Muitas espécies de animais vivenciam situações nas quais há uma profunda depressão metabólica, como na anóxia, na hipóxia e na hibernação. Durante a reoxigenação ou o despertar, ocorre aumento da produção de espécies reativas de oxigênio (ROS), que tendem a causar danos oxidativos. Diferentes enzimas antioxidantes protegem o organismo contra as ROS, porém não se sabe qual a real importância de cada uma delas durante a reoxigenação. A hibernação é uma das formas de hipometabolismo menos estudadas, fazendo com que haja questionamentos sobre como os hibernantes se protegem das ROS durante o despertar. A análise dos dados existentes é complexa devido à existência de variáveis não controladas, como o efeito do jejum associado à hibernação. Nesta tese, foram desenvolvidos dois projetos. Em um, investigou-se a importância da catalase num ciclo de anóxia e reoxigenação em caramujos pulmonados. No segundo, investigou-se o efeito da hibernação e da privação alimentar no intestino de lagartos teiús. Com base nos resultados, foi possível concluir que a catalase exerce um papel complementar contra os danos oxidativos causados pelas ROS e em conjunto com os demais componentes do sistema antioxidante. Porém, sua função não parece ser essencial, sendo em grande parte compensada pela atividade de glutationa peroxidase. Também foi possível concluir que a hibernação, estudada sem a interferência de drásticas quedas da temperatura, causa nítidas alterações no metabolismo de radicais livres no intestino de lagartos, com queda de atividades enzimáticas e de concentração de glutationa. A ausência de grandes danos oxidativos durante o despertar dos animais mostra que eles têm um sistema antioxidante eficiente. A privação alimentar resultou em respostas semelhantes as da hibernação, mas parece ter causado um certo grau de estresse oxidativo. Os resultados apresentados nesta tese respondem dois questionamentos no estudo do metabolismo de radicais livres em situações que envolvem flutuações na disponibilidade e no consumo de oxigênio. / Many species of animals experience situations in which occurs a profound metabolic depression, like anoxia, hypoxia and hibernation. During reoxygenation or arousal, there is an increase of the production of reactive oxygen species (ROS), which tend to cause oxidative damage. Different antioxidant enzymes protect the organims against the ROS, however the real importance of each one of them during reoxygenation is not known. Hibernation is one of the types of hypometabolism less studied, and questions about how the hibernators protect themselves from ROS during the arousal have not yet been answered. The analysis of the existent data is complex due to the existence of uncontrolled variables. In this thesis were carried out two studies in which were investigated: the importance of catalase in a cycle of anoxia and reoxygenation in pulmonate snails, and the effect of hibernation and of food deprivation in the intestine of tegu lizards. Considering the results, it was possible to conclude that catalase plays an complementary role against the damages caused by ROS and in association with the other components of the antioxidant system. However, its function seems to be non-essential, being greatly compensated by the glutathione peroxidase activity. It was also possible to conclude that hibernation, studied without the interference of drastic falls in temperature, causes clear alterations in free radicals metabolism in the lizards intestine, with a reduction in enzymes activities and in glutathione concentration. The absence of big oxidative damage during the arousal of the animals shows that they have an efficient antioxidant system. Food deprivation resulted in similar responses of those from hibernation, but seemed to cause some degree of oxidative stress. The results presented in this thesis answer two questions in the study of the free radical metabolism in situations that involve fluctuations in oxygen availability and consumption.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Oxidative stress is believed to be involved in the etiology of several chronic diseases, including cardiovascular disease, diabetes, cancer, and neurodegenerative disorders. From this perspective, we have evaluated the possible antioxidant capacities of five different phthalocyanines (PCs), consisting of four metallophthalocyanines (MPCs) and one simple phthalocyanine (PC) in order to explore, for the first time, the potential antioxidant activities of these compounds. Our results show that all PCs tested in this study have significant antioxidant activity in lipid peroxidation assay, providing protection from sodium nitroprusside induced oxidative damage to supernatant from the homogenized liver, brain, and kidney of mice. Compared to the noninduced control, the PCs were generally more efficient in reducing malondialdehyde levels in all assays on lipid peroxidation induced by sodium nitroprusside; the order of decresent efficiency was as follows: manganese-PC (better efficiency) > copper-PC > iron-PC > zinc-PC > PC (worst efficiency). Furthermore, the copper-PC and manganese-PC compounds exerted a significant protective effect in deoxyribose degradation assays, when employing Fe2+, Fe2+ + H2O2, and H2O2 solutions. In conclusion, all PCs tested here were shown to be promising compounds for future in vivo investigations, because of their potential antioxidant activities in vitro. / O estresse oxidativo está envolvido na etiologia de diversas doenças crônicas, incluindo doenças cardiovasculares, diabetes, câncer, e doenças neurodegenerativas. A partir desta perspectiva, nós avaliamos as possíveis capacidades antioxidantes de cinco diferentes ftalocianinas (PCs), consistindo de 4 metaloftalocianinas e uma ftalocianina simples, a fim de explorar, pela primeira vez, as possíveis capacidades antioxidantes desses compostos. Os resultados mostram que todas as PCs testadas neste estudo possuem uma significante atividade antioxidante no ensaio de peoxidação lipídica, fornecendo proteção contra a indução de dano oxidativo induzido por nitroprussiato de sódio em sobrenadantes de homogenatos de fígado, cérebro e rins de camundongos. Comparado ao controle induzido, as PCs foram geralmente mais eficientes em reduzir os níveis de malondialdeído em todos os ensaios de peroxidação lipídica induzida por nitroprussiato de sódio; a ordem decrescente de eficiência foi a seguinte: manganês-PC (melhor eficiência) > cobre-PC > ferro-PC > zinco-PC (pior eficiência). Além disso, os compostos cobre-Pc e manganês-Pc exercem um efeito protetor significante em ensaios de degradação da desoxirribose, quando empregando soluções de Fe2+, Fe2+ + H2O2, e H2O2. Em conclusão, todas as PCs testadas aqui mostraram ser compostos promissores para futuras investigações in vivo.

Orientador: Fabiana Ferreira de Souza / Resumo: O plasma seminal e suas proteínas influenciam a qualidade espermática do sêmen refrigerado e congelado em várias espécies, porém sua influência no sêmen refrigerado de cães ainda não está esclarecida. Ainda, diferenças interraciais na expressão de proteínas do plasma seminal que podem interferir na qualidade do sêmen canino não foram relatadas. O objetivo deste estudo foi verificar se a raça canina interfere na composição proteica do plasma seminal e das proteínas espermáticas e correlacioná-las com a refrigeração do sêmen canino na presença e ausência do plasma seminal. Desta maneira, dois experimentos foram realizados. No primeiro experimento as proteínas do plasma seminal e das células espermáticas de 4 raças caninas foram caracterizadas. O sêmen foi colhido, avaliado macro e microscopicamente. O plasma seminal e as células espermáticas foram separadas por centrifugação, refrigerados a 5 ºC e transportados ao laboratório para análise proteômica. Proteínas do plasma seminal e das células espermáticas foram digeridas, submetidas à espectrometria de massas, identificadas e caracterizadas quanto à ontologia gênica. A relação entre as proteínas encontradas e as raças caninas foi avaliada por análise multivariada. Foram encontradas 10 proteínas no plasma seminal e cinco proteínas espermáticas consideradas relevantes. Notou-se diferença na expressão de proteínas espermáticas e do plasma seminal de diferentes raças caninas. Para o segundo experimento, 3 pools do ejaculado de 8 cãe... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Seminal plasma and its proteins influence the sperm quality of chilled and frozen semen in several species, but its influence on the cooled semen of dogs has not yet been clarified. Furthermore, interracial differences in the expression of seminal plasma proteins that may interfere with the quality of canine semen have not been reported. The objective of this study was to verify if the racial pattern interferes in the protein composition of seminal plasma and sperm proteins and to correlate them with the cooling of canine semen in the presence and absence of seminal plasma. In this way, two experiments were performed. In the first experiment the seminal plasma proteins of 5 canine breeds and sperm proteins of 4 breeds were characterized. The semen was collected, evaluated macro and microscopically. Seminal plasma and sperm cells were separated by centrifugation, refrigerated at 5° C and transported to the laboratory for proteomic analysis. Seminal plasma and spermatozoa proteins were digested, submitted to mass spectrometry, identified and characterized for gene ontology. The relationship between the proteins found and the canine breeds was evaluated by multivariate analysis. In the seminal plasma, 10 relevant proteins were found and in the spermatozoa five proteins were considered relevant. Differences were observed in the expression of sperm proteins from different canine breeds. For the second experiment, 3 ejaculate pools of 8 dogs from experiment 1 were used. The morphol... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

As Espécies Reativas de Oxigênio (EROs) conferem proteção aos seres vivos contra os contínuos ataques de microrganismos, além de serem responsáveis por diversos eventos fisiológicos. No entanto um desequilíbrio entre a produção das EROs e os agentes antioxidantes resulta diversos processos patológicos nos mais variados sistemas em seres humanos e em animais. Durante a gestação ocorrem alterações do metabolismo que podem levar a um aumento de subprodutos da oxidação. Assim como a gestação, o nascimento também impõe um período com alta demanda energética, alta tensão de oxigênio e, por consequência, determina um momento crítico na vida do neonato, por ser exigida uma rápida adaptação da condição hipóxica (intra útero) para hiperóxica (extra útero). Desta forma, o objetivo desta dissertação foi verificar o estado oxidativo das éguas no terço final da gestação, no periparto e no pós-parto levando em consideração o efeito da paridade, bem como a condição oxidativa de neonatos durante os primeiros sete dias de vida. Como indicadores de oxidação foram mensurados os níveis de TBARS e oxidação de proteína. Foi quantificado o ferro total e como parâmetros antioxidantes, foram medidas as atividades das enzimas GPx e SOD, e as concentrações de bilirrubina. Nos potros verificamos que a SOD não apresentou diferença significativa no periodo analisado. As concentrações de bilirrubina foram mais baixas no primeiro tempo avaliado, e tanto a bilirrubina total quanto a indireta elevaram-se às 12 horas e então caíram entre as 72h e 168h. Já a GPx demonstrou aumento da sua atividade nos tempos 12 e 72h quando comparada ao tempo 0h. Verificou-se altos níveis de TBARS no primeiro momento pós-nascimento, uma conseguinte diminuição às 12h seguida de estabilização nos demais tempos. Já a avaliação do período gestacional das éguas indicou um efeito de interação entre paridade e tempo gestacional apenas para o ferro total. SOD e oxidação proteica não apresentaram alterações significantes no período estudado. Tanto a GPx quanto as TBARS apresentaram efeito de tempo, com evidente alteração entre o parto, apresentando aumento e o pós-parto apresentando diminuição de atividade e das concentrações dessas variáveis. Concluímos que em potros, a peroxidação lipídica ao nascimento apresentou-se alta sugerindo um balanço pró-oxidativo durante tal período, o que poderia caracterizar um aumento nos níveis de EROs com finalidade de completar importantes eventos fisiológicos. Quanto a bilirrubina indireta e a GPx podemos sugerir que frente aos altos níveis da peroxidação lipídica houve um estímulo para ativação dos sistemas antioxidantes que envolvem essas biomoléculas e que as duas tenham agido concomitantemente visando equilibrar os níveis de EROs. Com relação às éguas, apontamos que a paridade não tem influencia sobre o estabelecimento da homeostase oxidativa em éguas e que no momento do parto as mesmas passam por um desbalanço oxidativo transiente. Ou seja, o desbalanço oxidativo faz parte tanto do momento do parto quanto da primeira semana de vida dos potros, possivelmente desempenhando um papel fisiológico em abas categorias. / Reactive Oxygen Species (ROS) produced protect living beings against the continuous attacks of microorganisms, as well as being responsible for several physiological events, so oxidative homeostasis is a premise. However, an imbalance between the production of ROS and the antioxidant agents causes several pathological processes in the most varied systems in humans and animals. During pregnancy it is suggested that alterations of the metabolism take place, consequently the increase of by-products of the oxidation during the gestational period. Like gestation, the birth also imposes a period with high energy demand, high oxygen tension and, consequently, it determines a critical moment in the life of the newborn because it is required a rapid adaptation of the same to the change of hypoxic condition (intra uterus) To hyperoxic (extra uterus). The aim of this dissertation was to verify the oxidative status of mares in the final third of gestation, peripartum and postpartum, taking into account the parity effect, as well as the oxidative condition of neonates during the first seven days of life. As oxidation indicators, the levels of TBARS and protein oxidation were measured. Total iron was quantified and as antioxidant parameters, activities of GPx and SOD enzymes, and bilirubin concentrations were measured. In the foals we verified that the SOD showed no significant difference in the analyzed time. Bilirubin concentrations were lower in the first time evaluated, and both total and indirect bilirubin increased at 12 hours and then fell between 72h and 168h. On the other hand, GPx showed an increase in its activity in times 12 and 72h when compared to time 0h. There were high levels of TBARS at the first post-birth moment, a consequent decrease at 12h, followed by stabilization at the other times. The results with mares indicated interaction effect between parity and gestational time only for total iron. SOD and protein oxidation did not present significant alterations in the studied period. Both GPx and TBARS presented a time effect, with an evident alteration between childbirth and postpartum, and there was an increase and decrease, respectively, in the activity and concentrations of these variables. We conclude that in foals, lipid peroxidation at birth was high suggesting a pro-oxidative balance during such period, which could characterize an increase in the levels of ROS in order to complete important physiological events. Regarding indirect bilirubin and GPx, we can suggest that in the face of the high levels of lipid peroxidation there was a stimulus for the activation of the antioxidant systems that involve these biomolecules and that the two have acted concomitantly in order to maintain the high levels of EROs at non detrimental levels. Regarding mares, we pointed out that parity has no influence on the establishment of oxidative homeostasis in mares and that at the time of delivery they undergo transient oxidative imbalance. That is, oxidative imbalance is part of both the calving moment and the first week of life of foals, possibly playing a physiological role in categories.

O aumento da incidência do câncer de pele está associado à maior exposição à luz solar e a adoção de ações de proteção ao Sol é uma estratégia para minimizar os níveis cumulativos de danos à pele. Os raios ultravioletas (UV), ao alcançarem o tecido cutâneo, podem causar eritema, inflamação, fotoenvelhecimento, formação de rugas e imunossupressão, entre outros, devido à formação de espécies reativas de oxigênio (ERO´s). A formação de ERO´s, como o oxigênio singleto, radical ânion superóxido, peróxido de hidrogênio e radical hidroxil, elevam o risco dos danos foto-oxidativos. O desequilíbrio entre a formação de ERO´s e os mecanismos antioxidantes do organismo desencadeia o estresse oxidativo. Na pele, as ERO´s são as responsáveis pelo dano oxidativo no DNA, proteínas e lipídeos. Identificar e quantificar biomarcadores do estresse oxidativo cutâneo é essencial para a correlação entre os raios UV e seus efeitos. Deve-se isto, em parte, à limitação de métodos para quantificar os parâmetros que são diretamente afetados pela exposição aos raios UV, tais como a peroxidação lipídica. São necessários métodos complementares para avaliação da eficácia de fotoprotetores perante os danos causados por este tipo de estresse. Esta pesquisa projeto compreendeu a avaliação ex vivo da eficácia de filtros solares UVB por meio da quantificação da peroxidação lipídica proveniente do estrato córneo removido por tape stripping. Foram preparados sistemas emulsionados do tipo O/A com os filtros octocrileno, metoxicinamato de octila e salicilato de octila. A caracterização funcional da eficácia fotoprotetora in vitro demonstrou que o filtro octocrileno manteve-se estável, mesmo após exposição solar artificial. Os filtros octocrileno (10% p/p), metoxicinamato de octila (10% p/p) e salicilato de octila (5% p/p) alcançaram, após irradiância, respectivamente, os valores de FPS 5,7 ± 2,1; 4,7 ± 1,5 e 1,0± 0,0. As formulações foram utilizadas na avaliação da eficácia fotoprotetora ex vivo. O método por CLAE, para quantificação da peroxidação lipídica no estrato córneo, possuiu linearidade e demonstrou exatidão e precisão satisfatórias. O estresse pela radiação UV desencadeou a peroxidação lipídica no estrato córneo. Em função do protocolo aplicado, não houve diferenças entre as amostras. A eficácia, com relação à inibição da peroxidação lipídica, foi similar em todas as amostras. / The increasing of incidence of skin cancer is associated with greater exposure to sunlight and the adoption of sun protection actions is a strategy to minimize cumulative levels of skin damage. Ultraviolet (UV) rays, when they reach the cutaneous tissue, can cause erythema, inflammation, photoaging, wrinkling and immunosuppression, among other things, due to the formation of reactive oxygen species (ROS). The formation of ROS, such as singlet oxygen, superoxide anion radical, hydrogen peroxide and hydroxyl radical, raise the risk of photooxidative damage. The variation between the formation of ROS and the antioxidant mechanisms of the organism triggers oxidative stress. In the skin, ROS are responsible for oxidative damage in DNA, proteins and lipids. Identifying and quantifying biomarkers of cutaneous oxidative stress is essential for the correlation between UV rays and their effects. This is partially due to the limitation of methods for quantifying parameters that are directly affected by exposure to UV rays, such as lipid peroxidation. Complementary methods are needed to evaluate the effectiveness of photoprotectors because of the damage caused by this type of stress. This research project had the ex vivo evaluation of the efficacy of UVB sunscreens by quantifying the lipid peroxidation from the stratum corneum removed by tape stripping. Emulsified O/A type systems were prepared with the octocrylene, octyl methoxycinnamate and octyl salicylate filters. The functional characterization of photoprotective efficacy in vitro revealed that the octocrylene filter remained stable even after artificial sun exposure. Octocrylene (10% w / w), octyl methoxycinnamate (10% w / w) and octyl salicylate (5% w / w) respectively reached the values of FPS 5.7 ± 2.1; 4.7 ± 1.5 and 1.0 ± 0.0. The formulations were used in the evaluation of ex vivo photoprotective efficacy. The method by HPLC, for quantification of the lipid peroxidation in the stratum corneum, had linearity and demonstrated satisfactory accuracy and precision. UV radiation stress triggered lipid peroxidation in the stratum corneum. Due to the protocol applied, there were no differences between the samples. The efficacy, compared to the inhibition of lipid peroxidation, was similar in all samples.

Orientador: João Domingos Rodrigues / Banca: Sarita Leonel / Banca: Durval Dourado Neto / Resumo: O Brasil destaca-se mundialmente na produção de citros, sendo a laranja a principal espécie cítrica cultivada; no entanto, a fruta brasileira ainda apresenta carências quanto à qualidade. O objetivo deste trabalho foi avaliar a fisiologia e qualidade pós-colheita de frutos de laranja 'Natal' tratados com o fungicida piraclostrobina e armazenados sob condições ambiente e de refrigeração. Os tratamentos foram constituídos pela aplicação de duas doses (D1= 0,010 ml L-1 e D2= 0,015ml L-1) do fungicida em pré e em pós-colheita e pela combinação de duas épocas de aplicação. Foram avaliadas as seguintes características físico-químicas: rendimento de suco; teor de ácido ascórbico (AA); pH; teor de sólidos solúveis (SS); acidez titulável (AT); relação SS/AT (ratio); perda de massa; índice tecnológico (IT) e rendimento industrial (RI). Também foi avaliada a atividade das enzimas antioxidantes superóxido dismutase (SOD), catalase (CAT), peroxidase (POD) e a peroxidação lipídica, além da quantidade de resíduos do produto nos frutos. Foi empregado para o estudo o delineamento experimental blocos casualizados, com parcelas subdivididas no tempo, com oito tratamentos e quatro repetições. A aplicação de piraclostrobina em pré-colheita, nas doses testadas, manifestou efeito positivo sobre a qualidade dos frutos nas duas condições testadas de armazenamento, aumentando o rendimento de suco, índice tecnológico, rendimento industrial e o teor de sólidos solúveis dos frutos em até 2° Brix. O teor ... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The Brazil stands out worldwide in the production of citrus and orange citrus the primary cultivated species, however, the quality of Brazilian fruit still presents shortcomings regarding the quality. The objective of this study was to evaluate the postharvest quality of 'Natal' orange fruit treated with pyraclostrobin fungicide and stored under ambient conditions and cooling. The treatments were a combination of two doses (D1 = 0,010mL L-1 D2 = 0,015mL L-1) of the fungicide in pre and post-harvest and the combination of the two application periods. The following physicochemical characteristics were evaluated: juice yield; ascorbic acid (AA); pH; soluble solids (SS); titratable acidity (TA); SS / TA ratio (ratio); mass loss; technological index (IT) and industrial output (RI). Also evaluated the activity of antioxidant enzymes superóxidodismutade (SOD), catalase (CAT), peroxidase (POD) and lipid peroxidation, besides the amount of waste product in fruit. It was used to study the experimental design randomized blocks in split plot, with eight treatments and four replications. The application of pyraclostrobin in pre-harvest, at the tested doses, expressed positive effect on fruit quality in both conditions tested storage, increasing the juice yield, technological index, industrial output and the soluble solids content of fruit within 2 ° Brix. The ascorbic acid content in fruits remained constant throughout the storage period, in addition to reducing the weight loss in them. A... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

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.

O colesterol é um importante componente das membranas celulares em eucariotos superiores, desempenhando papéis estruturais e funcionais. O colesterol possui uma insaturação em sua estrutura sendo, portanto, alvo de oxidação mediada por espécies reativas de oxigênio e/ou nitrogênio. A oxidação não enzimática do colesterol gera, como produtos primários, os hidroperóxidos de colesterol. Tais moléculas, por sua vez, são altamente reativas e podem reagir com metais livres e/ou metaloproteínas, trazendo consequências à celula. Neste sentido, o primeiro capítulo deste trabalho tem como objetivo estudar a reação dos hidroperóxidos de colesterol (ChOOH) com o citocromo c (citc), uma heme proteína envolvida no transporte de elétrons na mitocôndria. Análises de espectroscopia no UV-Vis mostraram que o ChOOH promove o bleaching da banda Soret do citc de uma maneira dose-dependente. Mais ainda, esta reação leva à formação de radicais centrados em carbono tanto na proteína como no lipídeo, sugerindo uma redução homolítica do ChOOH. Como consequências, pode-se observar a oligomerização do citc, um processo que pode influenciar no transporte de elétrons bem como na sinalização para a apoptose. A partir da reação do citc com ChOOH podem surgir, direta ou indiretamente, outras espécies reativas, como aldeídos, cetonas e epóxidos. Dentre estas, destacam-se os aldeídos de colesterol, em particular o colesterol secoaldeído (CSec) e o carboxialdeído (ChAld), uma vez que foram encontrados elevados em placas ateroscleróticas e em tecidos cerebrais de pacientes com doenças neurodegenerativas. Tais espécies podem reagir com resíduos de aminoácidos provocando alterações estruturais e funcionais em proteínas. Neste sentido, o segundo capítulo deste trabalho tem como objetivo estudar a reação do ChAld com citc. Usando modelos mimétivos de membrana e espectrometria de massas, foi mostrado que o ChAld modifica covalentemente o citc por um mecanismo consistente com a formação de bases de Schiff. Tal modificação ocorre preferencialmente em resíduos de lisina que interagem com a membrana. Estas modificações influenciam na afinidade do citc pela membrana, aumentando sua aderência, o que pode ter influência no transporte de elétrons e sinalização para a apoptose. No terceiro e último capítulo deste trabalho nós buscamos uma ferramente analítica que permitisse analisar modificação de proteínas promovidas por produtos de oxidação de colesterol e outros esteróis. Em um estudo realizado em colaboração com o grupo do professor Porter na Universidade de Vanderbilt, utilizamos ensaios baseados em click chemistry para buscar proteínas modificadas. Para isso, foram sintetizados derivados de colesterol e 7-deidrocolesterol (7-DHC, precursor imediato do colesterol) contendo um grupo alquinil na sua cadeia lateral. Este grupo pode ser ligado a um grupo azida por meio de uma reação de cicloadição, em um processo conhecido como click chemistry. Após a síntese e caracterização dos derivados lipídicos contendo o grupo alquinil na cadeia lateral, células Neuro2a foram tratadas com o alquinil-7-DHC e o alquinil-colesterol para averiguar seu metabolismo. Análises por HPLC-MS/MS mostraram que ambos derivados contendo o grupo alquinil foram metabolisados e convertdos nos respectivos ésteres. Usando um modelo celular para a doença conhecida como Sindrome de Smith-Lemli-Opitz (SLOS), doença caracterizada pela deficiência na enzima 7-deidrocolesterol redutase, foi mostrado que o acúmulo característico de 7-DHC nos pacientes pode levar a uma maior modificação de proteínas promovidas por seus derivados, o que pode contribuir para o desenvolvimento da doença. / Cholesterol is an important component of eukaryotic cellular membranes, where it has an influence in the fluidity and stability. Due to the presence of a double bond in its structure, cholesterol can be oxidized by reactive oxygen and nitrogen species. This non-enzymatic oxidation generates, as primary products, cholesterol hydroperoxides. Such molecules, in turn, are highly reactive and can react with free metal ions and/or metalloproteins, affecting cell metabolism. Therefore, the first chapter of the present study aims to investigate the reaction of cholesterol hydroperoxides (ChOOH) with cytochrome c (cytc), a heme protein involved in the mitochondrial electron transport. Spectroscopic analyses in the UV-Vis region showed that ChOOH induces a dose-dependent bleaching of cytc\'s Soret band. In addition, this reaction leads to the formation of carbon-centered radicals on both protein and lipid, suggesting a homolytic reduction of ChOOH. As consequences, cytc undergoes oligomerization, a process that can influence electron transport and apoptosis signaling. The reaction of cytc and ChOOH can produce, directly or indirectly, reactive species such as epoxides, aldehydes and ketones. Among them, cholesterol aldehydes, such as cholesterol secoaldehyde (CSec) and cholesterol carboxyaldehyde (ChAld), are of particular interest, since they were previously found elevated in atherosclerotic plaques and brain tissue of patients bearing neurodegenerative diseases. These species can also react with amino acid residues leading to protein denaturation and malfunction. With that in mind, the second chapter of this study aims to investigate the reaction of ChAld and cytc. Using mimetic membrane models and mass spectrometry analyses, we showed that ChAld covalently modifies cytc through a mechanism consistent with the formation of Schiff base adducts. Such modification occurs mostly at lysine residues that are known to interact with the membrane. The modifications have an influence in the affinity of cytc to the membrane, where they increase its binding to the membrane, a process that could affect the electron transport and apoptosis signaling. In the last and third chapter of this study we wanted an analytical tool that allowed the investigation of protein adduction promoted by cholesterol and other sterols-derived oxidation products. In a study performed in collaboration with the Porter group from Vanderbilt University, we used analyses based on click chemistry to search for protein adduction. To address that, we first synthesized derivatives of cholesterol and 7-dehydrocholesterol (7-DHC, the immediate precursor of cholesterol) containing an alkynyl group in the side chain. The alkynyl group can be ligated to an azide group through a cycloaddition reaction, in a process known as click chemistry. After the synthesis and characterization of alkynyl derivatives, Neuro2a cells were treated with alkynyl-7-DHC and alkynyl-cholesterol to check their metabolism. HPLC-MS/MS analyses showed that both alkynyl derivatives are metabolized and converted into their respective esters. In addition, using a cell model for Smith-Lemli-Optiz Syndrome (SLOS), a disease characterized by the deficiency in the dehydrocholesterol reductase 7, we showed that the characteristic accumulation of 7-DHC in SLOS patients might be associated with protein adduction promoted by its oxidation products, which might contribute to the development of the disease.

Submitted by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br) on 2012-09-21T18:55:11Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_AlteracoesOxidativasPortadores.pdf: 1847185 bytes, checksum: 9dffe3d0a2833a3cee063b79f70ad053 (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Rosa Silva(arosa@ufpa.br) on 2012-09-28T15:42:26Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_AlteracoesOxidativasPortadores.pdf: 1847185 bytes, checksum: 9dffe3d0a2833a3cee063b79f70ad053 (MD5) / Made available in DSpace on 2012-09-28T15:42:26Z (GMT). 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O fato de o envelhecimento ser um fator de risco na DA, reforça também a hipótese da participação dos radicais livres, pois os efeitos de sua ação podem se acumular durante anos. A DA é uma doença insidiosa e progressiva e caracteriza-se clinicamente por uma perda progressiva da memória e de outras funções cognitivas, além de mudanças comportamentais e sociais. O déficit de memória é o principal e usualmente o primeiro sintoma da DA, com comprometimento especialmente da retenção e recordação de novas informações. O presente trabalho visa avaliar se ocorrem alterações no metabolismo oxidativo detectáveis no sangue de pacientes com a DA, e se estas podem ser relacionadas com os diferentes estágios da doença e com o quadro cognitivo dos pacientes. Foram avaliados 30 pacientes com a doença de Alzheimer e 28 indivíduos no grupo controle atendidos na Unidade de Ensino e Assistência de Fisioterapia e Terapia Ocupacional da Universidade do Estado do Pará (UEAFTO-UEPA). O metabolismo oxidativo foi avaliado através da medida da capacidade antioxidante total equivalente ao Trolox (TEAC) e da mensuração dos níveis das substâncias que reagem ao ácido tiobarbitúrico - TBARS. Também foram realizados testes neuropsicológicos em todos os sujeitos participantes do estudo. Não foram observadas correlações significativas no desempenho dos testes neuropsicológicos com os níveis de TBARS e TEAC nos pacientes com a DA. Observou-se que a capacidade antioxidante total (CAOT) estava significativamente diminuída nos pacientes com a DA em comparação com o grupo controle independentemente do estágio da doença, mostrando uma possível relação entre a CAOT e a DA. Na avaliação de TBARS houve uma tendência para maiores concentrações nos pacientes com DA do que no grupo controle, porém a diferença não foi estatisticamente significativa, apenas a fase moderada foi significativa quando comparada com o grupo controle. A avaliação da peroxidação lipídica através dos níveis de TBARS provavelmente não seria um biomarcador adequado para a doença de Alzheimer. / The survival of the population has increased gradually and it is correlated with quality of health services and general living conditions, being particularly marked in industrialized countries. The increase in life expectancy affects the incidence of age-associated diseases. Aging is considered a risk factor for the development of neurodegenerative diseases like Alzheimer’s disease (AD). One theory on the pathogenesis of AD postulates that neurodegeneration is the result of oxidative stress and damage to vulnerable cerebral tissues. The fact that aging is a risk factor in AD also reinforces the hypothesis of free radicals involvement, because the effects of their actions can accumulate for years. It is an insidious, progressive disease and is characterized clinically by progressive loss of memory and other cognitive functions, as well as behavioral and social changes. The memory deficit is the main and usually the first symptom of AD, especially with deficiency of retention and recall of new information. The present study aims to evaluate if there are changes in oxidative metabolism detected in the blood of patients with AD, and if there is correlation with different stages of the disease and the patients’ cognitive framework. We evaluated 30 patients with Alzheimer’s disease and 28 subjects in the control group attended at Unit Education and Assistance Physical Therapy and Occupational Therapy at the University of Pará (UEAFTO-UEPA). Oxidative metabolism was assessed by measuring the total antioxidant capacity equivalent to Trolox (TEAC) and measuring the levels of substances that react with thiobarbituric acid (TBARS). Neuropsychological tests were also performed on all participants in the study. No significant correlations were observed in the performance of neuropsychological tests to the levels of TBARS and TEAC in patients with AD. It was observed that the total antioxidant capacity (TAC) was significantly decreased in AD patients compared to controls whatever stage of disease, showing a possible relationship between TAC and AD. In the evaluation of TBARS was a trend toward higher concentrations in AD patients than in control group but the difference was not statistically significant, only the moderate stage was significant when compared with the control group. Evaluation of the lipidic peroxidation through TBARS a biomarker would probably not be suitable for Alzheimer's disease.

Submitted by Irvana Coutinho (irvana@ufpa.br) on 2011-12-01T13:58:17Z No. of bitstreams: 1 Tese_MariaAuxMenezes.pdf: 1876253 bytes, checksum: 13fd2c4d6a3e216fdbb878a02b840f29 (MD5) / Made available in DSpace on 2011-12-01T13:58:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tese_MariaAuxMenezes.pdf: 1876253 bytes, checksum: 13fd2c4d6a3e216fdbb878a02b840f29 (MD5) Previous issue date: 2010 / A desnutrição, altamente prevalente em países em desenvolvimento, é um mau antigo que aflige a humanidade. Apresenta-se como um estado de deficiência alimentar, com déficit global de proteínas e calorias, provocando menor aporte de nutrientes às células. Alguns estudos têm mostrado evidências de interação entre desnutrição e estresse oxidativo, ocasionado pelo acúmulo de espécies reativas de oxigênio que causam danos à estrutura das biomoléculas em decorrência da desregulação entre a produção de oxidante e a depleção das defesas antioxidantes. Nesse estudo foi avaliada a utilização da farinha instantânea de amaranto adicionada de arroz na proporção de 30/70% como suplemento alimentar da dieta de base do paraense usada como modelo de indução da desnutrição experimental em ratos sobre o estresse oxidativo dos animais desnutridos comparados aos controles e aos tratados com a dieta suplementada. A dieta modelo de desnutrição (DBR-PA) foi confeccionada respeitando-se as quantidades dos alimentos consumidos rotineiramente pela população do Pará, segundo inquérito alimentar realizado na década de 70 por pesquisadores da Universidade Federal do Pará, enquanto que, a dieta utilizada como tratamento foi elaborada adicionando-se a DBRPA 30% da farinha de amaranto. As análises da composição centesimal e o perfil de aminoácidos foram realizados de acordo com as normas do Instituto Adolfo Lutz (1995) e por espectrofotometria atômica. A dieta controle foi utilizada na forma que é comercializada. Para realização do estudo utilizou-se animais no pós parto imediato de mães alimentadas na gestação com dieta controle para ratos (22% de proteínas), com peso mínimo de 6 g ao nascer. No pós parto imediato as ratas mães foram divididas em 3 grupos a saber: grupo controle (22% de proteínas); grupo desnutridos (DBR-PA contendo 7,8% de proteínas) grupo 3 tratados (DBR-PA+AA) suplementada com a farinha instantânea de amaranto contendo 11,33%). No pós desmame os animais foram separados e em gaiolas individuais receberam a dieta materna específica de cada grupo até os 60 dias de vida, quando foram sacrificados e realizada a coleta de sangue para as dosagens bioquímicas (colesterol total e frações, valores hemogramas (hematimetria, leucograma e plaquetas), níveis de peroxidação lipídica e atividade da catalase. Após a coleta do sangue os animais foram submetidos à exerese do fígado para posterior análise histopatológica. Os resultados revelaram que a dieta indutora da desnutrição é um modelo de desnutrição grave comum na região norte, é hipoproteica, normocalórica, com aminoácido limitante (metionina), promoveu perda de peso nos animais desde o período de aleitamento com acentuado perda de peso nas ratas mãe e nos filhotes aos desmame (21 dias), aos 28 e 60 dias de vida (p <0,05) quando comparados aos animais tratados com amaranto e aos controles. A dieta suplementada com a farinha extrusada de amaranto promoveu ganho de peso no período do aleitamento tanto nas ratas mães (p<0,05) como nos filhotes a partir do 14º dias de uso da mesma ( p<0,05), aos 21 dias (desmame)(p<0,05) aos 28 ( p< 0,05)e 60º dias de vida (p<0,05). Os animais desnutridos consumiram mais dieta em todos os momentos avaliados quando comparados aos tratados e controles (p<0,05). Não foi observada diferença entre os grupos nos valores bioquímicos de hematimetria, leucograma, plaquetas, colesterol total e frações. Os níveis de peroxidação lipídica não apresentaram diferença estatística entre os grupos. A atividade da catalase foi maior no grupo tratado com a suplementação da farinha de amaranto quando comparado aos desnutridos.Os animais tanto os tratados com amaranto como os desnutridos apresentaram esteatose hepática e processo inflamatório dos hepatócitos.O estudo mostrou que a desnutrição imposta não ocasionou estresse oxidativo, porém a diminuição da atividade da catalase nos animais desnutridos pode ter sido ocasionado pela diminuição da síntese da catalase. / Malnutrition was highly prevalent in developing countries, is an ancient evil that afflicts humanity, presents itself as a state of nutritional deficiency, with an overall deficit of calories and proteins, causing a lower supply of nutrients to cells. Some studies have shown evidence of interaction between malnutrition and oxidative stress caused by accumulation of reactive oxygen species that cause damage to the structure of biomolecules due to the deregulation of the production of oxidants and depletion of antioxidant defenses. In this study we evaluated the use of instant amaranth flour added rice at a ratio of 30/70% as a food supplement in the diet base used as a model of Para Induction of malnutrition in rats on oxidative stress in malnourished animals compared to controls and treated with supplemented diet. The model of malnutrition diet (RBDPA) was made respecting the quantities of food consumed routinely by the population of Pará, the second dietary survey carried out in the 70's by researchers at the Federal University of Pará, whereas the diet used as a treatment was prepared by adding the DBR-PA 30% of amaranth flour. The results of proximate composition and amino acid were performed in accordance with the standards of the Institute Adolfo Lutz (1995) and by atomic spectrophotometry. The control diet was used as it is available. For the study animals in the immediate postpartum mothers fed with control diet during pregnancy to rats (22% protein) with a minimum weight of 6 g at birth in the immediate postpartum mother rats were divided into three groups: Group control (22% protein); malnourished group (RBD-PA containing 7.8% protein) 3 treated group (RBD-PA + AA) supplemented with amaranth flour instant containing 11.33%). In the post weaning the animals were separated into individual cages and received specific maternal diet of each group until 60 days old when he was done and sacrificed to collect blood for biochemical testing (total cholesterol and fractions, values, blood counts (red blood cells, WBC and platelet counts), levels of lipid peroxidation and catalase activity. After blood collection the animals underwent liver resection for posterior histopathological analysis. The results revealed that the diet induces malnutrition is a model of severe malnutrition in the region eat north, is hipoproteic, normocaloric with limiting amino acid (methionine), has promoted weight loss in animals from the period of lactation with marked weight loss in rats and mother in the weaning pups (21 days), 28 and 60 days old (p <0.05) compared to animals treated with amaranth and controls. The diet supplemented with amaranth flour extruded promoted weight gain during the period of breastfeeding mothers in both rats (p <0.05) in the puppies as apartir the 14th day of using the same (p <0.05) at 21 days (weaning) (p <0.05) to 28 (p <0.05) and 60th days of life (p <0.05). Malnourished animals consumed more diet at all times evaluated and treated when compared to controls (p <0.05). There was no difference between groups in biochemical values of red blood cells, WBC, platelets, total cholesterol and fractions. levels lipid peroxidation did not differ between groups. Catalase activity was higher in the group treated with supplementation of amaranth flour when compared to both desnutridos.Os animals treated with amaranth as the undernourished have hepatic steatosis and inflammation in hepatocytes. The study revealed that malnutrition imposed did not cause oxidative stress, however, the decrease of catalase activity in malnourished animals may have been caused by decreased synthesis of catalase.