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BEZERRA, Lady Clarissa Brito da Rocha. Prospecção de moléculas com potencial nutracêutico em sementes de enterolobium contortisiliquum (VELL.) morong.: purificação e caracterização parcial de três inibidores de quimotripsina. 2010. 97 f. Dissertação (Mestrado em Bioquímica) - Universidade Federal do Ceará, Fortaleza-CE, 2010. / Submitted by Eric Santiago (erichhcl@gmail.com) on 2016-06-01T12:44:59Z No. of bitstreams: 1 2010_dis_lcbrbezerra.pdf: 1826588 bytes, checksum: df35a29a0078f414afc02a541cfda647 (MD5) / Approved for entry into archive by José Jairo Viana de Sousa (jairo@ufc.br) on 2016-07-12T23:30:59Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2010_dis_lcbrbezerra.pdf: 1826588 bytes, checksum: df35a29a0078f414afc02a541cfda647 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-12T23:30:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2010_dis_lcbrbezerra.pdf: 1826588 bytes, checksum: df35a29a0078f414afc02a541cfda647 (MD5) Previous issue date: 2010 / Leguminous seeds are main sources of food proteins for humans and animals. Other interests in these plant proteins concerning their nutraceutical properties have been raised, since many bioactive proteins, previously referred only as anti-nutritional factors, have exerted beneficial effects on health, acting as chemopreventive agents against several diseases. Among these are protease inhibitors, which play important roles in plant defense and have biological properties of interest for biotechnological applications in pharmaceutical and medical areas. This study aimed to evaluate the nutritional and nutraceutical potential of Enterolobium contortisiliquum seeds, focusing on the purification and partial characterization of chymotrypsin inhibitors and assess their antiproliferative effect against human tumor cells. E. contortisiliquum seeds are an excellent protein source, with about 50% of this macronutrient on a dry basis. The presence of protease inhibitors in high quantities suggests that these molecules may exert a nutraceutical application. Three chymotrypsin inhibitors, denominated EcCI1, EcCI2 and EcCTI were purified and partially characterized. EcCI1, EcCI2 and EcCTI show molecular weights of 17, 17 and 19 kDa, respectively. EcCI1 and EcCI2 are non-competitive inhibitors with ki of 4 x 10-8 and 2.5 x 10-8 M, respectively, while EcCTI inhibits chymotrypsin competitively with ki of 5 x 10-8 M. Only EcCTI was able to inhibit trypsin (98%). EcCI1 and EcCI2 successfully inhibited leukocyte elastase (about 70%), but EcCTI (20%). The three inhibitors slightly inhibited pancreatic elastase (about 20%) and none was able to inhibit papain. The three inhibitors have a high thermal stability (37 to 90 °C for EcCI2 and 37 to 100 °C for EcCI1 and EcCTI), pH (2 to 12) and DTT concentrations ranging from 1 to 100 mM for EcCI1 and EcCTI and from 1 to 10 mM for EcCI2. Further studies are needed to better characterize these inhibitors. None of the inhibitors promoted antiproliferative effect against four tumorigenic cell lines tested. / Sementes de leguminosas constituem uma das principais fontes de proteína na alimentação humana e animal. Outros interesses têm sido despertados para o potencial nutracêutico inerente a essas proteínas vegetais, uma vez que muitas proteínas bioativas, até então referidas apenas como fatores antinutricionais, têm exercido efeitos benéficos no organismo, atuando na cura e/ou prevenção de várias doenças. Dentre esses, destacam-se os inibidores de proteases, os quais desempenham importantes funções na defesa de plantas e apresentam propriedades biológicas de interesse para aplicações biotecnológicas nas áreas farmacológica e médica. O objetivo deste trabalho foi avaliar o potencial nutricional e nutracêutico de sementes de Enterolobium contortisiliquum, enfocando a purificação e caracterização parcial de inibidores de quimotripsina e avaliar seu efeito antiproliferativo contra células tumorigênicas humanas. As sementes de E. contortisiliquum são uma excelente fonte de proteínas, apresentando cerca de 50% desse macronutriente em base seca. A presença de inibidores de proteases em quantidades elevadas sugere que essas moléculas possam vir a ter uma aplicação nutracêutica. Dessa forma, foram purificados três inibidores de quimotripsina, denominados EcCI1, EcCI2 e EcCTI, os quais foram parcialmente caracterizados. As massas moleculares aparentes determinada para os três inibidores é de 17, 17 e 19 kDa, respectivamente. EcCI1 e EcCI2 são inibidores do tipo não competitivo e apresentam ki de 4 x 10-8 e 2,5 x 10-8 M, respectivamente. Em contrapartida, EcCTI inibe a quimotripsina de forma competitiva e apresenta ki de 5 x 10-8 M. Apenas EcCTI foi capaz de inibir a tripsina (98%). EcCI1 e EcCI2 inibiram satisfatoriamente a elastase neutrofílica (ca. de 70%), mas não EcCTI (20%). Os três inibidores inibiram sutilmente a elastase pancreática (ca. de 20%) e nenhum foi capaz de inibir a papaína. Os três inibidores são altamente estáveis às condições extremas de temperatura (de 37 a 90 °C para EcCI2 e de 37 a 100 °C para EcCI1 e EcCTI ), pH (2 a 12) e DTT nas concentrações de 1 a 100 mM para EcCI1 e EcCTI e de 1 a 10 mM para EcCI2. Outros estudos são necessários para melhor caracterizar esses inibidores. Nenhum dos inibidores promoveu efeito antiproliferativo contra as quatro linhagens de células tumorigênicas testadas.

CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / Sementes de leguminosas constituem uma das principais fontes de proteÃna na alimentaÃÃo humana e animal. Outros interesses tÃm sido despertados para o potencial nutracÃutico inerente a essas proteÃnas vegetais, uma vez que muitas proteÃnas bioativas, atà entÃo referidas apenas como fatores antinutricionais, tÃm exercido efeitos benÃficos no organismo, atuando na cura e/ou prevenÃÃo de vÃrias doenÃas. Dentre esses, destacam-se os inibidores de proteases, os quais desempenham importantes funÃÃes na defesa de plantas e apresentam propriedades biolÃgicas de interesse para aplicaÃÃes biotecnolÃgicas nas Ãreas farmacolÃgica e mÃdica. O objetivo deste trabalho foi avaliar o potencial nutricional e nutracÃutico de sementes de Enterolobium contortisiliquum, enfocando a purificaÃÃo e caracterizaÃÃo parcial de inibidores de quimotripsina e avaliar seu efeito antiproliferativo contra cÃlulas tumorigÃnicas humanas. As sementes de E. contortisiliquum sÃo uma excelente fonte de proteÃnas, apresentando cerca de 50% desse macronutriente em base seca. A presenÃa de inibidores de proteases em quantidades elevadas sugere que essas molÃculas possam vir a ter uma aplicaÃÃo nutracÃutica. Dessa forma, foram purificados trÃs inibidores de quimotripsina, denominados EcCI1, EcCI2 e EcCTI, os quais foram parcialmente caracterizados. As massas moleculares aparentes determinada para os trÃs inibidores à de 17, 17 e 19 kDa, respectivamente. EcCI1 e EcCI2 sÃo inibidores do tipo nÃo competitivo e apresentam ki de 4 x 10-8 e 2,5 x 10-8 M, respectivamente. Em contrapartida, EcCTI inibe a quimotripsina de forma competitiva e apresenta ki de 5 x 10-8 M. Apenas EcCTI foi capaz de inibir a tripsina (98%). EcCI1 e EcCI2 inibiram satisfatoriamente a elastase neutrofÃlica (ca. de 70%), mas nÃo EcCTI (20%). Os trÃs inibidores inibiram sutilmente a elastase pancreÃtica (ca. de 20%) e nenhum foi capaz de inibir a papaÃna. Os trÃs inibidores sÃo altamente estÃveis Ãs condiÃÃes extremas de temperatura (de 37 a 90 ÂC para EcCI2 e de 37 a 100 ÂC para EcCI1 e EcCTI ), pH (2 a 12) e DTT nas concentraÃÃes de 1 a 100 mM para EcCI1 e EcCTI e de 1 a 10 mM para EcCI2. Outros estudos sÃo necessÃrios para melhor caracterizar esses inibidores. Nenhum dos inibidores promoveu efeito antiproliferativo contra as quatro linhagens de cÃlulas tumorigÃnicas testadas / Leguminous seeds are main sources of food proteins for humans and animals. Other interests in these plant proteins concerning their nutraceutical properties have been raised, since many bioactive proteins, previously referred only as anti-nutritional factors, have exerted beneficial effects on health, acting as chemopreventive agents against several diseases. Among these are protease inhibitors, which play important roles in plant defense and have biological properties of interest for biotechnological applications in pharmaceutical and medical areas. This study aimed to evaluate the nutritional and nutraceutical potential of Enterolobium contortisiliquum seeds, focusing on the purification and partial characterization of chymotrypsin inhibitors and assess their antiproliferative effect against human tumor cells. E. contortisiliquum seeds are an excellent protein source, with about 50% of this macronutrient on a dry basis. The presence of protease inhibitors in high quantities suggests that these molecules may exert a nutraceutical application. Three chymotrypsin inhibitors, denominated EcCI1, EcCI2 and EcCTI were purified and partially characterized. EcCI1, EcCI2 and EcCTI show molecular weights of 17, 17 and 19 kDa, respectively. EcCI1 and EcCI2 are non-competitive inhibitors with ki of 4 x 10-8 and 2.5 x 10-8 M, respectively, while EcCTI inhibits chymotrypsin competitively with ki of 5 x 10-8 M. Only EcCTI was able to inhibit trypsin (98%). EcCI1 and EcCI2 successfully inhibited leukocyte elastase (about 70%), but EcCTI (20%). The three inhibitors slightly inhibited pancreatic elastase (about 20%) and none was able to inhibit papain. The three inhibitors have a high thermal stability (37 to 90 ÂC for EcCI2 and 37 to 100 ÂC for EcCI1 and EcCTI), pH (2 to 12) and DTT concentrations ranging from 1 to 100 mM for EcCI1 and EcCTI and from 1 to 10 mM for EcCI2. Further studies are needed to better characterize these inhibitors. None of the inhibitors promoted antiproliferative effect against four tumorigenic cell lines tested

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The common bean has significant levels of calcium and iron in grains, providing that this legume is used in human food controlling minerals deficiency. Furthermore, genetic variability for these minerals were observed, allowing the development of nutraceutics germplasm. As knowledge about the genetics of calcium levels and iron content are essential for increasing their concentration in grain, and this information is not available in the literature, were objectives of this work: (1) to investigate the occurrence of maternal effect to the levels of calcium and iron in common bean grains (2) to estimate heritability and gain from selection in early generations to the levels of calcium and iron in common bean grains. Therefore, controlled crossings were made between cultivars Pérola x TPS Bonito and TPS Bonito x BRS Expedito, for the study of genetics of calcium, and between cultivars Minuano x Diamante Negro and Diamante Negro x Iapar 44 for the study of genetics of iron. Maternal effect was observed in the expression levels of calcium and iron content common bean grains. For calcium, estimates of heritability, in the broad sense, of 66.75% and 74.65%, and in the narrow sense of 47.00% and 63.61% were obtained for the crossings between Pérola x TPS Bonito and TPS Bonito x BRS Expedito respectively. F2 plant with 33.64% more calcium (1.47 g kg-1 DM) than the genitor with greater value of this mineral, was obtained. For the content of iron, the estimative of heritability, in the broad sense in 76.36% and, in the narrow sense in 50.60% it was observed, from crossing between Minuano x Diamante Negro. It was possible to increase by 94% the iron content, for the genitor of higher mineral content of this because a plant F2 with 161.20 mg kg-1 DM was obtained. The selection of plants in the F2 generation obtained from these crossings can be made effective in the development of common bean germplasm with higher levels of calcium and iron content in grains because of the moderate to high estimates of heritability and gain from selection. / O feijão possui teores significativos de cálcio e de ferro nos grãos, proporcionando que essa leguminosa seja utilizada na alimentação humana para o controle da deficiência de minerais. Além disso, variabilidade genética para estes minerais foi observada, o que possibilita o desenvolvimento de germoplasma nutracêutico. Como o conhecimento sobre a genética dos teores de cálcio e de ferro são fundamentais para aumentar sua concentração nos grãos, e estas informações não foram encontradas na literatura, foram objetivos desse trabalho: (1) investigar a ocorrência de efeito materno para os teores de cálcio e de ferro em grãos de feijão; (2) obter estimativas de herdabilidade e de ganho por seleção em gerações precoces para os teores de cálcio e de ferro em grãos de feijão. Por isso, cruzamentos controlados foram realizados entre as cultivares Pérola x TPS Bonito e TPS Bonito x BRS Expedito, para o estudo da genética do cálcio, e entre as cultivares Minuano x Diamante Negro e Diamante Negro x Iapar 44, para o estudo da genética do ferro. Efeito materno foi observado na expressão dos teores de cálcio e de ferro em grãos de feijão. Para o cálcio, estimativas de herdabilidade, em sentido amplo, de 66,75% e de 74,65% e, em sentido restrito, de 47,00% e 63,61% foram obtidas para os cruzamentos entre Pérola x TPS Bonito e TPS Bonito x BRS Expedito, respectivamente. Uma planta F2 com 33,64% a mais de cálcio (1,47 g kg-1 de MS) do que o genitor com maior valor desse mineral, foi obtida. Para o teor de ferro, estimativas de herdabilidade, em sentido amplo, de 76,36% e, em sentido restrito de 50,60% foram observadas, a partir do cruzamento entre Minuano x Diamante Negro. Foi possível aumentar em 94% o teor de ferro em grãos de feijão, em relação ao genitor de maior teor desse mineral, pois uma planta F2 com 161,20 mg kg-1 de MS foi obtida. A seleção de plantas F2 nas gerações segregantes obtidas a partir destes cruzamentos realizados poderá ser efetiva no desenvolvimento de germoplasma de feijão com maiores teores de cálcio e de ferro nos grãos devido às estimativas de herdabilidade e de ganho por seleção moderadas a altas constatadas.