Minutocellus polymorphus é uma microalga marinha cosmopolita, encontrada em diversas áreas. É sensível a vários tipos de toxicantes e por isso foi escolhida para investigar a metabolização do fenol, assim como os efeitos de estresse oxidativo induzido por este poluente. Na exposição de M. polymorphus ao fenol foi observado um aumento na atividade da enzima superóxido dismutase (143,5±46,9 U mg-1 para o grupo tratado e 27,1±12,7 U mg-1 para o grupo controle) e na atividade de catalase (9,79 ± 1,32 µmol min-1 mg-1 no grupo fenol e 7,00 ± 1,03 µmol min-1 mg-1 no grupo controle). As enzimas ascorbato peroxidase, deidroascorbato redutase, glutationa redutase e glutationa peroxidase não foram afetadas pelo tratamento com fenol. Fenol foi ainda capaz de provocar uma depressão dos níveis de glutationa em M. polymorphus, o decréscimo da razão de GSH/GSSG foi de aproximadamente 80%. O fenol também provocou uma diminuição nos níveis de clorofila a, no entanto, não alterou outros pigmentos. Os níveis de malondialdéido, importante produto de lipoperoxidação, não foram alterados nas células expostas induzidos a este poluente orgânico. A remoção de fenol por M. polymorphus foi verificada no meio de cultura ao longo do tempo, houve um decréscimo na concentração de fenol de 250 µmol.L-1 depois de 6 dias de exposição. Em células previamente expostas ao poluente a remoção foi de 99% em 2 horas. As enzimas de biotransformação do fenol, fenol hidroxilase (PH) e catecol 2,3-dioxigenase (C2,3-D) também foram induzidas ao longo de 6 dias, no entanto, não foi detectada a atividade de catecol 1,2-dioxigenase (C1,2-D). Estes resultados sugerem que a biotransformação do fenol segue uma via de meta clivagem sendo formado o 2-hidroximucônico semialdéido pela ação de C2,3-D. A glutationa S-transferase (GST) teve um papel importante na detoxificação do fenol. Em M. polymorphus exposta a este poluente por 48 h foi observado um aumento da atividade de GST (7,4 ± 1,5 nmol min-1 mg-1 no grupo fenol e 14,6 ± 1,3 nmol min-1 mg-1 no grupo controle). Os resultados apresentados sugerem que a microalga M. polymorphus apresenta um potencial a biotransformação de fenol e pode ser considerada um importante bioindicador e SOD, catalase, GST e GSH importantes biomarcadores de poluição aquática / Minutocellus polymorphus is a cosmopolitan marine microalgae found in many areas. It is sensitive to several types of toxicants and therefore it was chosen to investigate the phenol biotransformation, as well as the oxidative stress induced by this pollutant. M. polymorphus exposed to phenol displays an increase in the enzymes superoxide dismutase (143.5±46.9 U mg-1 for the treated group and 27.1±12.7 U mg-1 for the control group) and catalase activities (9.79 ± 1.32 µmol min-1 mg-1 in the phenol group and 7.00 ± 1.03 µmol min-1 mg-1 in the control). The enzymes ascorbate peroxidase, dehydroascorbate reductase, gluthathione reductase and gluthathione peroxidase were not affected by the treatment with phenol. Phenol reduced the levels of gluthathione (GSH) in M. polymorphus, and therefore, the ratio GSH/GSSG is affected considerably. The intracellular levels of diadinoxanthin and chlorophyll-a were affected by the presence of phenol. The levels of malondialdehyde, important product of lipoperoxidation, were not altered in M. polymorphus when cells were exposed to this organic pollutant. The phenol uptake, by M. polymorphus, was followed and a decrease of 250 µmol. L-1 in the cell-free medium was estimated after six days of exposure. Cells previously exposed to the pollutant uptakes 99 % in 2 hours of incubation. The enzymes of phenol biotransformation, phenol hydroxylase (PH) and catechol 2,3-dioxygenase (C2,3-D) activities were induced after 6 days incubation. However, the activity of catechol 1,2-dioxygenase (C1,2-D) was not detected. These results suggest that the degradation of the phenol follows a meta clivagem being formed it 2-hydroxymuconic semialdehyde by the action of C2,3-D. The gluthathione S-transferase (GST) also displays an important role in the phenol detoxification. M. polymorphus exposed to the phenol for 48 hours had an increase of GST activity (7.4 ± 1.5 nmol min-1 mg-1 in the phenol group and 14.6 ± 1.3 nmol min-1 mg-1 in the control group). Our results suggest that the microalgae M. polymorphus is a potential to phenol biotransformation and it may be considered an important bioindicator and SOD, catalase, GST and GSH important biomarkers of aquatic pollution

Espécies reativas de oxigênio (EROs) controlam o metabolismo de glicose e a atividade da via de sinalização da insulina no músculo esquelético. Contudo, esse assunto ainda permanece controverso. Alguns autores defendem que as EROs antagonizam os efeitos da insulina, enquanto outros pesquisadores acreditam que estas moléculas são permissivas aos efeitos do hormônio. A apocinina (4-hidróxi-3-metoxiacetofenona ou acetovanilona) é um antioxidante bem conhecido por inibir a ação da NADPH oxidase em fagócitos. Contudo, no presente estudo, verificamos que o tratamento com apocinina (10 mg/kg de peso por dia durante 5 dias, i.p.) causa aumento da produção de peróxido de hidrogênio no músculo sóleo de ratos Wistar machos de 100 g de peso corpóreo. Esse aumento na produção de EROs não causou estresse oxidativo, uma vez que o conteúdo de TBARS no músculo e concentrações dos marcadores de estresse oxidativo no plasma não foram elevados. Os efeitos desse tratamento com apocininia sobre o metabolismo de glicose em um modelo de resistência à insulina induzida por ácido palmítico foram então estudados. Os ratos foram tratados como descrito acima, anestesiados e seus músculos sóleos removidos para incubação por uma hora. O tratamento com apocinina aumentou a produção de peróxido de hidrogênio no músculo sóleo, devido à inibição da atividade da glutationa peroxidase, bem como oxidação mais elevada do ácido palmítico. O mesmo tratamento reverteu a resistência à insulina induzida pelo ácido palmítico, restabelecendo a captação de [3H]-2-desoxi-D-glicose e a [14C]-glicogênio, através de via não dependente de Akt/PKB e AMPK. / Reactive oxygen species (ROS) control glucose metabolism and insulin signaling in skeletal muscle. However, this issue remains controversial. Yet some researchers postulate that ROS inhibit insulin signaling whereas others propose a permissive role. Apocynin (4-Hydroxy-3-methoxyacetophenone or acetovanillone) is a well-known antioxidant agent that inhibits NADPH oxidase activity in phagocytic cells. However, in the present study, apocynin treatment (10 mg/kg b.w. per day during 5 days) increased hydrogen peroxide production in soleus muscle from 100 g male Wistar rats. This increase did not cause oxidative stress as indicated by the content of muscle thiobarbituric acid reactive substances (TBARS) and plasma concentrations of oxidative stress markers. The effects of this treatment on glucose metabolism in an experimental model of palmitic acid-induced insulin resistance were then investigated. Rats were treated with apocynin, anesthetized and soleus muscles removed for 1 hr. incubation. The treatment increased hydrogen peroxide production in soleus muscle through glutathione peroxidase (GPX) activity inhibition and enhanced palmitic acid oxidation. Apocynin abolished palmitic acid-induced insulin resistance, restoring [3H]-2-deoxy-D-glucose uptake and [14C]-glycogen synthesis via an Akt/PKB and AMPK independent pathway.

O Diabetes é uma das maiores causas de mortalidade no mundo, chegando a afetar cerca de 150 milhões de pessoas atualmente, sendo que esse número tende a aumentar, principalmente devido à obesidade, fator intimamente relacionado ao Diabetes Mellitus tipo 2 (DM2). Entretanto, o desenvolvimento da doença depende de diversos fatores de risco, tanto genéticos quanto ambientais, que ainda necessitam ser elucidados. Uma característica marcante dos pacientes diabéticos é um alto nível de estresse oxidativo, resultante principalmente da hiperglicemia e diminuição da defesa anti-oxidante. No presente trabalho, foi proposta a detecção dos níveis de dano no DNA pelo ensaio do cometa, assim como comparar os níveis de expressão de genes relacionados com a defesa, sinalização e reparo do DNA em resposta ao estresse oxidativo (ATM, ATR, SOD1, OGG1, XRCC1, APEX1 e FEN1) em pacientes DM2 hiperglicêmicos (PAH) e não hiperglicêmicos (PANH). Adicionalmente, o mesmo estudo foi realizado em pacientes DM2, cujas amostras foram coletadas em dois momentos: antes (PI) e após (PPI) um período de internação (sete dias) para compensação da doença e normalização dos níveis glicêmicos, comparativamente ao grupo controle. Na análise pelo ensaio do Cometa, o grupo PAH apresentou níveis significativamente (p<0,05) maiores de danos no DNA em relação ao grupo PANH, sendo que o último apresentou níveis de dano semelhantes ao grupo controle, demonstrando que a hiperglicemia é o principal fator na indução do estresse oxidativo em pacientes DM2. Com relação aos pacientes submetidos à internação por 7 dias, o grupo PPI apresentou níveis significativamente (p<0,05) menores de dano em relação ao grupo PI, embora estes tenham se apresentado acima dos observados para o grupo controle. A análise por qRT-PCR revelou perfis de expressão gênica diferenciados entre os grupos de pacientes estudados, embora as diferenças não tenham sido estatisticamente significativas. Observou-se uma repressão de genes de reparo e de sinalização (ATM, ATR, OGG1, XRCC1, FEN1 e APEX1) nos grupos PAH e PI, que apresentaram altos níveis de danos no DNA. Esse resultado pode apresentar um significado biológico relevante, sendo que na literatura, foram relatados resultados compatíveis com o estado de repressão transcricional de alguns desses genes, como os genes ATM e ATR. Os resultados obtidos demonstram a influência da hiperglicemia na indução de dano oxidativo no DNA. Além disso, os dados acerca da expressão gênica sugerem que pacientes DM2 regulam diferencialmente genes envolvidos com os processos de defesa, sinalização e reparo do DNA em resposta ao estresse oxidativo, o que pode estar relacionado com os níveis de dano observados em cada grupo analisado. Os mecanismos envolvidos na regulação desses processos são complexos e ainda necessitam ser elucidados, mas os dados do presente trabalho mostram informações relevantes que podem contribuir na compreensão desses mecanismos. / Diabetes is one of major causes of death in worldwide, resulting actually in approximately 150 million death per year, and it is becoming increasingly prevalent mostly due to obesity and overweight , that is associated related to Diabetes Mellitus type 2 (DM2). However, the development of DM2 is related to genetic and environmental risk factors which are not completely clarified. One of the most important aspects observed in DM2 patients is the presence of high oxidative stress in consequence of hyperglycemia and depletion of antioxidant defense. The present study aimed to evaluate DNA damage by the comet assay, as well as to compare expression levels of genes related to oxidative damage defense, signaling and DNA repair in response to oxidative stress (ATM, ATR, SOD1, OGG1, XRCC1, APEX1 and FEN1) in three different groups: hyperglycemic DM2 patients (PAH) and non hyperglycemic DM2 patients (PANH); DM2 patients prior (PI) and after (PPI) seven days of admission at the hospital, for the recovering of glycemic levels closely to normal levels. Analysis of DNA damage by the comet assay revealed significantly (p<0,05) higher levels of DNA damage in PAH group compared to PANH group, and the last group of non hyperglycemic patients exhibited damage levels similar to the control group, demonstrating that hyperglycemia is the most important factor that results in oxidative stress in DM2 patients. Considering the group of patients treated for 7 days, the PPI group exhibited lower levels of DNA damage when compared to PI group, although these levels remained higher than those observed for the control group. Gene expression analysis by the qRT-PCR showed different expression levels between groups of patients and controls, although the differences were not found significant by statistical analysis. Interestingly, DNA repair genes (ATM, ATR, OGG1, XRCC1, FEN1 and APEX1) were found repressed in those groups (PAH and PI) that exhibited high levels of DNA damage. These results may represent a relevant biological significance, since in light of literature data, it has been reported a down-regulation of ATM and ATR expression, either at transcription and protein levels. The present results demonstrated an influence of hyperglycemia in DNA damage induction in DM2 patients. In addition, the data regarding gene expression levels suggested that DM2 patients differentially regulate genes involved in antioxidant defense, signaling and DNA repair in response to oxidative stress. The mechanisms involved in the regulation of these pathways in DM2 patients are still poorly clarified. The present data constitute relevant information towards the understanding of these mechanisms.

Physical activity of moderate intensity and duration leads to healthy biological adaptations in humans. However, very intense and prolonged exercise may induce disruption in redox balance, potentially increasing oxidative stress. In addition, exposure to environmental heat stress and associated hyperthermia further increases oxidative stress and may induce the expression of heat shock proteins. However, antioxidant supplementation is believed to minimise the effect of oxidative stress and may therefore help reduce or limit the heat shock response to exercise heat stress. The first study (Chapter 4) examined whether exertional heat illness (EHI) casualties among military recruits may exhibit greater disturbances in redox balance following exercise compared to non-EHI controls. Nine (n=9) recruits were identified as having suspected EHI during the Loaded March (LM) on day 1, with a peak mean (SD) body core temperature of 40.1 (0.5) °C. Fifteen (n=15) recruits were identified as having suspected EHI during the Log Race (LR) on day 2, with a peak mean (SD) body core temperature of 39.7 (0.5) °C. A further twenty-one (n=21) recruits, which successfully finished both LM and LR events, were treated as controls (CON). Interestingly, the plasma antioxidant concentration was significantly elevated from pre to post-exercise (p < 0.001) for EHI and CON groups, during both LM and LR events, with no changes on lipid peroxide protein carbonyl concentrations. These data suggest there is no increase in lipid peroxide or protein carbonyl level damage in response to intense hyperthermic military exercise, regardless of acute heat illness. It is possible that military training augments the body's defence capabilities, thus reducing oxidative stress and damage induced by free radical production. To date there is a scarcity of data examining the effects of acute intake of antioxidant supplements on oxidative stress and heat shock response during continuous exercise in a hot environment. Hence, the aims of the second study (Chapter 5) were to examine the effects of acute ingestion of Quercetin (Q), Quercetin + vitamin C (QC) or placebo (P) 14 hours before, 2 hours before and every 20 minutes during trials on oxidative stress and heat shock response. In this randomised, crossover study 10 recreationally active males (age 21±2 y, V̇ O2max 54.9±8.4 ml.kg.min-1) completed three running trials at 70% V̇ O2max for 60 minutes in the heat (33.0±0.3°C; 28.5±1.8% relative humidity). Exercise heat stress significantly elevated plasma quercetin (p=0.02), antioxidant power (FRAP) (p < 0.001),plasma heat shock protein 70 (HSP70) (p=0.009) and plasma heat shock protein 90α(HSP90α) (p < 0.001) over time, but no differences were detected between trials. Also, no changes were observed in protein carbonyl concentration. Acute intake of quercetin significantly increased the level of plasma quercetin however, this did not affect the plasma antioxidant capacity or heat shock response to exercise heat stress. The increases in plasma HSP70 and HSP90α concentrations might act as supplementary antioxidants, reducing the oxidative damage reflected in the absence of changes in protein carbonyl. Exercise heat stress is effective in inducing both intracellular HSP70 (muscle and peripheral blood mononuclear cell (PBMC)) and extracellular HSP70 (plasma) concentrations. Thus, the third study (Chapter 6) tested the hypothesis that this acute quercetin supplementation would induce similar trends in plasma HSP70 and intracellular HSP70 concentrations 2 days following exercise heat stress. In this randomised, crossover study, 9 recreationally active males (age 22±2y, V̇ O2max 50.3±3.3ml.kg.min-1) completed three running trials at 70% V̇ O2max for 60 minutes in the heat (32.9±0.3°C; 28.3±1.2% relative humidity). This study demonstrated that there is no positive relationship between both intracellular of HSP70 (muscle and PBMC) and plasma HSP70 (eHSP70) 2 days following exercise heat stress. These data suggest that the release of eHSP70 could originate from others tissue or cells. Additionally, the absence of differences between trials in the expression of muscle HSP70, PBMC HSP70 and plasma HSP70 might indicate it is implausible that quercetin might inhibit the expression of HSP70 in plasma, muscle and PBMC 2 days following the exercise heat stress stimulus. Overall, the results from this thesis emphasise that the hyperthermia experienced in response to exercise and environmental heat stress could potentially influence the human redox response and heat shock response. Besides, there is reasonable evidence that acute quercetin co-ingestion with vitamin C has the potential to improve the bioavailability and bioactive effects of quercetin, however, the effects of quercetin supplementation in reducing oxidative stress in response to exercise heat stress remains to be elucidated. In addition, the anti-oxidative ability of acute ingestion of quercetin to suppress the intracellular and extracellular heat shock response remains uncertain and worthy for further investigation.

Resumo: Visto que 80-95% dos estilistas são também tabagistas, é desejável que modelos experimentais de estudo dos efeitos deletérios do consumo crônico do álcool incluam grupos com a associação de etilismo e tabagismo, permitindo desta forma, mimetizar, de maneira mais precisa, os efeitos do abuso crônico do álcool em humanos. Objetivo: Investigar os efeitos da exposição crônica à fumaça do cigarro e ao álcool no estresse oxidativo, nas alterações morfo-funcionais e distúrbios imunohistoquímicos provocados por estas agressões no aparelho respiratório de ratos. Método: cento e vinte ratos machos Wistar foram divididos em oito subgrupos de quinze animais (controle, tabagista, alcoolista e alcoolista + tabagista) em dois tempos experimentais (180 e 260 dias). Os biomarcadores de estresse oxidativo (superóxido dismutase, concentração da proteína tiol, glutationa perodixase e substâncias reativas ao ácido tiobarbitúrico) foram pesquisados em hemáceas lavadas. As alterações morfo-funcionais pulmonares (presença de reação inflamatória e estimativa de enfisema) foram avaliadas através do estudo histológico em microscopia óptica e estudo do pulmão isolado (complacência e complacência específica). O estudo imunohistoquímico foi realizado através da pesquisa da expressão de survivina, proteína P53, antígeno nuclear de proliferação celular e do índice apoptótico, pela técnica de TUNEL, no parênquima pulmonar e na traquéia. Resultados: o peso corpóreo dos três grupos experimentais foi menor que o grupo controle, sendo os menores valores os dos grupos alcoolista + tabagista, sendo a estimativa de enfisema pulmonar também maior nestes animais. Os animais dos grupos tabagistas e tabagistas + alcoolista apresentaram: menor complacência, maior incidência de bronquiolite, maior expressão para a survivina nas traqueias e maior índice apoptótico... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Since 80-95% of alcoholic are also smokers, it is desirable that study's experimental models of deleterious effects of chronic alcohol consumption includes groups with association of alcohol and tobacco, thus allowing, mimic, more accurately, the effects of chronic alcohol abuse in humans. Objective: To investigate the effects of chronic exposure to cigarette smoke and alcohol on oxidative stress, on morpho-functional alterations and immunohistochemical disorders caused by these attacks to respiratory system of rats. Method: one hundred and twenty Wistar rats were divided into eight subgroups of fifteen animals (control, smoking, alcohol and alcohol + smoking) in two experimental times (180 and 260 days). Biomarkers of oxidative stress (superoxide dismutase, tiol protein concentration, glutathione perodixase and thiobarbituric acid reactive substances) were determined in washed red cells. The morpho-functional lung's alterations (presence of inflammatory reaction and estimate of emphysema) were evaluated by histological examination with optical microscopy and study of the isolated lung (compliance and specific compliance). The immunohistochemistry study was performed by investigating the expression of survivin, P53 protein, nuclear antigen of cell proliferation and apoptotic index by TUNEL technique, at pulmonary parenchyma and trachea. Results: The weight of the three experimental groups was lower than the control group, with the lowest values at the alcoholism + smoking groups, and the estimated pulmonary emphysema was higher also in these animals. The smokers and smokers+alcoholic groups's animals showed: lower compliance, higher incidence of bronchiolitis, larger survivin expression to trachea and higher bronchiolar apoptotic index. Animals exposed only to smoking showed elevated levels of thiobarbituric acid reactive substances and lower specific compliance. The three... (Complete abstract click electronic access below) / Orientador: Antonio José Maria Cataneo / Coorientador: Daniele Cristina Cataneo / Banca: Débora Damasceno / Banca: Maria Aparecida Custódio Domingues / Banca: Vera Luzia Capelozzi / Doutor

A produção de tomate (Solanum lycopersicum L.) no estado de São Paulo é de grande importância para a produção brasileira, pois representa 21,5 % da produção total e é o principal estado produtor de tomate de mesa. O tomate de mesa é cultivado por tutoramento das plantas e o cultivo em casas de vegetação é uma prática crescente no Brasil, trazendo muitas vantagens a produção, como proteção às chuvas e pragas. Porém em muitos casos, dependendo da estrutura utilizada, pode ocorrer aumento da temperatura interna das casas de vegetação. O tomateiro é uma planta sensível as altas temperaturas, e alterações dos níveis ótimos podem causar danos no metabolismo e consequentemente na produtividade da cultura. Altas temperaturas no cultivo de tomate são prejudiciais ao seu desenvolvimento, pois alteram a homeostase celular e desregulam funções vitais das plantas, como fotossíntese, gerando em excesso espécies reativas de oxigênio (EROs) como os radicais superóxidos, peróxido de hidrogênio e radicais hidroxilas, que são tóxicos às plantas e causam estresse oxidativo, levando até a sua morte. Plantas estressadas acumulam solutos osmoprotetores, entre eles a L-prolina, que auxiliam na proteção das estruturas celulares, na eliminação das EROs e também ativam o metabolismo antioxidante das plantas. Além da acumulação endógena de L-prolina, a aplicação exógena desse aminoácido pode trazer vantagens ao alívio do estresse térmico. Esse estudo teve por objetivo avaliar a eficiência da L-prolina nas doses de 0, 50, 100, 200, 400, 800 e 1600 mg/L na nutrição foliar, parâmetros fotossintéticos, enzimas do sistema antioxidante, malonaldeído e peróxido de hidrogênio, produtividade e características pós colheita dos frutos. Os dados climáticos durante o cultivo do tomateiro evidenciaram a ocorrência de temperaturas elevadas durante o ciclo de produção. Assim, foi possível observar que a aplicação exógena de L-prolina nas doses de 50 e 100 mg/L aumentaram a eficiência do uso da água, diminuíram o conteúdo de malonaldeído e aumentaram a produtividade comercial e total de frutos por planta. O uso de 50 mg/L desse aminoácido também proporcionou aumento do número de frutos comerciais por planta. A aplicação de L-prolina, independente da dose, proporcionou diminuição no conteúdo de peróxido de hidrogênio e elevou a atividade das enzimas do sistema antioxidante, além de melhorar a qualidade do fruto, diminuindo a acidez e aumentando a relação SST/ATT. Dessa maneira, constatou-se o efeito positivo do uso exógeno da L-prolina no alívio dos danos causados por altas temperaturas, principalmente em plantas tratadas com 50 e 100 mg/L. / The production of tomato (Solanum lycopersicum L.) in the state of São Paulo is of great importance for the Brazilian production, it represents 21.5% of total production and is the main state table tomato producer. The fresh tomato is grown by staking of plants and cultivation in greenhouses is a growing practice in Brazil, bringing many benefits to production, as protection of rain and pests. However, in many cases, depending on the structure used, there may be an increase in the internal temperature of the greenhouse. The tomato is a plant sensitive to high temperatures, and changes in optimal levels can cause damage to metabolism and consequently crop productivity. High temperatures in tomato cultivation are detrimental to their development, as they alter cellular homeostasis and deregulate vital plant functions, such as photosynthesis, generating in excess reactive oxygen species (ROS) such as superoxide radicals, hydrogen peroxide and hydroxyl radicals, which are toxic to plants and cause oxidative stress, leading to their death. Stressed plants accumulate osmoprotective solutes, including proline, which help protect cell structures, eliminate ROS and also activate plant antioxidant metabolism. In addition to the accumulation of endogenous proline, exogenous application of this amino acid can bring advantages to the relief of heat stress. The objective of this study was to evaluate the efficiency of L-proline at doses of 0, 50, 100, 200, 400, 800 and 1600 mg / L by foliar spray, in photosynthetic parameters, antioxidant system enzymes, malonaldehyde and hydrogen peroxide, productivity and post-harvest characteristics of fruits. The climatic data during tomato cultivation evidenced the occurrence of high temperatures during the production cycle. Thus, it was possible to observe that the exogenous application of L-proline at doses of 50 and 100 mg / L increased the efficiency of water use, decreased malonaldehyde content and increased commercial and total fruit yield per plant. The use of 50 mg / L of this amino acid also provided an increase in the number of commercial fruits per plant. The application of L-proline, regardless of the dose, resulted in a decrease in the hydrogen peroxide content and increased the activity of the antioxidant system enzymes, besides improving fruit quality, decreasing the acidity and increasing the SST/ATT ratio. Thus, there was the positive effect of the exogenous use of L-proline in alleviating the damage caused by high temperatures, especially in plants treated with 50 and 100 mg / L.

Submitted by DHARA CARLESSO ZAMPIVA (dhara.zampiva@univates.br) on 2018-08-20T17:17:13Z No. of bitstreams: 3 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) 2018EdinaAparecidadosReisBlasi.pdf: 4920714 bytes, checksum: 936b932d7a6e49e5bca50678cab5e1d9 (MD5) 2018Edina_artigo.pdf: 1100636 bytes, checksum: a4919dc64d214daf7c76333e0b77f3a0 (MD5) / Rejected by Ana Paula Lisboa Monteiro (monteiro@univates.br), reason: Inserir o Lattes do autor. on 2018-09-11T18:28:07Z (GMT) / Submitted by DHARA CARLESSO ZAMPIVA (dhara.zampiva@univates.br) on 2018-09-17T17:18:08Z No. of bitstreams: 3 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) 2018EdinaAparecidadosReisBlasi.pdf: 4920714 bytes, checksum: 936b932d7a6e49e5bca50678cab5e1d9 (MD5) 2018Edina_artigo.pdf: 1100636 bytes, checksum: a4919dc64d214daf7c76333e0b77f3a0 (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Paula Lisboa Monteiro (monteiro@univates.br) on 2018-10-03T16:31:01Z (GMT) No. of bitstreams: 3 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) 2018EdinaAparecidadosReisBlasi.pdf: 4920714 bytes, checksum: 936b932d7a6e49e5bca50678cab5e1d9 (MD5) 2018Edina_artigo.pdf: 1100636 bytes, checksum: a4919dc64d214daf7c76333e0b77f3a0 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-10-03T16:31:01Z (GMT). No. of bitstreams: 3 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) 2018EdinaAparecidadosReisBlasi.pdf: 4920714 bytes, checksum: 936b932d7a6e49e5bca50678cab5e1d9 (MD5) 2018Edina_artigo.pdf: 1100636 bytes, checksum: a4919dc64d214daf7c76333e0b77f3a0 (MD5) Previous issue date: 2018-08-20 / High levels of Schizotetranychus oryzae phytophagous mite infestation on rice leaves can severely affect pro- ductivity. Physiological characterization showed that S. oryzae promotes a decrease in chlorophyll concentration and the establishment of a senescence process in rice leaves. Late-infested leaves also present high levels of superoxide radical and hydrogen peroxide accumulation, along with high levels of membrane integrity loss, which is indicative of cell death. To better understand the rice molecular responses to high levels of mite in-festation, we employed the Multidimensional Protein Identification Technology (MudPIT) approach to identify differentially expressed proteins. We identified 83 and 88 proteins uniquely present in control and late-infested leaves, respectively, along with 11 and one proteins more abundant in control and late-infested leaves, re-spectively. S. oryzae infestation induces a decreased abundance of proteins related to translation, protease in-hibition, and photosynthesis. On the other hand, infestation caused increased abundance of proteins involved in protein modification and degradation. Our results also suggest that S. oryzae infestation interferes with in-tracellular transport, DNA structure maintenance, and amino acid and lipid metabolism in rice leaves. Proteomic data were positively correlated with enzymatic assays and RT-qPCR analysis. Our findings describe the protein expression patterns of late-infested rice leaves and suggest several targets which could be tested in future bio-technological approaches aiming to avoid the population increase of phytophagous mite in rice plants.

Les mangroves sont de plus en plus mentionnées comme outil de bioremédiation potentiel dans le traitement des eaux usées (EU). Actuellement, les effets des rejets d’EU sur la macrofaune, et plus particulièrement sur les crabes de mangrove, ne sont pas clairs. Ces espèces sont dites ingénieurs de cet écosystème, notamment grâce à leur activité de bioturbation qui permet, entre autres, l’infiltration des EU dans le sédiment via leurs terriers. L’objectif ont donc été d’étudier l’impact du rejet d’EU domestiques sur la physiologie (osmorégulation, métabolisme et balance oxydative) de 3 espèces de crabe (2 Sesarmidae et 1 Ocypodidae) par une approche combinant expérimentations en laboratoire et sur le terrain en utilisant un site pilote expérimental sur l’île de Mayotte. Ces crabes qui vivent dans la zone intertidale ont un mode de vie bimodal et font fréquemment face à des salinités variables. Ils sont de bons hyper-hypo-osmorégulateurs et sont adaptés à cette vie à l’interface entre terre et eau aussi bien au niveau de la régulation ionique que de la respiration. Les résultats indiquent que la densité des terriers diminue dans les zones d’écoulement des EU et que la communauté des espèces est modifiée avec la dominance de Parasesarma guttatum (PG) qui n’est pas une espèce bioturbatrice. Les EU induisent donc une modification potentielle du fonctionnement de l’écosystème. PG diminue son métabolisme alors que les deux autres espèces étudiées l’augmentent significativement. Immergées dans les EU, les trois espèces étudiées présentent des atteintes de la fonction osmorégulatrice (activité de la Na+/K+-ATPase et épaisseur d’épithélium branchiale) et de la balance oxydative (formation d’espèces réactives de l’oxygène dans l’hémolymphe et enzymes antioxydantes des branchies) en laboratoire mais des effets moins marqués sont observés chez les crabes maintenus in situ dans des terriers artificiels. Les biomarqueurs étudiés peuvent ainsi être utilisés pour mesurer l’état physiologique des crabes soumis à des rejets d’EU domestiques. Ces atteintes qui entraînent des coûts métaboliques supplémentaires peuvent mener à la réduction de leur fitness, contribuant à expliquer les observations écologiques. De plus, les résultats montrent que les crabes violonistes sont les plus sensibles, suivis des deux Sesarmidae alors que PG semble mieux adapté pour éviter les EU. Si aucun dysfonctionnement majeur n’a été observé à l’échelle de l’écosystème jusqu’à présent, il convient de maintenir un suivi régulier de ces espèces, en tenant compte de leur spécificité en termes d’activité bioturbatrice et de santé physiologique. / Mangroves are increasingly proposed as a bioremediation tool for wastewater (WW) treatment. However, this practice can impact mangrove crabs which are key engineer species of the ecosystem through their bioturbation activities. Their burrows are directly involved in the bioremediation process allowing WW infiltration in the sediment. This study aimed to determine the effects of WW on the physiology (osmoregulation, bioenergetics, oxidative balance) of 3 species of crabs (2 Sesarmidae and 1 Ocypodidae) with laboratory and in situ experiments (burrow density and caging experiment in an experimental area with controlled WW releases on a mangrove located on the island of Mayotte). These crabs inhabit the intertidal area of variable salinity with a bimodal life (aquatic and terrestrial). They are good hyper-hypo-osmoregulators and well adapted to terrestrial life both in terms of osmotic and aerial breathing capacities. Burrow density decreases in flat areas where WW flows and crab community is altered with a marked dominance of Parasesarma guttatum (PG) (a species with no bioturbation activity). This change may induce drastic alterations of the ecosystem functioning. The bioenergetic response of PG is totally different from the other studied species. PG decreases its metabolic rate in WW but the other species have increased metabolic activity. Moreover, after laboratory exposure the 3 species show impairments in their osmoregulatory capacity (Na+/K+-ATPase activity and epithelium gill thickness) and oxidative balance (reactive oxygen species formation in haemolymph and antioxidant enzyme activity in gills) due to WW exposure in laboratory conditions. In situ, encaged crabs showed a similar but reduced pattern. These effects could decrease their fitness and may also explain the observed ecological changes. The biomarkers used in this study may be a useful tool to monitor crab populations. Moreover, our results show that fiddler crabs are the most sensitive to WW followed by other Sesarmidae. PG seems better adapted to avoid WW exposure. Even if no major dysfunction is observed at the ecosystem level yet, WW release should be carefully monitored nevertheless with an emphasis on crab bioturbation activity and their physiological health according to species sensitivity.

Made available in DSpace on 2017-07-24T19:37:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 CINTIA ELOISE.pdf: 1657625 bytes, checksum: 0aa258f4b191e74b75a0856d4690513d (MD5) Previous issue date: 2015-11-06 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The present work determined to evaluate the impact of potentially toxic metals in the lake of Ponta Grossa - PR and quantified through the atomic absorption spectrometry. To identified the concentration of metals such as Cd, Co, Cr, Cu, Mn, Ni, Pb and Zn in water, sediment, Oreochromis niloticus muscle, liver of fish. Moreover also determined the impact of metals in fish's liver by the study of oxidative stress. In all water samples were determined that, the presence of Co, Mn and Ni metals in a dissolved fraction. In the sediment met for metals concentrations ranging from 4.6 ± 0.9 to 865.5 ± 38.2 mgKg-1. The observed concentrations of Cd (4,6±0,9 mgKg-1), Cu (141,9±5,1 mgKg-1) and Pb (53,4±6,6 mgKg-1) represented that, the potential danger to exposed organisms, nevertheless the results were between the index TEL (threshold effect level) and PEL (probable effect level). In fact, Zn metal showed concentration above PEL indicated that, it can be directly related to the adverse biological effects. In addition, Ni(5,4±0,4 mgKg-1) and Pb (24,4±2 mgKg-1) metals concentration in Oreochromis niloticus muscle were above the value stipulated by ANVISA (Ni - 5,0 mgKg-1, Pb – 0,3 mgKg-1) for human consumption suggested, the contamination of the species as well as a risk to human's health when they consume these fish. Moreover, potentially toxic metals concentration in the liver was higher than the concentration observed in muscle indicated that, the greater affinity between metals and liver than the metals and muscle. Such fact was confirmed by the bioaccumulation factor, once the values of liver were higher than the values of muscle. Both the liver (89,52±2,59 mgKg-1) and muscle (33,4±6,9 mgKg-1) showed highest concentration of Zn metal. This concentration was increased in the sediment revealed that, the contamination of fish occurred due to the contact with sediment. Apart from these, the biological data showed that, increased levels of lipid peroxidation, carbonylation protein and increased in GSH and the ratio by Hierarchical Cluster Analysis (HCA) of metals metallothionein (MT).Based on the above, concluded that, the metals contaminants the water and sediment. Besides, the metals has negatively influence on the Oreochromis niloticus species from lake. / Para avaliar o impacto em potencial de metais tóxicos em um lago da cidade de Ponta Grossa – PR, este trabalho determinou e quantificou por espectrometria de absorção atômica a concentração dos metais Cd, Co, Cr, Cu, Mn, Ni, Pb e Zn em água, sedimento, músculo e fígado de peixe da espécie Oreochromis niloticus. Além disso avaliou o impacto dos metais no fígado de peixes através do estudo de estresse oxidativo. Nas amostras de água do lago foi determinada a presença de Co, Mn e Ni em sua fração dissolvida. No sedimento do lago encontrou-se concentrações para os metais que variaram de 4,6±0,9 a 865,5±38,2 mgKg-1. As concentrações encontradas para Cd (4,6±0,9 mgKg-1), Cu (141,9±5,1 mgKg-1) e Pb (53,4±6,6 mgKg-1) representam risco potencial aos organismos expostos, pois situam-se entre os índices de NEL (nível de efeito limiar) e NEP (nível de efeito provável). O metal Zn apresentou concentração acima de NEP, indicando que ele pode estar diretamente relacionado aos efeitos biológicos adversos. As concentrações de Ni (5,4±0,4 mgKg-1) e Pb (24,4±2 mgKg-1) no músculo de Oreochromis niloticus encontram-se acima do valor estipulado pela ANVISA (Ni - 5,0 mgKg-1, Pb – 0,3 mgKg-1) para consumo humano, indicando que há contaminação da espécie em estudo por tais metais, bem como risco à saúde humana ao se consumir esses peixes. As concentrações de metais potencialmente tóxicos no fígado foram mais altas em relação as concentrações encontradas no músculo, indicando maior afinidade entre os metais e o fígado do que os metais e o músculo, fato que foi confirmado também pelo fator de bioacumulação, onde os valores para fígado são maiores em relação aos valores para o músculo. Tanto para o fígado (89,52±2,59 mgKg-1) como para o músculo (33,4±6,9 mgKg-1) o metal com maior concentração encontrado foi o Zn, essa maior concentração foi observada também para o sedimento, indicando a contaminação do peixe devido ao contato com o sedimento. Os ensaios biológicos mostraram aumento nos níveis de peroxidação lipídica, proteínas carboniladas e aumento na GSH, bem como a relação através da análise agrupamento hierárquico (HCA) dos metais com a metalotioneína (MT). A partir disso conclui-se que os metais além da contaminação da água e sedimento estão influenciando negativamente os espécimes de Oreochromis niloticus desse lago.

Submitted by Angela Maria de Oliveira (amolivei@uepg.br) on 2018-10-31T18:51:28Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) Bruno Cesar do Espirito Santo.pdf: 2235147 bytes, checksum: 5db508200dcf5ab4b625cfd66f7d76d3 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-10-31T18:51:28Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) Bruno Cesar do Espirito Santo.pdf: 2235147 bytes, checksum: 5db508200dcf5ab4b625cfd66f7d76d3 (MD5) Previous issue date: 2015-02-27 / Fundação Araucária de Apoio ao Desenvolvimento Científico e Tecnológico do Paraná / O aumento na produção agrícola deve-se, em boa parte, pelo uso intensivo de agroquímicos, os quais assumem papel relevante. Porém, um dos impactos gerados pelo seu uso é a mudança estrutural e populacional das microbiotas do solo, que precisam de alguma forma tolerar esse xenobióticos para subsistir. São questionados se mecanismos de tolerância são selecionados por pressão seletiva sobre fenótipos específicos ou se existem mecanismos plásticos de adaptação, prescindindo de agentes seletivos específicos. O objetivo deste trabalho foi avaliar os mecanismos de adaptação e respostas celulares, particularmente de isoenzimas de catalase em Escherichia coli, ao contato com o herbicida glifosato, sem seleção prévia para esse herbicida. Resultados mostraram que a deleção em katG permitiu uma tolerância a doses mais elevadas do herbicida, e que a linhagem katE responde melhor as espécies reativas de oxigênio. Taxas de crescimento nos tratamentos com doses elevadas do herbicida se mostraram menores em relação ao controle, mostrando o efeito tóxico sobre as células bacterianas. As taxas de peróxido de hidrogênio foram aumentadas nos tratamentos com herbicidas, o que provavelmente contribuiu para a diminuição no crescimento bacteriano. A linhagem katE foi a mais eficiente em responder aos níveis de peróxido de hidrogênio induzidos pelo glifosato. Os níveis de MDA mostraram-se parecidos em tratamentos com 50 x glifosato em katE e em katG, corroborando a efetividade e especificidade da enzima HPI (katG) na fase log. Considerando que a E. coli não apresentou um contato prévio com o glifosato, sendo uma linhagem desenvolvida para estudos de laboratório, e não adaptada ao ambiente, o sistema de defesa encontrado nessas linhagens pode ser considerado como modelo para outras bactérias de solo, amplo, não específico para o glifosato. Um sistema de respostas não específicas como esse podem aumentar o valor adaptativo de bactérias em solos agrícolas, nos quais são aplicadas diferentes espécies químicas de herbicidas em um tempo relativamente curto. / The increase in agricultural production is due, in large part, by the intensive use of agrochemicals, which assume a significant role. However, one of the impacts generated by its use is structural change and population of the microbiota of the soil, they need somehow tolerate this xenobiotics to subsist. They are asked whether tolerance mechanisms are selected by selective pressure on specific phenotypes or if there are plastic coping mechanisms, regardless of especific. The selective agents aim of this study was to evaluate the mechanisms of adaptation and cellular responses, particularly isozymes of catalase in Escherichia coli when contact with the herbicide glyphosate, without prior selection for this herbicid.Results showed that deletion in katG allowed a tolerance to higher doses of the herbicide, and that katE lineage responsive reactive oxygen species. Growth rates in the treatments with high doses of the herbicide were lower compared to the control, showing the toxic effect on cells As hydrogen peroxide rates were increased in the treatments with herbicides, which probably contributed to the decrease in bacterial growth . The katE strain was more efficient to respond to hydrogen peroxide levels induced by glyphosate. MDA levels were shown to be similar in treatments with 50 x glyphosate in katE and katG, confirming the effectiveness and specificity of the HPI enzyme (katG) in log. Considering phase that E. coli showed no previous contact with glyphosate, a strain being developed for laboratory studies, and not adapted to the environment, the defense system found that strains can be considered as a model for other soil bacteria, broad, not specific to glyphosate. A system of non-specific responses as this may increase the adaptive value of bacteria in agricultural soils, which are applied in different chemical species of herbicide in a relatively short time.