Resumo: Introdução: MERRF é uma doença mitocondrial caracterizada por mioclonia, epilepsia e fibras vermelhas rasgadas (RRF) na biópsia muscular. Objetivo: Conhecer as características de pacientes com MERRF, acompanhados no Hospital de Clínicas da Universidade Federal do Paraná, para: (1) caracterizar suas manifestações clínicas, laboratoriais, eletrofisiológicas e morfológicas; e (2) determinar mutações do gene do RNA transportador de lisina (tRNALys) do DNA mitocondrial (DNAmt). Material e Métodos: Os 6 pacientes com MERRF foram analisados com base nas manifestações clínicas, laboratoriais, neurorradiológicas, eletrocardiográficas, eletroneuromiográficas e eletroencefalográficas. A biópsia muscular foi avaliada principalmente pelas colorações do tricromio de Gomori modificado (MGT), desidrogenase succicínica (SDH) e citocromo c oxidase (COX). O DNAmt foi extraído de material proveniente de biópsia muscular sendo o gene tRNALys analisado por reação em cadeia de polimerase com polimorfismo do comprimento dos fragmentos de restrição (PCR/RLFP) e sequenciamento direito. Resultados: O tempo de progressão da doença variou de 2 até 15 anos. Mioclonia e epilepsia estavam presentes em todos os pacientes e os outros sintomas relatados foram ataxia cerebelar, fraqueza muscular, neuropatia periférica, lipomas múltiplos, cefaléia, vômitos, demência, ptose palpebral, oftalmoparesia e intolerância ao exercício. As crises epilépticas foram controladas em todos os pacientes com o uso de medicação antiepiléptica. O nível de ácido lático sérico foi aumentado em 5 pacientes. O eletroencefalograma mostra atividade epileptiforme generalizada em 5 pacientes e resposta foto sensitiva generalizada durante a fotoestimulação intermitente em 2 pacientes. O estudo das imagens do crânio revelou atrofia cortical de cérebro e cerebelo em 4 pacientes. As RRF ocorreram em todos os pacientes na coloração pelo MGT e reação pela SDH; sendo a frequência acima de 2% de RRF encontrada em 66,6% dos pacientes tanto na coloração pelo MGT quanto pela SDH. A análise pela reação da COX mostrou atividade deficiente em 5 pacientes. Vasos com forte reação para SDH (SDH+) não foram encontrados. O estudo molecular do gene tRNALys por PCR/RLFP e sequenciamento direto mostrou a mutação A8344G no DNAmt em 5 pacientes. Conclusões: Os pacientes com MERRF têm variação na apresentação de suas manifestações clínicas, sendo que alterações típicas de MERRF, como mioclonia, epilepsia generalizada, ataxia cerebelar, fraqueza muscular e acidose lática podem ser encontradas na maioria dos pacientes. A deficiência de COX ocorre na maioria dos pacientes com MERRF. A reação histoquímica para SDH é semelhante à coloração pelo TGM na identificação de RRF. A falta de vasos SDH+ na biópsia muscular não exclui o diagnóstico da doença. A mutação de ponto A8344G do DNAmt é a mais frequente relacionada com MERRF.

A lisina (Lis) é degradada principalmente na mitocôndria através das atividades lisina-cetoglutarato redutase e sacaropina desidrogenase da enzima bifuncional α-aminoadípico semialdeído sintase (SAS). A transaminação do grupo amino ao α-cetoglutarato produz o intermediário sacaropina que é posteriormente convertida a acetil-CoA, entrando no ciclo do ácido cítrico. A Lis também pode ser degradada por uma via alternativa nos peroxissomos, liberando ácido pipecólico. O acúmulo de Lis em tecidos e líquidos biológicos é o principal achado bioquímico de pacientes acometidos pela hiperlisinemia familiar (HF) e por outras doenças metabólicas caracterizadas clinicamente por disfunção neurológica com retardo mental de grau variável. Estudos recentes mostraram que a Lis induz estresse oxidativo e disfunção energética in vitro em córtex cerebral de ratos, indicando uma ação neurotóxica para esse aminoácido. O objetivo do presente estudo foi investigar se os efeitos invitro da Lis poderiam ser reproduzidos in vivo. Assim, estudou-se os efeitos da administração intraestritatal aguda de Lis (4 μmol) sobre parâmetros de metabolismo energético e estresse oxidativo em estriado de ratos jovens. Em alguns experimentos, os animais foram pré-tratados intraperitonialmente com melatonina, combinação de α-tocoferol e ácido ascórbico, creatina ou Nacetilcisteína por 3 dias, com uma única injeção diária, seguida da injeção intraestriatal de Lis. Animais controle receberam o mesmo volume de uma solução salina. Os ratos foram sacrificados por decapitação sem anestesia 30 min, 2 ou 12 h após a injeção intraestriatal de Lis ou NaCl e o estriado foi dissecado e homogeneizado. Os resultados mostram que a injeção in vivo de Lis não alterou a função do ciclo do ácido cítrico (produção de 14CO2 a partir de [1-14C]acetato) e a atividade da creatina quinase. Em contraste, o aminoácido inibiu significativamente a atividade da Na+,K+-ATPase em estriado 2 e 12 h após a injeção. Além disso, a Lis induziu lipoperoxidação, determinada pelo aumento significativo dos níveis das substâncias reativas ao ácido-tiobarbitúrico (TBA-RS), e diminuiu as concentrações de glutationa reduzida (GSH) 30 min e 2 h após a injeção. Os antioxidantes melatonina e a combinação de α-tocoferol e ácido ascórbico preveniram esses efeitos. Também verificamos que a Lis inibiu a atividade da glutationa peroxidase 12 h após a injeção, sem alterar as atividades das enzimas catalase, superóxido dismutase e glicose-6-fosfato desidrogenase. Considerando que a redução da atividade da Na+,K+-ATPase e o dano oxidativo estão associados a neurodegeneração, pode-se presumir que esses efeitos deletérios causados pela Lis possam estar relacionados às manifestações neurológicas encontradas em pacientes portadores de doenças caracterizadas pelo acúmulo desse aminoácido. / Lysine (Lys) is mainly degraded in the mitochondria through lysine-ketoglutarate reductase and saccharopine dehydrogenase activities of the bifunctional enzyme α-aminoadipic semialdehyde synthase (SAS). The transamination of the amino group to α-ketoglutarate leads to the formation of saccharopine, which is converted to acetyl-CoA and enters the citric acid cycle. Lys can be also degraded by an alternative pathway in the peroxisomes to release pipecolic acid. Lys accumulation in tissues and biological fluids is the biochemical hallmark of patients affected by familial hyperlysinemia (FH) and other inherited metabolic disorders. Recent studies have shown that Lys induces oxidative stress and energy dysfunction in vitro in rat cerebral cortex, suggesting that Lys may be neurotoxic. Therefore, the present study investigated the effects of acute intrastriatal administration of Lys on parameters of energy metabolism and oxidative stress in striatum of young rats. In some experiments, animals were pre-treated intraperitoneally with melatonin, the combination of α-tocopherol and ascorbic acid or creatine for 3 days, one injection per day, after which the animals received the intrastriatal injection of Lys. Control animals received the same volumes of saline solution. Animals were sacrificed by decapitation without anesthesia 30 min, 2 or 12 h after intrastriatal injection of either Lys or NaCl and the striatum was dissected and homogenized. We verified that Lys in vivo injection did not change the citric acid cycle function (14CO2 production from [1-14C]acetate) and creatine kinase activity. In contrast, the amino acid significantly inhibited Na+,K+-ATPase activity in striatum prepared 2 and 12 h after injection. Moreover, Lys induced lipid peroxidation, as detected by a significant increase of thiobarbituric acid-reactive substances (TBA-RS), and diminished the concentrations of reduced glutathione (GSH) 30 min and 2 h after injection. The antioxidants melatonin and the combination of α- tocopherol and ascorbic acid prevented these effects. We also verified that Lys inhibited glutathione peroxidase activity 12 h after injection, without altering the activities of superoxide dismutase, catalase and glucose-6-phosfate dehydrogenase. Considering that reduction of Na+,K+-ATPase activity and oxidative damage are associated with neurodegeneration, it is tempting to speculate that high concentrations of Lys may possibly underlie the neurological manifestations in diseases characterized by high tissue accumulation of this amino acid.

Orientador: Nilva Kazue Sakomura / Coorientador: Edney Pereira da Silva / Banca: Sandra Regina Freitas Pinheiro / Banca: Nelson José Peruzzi / Banca: Simara Márcia Marcato / Banca: Nayara Tavares Ferreira / Resumo: Objetivou-se com esta pesquisa determinar as respostas de codornas japonesas e a elaboração de modelos matemáticos para determinar o nível ótimo dessas aves à ingestão de lisina, metionina+cistina, treonina e triptofano com base no modelo fatorial. Foram realizados quatro ensaios experimentais, utilizando 392 codornas japonesas no pico de postura em cada ensaio. Os ensaios foram delineados inteiramente ao acaso, com sete tratamentos e sete repetições compostas por sete aves. Os tratamentos consistiram de níveis crescentes de cada aminoácido teste. Os níveis propostos de lisina variaram de 0,402 a 1,409%, met+cis de 0,347a 1,155%, treonina de 0,254 a 0,845% e triptofano de 0,089 a 0,296% dos aminoácidos teste. Esses níveis foram estabelecidos para compreender todas as exigências (mantença, resposta e estabilidade ou platô de resposta). Para cada aminoácido foi estudado um nível controle com objetivo de confirmar a limitação do respectivo aminoácido teste. O período experimental foi de sete semanas, sendo três de adaptação e as outras quatro para elaboração do modelo fatorial. Nesse período foram acompanhados o consumo de ração, a produção de ovos, o peso de ovos e o peso corporal. As variáveis estudadas foram, consumo de ração (g), consumo do aminoácido teste (g/ave/dia), peso médio do ovo (g), massa de ovos (g) e peso das aves (g). As respostas de produção foram ajustadas pelo modelo broken line e modelo fatorial para fracionar as exigências em mantença e produção de ovos, b... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The objective of this research was to determine the responses to Japanese quails and the elaboration of mathematical models for the determination of the levels of lysine, threonine, tryptophan and methionine + cystine water intake. Four experimental trials were carried out using 392 Japanese quails Posture peak in each test. The trials were designed entirely at random, with seven treatments and seven replicates composed of seven birds. Treatments consisted of increasing levels of each amino acid test. Proposed lysine levels ranged from 0.402 to 1.409%, met + cis from 0.347 to 1.155%, threonine from 0.254 to 0.845% and tryptophan from 0.089 to 0.296% of the test amino acids. These levels were established to understand all requirements (maintenance, response and stability or response plateau). For each amino acid a control level was studied in order to confirm the limitation of the respective amino acid test. The experimental period was seven weeks, three of them being adapted and the other four for elaboration of the factorial model. In this period, the consumption of feed, egg production, egg weight and body weight were monitored. The variables studied were feed intake (g), test amino acid consumption (g / bird / day), mean egg weight (g), egg mass (g) and bird weight (g). The production responses were adjusted by the broken line model and factorial model to fractionate the maintenance and egg production requirements, as well as to calculate the level to optimize the egg mass of the population. In addition, the amino acid requirements of the Reading Model were estimated. The broken line model estimated the maximum response for egg mass of 9.67; 9.31; 9.49 and 10.37 g / d for Lys, Thr, Met + Cys and Trp, respectively. The values of m determined by the monomolecular function were 156, 64, 176 and 47 mg / Bwkg0.75 per day... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:27:28Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2011-09-19Bitstream added on 2014-06-13T20:36:04Z : No. of bitstreams: 1 venturini_ks_me_jabo.pdf: 745934 bytes, checksum: 1fe3bdca04c6feb5d07d43cf26fdaece (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / O experimento teve por objetivo estimar exigências em lisina digestível para poedeiras utilizando a metodologia dose-resposta e fatorial (modelo de “Reading”). Foram utilizadas 384 aves da linhagem Dekalb White. O delineamento utilizado foi o inteiramente casualizado, constituído de oito tratamentos, seis repetições, com oito aves por unidade experimental. As respostas para produção, massa de ovos, conversão alimentar por massa e dúzia de ovos foram ajustadas de acordo com o consumo de lisina pelos modelos broken line e polinomial quadrático por cada período experimental (28 dias). A partir das resposta de lisina para os coeficientes de massa de ovos e peso corporal, foi proposto modelos fatoriais para cada período experimental. Para avaliar a aplicabilidade dos modelos foi gerada uma simulação aleatória com 5000 individuos. A exigência estimada de lisina de acordo com a combinação do modelo broken line e quadrático para massa de ovos, no primeiro (33-36 semanas), segundo (37-40 semanas), terceiro (41-44 semanas) e quarto (45-48 semanas) período foram respectivamente, 632; 718; 699 e 684 mg/ave/dia. Enquanto na conversão alimentar por massa de ovos estimou-se 606; 552; 594 e 577 mg/ave/dia para o primeiro, segundo, terceiro e quarto período respectivamente. A conversão alimentar por dúzia de ovos forneceu a estimativa de consumo de lisina de 575; 577; 590 e 564 mg/ave/dia, respectivamente para o primeiro, segundo, terceiro e quarto período experimental. As estimativas médias de lisina encontradas pelo modelo de “Reading” para o primeiro, segundo, terceiro e quarto período foram respectivamente 495; 598; 565 e 575 mg/ave/dia. O nível ótimo econômico para o primeiro, segundo, terceiro e quarto período, respectivamente foi de 590, 778, 601 e 715 mg/ave/dia / The experiment aimed at estimating lysine requirements for laying hens using the methodology and factorial dose-response model (Reading). 384 birds were used Dekalb strain of White. The design was completely randomized, consisting of eight treatments, six replicates of eight birds each. The answers to production, egg mass, feed conversion per dozen eggs and mass were adjusted according to the consumption of lysine by the broken line model and quadratic polynomial for each experimental period (28 days). From the response of lysine to the coefficients of egg mass and body weight, was proposed factor models for each trial. To evaluate the applicability of a simulation model was generated with 5000 random individuals. The estimated lysine requirement according to the combination of the broken line and quadratic model for egg mass in the first (33-36 weeks), second (37-40 weeks), third (41-44 weeks) and fourth (45 - 48 weeks) period were respectively 632, 718, 699 and 684 mg / bird / day. While feed conversion per egg mass was estimated 606, 552, 594 and 577 mg/bird/day for the first, second, third and fourth quarter respectively. Feed per dozen eggs provided the estimate of lysine intake of 575, 577, 590 and 564 mg/bird/day, respectively for first, second, third and fourth trial. The average estimates of lysine found by the model of Reading for the first, second, third and fourth period were respectively 495, 598, 565 and 575 mg/bird/day. The economic optimum level for the first, second, third and fourth period, respectively was 590, 778, 601 and 715 mg/bird/day

O objetivo desta dissertação foi estimar a exigência de lisina (Lis) para frangos de corte machos Cobb x Cobb 500 de 1 a 12 dias de idade (experimento 1), 12 a 28 dias de idade (experimento 2) e 28 a 42 dias de idade (experimento 3). Dietas basais foram formuladas para atingir ou exceder as exigências nutricionais, com exceção da Lis. Cinco níveis de Lis foram suplementados às dietas basais a partir de L-Lis HCl ou sulfato de L-Lis de modo que os níveis variaram de 0,97% a 1,37% de Lis digestível no experimento 1, 0,77% a 1,17% de Lis digestível no experimento 2 e 0,68% a 1,08% de Lis digestível no experimento 3 em incrementos de 0,08%. Os tratamentos foram distribuídos em um delineamento inteiramente casualizado com 8 repetições de 25 aves. Em cada experimento, 2200 aves foram alojadas em 88 unidades experimentais. Nos dias 1 e 12 (experimento 1), 12 e 28 (experimento 2) e 28 e 42 (experimento 3) as aves e a ração foram pesadas para determinar o ganho de peso (GP) e conversão alimentar (CA). No experimento 3, quatro aves por unidade experimental foram abatidas para determinação do rendimento de carcaça e peito. A biodisponibilidade relativa (RBV) das fontes de Lis foi avaliada através de uma regressão multivariada e comparada pelo teste t. A exigência de Lis foi estimada por três modelos de regressão: polinomial quadrática, brokenline linear e broken-line quadrática. A exigência foi representada como 95% do ponto de máxima resposta. Não houve diferença entre a RBV da Lis no sulfato de L-Lis em relação ao L-Lis HCl, portanto ambas as fontes foram utilizadas para estimar as exigências. As exigências encontradas variaram de acordo com o modelo estatístico e a variável analisada. A regressão broken-line quadrática apresentou o melhor ajustamento aos dados de desempenho, enquanto a regressão broken-line linear se ajustou melhor aos dados de rendimento de carcaça e peito. As regressões polinomial quadrática, broken-line linear e broken-line quadrática estimaram, respectivamente, as exigências como 1,190, 1,032 e 1,101% para GP e 1,226, 1,038 e 1,124% para CA no experimento 1; 1,021, 0,900 e 0,961% para GP e 1,064, 0,966 e 1,043% para CA no experimento 2; 0,949, 0,833 e 0,925% para GP, 0,978, 0,851 e 0,960% para CA, 0,933, 0,842 e 0,931% para rendimento de carcaça e 0,952, 0,839 e 0,921% para rendimento de peito no experimento 3. Os resultados demonstraram que as exigências de Lis foram consideravelmente influenciadas pelas diferentes regressões. Portanto, a escolha do modelo estatístico é crítica para a obtenção de estimativas precisas e coerentes. / The objective of this thesis was to estimate lysine (Lys) requirement of male Cobb x Cobb 500 broilers from 1 to 12 days of age (experiment 1), 12 to 28 days of age (experiment 2), and 28 to 42 days of age (experiment 3). Basal diets were formulated to meet or exceed recommendations, except for Lys. Five graded levels of Lys were supplemented from L-Lys HCl or L-Lys sulfate to the basal diets. Dietary treatments ranged from 0.97% to 1.37% digestible Lys in experiment 1, 0.77% to 1.17% digestible Lys in experiment 2, and 0.68% to 1.08% digestible Lys in experiment 3 in 0.08% increments. Treatments were distributed in a completely randomized design with 8 repetitions of 25 birds each. A total of 2,200 birds per experiment were placed in 88 experimental units. At 1 and 12 days (experiment 1), 12 and 28 days (experiment 2), and 28 and 42 days (experiment 3), birds and feed were weighed to determine body weight gain (BWG) and feed conversion ratio (FCR). In experiment 3, four birds per experimental unit were processed for carcass and breast meat yield evaluation. Relative bioavailability (RBV) of Lys sources was assessed by a multivariate regression and compared by a t-test. Lysine requirement was estimated using three regression models: quadratic polynomial, linear broken-line, and quadratic broken-line. Requirements were represented as 95% of the asymptote. No difference was observed in Lys RBV in L-Lys sulfate compared to L-Lys HCl, thus both sources were used to estimate requirements. Requirement estimates varied according to statistic model and analyzed variable. Quadratic broken-line model presented the best fit to performance data (BWG and FCR), whereas linear broken-line model fitted better to carcass and breast meat yield data. Quadratic polynomial, linear broken-line, and quadratic brokenline estimates were, respectively, 1.190, 1.032, and 1.101% for BW gain and 1.226, 1.038, and 1.124% for FCR in experiment 1; 1.021, 0.900, and 0.961% for BW gain and as 1.064, 0.966, and 1.043% for FCR in experiment 2; and 0.949, 0.833, 0.925% for BW gain, 0.978, 0.851, and 0.960% for FCR, 0.933, 0.842, and 0.931% for carcass yield, and 0.952, 0.839, and 0.921% for breast meat yield in experiment 3. Results demonstrate that Lys requirements were considerably influenced by different regression models. Therefore, the choice of statistical model is crucial to obtain precise, coherent estimates.

A lisina (Lis) é degradada principalmente na mitocôndria através das atividades lisina-cetoglutarato redutase e sacaropina desidrogenase da enzima bifuncional α-aminoadípico semialdeído sintase (SAS). A transaminação do grupo amino ao α-cetoglutarato produz o intermediário sacaropina que é posteriormente convertida a acetil-CoA, entrando no ciclo do ácido cítrico. A Lis também pode ser degradada por uma via alternativa nos peroxissomos, liberando ácido pipecólico. O acúmulo de Lis em tecidos e líquidos biológicos é o principal achado bioquímico de pacientes acometidos pela hiperlisinemia familiar (HF) e por outras doenças metabólicas caracterizadas clinicamente por disfunção neurológica com retardo mental de grau variável. Estudos recentes mostraram que a Lis induz estresse oxidativo e disfunção energética in vitro em córtex cerebral de ratos, indicando uma ação neurotóxica para esse aminoácido. O objetivo do presente estudo foi investigar se os efeitos invitro da Lis poderiam ser reproduzidos in vivo. Assim, estudou-se os efeitos da administração intraestritatal aguda de Lis (4 μmol) sobre parâmetros de metabolismo energético e estresse oxidativo em estriado de ratos jovens. Em alguns experimentos, os animais foram pré-tratados intraperitonialmente com melatonina, combinação de α-tocoferol e ácido ascórbico, creatina ou Nacetilcisteína por 3 dias, com uma única injeção diária, seguida da injeção intraestriatal de Lis. Animais controle receberam o mesmo volume de uma solução salina. Os ratos foram sacrificados por decapitação sem anestesia 30 min, 2 ou 12 h após a injeção intraestriatal de Lis ou NaCl e o estriado foi dissecado e homogeneizado. Os resultados mostram que a injeção in vivo de Lis não alterou a função do ciclo do ácido cítrico (produção de 14CO2 a partir de [1-14C]acetato) e a atividade da creatina quinase. Em contraste, o aminoácido inibiu significativamente a atividade da Na+,K+-ATPase em estriado 2 e 12 h após a injeção. Além disso, a Lis induziu lipoperoxidação, determinada pelo aumento significativo dos níveis das substâncias reativas ao ácido-tiobarbitúrico (TBA-RS), e diminuiu as concentrações de glutationa reduzida (GSH) 30 min e 2 h após a injeção. Os antioxidantes melatonina e a combinação de α-tocoferol e ácido ascórbico preveniram esses efeitos. Também verificamos que a Lis inibiu a atividade da glutationa peroxidase 12 h após a injeção, sem alterar as atividades das enzimas catalase, superóxido dismutase e glicose-6-fosfato desidrogenase. Considerando que a redução da atividade da Na+,K+-ATPase e o dano oxidativo estão associados a neurodegeneração, pode-se presumir que esses efeitos deletérios causados pela Lis possam estar relacionados às manifestações neurológicas encontradas em pacientes portadores de doenças caracterizadas pelo acúmulo desse aminoácido. / Lysine (Lys) is mainly degraded in the mitochondria through lysine-ketoglutarate reductase and saccharopine dehydrogenase activities of the bifunctional enzyme α-aminoadipic semialdehyde synthase (SAS). The transamination of the amino group to α-ketoglutarate leads to the formation of saccharopine, which is converted to acetyl-CoA and enters the citric acid cycle. Lys can be also degraded by an alternative pathway in the peroxisomes to release pipecolic acid. Lys accumulation in tissues and biological fluids is the biochemical hallmark of patients affected by familial hyperlysinemia (FH) and other inherited metabolic disorders. Recent studies have shown that Lys induces oxidative stress and energy dysfunction in vitro in rat cerebral cortex, suggesting that Lys may be neurotoxic. Therefore, the present study investigated the effects of acute intrastriatal administration of Lys on parameters of energy metabolism and oxidative stress in striatum of young rats. In some experiments, animals were pre-treated intraperitoneally with melatonin, the combination of α-tocopherol and ascorbic acid or creatine for 3 days, one injection per day, after which the animals received the intrastriatal injection of Lys. Control animals received the same volumes of saline solution. Animals were sacrificed by decapitation without anesthesia 30 min, 2 or 12 h after intrastriatal injection of either Lys or NaCl and the striatum was dissected and homogenized. We verified that Lys in vivo injection did not change the citric acid cycle function (14CO2 production from [1-14C]acetate) and creatine kinase activity. In contrast, the amino acid significantly inhibited Na+,K+-ATPase activity in striatum prepared 2 and 12 h after injection. Moreover, Lys induced lipid peroxidation, as detected by a significant increase of thiobarbituric acid-reactive substances (TBA-RS), and diminished the concentrations of reduced glutathione (GSH) 30 min and 2 h after injection. The antioxidants melatonin and the combination of α- tocopherol and ascorbic acid prevented these effects. We also verified that Lys inhibited glutathione peroxidase activity 12 h after injection, without altering the activities of superoxide dismutase, catalase and glucose-6-phosfate dehydrogenase. Considering that reduction of Na+,K+-ATPase activity and oxidative damage are associated with neurodegeneration, it is tempting to speculate that high concentrations of Lys may possibly underlie the neurological manifestations in diseases characterized by high tissue accumulation of this amino acid.

Submitted by Mario BC (mario@bc.ufrpe.br) on 2017-06-07T14:48:30Z No. of bitstreams: 1 Juana Catarina Cariri Chagas.pdf: 1332675 bytes, checksum: 2d57d45616cfd561763df33e2ccffbc1 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-07T14:48:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Juana Catarina Cariri Chagas.pdf: 1332675 bytes, checksum: 2d57d45616cfd561763df33e2ccffbc1 (MD5) Previous issue date: 2016-11-09 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The study aimed to evaluate effects of amino acid profile modification in crossbred calves diet fed milk replacer on nutrient digestibility, performance, body composition, gain composition of body components, and determine nutritional requirement for calves up to 60 days fed milk replacer. First part of the study aimed evaluating effects of four different dietary relationship of methionine + cysteine:ysine for crossbred calves on animal performance and body composition for two different ages’ groups. Thirty-six Holstein-Gyr male calves were separated in two groups: sixteen newborn calves (NBC), which were slaughtered at 30 days-old, representing a physiological phase from 8 to 30 days-old; and twenty pre-weaned calves (PWC), which were slaughtered at 60 days-old, representing a physiological phase from 30 to 60 days-old. At eight days of age, the animals were randomly distributed among the experimental treatments: four methionine + cysteine: lysine dietary ratios (MCLR: 44; 48; 52; and 56%), that were provided by an amino acid supplement added to 1.0 kg (wet basis) of commercial milk replacer reconstituted at 13.8% (dry matter basis). The effect of MCLR on the digestibility of nutrients was not observed, as well as no significance was observed regarding the interactions between physiological phase and MCLR. For the NBC group, there were no responses observed in performance according to different MCLR. PWC responded positively to higher methionine + cysteine: lysine ratios; In conclusion, an optimal MCLR to allow the best performance and protein gain should be between 52.33 and 53.93%. The second part aimed presenting information on the estimates of energy and protein requirements for crossbred calves fed milk replacer. In addition to the 43 calves described in the first part of the study, there were introduced to the database studied, seven calves that made up the maintenance group, that were slaughtered at 30 days of age. The diet and the experimental treatments were the same used in the first part of the study; however, Chagas, J.C.C. Relações metionina + cisteína:lisina na dieta de bezerros mestiços lactentes the animals were distributed in a completely randomized design between MCLR and were evaluated as compound group. Different MCLR were tested for models and there was no significant effect on the energy and protein requirements (P > 0.05). The net energy requirements for maintenance were 75.2 kcal/EBW0.75/day, energy utilization efficiency for maintenance of (km) 67.38%. The prediction equation of net energy requirements for gain (Mcal/day) was: RE = 0.0879 x EBW0.75 x EBWG0.7380, as energy utilization efficiency for gain of (kg) 47.74%. The requirements estimated for metabolizable protein for maintenance were 4.83 g/EBW0,7.5/day. The equation for the estimated requirements for liquid protein to gain (g/day) was: NPg = EBWG x 246.73 x EBW-0.1204, as protein utilization efficiency for gain of (k) 71,55%. The requirements of energy and protein reported presented are higher than the values reported for calves fed with milk. It suggests that milk replacers are used, for calves up to 60 days, less efficiently when compared with whole milk. / O trabalho teve como objetivo estudar os efeitos da modificação do perfil de aminoácidos na dieta de bezerros mestiços lactentes alimentados com sucedâneo comercial sobre a digestibilidade de nutrientes, desempenho, composição corporal, composição do ganho dos componentes corporais e predizer as exigências nutricionais energia e proteína para bezerros de até 60 dias. A primeira parte do estudo teve como objetivo específico avaliar os efeitos do fornecimento de quatro relações dietéticas de metionina+cisteína:lisina para bezerros mestiços lactentes sobre o desempenho animal e a composição corporal para dois grupos de idades distintos. Trinta e seis bezerros machos Holandês x Gir foram separados em dois grupos de idades: dezesseis bezerros neonatos (BNO), que foram abatidos aos 30 dias de idade, representando a fase fisiológica de 8 a 30 dias de vida; e vinte bezerros pré-desmame (BPD), representando a fase fisiológica de 30 a 60 dias de vida. Ao oitavo dia de vida os bezerros foram distribuídos aleatoriamente entre os tratamentos experimentais: quatro relações dietéticas de metionina + cisteína e lisina (RMCL: 44; 48; 52; e 56%), que foram permitidas a partir da adição de aminoácidos adicionalmente ao fornecimento de 1,0 kg (matéria natural; MN) de sucedâneo comercial reconstituído à 13,8% matéria seca (MS), diariamente. Sete animais foram destinados para compor o grupo referência que foram abatidos aos oito dias de vida. Os dados de ganho médio diário, composição de ganho e composição corporal foram avaliados para os dois grupos de idade separadamente. As digestibilidades aparentes de MO (matéria orgânica; P < 0,01); PB (proteína bruta; P < 0,01) e EE (extrato etéreo; P < 0,01) foram menores para BNO. A digestibilidade de carboidratos totais não variou em função das RMCL (P > 0,05). Os BNO não apresentaram respostas significativas no desempenho em função dos tratamentos. Para os BPD, foi possível observar respostas no desempenho e a RMCL ótima estimada que proporcionou melhor performance situou-se entre 52,33 e Chagas, J.C.C. Relações metionina + cisteína:lisina na dieta de bezerros mestiços lactentes 53,93%, em função do maior ganho médio diário e maior conteúdo de proteína no corpo. A segunda parte do estudo teve como objetivo específico apresentar informações sobre as estimativas de exigências de energia e proteína para bezerros mestiços alimentados com sucedâneo comercial. Além dos 43 bezerros descritos na primeira parte do estudo, foram introduzidos ao banco de dados mais sete bezerros que compuseram o grupo de animais mantença, abatidos aos 30 dias de idade. A dieta utilizada, bem como os tratamentos experimentais foram os mesmos utilizados na primeira parte do estudo; contudo, os animais foram distribuídos em delineamento inteiramente casualizado nas RMCL e foram avaliados como um só grupo. As diferentes RMCL foram testadas para os modelos e não foi observado efeito significativo sobre as exigências de energia e proteína (P > 0,05). As exigências de energia líquida para mantença (ELm) foram de 75,2 kcal/PCVZ0,75/dia, com uma eficiência de utilização de energia para mantença (km) de 67,38%. A equação de estimativa das exigências de energia líquida para ganho (ELg; Mcal/dia) foi: ER = 0,0879 x PCVZ0,75 x GPCVZ0,7380, com eficiência de utilização da energia para ganho (kg) de 47,57%. As exigências estimadas para proteína metabolizável para mantença (PMm) foram de 4,83 g/PCVZ0,75/dia. A equação para obter a estimativa de exigências para proteína líquida para ganho (PLg; g/dia) foi: PLg = GPCVZ x 246,73 x PCVZ-0,1204, com eficiência de uso de proteína para ganho (k) de 71,55%. As exigências reportadas para energia e proteína se apresentaram maiores do que os valores reportados para bezerros alimentados com leite, sugerindo que sucedâneos são utilizados por bezerros com até 60 dias de vida de forma menos eficiente quando comparados com o leite integral.

Introdução: existe evidencia de que o sabor umami detecta os alimentos ricos em proteínas e aminoácidos, o que presumivelmente interfere na ingestão destes alimentos. Há experimentos publicados que relacionam quadros de desnutrição ou alimentação deficiente de determinados aminoácidos, com o consumo voluntário de soluções ou ração contendo tais aminoácidos. Objetivos: os objetivos deste trabalho foram: a caracterização das preferências gustativas para diferentes aminoácidos no rato normal e o efeito da desnutrição protéica sobre essas preferências. Metodologia: o estudo compreendeu duas fases distintas: na primeira foram feitas comparações de consumo de soluções de aminoácidos isolados (10 gramas por litro de água) em um período curto (5 dias). As comparações foram realizadas em 4 grupos distintos, e cada grupo foi composto de 20 animais: 10 controles e 10 desnutridos. A desnutrição foi induzida pelo oferecimento de ração hipoprotéica (5% de caseína na primeira fase e 7,5% de caseína na segunda fase). As soluções de aminoácidos comparadas em cada grupo foram: glutamato e glicina, glutamato e valina, triptofano e glicina e triptofano e valina, todas na concentração de 10g/ L. Na segunda fase foram realizadas comparações de consumo de soluções contendo glutamato mais um aminoácido não essencial (glicina) e glutamato mais um aminoácido essencial (lisina ou triptofano) por um período de 42 dias. Esta segunda fase foi composta de 3 grupos de animais, sendo um formado por 10 animais controles e 10 desnutridos que não receberam soluções, outro grupo com a mesma divisão de animais, mas que receberam soluções de glutamato mais glicina e glutamato mais lisina, e o último grupo recebeu soluções de glutamato mais glicina e glutamato mais triptofano. Resultados, discussão e conclusão: observou-se, tanto na fase 1 como na fase 2, que: a glicina e o glutamato em solução são muito atrativos; a de lisina é atrativa 4 mas em menor intensidade do que as anteriores; a de valina é pouco atraente; o consumo da solução de triptofano foi tão pequena que esta é possivelmente aversiva. Os resultados da fase 1 indicaram que o consumo de soluções de glutamato e de valina de animais desnutridos foi significativamente maior do que o de animais controles. Entretanto, no subgrupo de ratos desnutridos, o consumo da solução de glutamato correlacionou-se positivamente com o peso do animal. Na fase 2 os animais desnutridos, nas duas últimas semanas experimentais, mas não nas anteriores, apresentaram consumo significativamente maior de lisina e triptofano; a comparação do consumo de solução de glicina foi impossibilitada pelo consumo excessivo e esgotamento dos frascos. Também se constatou que os animais da segunda fase apresentaram esteatose hepática. Entre os desnutridos, o consumo de solução de lisina foi inversamente correlacionado com o peso corporal / Umami is the taste quality associated with several amino acids, especially the amino acid L-glutamate, and evidence exists that umami indicates the presence of amino acids, peptides and related structures in foodstuffs, which may bear relevant nutritional implications. The objectives of the study were to establish the normal rat preferences among a set of amino acids (glycine, glutamate, lysine, valine and tryptophan), and determine wether the rat protein malnutrition modifies the preferences and/or the avidity for these amino acids. In a initial set of experiments, bottles containing 50 ml of the amino acid solutions whose palatability were to be compared were presented to each animal for a 5-day period, and volumes consumed during the last 3 days were measured, and the bottles were refilled to their original levels. The left-right positions of the bottles were reversed every day. At the termination of the testing periods, the volumes of test solutions remaining in each bottle were measured, and the consumed volumes calculated. In a second set of experiments, solutions of glutamate plus glycine, glutamate plus lysine or glutamate plus tryptophan were presented to the animals for 8 weeks; after that , for 2 weeks, the glutamate was removed so that solutions of glycine, lysine or tryptophan only were presented to the animals. The volumes remaining in the bottles were measured and the volumes consumed calculated at termination of each testing period. On the basis of the ratios of volume of solutions consumed/ body weight the avidity for the amino acid were inferred. Protein malnutrition was induced by a diet with 5% -7.5 % casein as the only protein source; malnutrition was consistently induced as demonstrated by severe reduction in weight gain and increase in liver fat content. Normal rats demonstrated great avidities for glycine and glutamate, moderate avidity for lysine, low avidity for valine and no avidity for tryptophan. Rats with protein malnutrition a similar profile of avidities, however they significantly grater avidities for 6 glutamate, lysine, valine, and tryptophan, but not for glycine than normal rats. Among the rats with with protein malnutrition, greater the body weight, the greater the glutamate solution comsumed/body weight and the lower the body weight, the greater the lysine solution consumed /body weight. Conclusions: Avidity for amino acid solutions is widely variable, and protein malnutrition enhances the avidity for glutamate, valine, lysine, and tryptophan solutions but not for glycine solution

A lisina é um dos aminoácidos essenciais e um dos fatores limitantes ao uso de cereais como o milho na alimentação, pois, sem suplementação, não permite a obtenção de uma dieta balanceada. A fim de melhorar a qualidade nutricional dos cereais, várias tentativas têm sido realizadas baseadas em resultados obtidos sobre as rotas de metabolismo da lisina em plantas e o acúmulo de proteínas de reserva no endosperma. Ambrozevicius (2010) com o objetivo de produzir plantas de milho transgênicas com alto teor de lisina utilizou a estratégia de expressão de proteínas de reserva de outras espécies vegetais ricas em lisina, ou seja, através da expressão de uma proteína heteróloga: a zeolina. O presente trabalho teve como objetivo estudar os 6 eventos transformados expressando a zeolina na geração F3, caracterizando as proteínas de reserva, o perfil de aminoácidos e as enzimas envolvidas no metabolismo de lisina em milho geneticamente modificado, para compreender quais as possíveis alterações bioquímicas podem ter sido geradas pela transformação, e que podem ter levado ao incremento dos aminoácidos essenciais neste material transgênico. O perfil de proteínas de reserva dos eventos transformados exibiu redução na proporção das zeínas II e glutelinas em relação ao controle HiII, e ainda aumentos muito discretos da fração globulina, porém não para todos os eventos transformados. Na composição de aminoácidos solúveis totais foram observados incrementos nos teores dos aminoácidos que fazem parte da via metabólica do ácido aspártico: lisina, metionina, treonina e isoleucina. Para os aminoácidos incorporados em proteínas, foram observados incrementos nos teores de lisina nos eventos transformados da fração globulina e da fração glutelina, ambos em relação ao controle HiII. Já a fração zeína I teve o maior conteúdo total de aminoácidos em todos os eventos transformados. A análise das enzimas envolvidas no metabolismo de lisina revelou que ocorreram alterações em duas enzimas, a primeira enzima envolvida na síntese de lisina, aspartato quinase (AK) e a segunda envolvida na degradação de lisina, lisina cetoglutarato redutase (LOR). Embora as outras enzimas envolvidas na síntese e na degradação de lisina também tenham sido alteradas, os resultados foram variáveis para os diferentes eventos. Este trabalho mostrou que a expressão da proteína heteróloga zeolina causou alterações na composição das frações protéicas, no teor dos aminoácidos solúveis totais e aminoácidos incorporados em proteína em consequencia das alterações das enzimas envolvidas na síntese e degradação da lisina. Os resultados obtidos sugerem que a expressão da proteína heteróloga zeolina, que tem a necessidade de incorporação de lisina em sua estrutura, pode ter alterado a via metabólica do ácido aspártico para suprir a nova demanda de lisina. Essas alterações podem incluir o aumento na atividade da enzima AK, que é a primeira enzima da via que leva a síntese deste aminoácido e também uma redução na atividade da enzima de degradação LOR, pois o excesso de lisina livre que seria degradada é incorporado à nova proteína. / Lysine is an essential amino acid and one of the limiting factors for the use in cereals such as corn feed therefore, without supplementation; it does not allow obtaining a balanced diet. In order to improve the nutritional quality of cereals, several attempts have been made based on the results about routes of metabolism of lysine in plants and accumulation of storage proteins in endosperm. Ambrozevicius (2010) with the objective of producing transgenic corn plants with high content of lysine used a strategy of expression of storage proteins from other plant species which are rich in lysine, it means, through the expression of a heterologous protein: zeolin. This work aimed to study the 6 events processed expressing zeolina in F3 generation, featuring the storage proteins, the profile of amino acids and enzymes involved in the metabolism of lysine in genetically modified corn, in order to understand the possible biochemical changes which may have been generated by the transformation, and that may have led to the increase of essential amino acids in transgenic material The storage protein profile of transformed events exhibited reduction in the proportion of zein II and glutelins compared to control HiII, and yet very discrete increments of globulin, but not for all events processed. In the composition of soluble amino acids, it was observed increments in concentration of amino acids forming part of the metabolic pathway of aspartic acid: Lysine, methionine, threonine and isoleucine. For the amino acids incorporated into proteins, it was observed increments in the levels of lysine in the transformed events of globulin and glutelin fraction, both in relation to the control HiII. On the other hand, zein fraction I had the highest total amino acid content in all transformed events. The analysis of the enzymes involved in the metabolism of lysine revealed that changes occurred in two enzymes, the first enzyme involved in the synthesis of lysine, aspartate kinase (AK) and the second involved in the degradation of lysine, lysine ketoglutarate reductase (LOR). Although other enzymes involved in the synthesis and degradation of lysine have also been changed, the results were variable for different events. This work showed that the expression of heterologous protein zeolina caused changes in the composition of protein fractions, in the content of soluble amino acids and amino acids incorporated in consequence of changes in enzymes involved in the synthesis and degradation of lysine. The results suggest that the expression of heterologous protein zeolina, which has the need for incorporation of lysine in its structure, may have changed the aspartic acid pathway to meet the new demand for lysine. These changes may include the increase in AK enzyme activity, which is the first enzyme of the pathway leading to the synthesis of this amino acid and also a reduction in the activity of the enzyme degradation LOR, since the excess free lysine would be degraded is incorporated into the new protein.

Submitted by Nathália Faria da Silva (nathaliafsilva.ufv@gmail.com) on 2017-07-12T11:48:17Z No. of bitstreams: 1 texto completop.pdf: 310124 bytes, checksum: e3a6130e80fac43bbf3058d2aff240f5 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-07-12T11:48:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completop.pdf: 310124 bytes, checksum: e3a6130e80fac43bbf3058d2aff240f5 (MD5) Previous issue date: 2000-03-16 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Com o objetivo de determinar a digestibilidade verdadeira e a biodisponibilidade de duas fontes de lisina, foram realizados dois experimentos no Aviário Experimental do Departamento de Zootecnia da Universidade Federal de Viçosa. O primeiro objetivou determinar a digestibilidade verdadeira da lisina HCl e da lisina Sulfato, utilizando galos adultos cecectomizados. Foi utilizado o método de alimentação forçada, com 18 galos alojados individualmente em gaiolas metálicas com bandejas coletoras de excretas, durante dez dias. O delineamento experimental foi inteiramente casualizado com dois tratamentos (duas fontes de lisina), com seis repetições cada. Um ensaio para lelo com seis aves em jejum foi conduzido para determinação das perdas endógenas/metabólicas das aves. O teor de aminoácidos das dietas e das excretas foram analisados para a determinação dos coeficientes de digestibilidade das lisinas. Os valores de digestibilidade verdadeira, expressos e porcentagem, foram de 97,59% para a lisina HCl e de 98,34% para a lisina sulfato, não diferindo estatisticamente. O segundo experimento objetivou determinar a biodisponibilidade das duas fontes de lisina através de um ens aio de crescimento. Foram utilizados 840 pintos de corte machos, alojados com um dia de idade em um galpão de alvenaria subdividido em 56 boxes. Foi utilizado delineamento inteiramente casualizado, com sete tratamentos e seis repetições de 20 aves por unidade experimental. Uma dieta basal foi formulada para atender as exigências nutricionais das aves para as fases de crescimento e engorda, menos para lisina, que foi suplementada em 0,08; 0,16; e 0,24% pelas duas fontes de lisina. As variáveis avaliadas fora m: ganho de peso, consumo de ração, conversão alimentar, rendimento de carcaça, rendimento de perna, rendimento de peito, rendimento de filé e porcentagem de gordura abdominal. Com os dados obtidos foram estimadas equações de regressão linear múltipla, e usando os coeficientes de regressão destas foi determinada a biodisponibilidade da lisina sulfato em relação à lisina HCl, padronizada como 100% disponível. As equações obtidas, as quais melhor estimaram a biodisponibilidade da lisina sulfato em relação à lisina HCl foram; Y = 544,72 + 439,62 X1 + 475,84 X2, R2 =0,90, para ganho de peso de 01 a 21 dias de idade; Y = 1824,63 + 1469,18 X1 + 1381,33 X2, R2 =0,85, para ganho de peso de 01 a 42 dias de idade; Y = 1,9623 - 0,9043X1 –1,0235 X2, R2 =0,83, para conversão alimentar de 01 a 21 dias de idade; Y = 0,3766 + 0,5320 X1 + 0,4986 X2, R2 =0,88, para peso de peito aos 42 dias de idade; e Y = 0,2565 + 0,4685X1 + 0,4300 X2, R2 =0,92, para peso de filé de peito aos 42 dias de idade das aves. A biodisponibilidade encontrada para a lisina sulfato em relação à lisina HCl foi de 100,19%, mostrando não haver diferença significativa na biodisponibilidade das lisinas testadas. / To determine the true digestibility and the bioavailability of two sources of lysine, two experiments were carried out at the Experimental Poultry Unity of the Animal Science Department of the Federal University of Viçosa. The first experiment objective was to determine the true digestibility of the lysine HCl and lysine sulfate, with cecectomized adult roosters. The “Forced Feed” method was utilized, with 18 roosters placed in individual cages equipped with excreta collectors, for 10 days. The experiment design was complete randomized, with two treatments (two lysine sources) and one fasted assay, each one with six replicates. The died and excreta were analyzed to determine their amino acids amount to obtain the lysines digestibility coefficients. The true digestibility values, in percentage, were 97.59% for Lysine HCl and 98.34% for Lysine Sulfate, but were not statistically different. The second experiment was carried to determine the bioavailability of the two lysine sources through one growing trial, with 840 one day male broiler chicks, placed in 56 boxes. A complete randomized design was utilized, with seven treatments and six replicates and 20 birds per experimental unity. Two basal diets was formulated to supply the birds nutritional exigencies, been one for the starting period and other for the growing period, except for lysine, which was supplemented with 0.08, 0.16 and 0.24% for both lysine sources. Weight gain, feed intake, feed conversion, carcass yield, legs yield, breast yield, fillet yield and abdominal fat content were valued. Multiple linear regression was used to estimate equations for each item above. The bioavailabity of the lysine sulfate was obtained as a percentage of the lysine HCl availability, using their equations regression coefficients, taking lysine HCl as 100% available. The equations that best estimated the bioavailability of the lysine sulfate related with lysine HCl were: Y = 544,72 + 439,62 X1 + 475,84 X2, R2 =0,90, for weight gain (1 to 21 days of age), Y = 1824,63 + 1469,18 X1 + 1381,33 X2, R2 =0,85, for weight gain from 01 to 42 days of age, Y = 1,9623 - 0,9043X1 –1,0235 X2, R2 =0,83, for feed conversion (1 to 21 days of age), Y = 0,3766 + 0,5320 X1 + 0,4986 X2, R2 =0,88, for breast yield (42 days of age) and Y = 0,2565 + 0,4685X1 + 0,4300 X2, R2 =0,92 for breast fillet yield with 42 days of age. The bioavailability of the lysine sulfate related to lysine HCl was 100.19%. There was no difference (p > 0.05), between these two lysine sources bioavailability.