolizers. Bioavailability calculation of individual nebivolol isomers for CYP2D6 extensive metabolisers (l-nebivolol 9%, d-nebivolol 5%) and poor metabolizers (l-nebivolol 42%, d-nebivolol 29%) made it possible to infer that clearance does not differ between the isomers in oral administration. Plasma concentrations of nebivolol observed in the present study following a single oral dose of 10 mg of racemic nebivolol to hypertensive elderly patients with and without Chagas disease were not sufficient to detect alterations in the PR, RR, and QT intervals in the electrocardiograms performed at the same iv times of blood sampling. In conclusion, Chagas disease in the chronic form did not alter the pharmacokinetics or pharmacodynamics of nebivolol isomers in the investigated elderly patients.

Plantas transgênicas constituem interessantes alternativas para a produção de compostos com elevado valor agregado como polímeros industriais, proteínas farmacológicas e lipídios nutracêuticos. Como candidata à biofábrica, a cana-de-açúcar (Saccharum spp.) apresenta características agronômicas favoráveis, além de versatilidade de matéria-prima, que é empregada em fins tradicionais, como produção de álcool e açúcar, e até mesmo para geração de energia ou como forragem para alimentação de gado. Em nutrição animal, uma molécula bastante estudada é o ácido linoleico conjugado (CLA), que tem atividades anticarcinogênica, antidiabética, antiaterosclerose e moduladora do sistema imune e metabolismo de lipídios. O isômero t10,c12- CLA tem sido particularmente promissor na agropecuária por conta de inibição da síntese de gordura do leite e na melhoria do desempenho reprodutivo de vacas. Com o objetivo de avaliar a cana-de-açúcar como sistema biotecnológico para produção de CLA, o gene da isomerase do ácido linoleico de Propionibacterium acnes (pai) foi isolado e clonado, previamente caracterizado em Escherichia coli e, em seguida, utilizado na biolística de calos embriogênicos para regeneração de plantas transgênicas. No sistema procariótico, foi induzida a expressão de pai e a proteína heteróloga foi verificada como uma banda de 50 kDa, porém não houve alteração evidente do perfil de ácidos graxos da bactéria. Na cotransformação de cana-de-açúcar, o vetor pHA9, que contém o gene de seleção da neomicina fosfotransferase (nptII), foi bombardeado com uma das duas construções desenvolvidas com o promotor da poliubiquitina 1 de milho (pUbi1) dirigindo a expressão de pai adicionado ou não de sequência sinal da proteína de reparo de DNA recA para direcionamento para cloroplasto. Das cultivares CTC2 e IACSP9303046, foram obtidas eficiências de transformações de 2,2% e 1,7-7,1%, respectivamente. Um total de 156 plântulas foram regeneradas após regime de seleção com geneticina. Em seguida, 115 plântulas transgênicas foram identificadas por PCR para nptII e, entre essas, 29 e 48 foram PCRpositivas para pai e rec-pai, respectivamente. De 50 plantas aclimatizadas, 12 foram analisadas por Southern blot para nptII e 4 para pai, confirmando-se a transformação genética. Para comprovar a expressão de mRNA de pai, 27 plantas foram averiguadas por RT-PCR e RT-qPCR e indicaram produção de transcritos estudados. A análise de expressão das proteínas de folha por Western blot em 21 plantas selecionadas não produziu resultados conclusivos quanto à detecção de PAI. Essas mesmas foram analisadas por Cromatografia Gasosa, mas não foi detectado acúmulo de CLA. Embora seja possível a introdução e expressão do gene pai em cana-de-açúcar, é necessário avaliar em maior detalhe os fatores que possam afetar positivamente a produção de CLA, como tipo de tecido, compartimentos subcelulares para direcionamento proteico ou coexpressão de fosfolipases. / Transgenic plants are attractive alternatives for the production of high value compounds as industrial polymers, pharmacological proteins and nutraceutical lipids. As a candidate for biofactory, sugarcane presents favorable agronomic characteristics and versatility of raw material which is used for traditional purposes such as ethanol and sugar production and even for power generation or as forage feeding of cattle. In animal nutrition, a widely studied molecule is the conjugated linoleic acid (CLA), which has anticarcinogenic, antidiabetic, antiatherosclerosis and immune system and metabolism of lipids modulator activities. The isomer t10,c12-CLA has been particularly promising in agriculture because of inhibition of milk fat synthesis and improvement of the reproductive performance of cows. Aiming to evaluate the sugarcane as a system for biotechnological production of CLA, the linoleic acid isomerase gene from Propionibacterium acnes (pai) was isolated and cloned, previously characterized in Escherichia coli and then used for biolistic of embryogenic calli for regenerating transgenic plants. In the prokaryotic system, the expression of pai was induced and the heterologous protein was verified as a band of 50 kDa, but there was no obvious change in fatty acid profile of the bacterium. In cotransformation of sugarcane, pHA9 vector containing the selection gene neomycin phosphotransferase (nptII) was bombarded with one of the two constructions developed with the promoter of maize polyubiquitin 1 (pUbi1) driving the expression of pai, either added or not with the signal sequence of DNA repair protein recA for targeting to chloroplast. Cultivars CTC2 and IACSP93-3046 were obtained with transformation efficiencies of 2.2% and 1.7 a 7.1%, respectively. A total of 156 plantlets were regenerated after selection with geneticin regimen. After that, 115 transgenic plantlets were identified by PCR for nptII and among then, 29 and 48 were PCR-positive for pai and rec-pai, respectively. Of 50 acclimatized plants, 12 were analyzed by Southern blot for nptII and 4 for pai, confirming the genetic transformation. In order to prove the expression of pai mRNA, 27 plants were verified by RT-PCR and RT-qPCR and indicated the production of the studied transcripts. Expression analysis of leaf proteins by Western blot in 21 plants selected produced no conclusive results regarding the detection of PAI. Those were analyzed by gas chromatography and no accumulation of CLA was detected. Although it was possible to introduce and express the pai gene in sugarcane, it is necessary to evaluate in more detail the factors that may positively affect the production of CLA, as tissue type, subcellular compartments for protein targeting or coexpression of phospholipases.

Plantas transgênicas constituem interessantes alternativas para a produção de compostos com elevado valor agregado como polímeros industriais, proteínas farmacológicas e lipídios nutracêuticos. Como candidata à biofábrica, a cana-de-açúcar (Saccharum spp.) apresenta características agronômicas favoráveis, além de versatilidade de matéria-prima, que é empregada em fins tradicionais, como produção de álcool e açúcar, e até mesmo para geração de energia ou como forragem para alimentação de gado. Em nutrição animal, uma molécula bastante estudada é o ácido linoleico conjugado (CLA), que tem atividades anticarcinogênica, antidiabética, antiaterosclerose e moduladora do sistema imune e metabolismo de lipídios. O isômero t10,c12- CLA tem sido particularmente promissor na agropecuária por conta de inibição da síntese de gordura do leite e na melhoria do desempenho reprodutivo de vacas. Com o objetivo de avaliar a cana-de-açúcar como sistema biotecnológico para produção de CLA, o gene da isomerase do ácido linoleico de Propionibacterium acnes (pai) foi isolado e clonado, previamente caracterizado em Escherichia coli e, em seguida, utilizado na biolística de calos embriogênicos para regeneração de plantas transgênicas. No sistema procariótico, foi induzida a expressão de pai e a proteína heteróloga foi verificada como uma banda de 50 kDa, porém não houve alteração evidente do perfil de ácidos graxos da bactéria. Na cotransformação de cana-de-açúcar, o vetor pHA9, que contém o gene de seleção da neomicina fosfotransferase (nptII), foi bombardeado com uma das duas construções desenvolvidas com o promotor da poliubiquitina 1 de milho (pUbi1) dirigindo a expressão de pai adicionado ou não de sequência sinal da proteína de reparo de DNA recA para direcionamento para cloroplasto. Das cultivares CTC2 e IACSP9303046, foram obtidas eficiências de transformações de 2,2% e 1,7-7,1%, respectivamente. Um total de 156 plântulas foram regeneradas após regime de seleção com geneticina. Em seguida, 115 plântulas transgênicas foram identificadas por PCR para nptII e, entre essas, 29 e 48 foram PCRpositivas para pai e rec-pai, respectivamente. De 50 plantas aclimatizadas, 12 foram analisadas por Southern blot para nptII e 4 para pai, confirmando-se a transformação genética. Para comprovar a expressão de mRNA de pai, 27 plantas foram averiguadas por RT-PCR e RT-qPCR e indicaram produção de transcritos estudados. A análise de expressão das proteínas de folha por Western blot em 21 plantas selecionadas não produziu resultados conclusivos quanto à detecção de PAI. Essas mesmas foram analisadas por Cromatografia Gasosa, mas não foi detectado acúmulo de CLA. Embora seja possível a introdução e expressão do gene pai em cana-de-açúcar, é necessário avaliar em maior detalhe os fatores que possam afetar positivamente a produção de CLA, como tipo de tecido, compartimentos subcelulares para direcionamento proteico ou coexpressão de fosfolipases. / Transgenic plants are attractive alternatives for the production of high value compounds as industrial polymers, pharmacological proteins and nutraceutical lipids. As a candidate for biofactory, sugarcane presents favorable agronomic characteristics and versatility of raw material which is used for traditional purposes such as ethanol and sugar production and even for power generation or as forage feeding of cattle. In animal nutrition, a widely studied molecule is the conjugated linoleic acid (CLA), which has anticarcinogenic, antidiabetic, antiatherosclerosis and immune system and metabolism of lipids modulator activities. The isomer t10,c12-CLA has been particularly promising in agriculture because of inhibition of milk fat synthesis and improvement of the reproductive performance of cows. Aiming to evaluate the sugarcane as a system for biotechnological production of CLA, the linoleic acid isomerase gene from Propionibacterium acnes (pai) was isolated and cloned, previously characterized in Escherichia coli and then used for biolistic of embryogenic calli for regenerating transgenic plants. In the prokaryotic system, the expression of pai was induced and the heterologous protein was verified as a band of 50 kDa, but there was no obvious change in fatty acid profile of the bacterium. In cotransformation of sugarcane, pHA9 vector containing the selection gene neomycin phosphotransferase (nptII) was bombarded with one of the two constructions developed with the promoter of maize polyubiquitin 1 (pUbi1) driving the expression of pai, either added or not with the signal sequence of DNA repair protein recA for targeting to chloroplast. Cultivars CTC2 and IACSP93-3046 were obtained with transformation efficiencies of 2.2% and 1.7 a 7.1%, respectively. A total of 156 plantlets were regenerated after selection with geneticin regimen. After that, 115 transgenic plantlets were identified by PCR for nptII and among then, 29 and 48 were PCR-positive for pai and rec-pai, respectively. Of 50 acclimatized plants, 12 were analyzed by Southern blot for nptII and 4 for pai, confirming the genetic transformation. In order to prove the expression of pai mRNA, 27 plants were verified by RT-PCR and RT-qPCR and indicated the production of the studied transcripts. Expression analysis of leaf proteins by Western blot in 21 plants selected produced no conclusive results regarding the detection of PAI. Those were analyzed by gas chromatography and no accumulation of CLA was detected. Although it was possible to introduce and express the pai gene in sugarcane, it is necessary to evaluate in more detail the factors that may positively affect the production of CLA, as tissue type, subcellular compartments for protein targeting or coexpression of phospholipases.

Tomatoes are among the most cultivated and used vegetables in the world. They are very succeptible to post harvest losses due to high perishability, therefore the use of postharvest treatments may contribute to conservation of this fruit, however the treatments might affect significantly physico-chemical, sensory and nutritional characteristics of tomatoes. Given the perishability of tomato and the economic importance of small tomato fruits, the purpose of the present study was to determine the effect of gamma radiation, carnauba coating and 1-MCP treatments on tomato fruit quality during storage. The study may be divided into two parts. In the first, mini tomatoes cv. Sweet Grape were harvested at breaker stage, divided into 4 grous and treated with gamma radiation (0.6 kGy), carnauba coating (1 L 1000 kg-1) and 1-MCP (500 nL L-1) and then stored at 25±2°C for 30 days with a control group of tomatoes. In the seconnd part, tomatoes harvested at light-red stage were submitted to the same treatments and storage period. Every 6 days tomatoes were evaluated for color modifications, fruit firmness, souble and total pectin (only for light-red tomatoes), mass loss, titratable acidity (TA), soluble solids (SS), SS/TA ratio, carotenoids profile, formation of lycopene isomers, total phenolic compounds, ascorbic acid and antioxidant capacity. For tomatoes harvested at breaker stage and submitted to the treatments the results showed mass loss was delaying mainly by carnauba wax, and to a lesser extend by 1-MCP. Fruit firmness were better retained for 1-MCP treated fruits and carnauba treatment showed a transient effect in preserving fruit firmness. SS/TA of tomatoes treated with gamma radiation and carnauba presented no differences from control values, and were lower with the application of 1-MCP. Color was negatively affected by 1-MCP and earlier changed (6th day) when gamma radiation was applied. In relation to bioactive compounds of tomatoes harvest at breaker stage, results indicated gamma radiation and 1-MCP decreased the final content of lycopene and produced more (Z)-isomers of lycopene. Gamma radiation also induced a decreased in ?-carotene and an increased in phenolic compounds by the end of storage period. 1-MCP treatment promoted a slow down increase in ascorbic acid content during storage. Antioxidant capacity of the hydrophilic fraction was not dramatically affected by treatments and the lipophilic fraction was lower, especially for 1-MCP fruits. In addition, contents of ?-carotene, lycopene, (Z)-isomers of lycopene, ascorbic acid and antioxidant capacity increased during the period of storage while contents of lutein and phenolic compounds tended to decrease. Regarding tomatoes harvest at light-red stage, the most effective treatments for delaying fruit firmness and mass loss was carnauba and 1-MCP, while gamma radiation was the treatment with higher mass loss and the less fruit firmness, which could be associated with the higher solubilization of pectins promoted by radiation treatment. Color (L* and Hue) was mainly affected by 1-MCP treatment which delayed color development, however, by the end of storage, the values were not different from the other treatments. SS/TA ratio was lower for fruits treated with 1-MCP and TA was not so dramatically affected by treatments. Furthermore, mini tomatoes harvested at light-red stage, demonstrated irradiation induced changes in the final content of lycopene, increasing it, and formed less (13Z)-lycopene, while 1-MCP and carnauba coating slow down the increase in lycopene and slown down the decrease of ascorbic acid and phenolic compounds. Antioxidant capacity of lipophilic fraction was not affected by treatments and the hydrophilic fraction was lower for irradiated fruits only on day 0 as well as phenolic compounds. In the other days, no differences among treatments were observed for hydrophilic antioxidant capacity. Considering the results, the best combination of SS and TA and fruit preservation for mini tomatoes harvest at breaker stage was promoted by carnauba coating, which seems to be the treatment that causes fewer changes in bioactive compounds of breaker tomatoes. However, when mini tomatoes were harvested at light-red stage, SS/TA ratio and color were better and, to preserve the quality of these fruits, besides carnauba coating, 1-MCP also could be indicated / Os tomates estão dentre as hortaliças mais cultivadas e consumidas no mundo, porém os frutos do tomateiro são muito sucetíveis a perdas após a colheita devido a alta perecibilidade, por isso, o uso de tratamentos pós-colheita pode contribuir para a conservação dos frutos. Entretanto, o uso destes tratamentos pode afetar significativamente características físico-químicas, sensorias e nutricionais dos tomates. Dada a perecibilidade e a importância econômica dos mini tomates, o objetivo deste estudo foi determinar o efeito da radiação gama, revestimento à base de cera de carnaúba e 1-metilciclopropeno (1-MCP) na qualidade do tomate durante o armazenamento. O estudo pode ser dividido em duas partes. Na primeira, mini tomates cv. Sweet grape colhidos no estádio de maturação breaker foram divididos em quarto grupos e tratados com radiação gama (0.6 kGy), cera de carnaúba (1 L 1000 kg-1) e 1-MCP (500 nL L-1) e então armazenados a 25±2°C por 30 dias, juntamente com um grupo de frutos controle. Na segunda parte, tomates colhidos no estádio de maturação vermelho-claro foram submetidos aos mesmos tratamentos e período de armazenamento. A cada seis dias os frutos foram avaliados para modificações nas características físico-químicas: coloração, firmeza, pectina solúvel e total (somente para os frutos vermelho-claro), perda de massa, acidez titulável (AT), sólidos solúveis (SS), relação SS/AT; e compostos bioativos: perfil de carotenoides, formação de isômeros de licopeno, compostos fenólicos totais, ácido ascórbico, e capacidade antioxidante. Para os tomates colhidos no estádio breaker, os resultados mostraram que a perda de massa foi retardada, principalmente pelo uso de cera de carnauba e de 1-MCP, este último em menor proporção. A firmeza dos frutos foi melhor retida para os frutos tratados com 1-MCP e, a cobertura com carnauba mostrou um efeito transitório em preservar a firmeza dos frutos. A relação SS/AT dos frutos irradiados e cobertos com carnauba não apresentaram diferenças dos valores do controle, mas foram menores com a aplicação de 1-MCP. A coloração foi negativamente afetada pelo uso do 1-MCP e precocemente modificada (no 6° dia) quando a radiação gama foi aplicada. Em relação aos compostos bioativos destes mesmos frutos, os resultados indicaram que a radiação gama e o 1-MCP diminuiram o conteúdo final de licopeno e produziram mais (Z)-isômeros de licopeno nos frutos. A radiação gama também induziu a diminuição de ?-caroteno e o aumento dos compostos fenólicos no final do período de armazenamento. A aplicação de 1-MCP promoveu desaceleração no aumento do conteúdo de ácido ascórbico durante o armazenamento. A capacidade antioxidante da fração hidrofílica não foi muito afetada pelos tratamentos e, a fração lipofílica foi menor para os frutos tratados com 1-MCP. Além disso, os teores de ?-caroteno, licopeno, (Z)-isômeros de licopeno, ácido ascórbico e capacidade antioxidante aumentaram durante o armazenamento, enquanto que, o teor de luteína e compostos fenólicos tenderam a diminuir. A respeito dos tomatates colhidos no estádio de maturação vermelho claro, os tratamentos mais efetivos para retardas a perda demassa e a firmeza foram a cobertura de carnauba e 1-MCP, enquanto o tratamento com radiação gama apresentou a maior perda de massa e de firmeza de frutos, o que pode ser associado a maior solubilização de pectinas promovida pela radiação gama. A cor (L* e Hue) foi principalmente afetada pelo tratamento com 1-MCP, que retardou o desenvolvimento da mesma, porém no final do período de armazenamento, os valores não diferiram dos outros tratamentos. A relação SS/AT foi menor para os frutos tratados com 1-MCP e a AT não foi muito afetada pelos tratamentos. Além disso, mini tomates colhidos no estádio vermelho-claro demosntraram que a irradiação induziu modificações no teor final de licopeno, aumentando-o e houve menor formação de (13Z)-licopeno, enquanto que 1-MCP e carnauba desaceleraram o aumento no teor de licopeno e desaceleraram a diminuição de ácido ascórbico e compostos fenólicos. A capacidade antioxidante da fração lipofílica não foi afetada pelos tratamentos e a fração hidrofílica foi menor para os tomates irradiados somente no dia 0, assim como para compostos fenólicos. Nos demais dias não houve diferenças entre os tratamentos. Considerando os resultados, a melhor combinação de SS/AT e preservação de mini tomates colhidos no estádio breaker foi promovida pela cobertura de carnaúba, a qual pareceu ser o tratamento que causou menores mudanças nos compostos bioativos dos tomates beaker. Entretanto, quando os mini tomates são colhidos no estádio vermelho-claro, SS/AT e coloração são melhor desenvolvidas e, para preservar a qualidade destes frutos, além da cera de carnaúba, o 1-MCP também pode ser indicado

Tomatoes are among the most cultivated and used vegetables in the world. They are very succeptible to post harvest losses due to high perishability, therefore the use of postharvest treatments may contribute to conservation of this fruit, however the treatments might affect significantly physico-chemical, sensory and nutritional characteristics of tomatoes. Given the perishability of tomato and the economic importance of small tomato fruits, the purpose of the present study was to determine the effect of gamma radiation, carnauba coating and 1-MCP treatments on tomato fruit quality during storage. The study may be divided into two parts. In the first, mini tomatoes cv. Sweet Grape were harvested at breaker stage, divided into 4 grous and treated with gamma radiation (0.6 kGy), carnauba coating (1 L 1000 kg-1) and 1-MCP (500 nL L-1) and then stored at 25±2°C for 30 days with a control group of tomatoes. In the seconnd part, tomatoes harvested at light-red stage were submitted to the same treatments and storage period. Every 6 days tomatoes were evaluated for color modifications, fruit firmness, souble and total pectin (only for light-red tomatoes), mass loss, titratable acidity (TA), soluble solids (SS), SS/TA ratio, carotenoids profile, formation of lycopene isomers, total phenolic compounds, ascorbic acid and antioxidant capacity. For tomatoes harvested at breaker stage and submitted to the treatments the results showed mass loss was delaying mainly by carnauba wax, and to a lesser extend by 1-MCP. Fruit firmness were better retained for 1-MCP treated fruits and carnauba treatment showed a transient effect in preserving fruit firmness. SS/TA of tomatoes treated with gamma radiation and carnauba presented no differences from control values, and were lower with the application of 1-MCP. Color was negatively affected by 1-MCP and earlier changed (6th day) when gamma radiation was applied. In relation to bioactive compounds of tomatoes harvest at breaker stage, results indicated gamma radiation and 1-MCP decreased the final content of lycopene and produced more (Z)-isomers of lycopene. Gamma radiation also induced a decreased in ?-carotene and an increased in phenolic compounds by the end of storage period. 1-MCP treatment promoted a slow down increase in ascorbic acid content during storage. Antioxidant capacity of the hydrophilic fraction was not dramatically affected by treatments and the lipophilic fraction was lower, especially for 1-MCP fruits. In addition, contents of ?-carotene, lycopene, (Z)-isomers of lycopene, ascorbic acid and antioxidant capacity increased during the period of storage while contents of lutein and phenolic compounds tended to decrease. Regarding tomatoes harvest at light-red stage, the most effective treatments for delaying fruit firmness and mass loss was carnauba and 1-MCP, while gamma radiation was the treatment with higher mass loss and the less fruit firmness, which could be associated with the higher solubilization of pectins promoted by radiation treatment. Color (L* and Hue) was mainly affected by 1-MCP treatment which delayed color development, however, by the end of storage, the values were not different from the other treatments. SS/TA ratio was lower for fruits treated with 1-MCP and TA was not so dramatically affected by treatments. Furthermore, mini tomatoes harvested at light-red stage, demonstrated irradiation induced changes in the final content of lycopene, increasing it, and formed less (13Z)-lycopene, while 1-MCP and carnauba coating slow down the increase in lycopene and slown down the decrease of ascorbic acid and phenolic compounds. Antioxidant capacity of lipophilic fraction was not affected by treatments and the hydrophilic fraction was lower for irradiated fruits only on day 0 as well as phenolic compounds. In the other days, no differences among treatments were observed for hydrophilic antioxidant capacity. Considering the results, the best combination of SS and TA and fruit preservation for mini tomatoes harvest at breaker stage was promoted by carnauba coating, which seems to be the treatment that causes fewer changes in bioactive compounds of breaker tomatoes. However, when mini tomatoes were harvested at light-red stage, SS/TA ratio and color were better and, to preserve the quality of these fruits, besides carnauba coating, 1-MCP also could be indicated / Os tomates estão dentre as hortaliças mais cultivadas e consumidas no mundo, porém os frutos do tomateiro são muito sucetíveis a perdas após a colheita devido a alta perecibilidade, por isso, o uso de tratamentos pós-colheita pode contribuir para a conservação dos frutos. Entretanto, o uso destes tratamentos pode afetar significativamente características físico-químicas, sensorias e nutricionais dos tomates. Dada a perecibilidade e a importância econômica dos mini tomates, o objetivo deste estudo foi determinar o efeito da radiação gama, revestimento à base de cera de carnaúba e 1-metilciclopropeno (1-MCP) na qualidade do tomate durante o armazenamento. O estudo pode ser dividido em duas partes. Na primeira, mini tomates cv. Sweet grape colhidos no estádio de maturação breaker foram divididos em quarto grupos e tratados com radiação gama (0.6 kGy), cera de carnaúba (1 L 1000 kg-1) e 1-MCP (500 nL L-1) e então armazenados a 25±2°C por 30 dias, juntamente com um grupo de frutos controle. Na segunda parte, tomates colhidos no estádio de maturação vermelho-claro foram submetidos aos mesmos tratamentos e período de armazenamento. A cada seis dias os frutos foram avaliados para modificações nas características físico-químicas: coloração, firmeza, pectina solúvel e total (somente para os frutos vermelho-claro), perda de massa, acidez titulável (AT), sólidos solúveis (SS), relação SS/AT; e compostos bioativos: perfil de carotenoides, formação de isômeros de licopeno, compostos fenólicos totais, ácido ascórbico, e capacidade antioxidante. Para os tomates colhidos no estádio breaker, os resultados mostraram que a perda de massa foi retardada, principalmente pelo uso de cera de carnauba e de 1-MCP, este último em menor proporção. A firmeza dos frutos foi melhor retida para os frutos tratados com 1-MCP e, a cobertura com carnauba mostrou um efeito transitório em preservar a firmeza dos frutos. A relação SS/AT dos frutos irradiados e cobertos com carnauba não apresentaram diferenças dos valores do controle, mas foram menores com a aplicação de 1-MCP. A coloração foi negativamente afetada pelo uso do 1-MCP e precocemente modificada (no 6° dia) quando a radiação gama foi aplicada. Em relação aos compostos bioativos destes mesmos frutos, os resultados indicaram que a radiação gama e o 1-MCP diminuiram o conteúdo final de licopeno e produziram mais (Z)-isômeros de licopeno nos frutos. A radiação gama também induziu a diminuição de ?-caroteno e o aumento dos compostos fenólicos no final do período de armazenamento. A aplicação de 1-MCP promoveu desaceleração no aumento do conteúdo de ácido ascórbico durante o armazenamento. A capacidade antioxidante da fração hidrofílica não foi muito afetada pelos tratamentos e, a fração lipofílica foi menor para os frutos tratados com 1-MCP. Além disso, os teores de ?-caroteno, licopeno, (Z)-isômeros de licopeno, ácido ascórbico e capacidade antioxidante aumentaram durante o armazenamento, enquanto que, o teor de luteína e compostos fenólicos tenderam a diminuir. A respeito dos tomatates colhidos no estádio de maturação vermelho claro, os tratamentos mais efetivos para retardas a perda demassa e a firmeza foram a cobertura de carnauba e 1-MCP, enquanto o tratamento com radiação gama apresentou a maior perda de massa e de firmeza de frutos, o que pode ser associado a maior solubilização de pectinas promovida pela radiação gama. A cor (L* e Hue) foi principalmente afetada pelo tratamento com 1-MCP, que retardou o desenvolvimento da mesma, porém no final do período de armazenamento, os valores não diferiram dos outros tratamentos. A relação SS/AT foi menor para os frutos tratados com 1-MCP e a AT não foi muito afetada pelos tratamentos. Além disso, mini tomates colhidos no estádio vermelho-claro demosntraram que a irradiação induziu modificações no teor final de licopeno, aumentando-o e houve menor formação de (13Z)-licopeno, enquanto que 1-MCP e carnauba desaceleraram o aumento no teor de licopeno e desaceleraram a diminuição de ácido ascórbico e compostos fenólicos. A capacidade antioxidante da fração lipofílica não foi afetada pelos tratamentos e a fração hidrofílica foi menor para os tomates irradiados somente no dia 0, assim como para compostos fenólicos. Nos demais dias não houve diferenças entre os tratamentos. Considerando os resultados, a melhor combinação de SS/AT e preservação de mini tomates colhidos no estádio breaker foi promovida pela cobertura de carnaúba, a qual pareceu ser o tratamento que causou menores mudanças nos compostos bioativos dos tomates beaker. Entretanto, quando os mini tomates são colhidos no estádio vermelho-claro, SS/AT e coloração são melhor desenvolvidas e, para preservar a qualidade destes frutos, além da cera de carnaúba, o 1-MCP também pode ser indicado