A paraoxonase sérica humana (PON) vem sendo amplamente estudada. Além da capacidade de PON1 em hidrolisar compostos organofosfatados, sabe-se, atualmente, que toda a família PON (composta por PON1, PON2 e PON3) promove a proteção de lípides, incluindo-se a lipoproteína de baixa densidade (LDL) contra a oxidação. O gene da PON1 sérica apresenta dois sítios polimórficos bem determinados: a troca Gln192Arg (Q/R) e Met55Leu, os quais estão associados com diferenças na atividade e concentrações séricas da enzima, respectivamente. Também o polimorfismo Cys311Ser parece contribuir sinergisticamente com o alelo PON1-192R quanto ao risco cardiovascular em algumas populações. Já foi demonstrado, por sua vez, que pacientes infectados pelo vírus HIV podem desenvolver dislipidemia e que tanto a atividade como a concentração de PON1 podem ser influenciadas por esta infecção. O objetivo deste estudo foi determinar as freqüências alélicas dos polimorfismos genéticos PON1-192QR, PON1-55LM, PON2-311SC e PON2-148AG, bem como avaliar a atividade de PON1 e a peroxidação lipídica no plasma de indivíduos portadores de HIV. Materiais e Métodos após aprovação pela comissão de ética e da aplicação do termo de consentimento pós-esclarecido, 350 (264 homens e 86 mulheres) pacientes infectados pelo HIV foram incluídos no estudo. Foi avaliado ainda um grupo de 32 (23 homens e 9 mulheres) indivíduos recentemente diagnosticados como portadores do vírus. Uma população saudável composta por 179 doadores de sangue, todos de sexo masculino, foi avaliada como controle. Após a extração do DNA, procedeu-se à genotipagem para os polimorfismos de PON1 e PON2 através de PCR-RFLP. A atividade paraoxonase de PON1 foi avaliada por espectrofotometria empregando-se paraoxon como substrato. O colesterol total, VLDL-colesterol, HDL-colesterol e triglicérides foram determinados por métodos padrão. A fração LDL-colesterol foi calculada pela fórmula de Friedwald. Resultados As freqüências alélicas para os polimorfimos de PON1 nos pacientes foram: 36,43% para o alelo PON1-192R, 57,86% para PON1-55L, 65,57% para PON2-311S e 76,43% para o alelo PON2-148A. No grupo de indivíduos recentemente diagnosticados como portadores de HIV estas freqüências foram 37,50%, 51,56%, 81,25% e 68,75, respectivamente. No grupo composto pelos saudáveis, a freqüência alélica de PON1-192R foi 43,02%, a de PON1-55L foi 68,99%, a do alelo PON2-311S foi 67,60% e, por fim, a freqüência do alelo PON2-148A foi 75,14%. Conclusões As distribuições alélicas dos polimorfimos em PON1 e PON2 foram similares dentre os portadores de HIV e os controles. A relação entre os genótipos PON1-192QR e/ou PON1-55LM e a atividade de PON1 em pacientes não diferiu daquela observada nos controles. Observou-se ainda, aumento do colesterol, dos triglicérides e da peroxidação lipídica no plasma dos infectados pelo vírus e, nos pacientes, uma maior atividade enzimática dentre os possuidores de contagem de linfócitos CD4+ acima de 500 células por mm3. / Human serum paraoxonase (PON) has been the subject of a number of studies. Beside the capacity of PON1 in hydrolyzing organophosphate compounds, it is known now that the entire PON family (which comprises PON1, PON2 and PON3) protects lipids, including low-density lipoprotein (LDL), from oxidation. Serum PON1 gene presents two well-determined genetic polymorphic sites: a Gln192 Arg (Q/R) and Met55 Leu, which are associated with differences in enzymatic activity and serum concentrations, respectively. Moreover, PON2 Cys311 Ser polymorphism seems to contribute synergistically with PON-192R allele to cardiovascular risk in some populations. It has been shown that HIV infected patients may develop dyslipidemia and that PON1 activity and concentration may be influenced by this infection. The aim of this study was to determine allelic frequencies of PON1-192QR, PON1-55LM, PON2-311SC and PON2-148AG genetic polymorphisms, evaluate PON1 activity and lipid peroxidation in plasma of HIV patients. Methods and Subjects after ethical committee approval and written consent, 350 (264 men and 86 women) HIV infected patients were included in the study. It was also evaluated a group of 32 recently diagnosed HIV individuals (23 men and 9 women). As controls, a healthy population formed by 179 men, blood donors, was studied. After DNA extraction PON1 and PON2 genotyping were performed by PCR-RFLP. Paraoxonase activity of PON1 was evaluated spectrofotometrically using paraoxon as substrate. Serum cholesterol, VLDL-cholesterol, HDL-cholesterol and triglycerides were analyzed by standard methods. LDL-cholesterol was calculated by Friedewald formula. Results: Allelic frequencies for PON1 polymorphisms in patients were: 36,43% for PON1-192R, 57,86% for PON1-55L, 65,57% for PON2-311S and 76,43% for PON2-148A. In recently diagnosed individuals these frequencies were 37,50%, 51,56%, 81,25% and 68,75% respectively. In controls, PON1-192R allelic frequency was 43,02%, PON1-55L was 68,99%, PON2-311S was 67,60% and PON2-148A was 75,14%. Conclusion: Allelic distributions of PON1 and PON2 polymorphisms were similar in HIV patients and controls. The relationship between PON1-192 QR and/or PON1-55LM genotypes and enzyme activity in patients were not different from controls. It was also observed an elevation of cholesterol, tryglicerides and lipid peroxidation levels in plasma of infected patients and, in this group, a higher activity in those which CD4+ cells counting was more than 500 cell/mm3.

O fluoreto (F) é um axioma toxicológico. Embora seja indiscutível a importância da sua utilização na prevenção de cárie, muito se discute a respeito da racionalização do seu uso em termos da sua toxicidade e benefícios. Muitos trabalhos sugerem que o F em diferentes concentrações induz o estresse oxidativo em diversos tecidos de diferentes animais experimentais. O presente estudo teve como objetivo avaliar a influência da administração do fluoreto de sódio (NaF) em dois protocolos experimentais, um agudo e outro a longo termo, em alguns parâmetros indicativos do estresse oxidativo nas glândulas submandibular (SM) e parótida (PA) de ratos. No experimento agudo, os animais do grupo experimental foram tratados com uma dose única intraperitoneal de NaF (15 mg F-/kg p.c.), enquanto que os animais do grupo controle receberam dose equivalente de NaCl a 0,9%. Os animais foram sacrificados 1, 3, 6, 12 e 24 horas após a injeção. Já no experimento a longo termo, os ratos do grupo experimental foram tratados com 100 ppm de F- adicionados na água de beber por 30, 60 e 90 dias; enquanto que o grupo controle recebeu água proveniente do sistema de abastecimento público. Após o período experimental, os animais foram eutanasiados e as glândulas salivares SM e PA foram removidas, além do sangue, que também foi coletado. Foi estudada a atividade das enzimas antioxidantes superóxido dismutase (SOD) e catalase (CAT), além da determinação dos níveis de peroxidação lipídica (MDA), proteínas totais e glicose sangüínea. Os resultados mostraram um aumento da glicemia dos animais que receberam o NaF, tanto no experimento agudo como no experimento a longo termo. Além disso, o F interferiu no sistema de defesa antioxidante das glândulas salivares de ratos. Tanto a SOD como a CAT, apresentaram alterações nas suas atividades em ambas glândulas, SM e PA, no experimento agudo e a longo prazo. Os níveis de peroxidação lipídica aumentaram nos animais do grupo experimental e este aumento foi observado tanto nas amostras de sangue como nas glândulas SM e PA de ambos os protocolos experimentais. Não foram observadas alterações na concentração de proteínas de ambas as glândulas, SM e PA, no experimento agudo. Já no experimento a longo prazo, o F provocou aumento da concentração de proteínas na glândula SM após 90 dias e diminuição deste conteúdo na glândula PA após 30 e 60 dias. Os resultados obtidos sugerem que F provocou alterações no sistema de defesa antioxidante e aumentou os níveis de peroxidação lipídica no sangue e nas glândulas salivares SM e PA de ratos. / Fluoride (F) is a toxicological axiom. Many reports have proposed that in varying concentrations, F induces increased reactive oxygen species generation, enhanced lipid peroxidation and impairs the antioxidant enzyme defence system in blood and tissues of experimental animals causing several biochemical alterations. Although the most pronounced effects of F intake are manifested in bones and teeth, soft tissues are also affected. Due to the paucity of reports investigating the short- and long-term effects of varied doses of F on soft tissues, especially salivary glands, this study aimed to evaluate the acute and long-term effects of sodium fluoride (NaF) exposure on antioxidant enzyme defence system and lipid peroxidation in the submandibular (SM) and parotid (PA) salivary glands of rats. For the acute investigation, the experimental groups of rats were injected intraperitoneally with NaF solution (15 mg F-/kg b.w.), while control groups were administered the same volume of sodium chloride solution (0,9%). The animals were euthanized in groups 1, 3, 6, 12 and 24 hours after injection. To evaluate long-term exposure effects, experimental groups of rats were administered 100 pmm F- in their drinking water for 30, 60 and 90 days. The control groups were provided with untreated tap water over the same periods. In all groups, after euthanization the SM and PA glands of each rat were extracted and analyzed for superoxide dismutase (SOD) and catalase (CAT) activities, malondialdehyde (MDA), protein and blood glycemia content. For both acute and long-term experiments, the experimental groups demonstrated higher levels of glycemia, altered levels of SOD and CAT in both glands, and increased levels of MDA in blood and salivary tissues of both glands. There were no differences in protein content for the acute experiment, but in the long-term experiment, increased protein levels were observed after 90 days in the SM gland and decreased protein levels were observed in the PA gland after 30 and 60 days. These results suggest that F impaired the antioxidant defence system and enhanced the levels of MDA in blood and SM and PA salivary glands of rats.

Os ânions inorgânicos nitrato (NO3-) e nitrito (NO2-) por muito tempo foram considerados produtos finais inertes do metabolismo do óxido nítrico (NO) e constituintes indesejáveis da dieta. Entretanto, é crescente o interesse das potenciais reações que podem se processar em meio fisiológico e, que envolvem especialmente o íon nitrito mediadas por complexos de metais de transição. Ferro-heme presente em proteínas como a mioglobina podem formar complexos porfirínicos com NO, gerando espécies que podem atuar principalmente como catalisadores em diversas vias biológicos importantes. Complexos com NOx coordenado a ferro-heme estão envolvidos tanto no processo da cura da carne (pigmentação da carne), como em processos redox, nos quais são capazes de oxidar substratos indiretamente pela produção de espécies reativas ou diretamente por reações de transferência de átomo de oxigênio (TAO). Os lipídeos, constituintes celulares fundamentais na composição de membranas e lipoproteínas, podem servir como substratos para essas reações e, sua oxidação pode ocasionar danos ao organismo. Tióis, importantes antioxidantes e constituintes de proteínas, também podem participar desse tipo de reações e, conseqüentemente gerar danos ao organismo. Considerando que o mecanismo e os parâmetros cinéticos e termodinâmicos destas reações ainda não foram completamente estabelecidos para explicar a vasta funcionalidade destes complexos, o presente projeto de pesquisa visa proporcionar um melhor conhecimento das reações redox envolvendo NOx e mediadas por porfirinas de ferro em alimentos e sistemas biológicos. / For long time, the anions nitrate (NO3-) and nitrite (NO2-) were considered inert end products of nitric oxide (NO) metabolism and undesirable constituents of the diet. Currently, there is an increasing interest for potential reactions which may occur in physiological conditions involving specially the nitrite ion and mediated by transition metal complexes. Heme NOx iron complexes are involved in meat curing process (meat pigmentation) and are able to oxidize substrates indirectly generating reactive species or directly by oxygen atom transfer reactions (OAT). Lipids, fundamental cellular constituents of membranes and lipoproteins, and thiols, important antioxidants and protein constituents, may serve as substrates to OAT and their oxidation may promote damage to the organism Considering that the mechanism and kinetic and thermodinamic parameters of these reaction have not yet been fully elucidated to explain the varied functionality of these complexes, the present research project aim to bring a better understanding of redox reactions involving NOx mediated by iron porphyrins in foods and biological systems. Thiols, important antioxidants and protein constituents, may serve as substrates to OAT and their oxidation may promote damage to the organism. The present work aims to bring a better understanding of the mechanism, kinetic and thermodynamic parameters of the reaction involving nitrite mediated by iron-porphyrins in food and biological systems.

Orientadores: José Roberto Guimarães, Regina Maura Bueno Franco / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo / Made available in DSpace on 2018-09-11T21:23:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Fagnani_RegianeAparecidaGuadagnini_D.pdf: 2932805 bytes, checksum: ed51cdda9a4191dd5c1b275767a76ecd (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: Neste estudo foi avaliada a eficiência do processo de tratamento por lodos ativados e, a eficiência de um processo oxidativo avançado (POA), a peroxidação assistida por radiação ultravioleta (H2O2/UV) na desinfecção do efluente da estação de esgoto (ETE) Samambaia da cidade de Campinas/SP. A avaliação da eficiência da ETE e dos processos foi feita com base na remoção de coliformes totais (CT), Escherichia coli (EC), Clostridium perfringens (CP), cistos de Giardia spp. oocistos de Cryptosporidium spp., ovos e larvas de helmintos e, na redução dos valores de turbidez, cor (aparente e verdadeira) e carbono orgânico dissolvido (COD). Para tanto, 13 amostras de afluente e 18 amostras de efluente foram coletadas. O efluente foi desinfetado utilizando-se doses UV de 125 a 20.700 mW s cm-2 e concentração de peróxido de hidrogênio de 30 a 93 mg L-1. Os processos de fotólise e peroxidação foram também avaliados de forma isolada. Todas as amostras de afluente e efluente apresentaram as bactérias avaliadas, cistos de Giardia spp. e, larvas e/ou ovos de helmintos. Na avaliação das características temporais do afluente da ETE, verificou-se que alguns dos parâmetros avaliados, tiveram considerável aumento ou redução com relação ao observado em outros períodos. No período de maior incidência de chuvas (primavera, no ano de 2012) observou-se o menor valor para COD (43% menor do que os obtidos para as outras épocas do ano) e, maior valor para a turbidez (aumento de 57%). Na primavera e no inverno detectou-se também oocistos de Cryptosporidium spp., com maior concentração no inverno. Ovos de helmintos tiveram sua quantificação mínima detectada no outono. A peroxidação aplicada isoladamente não promoveu a inativação de nenhum dos organismos avaliados e, nem reduziu os valores das variáveis físicas e químicas. O POA promoveu a redução de mais de 80% do valor de cor aparente e verdadeira (p < 0,05). Os processos foto-assistidos (radiação UV e H2O2/UV) alcançaram a maior inativação de CT e EC com a dose de radiação de 177 mW s cm-2, sendo de 5 log para a fotólise e, o limite <1 NMP/100mL para o POA e, promoveram a inativação de 2 log de CP, independente da dose de radiação UV aplicada. Quanto aos cistos de Giardia spp., os processos avaliados não promoveram a sua redução. Porém o processo de UV e POA gerou alterações nos cistos (p < 0,05) sendo que o POA alcançou alterações (de fluorescência e/ou forma) em 100% dos cistos observados quando utilizada a dose de radiação UV de 1.775 mW s cm-2. Nenhum dos processos reduziu ou danificou ovos de helmintos, independentemente da condição experimental avaliada / Abstract: This study evaluates the effectiveness of activated sludge and the performance of advanced oxidation process (AOP), the peroxidation assisted by ultraviolet radiation (H2O2/UV), used for effluent disinfection at Samambaia Wastewater Treatment Plant (Samambaia WWTP) in Campinas/SP. The evaluation of the WWTP and of the disinfection processes¿ efficiency was based on the inactivation and/or the number of organisms (total coliforms (TC), Escherichia coli (EC), Clostridium perfringens (CP), Giardia spp. cysts, Cryptosporidium spp. oocysts, helminth eggs and larvae) and turbidity, color (apparent and true) and dissolved organic carbon (DOC) reduced. For this evaluation, 13 samples of affluent and 18 of effluent were collected. The effluent was disinfected using UV doses 125 to 20,700 mW s cm-2 and hydrogen peroxide concentration of 30 to 93 mg L-1. The photolysis and peroxidation processes were separately evaluated. Each affluent and effluent sample revealed the bacteria, Giardia spp. cysts and helminth eggs and/or larvae. In the evaluation of affluent seasonality it has been found that some parameters considerably increased or reduced when different periods were compared. In the period with higher incidence of rain (spring of 2012), it was observed that the DCO value was lower (43% lower when compared to other periods) and, turbidity value was higher (an increase of 57%). In the spring and winter Cryptosporidium spp. oocysts were detected with higher concentration in the winter. Helminth eggs had lower quantification during the autumn. The isolated peroxidation process did not promote the inactivation and/or reduction of any evaluated organism, nor reduced the value of any physical or chemical parameter. The AOP promoted the reduction of 80% or higher of apparent and true color (p < 0.05). The photo-assisted processes (UV radiation and AOP) achieved greater inactivation of TC and EC bacteria with UV dose of 177 mW s cm-2, being 5 log of UV radiation and, <1 MPN/100mL of AOP and, promoted the CP inactivation of 2 log, independent on the UV dose applied. The evaluated processes did not promote the Giardia spp. cysts reduction. However UV and AOP processes caused cysts alteration (p < 0.05), as AOP reached 100% cysts alteration when a 1,775 mW s cm-2 UV dose was applied. Helminth eggs were not reduced or damaged for any studied process, independent on the evaluated experimental condition / Doutorado / Saneamento e Ambiente / Doutora em Engenharia Civil

O objetivo deste trabalho foi investigar o efeito da castração, tempo de confinamento, metabolismo celular e regiões do musculo sobre a oxidação proteica e lipídica e outras características de qualidade da carne bovina. Oitenta e quatro bovinos (castrados e inteiros) Nelore, confinados por diferentes períodos, foram usados para conduzir estudos em músculos Longissimus dorsi e Biceps femoris. O segundo musculo foi dividido em duas porções: origem (PO) e inserção (PI). No estudo com L. dorsi, bifes foram embalados sob condições de aerobiose (PVC) e anaerobiose (vácuo) e maturados por 1, 3, 5, 7 e 9, e 1, 7, 14 e 21 dias, respectivamente. Para este músculo, nenhuma diferença na estabilidade oxidativa [tióis, carbonilas e Substancias Reativas ao Ácido Tiobarbiturico (TBARS)] e cor entre as carnes dos animais inteiros e castrados foram encontradas. Isto poderia ser explicado pela falta de diferença no status oxidativo inicial, mensurados através da atividade de enzimas antioxidantes, conteúdo de glutationa total e composição de ácidos graxos, entre as condições sexuais. Os resultados também indicaram que a oxidação dos bifes embalados a vácuo leva o dobro de dias para iniciar, em comparação aos bifes em aerobiose. No estudo com o Bíceps femoris, os animais foram abatidos com 59 e 129 dias de confinamento e os bifes da PO e PI foram maturados por 1, 30, 60 e 100 dias. Os resultados da atividade das enzimas lactato desidrogenase e citrato sintase mostraram que a PO tem metabolismo mais oxidativo (aeróbio) e a PI glicolítico (anaeróbio). A carne dos animais inteiros tiveram menor TBARS e maior luminosidade (L*), perda de peso por cocção (PPC) e força de cisalhamento (FC) em comparação aos animais castrados. A PO foi mais susceptível a oxidação proteica (menor tióis) em comparação a PI. A carne dos animais confinados por 129 dias tiveram maiores PPC e oxidação proteica (menores tióis) em comparação a carne dos animais confinados por 59 dias. Diferenças de estabilidade oxidativa entre a carne de animais castrados e inteiros confinados por menor período desapareceram quando os animais foram confinados por maior período. Valores de pH e tióis na carne dos animais castrados e inteiros foram afetados pelo tempo de maturação. Ambas as condições sexuais tiveram carne com maior valores de pH no dia 30 de maturação e este, se manteve ao longo do tempo. A PO teve maiores valores de TBARS no dia 60, PPC no dia 100 e FC nos dias 30 e 60 de maturação em comparação a PI. Foi observada uma interação entre tempo de confinamento e tempo de maturação para tióis, TBARS, metamioglobina, pH, L* e FC. Quando comparado aos animais confinados por 59 dias, os animais confinados por 129 dias tiveram: maior oxidação (maior TBARS e menor tióis) nos dias 60 e 100 de maturação; oxidação da mioglobina (metamioglobina) mais tardia, sendo o maior valor obtido no dia 100; menor luminosidade (L*) em todos os tempos de maturação; maior maciez (menor FC) aos 100 dias de maturação. Os animais confinados por 59 dias tiveram: maior oxidação proteica (menor tióis) e maciez (menor FC) aos 30 dias de maturação. De forma geral, todos os efeitos testados tais como castração, tempo de confinamento, metabolismo celular e regiões do musculo pareceram influenciar sobre a oxidação proteica e lipídica e outras características de qualidade da carne bovina. / The objective of this work was to investigate the effect of the castration, time on confinement, cellular metabolism and muscle region on the protein and lipid oxidation, and other traits of beef quality. Eight-four Nellore cattle (steers and bulls), confined for different periods, were used to conduct studies in Longissimus dorsi and Biceps femoris muscles. The latter muscle was divided in two portions: origin (OP) and insertion (IP). In the study of L. dorsi muscle, steaks were packaged under aerobiosis (PVC) and anaerobiosis (vacuum) conditions and aged for 1, 3, 5, 7 and 9, and 1, 7, 14 and 21 days, respectively. For this muscle, no differences in oxidative stability [thiols, carbonyls and Thiobarbituric Acid Reactive Substances (TBARS)] and color between the meat from bulls and steers were found. This could be explained by the lack of differences in initial oxidative status, measured through the activity of the antioxidants enzymes, content of total glutathione and composition of fatty acids, between the sexual conditions. The results also indicated that the oxidation of the steaks vacuum-packaged took about twice more days to start than the steaks under aerobiosis. In the study of Biceps femoris muscle, the animals were slaughtered after 59 and 129 days on confinement and the steaks from OP and IP were aged for 1, 30, 60 and 100 days. The results of the lactate dehydrogenase and citrate synthase enzymes activity showed that the OP has a more oxidative metabolism and the IP has a more glycolytic metabolism. The meat from bulls had lower TBARS and higher lightness (L*), cooking loss (CL) and shear force (SF) in comparison with steers. The OP was more susceptible to protein oxidation (lower thiols) than the IP. Animals confined for 129 days had meat with higher CL when compared to those ones confined for 59 days. The meat from animals confined for 129 days had higher CL and protein oxidation (lower thiols) in regard to the meat from animals confined for 59 days. Differences in oxidative stability between the meat from steers and bulls confined for shorter period disappeared when the animals were confined for larger period. Values of pH and thiols in meat from steers and bulls were affected by the time of aging. Both the sexual conditions had meat with higher pH values at the day 30 of aging and this was kept across the time. The OP had higher values of TBARS at the day 60, CL at the day 100 and SF at the days 30 and 60 of aging when compared to the IP. It was observed an interaction between confinement time and aging time for thiols, TBARS, metmyoglobin, pH, L* and SF. When compared to the animals confined for 59 days, the animals confined for 129 days had: higher oxidation (higher TBARS and lower thiols) at the days 60 and 100 of aging; oxidation of myoglobin (metmyoglobin) slower, since the higher value was obtained at the day 100; lower lightness (L*) in all the times of aging; tender meat (lower SF) at 100 days of aging. The animals confined for 59 days had: higher protein oxidation (lower thiols) and tender meat (lower SF) at 30 days of aging. Overall, all the effects tested such as castration, time on confinement, cellular metabolism and muscle region seemed to influence on the protein and lipid oxidation and other traits of beef quality.

Introdução: Estudos epidemiológicos sugerem que o consumo de vinho, produtos de uva e outros alimentos contendo polifenóis está associado à diminuição do risco de doenças cardiovasculares. Na produção de vinhos e suco de uva são geradas quantidades expressivas de bagaço residual, que é prejudicial ao meio ambiente. Por outro lado, este subproduto possui alto teor de antioxidantes e de fibras. Objetivo: Produzir uma bebida à base de farinha de bagaço de uva proveniente do processamento de suco de uva (FBSU) e avaliar seus efeitos sobre o estresse oxidativo e marcadores de risco para doenças cardiovasculares em mulheres saudáveis. Métodos: A bebida de FBSU e um suco comercial de uva (usado como controle no estudo in vivo) foram avaliados : sensorialmente por escala hedônica de 9 pontos; composição proximal segundo a AOAC; características físico-químicas; compostos fenólicos totais por Folin, capacidade antioxidante: (a) absorbância de oxigênio radical - ORAC, (b) capacidade antioxidante total - TAS, (c) capacidade de sequestrar o radical DPPH e (d) sistema -caroteno/ácido linoléico. Sujeitos: mulheres saudáveis (n=15) foram randomizadas em um estudo clínico crossover, controlado, com quatro períodos de duas semanas de duração. Após washout, forneceu-se bebida de FBSU e suco de uva comercial, intercalados com outro washout. Quantificou-se triglicérides, colesterol total e suas frações, proteína C-reativa, IL-6, TNF- e MCP-1. A LDL foi submetida à oxidação e em seguida medidos os produtos de peroxidação lipídica. TAS e ORAC do plasma foram determinados. Nos eritrócitos, foram analisadas as enzimas antioxidantes superóxido dismutase (SOD), glutationa peroxidase (GSH-Px) e catalase (CAT). Realizou-se o ensaio cometa nos linfócitos. O consumo das voluntárias foi avaliado por diário alimentar de 3 dias durante a intervenção com a bebida de FBSU, com o suco comercial e no washout. Resultados: Produto de FBSU recebeu, em média, nota seis para todos os parâmetros analisados sensorialmente. As notas do suco 7 comercial foram em média sete. A composição proximal em base seca da bebida de FBSU foi 10,1por cento de proteínas, 11,1por cento de lipídios e 76,3por cento de carboidratos. O teor de compostos fenólicos variou de 46,5 a 95,8 g/mg EAG (equivalentes de ácido gálico) nos extratos: aquoso, etanólico e acetônico da bebida de FSBU. Nos extratos do suco comercial, foi de 2,00 a 4,80 g/mg EAG. Extratos da bebida de FBSU apresentaram quantidades de fenólicos significativamente maiores do que os do suco comercial. Nas análises de capacidade antioxidante realizadas, os extratos da bebida de FBSU apresentaram valores significativamente maiores do que aqueles do suco comercial. Nas mulheres, não foi verificada alteração significativa nas concentrações de colesterol total, LDL-c, HDL-c, VLDL-c e triglicérides durante o estudo. Valores de proteína C-reativa, IL-6, TNF- e MCP-1 não apresentaram diferença significativa antes e após as intervenções. Não houve mudança significativa na fase lag time de oxidação do plasma nos momentos estudados. A capacidade antioxidante do plasma só aumentou significativamente no teste ORAC para intervenção com a bebida de FBSU. As atividades das enzimas SOD, GSH-Px e CAT não diferiram significativamente em ambos os grupos. O consumo da bebida de FBSU reduziu o dano oxidativo ao DNA nos linfócitos. A média do consumo alimentar foi estatisticamente igual nos três períodos avaliados. Conclusões: A bebida desenvolvida à base de FBSU foi aceita sensorialmente e apresentou capacidade antioxidante nas análises in vitro. A quantidade de 300 mL/dia desta bebida por 14 dias aumentou significativamente a capacidade antioxidante do plasma, avaliada pelo teste ORAC, e protegeu de danos oxidativos o DNA de linfócitos de mulheres saudáveis. Outros parâmetros de balanço redox e biomarcadores de risco de doenças cardiovasculares não foram influenciados / Introduction: Epidemiological studies suggest that consumption of wine, grape products and other foods containing polyphenols is associated with decreased risk of cardiovascular disease. In the production of wine and grape juice significant amounts of pomace flour are generated, which is harmful to the environment. Moreover, this byproduct is high in antioxidants and fiber. Objectives: To develop a beverage using grape pomace flour (GPF) from grape juice and to evaluate its effect on oxidative stress and inflammatory biomarkers for cardiovascular disease risk in healthy women. Methods: GPF beverage and a commercial grape juice (used as control in the in vivo study) were sensory evaluated using the 9-point hedonic scale and had the proximal composition determined using the AOAC methods; physicochemical characteristics were analysed; total phenolics compound were quantified with the Folin-Ciocalteu reagent; antioxidant capacity was determined by different methods: (a) oxygen radical absorbance capacity assay - ORAC, (b) total antioxidant status - TAS, (c) radical scavenging activity (DPPH) assay, (d) -carotene and linoleic acid system). Fifteen healthy women were randomized in a crossover clinical study, controlled with four periods of two weeks duration. It started with washout, followed by GPF beverage and commercial grape juice, interspersed with another washout. We evaluated triglycerides, total cholesterol and its fractions, C-reactive protein, IL-6, TNF- and MCP-1. The LDL was subjected to oxidation and then measured the lipid peroxidation products. TAS and ORAC of the plasma were determined. In erythrocytes, the antioxidant enzymes superoxide dismutase (SOD), glutathione peroxidase (GSH-Px) and catalase (CAT) were analyzed. We carried out the comet assay in lymphocytes. We evaluated the dietary intake of volunteers in three separate stages during the intervention with GPF beverage, with commercial juice and washout. Results GPF beverage received, on average, six points for all sensory parameters evaluated. Commercial juice received, on average, seven points. The proximal composition on a dry matter of GPF beverage was 10.1per cent protein, 11.1per cent lipids and 76.3per cent carbohydrate. The phenolic content ranged from 46.5 to 9 95.8 and from 2.00 to 4.80 g/mg GAE (gallic acid equivalents) in aqueous, ethanol and acetone extracts of GPF beverage and commercial juice, respectively. Extracts of GPF beverage showed significantly higher amounts of phenolics than the commercial juice. GPF beverage extracts were significantly better than commercial juice extracts in every antioxidant activity analysis performed. Commercial juice and GPF beverage intake has not altered the amounts of total cholesterol, LDL-C, HDL-C, VLDL-C and triglycerides during the study. Values of C-reactive protein, IL-6, TNF- and MCP-1 showed no significant difference before and after the intervention with commercial juice and GPF beverage. There was no significant change in the lag phase of plasma oxidation. The plasma antioxidant capacity differed significantly only in the ORAC assay for intervention with the GPF beverage. SOD, CAT and GSH-Px activities did not differ significantly in both groups. The consumption of GPF beverage reduced oxidative DNA damage in lymphocytes. The average food consumption was statistically similar in all three periods. Conclusions: The GPF beverage was sensory accepted and presented significant antioxidant capacity in in vitro assays. The amount of 300 mL/day of this drink for 14 days significantly increased plasma antioxidant capacity, measured by the ORAC assay, and protected from oxidative damage the DNA of lymphocytes of healthy women. Other parameters of redox balance and biomarkers of the risk for cardiovascular disease were not affected

O fungo de podridão branca Ceriporiopsis subvermispora é seletivo na degradação de lignina em estágios curtos de colonização de madeira e dessa forma tem sido uma das espécies mais estudadas em biopolpação, que consiste em um tratamento biológico de cavacos de madeira que antecede etapas convencionais de polpação. Para degradar a lignina na parede celular vegetal esse fungo secreta a enzima manganês-peroxidase (MnP), a qual necessita de ácido oxálico para transportar o íon Mn3+ oriundo do seu ciclo catalítico. O complexo quelante-Mn3+ gerado degrada apenas porções fenólicas da lignina. Porém, por meio da peroxidação de lipídeos por Mn3+, radicais livres são gerados e apresentam potencial de oxidação suficiente para degradar estruturas não-fenólicas da lignina. Com base nesses aspectos, o presente trabalho avaliou a importância desses mediadores da MnP, ácido oxálico e lipídeos, no processo degradativo quanto à adição ou à supressão dessas substâncias nos cultivos. Em cultivos com madeira in natura ou extraídas com etanol (provavelmente isento de lipídeos) não ocorreu diferença significativa quanto à produção de metabólitos extracelulares (enzimas, ácido oxálico), à degradação de lignina e à atividade redutora de Fe3+ (envolvida na geração de radicais OH pela reação de Fenton). A formação de TBARS (substâncias que reagem com o ácido tiobarbitúrico), que serve como indício de reações de peroxidação de lipídeos, também foi semelhante, demonstrando que mesmo a partir de madeira livre de extrativos essas reações ocorrem. Com o avanço do biotratamento, a lignina foi despolimerizada por meio da diminuição de ligações ?-O-4, os teores de OH alifáticas e fenólicas foram diminuídos, enquanto o teor de grupos carboxila aumentou. Embora a degradação de celulose em madeira tenha sido baixa, cartões de holocelulose (livres de lignina) adicionados nesses cultivos foram despolimerizados. Nos cultivos em que houve a adição de uma fonte extra de lipídeos (óleo de soja), a produção de enzimas e degradação de lignina foram similares, enquanto a produção de ácido oxálico e TBARS foi estimulada por esse co-substrato. A maior concentração de óleo de soja adicionado (10,4 g/kg de madeira) fez com que a lignina presente na madeira residual apresentasse o mesmo teor de ligações ?-O-4 que o controle, enquanto maior degradação de OH alifáticas e menor formação de grupos carboxila foram observadas nessas ligninas. Em outro ciclo de cultivos, íons Ca2+ foram adicionados para precipitar o ácido oxálico produzido pelo fungo. Nos cultivos com a mais alta carga de cálcio (1400 mg/kg) houve diminuição na formação de ácido oxálico e consequentemente uma inibição na degradação de todos os componentes da madeira. Ao serem realizados cultivos com ácido oxálico exógeno, o fungo atuou de forma a igualar a concentração de ácido oxálico livre em relação a um cultivo sem esse suplemento, tanto por catabolismo quanto por precipitação desse ácido. Para as máximas cargas de cálcio, ácido oxálico e óleo de soja foram realizados outros cultivos sobre madeira em biorreatores para realização de ensaios de polpação. A polpação quimiotermomecânica sulfito alcalino dessas amostras de madeira biodegradada mostrou que os cultivos adicionados de Ca2+ e os não suplementados foram os que proporcionaram os maiores benefícios atribuídos ao biotratamento. Por outro lado, a adição de ácido oxálico anulou o benefício oriundo do biotratamento. A busca de correlações entre os níveis de metabólitos extracelulares com os benefícios do biotratamento para a polpação quimiotermomecânica não apresentaram tendências claras que indiquem a relevância de um metabólito em especial. Pelo contrário, aparentemente deve haver um compromisso entre todas as atividades extracelulares para que um determinado benefício seja obtido. / The white-rot fungus Ceriporiopsis subvermispora degrades lignin selectively during the initial stages of wood colonization and in this way it has been one of the most studied species in biopulping. This process consists of a biological treatment of wood chips that precedes conventional pulping stages. To degrade lignin in the plant cell wall this fungus secretes the enzyme manganese-peroxidase (MnP), which needs oxalic acid to transport the Mn3+ ion formed in the catalytic cycle of the enzyme. The oxalate-Mn3+ complex degrades only lignin phenolic portions. However, through lipid peroxidation intiated by Mn3+, free radicals are generated and they present enough oxidation potential to degrade nonphenolic lignin structures. With basis in these aspects, the present work evaluated the importance of these mediators of MnP, oxalic acid and lipids, in the degradative process either by their addition or suppression in wood-containing cultures. In cultivations with in natura wood or ethanol extracted wood (probably free of lipids) thre was no significant difference in the production of extracelular metabolites (enzymes, oxalic acid), or in the lignin degradation and the Fe3+-reducing activity (involved in the OH radicals generation by the Fenton´s reaction). The formation of TBARS (thiobarbituric acid reactive substances), that ii indicative of lipid peroxidation reactions, was also similar in both cultivations systems, demonstrating that even starting from extractives-free wood, these reactions can occur. With the progress of the biotreatment, the lignin was depolymerized through the decrease of ?-O-4 bonds, the contents of aliphatic and phenolic OH decreased, while carboxyl groups content increased. Although the cellulose degradation in wood has been low, holocellulose cards (free from lignin) added in these cultures were depolymerized. In the cultures where lipids were added (soy-bean oil), the enzyme production and lignin degradation were similar, while the oxalic acid and TBARS productions was stimulated by this co-substrate. With the highest concentration of soy-bean oil added (10,4 g/kg wood), the lignin in the residual wood presented the same content of ?-O-4 bonds as compared to the control, while higher degradation of aliphatic OH and lower formation of carboxyl groups were observed in these lignins. In another cycle of cultivations, Ca2+ ions were added to precipitate oxalic acid produced by the fungus. In the cultivations with the highest load of calcium (1400 mg/kg) there was a decrease in the oxalic acid formation and consequently an inhibition in the degradation of all the wood components. To the cultivations accomplished with exogenous oxalic acid, the fungus acted to equalize the concentration of free oxalic acid either by catabolism or by precipitation of this acid. For the highest loads of calcium, oxalic acid andsoy-bean oil, other cultivations were accomplished on 20 L-biorreactors to produce biotreated wood samples suitable for pulping experiments. The alkaline-sulfite chemitermomechanical pulping of these samples showed that the biotreated wood in Ca2+-ammended and nonsupplemented cultures were the ones that provided the highest benefits. On the other hand, the oxalic acid addition annulled the benefit originated from the biotreatment. The search for correlations among the levels of extracelular metabolites with the benefits of the biotreatment for the chemitermomechanical pulping did not present clear tendencies to indicate the relevance of a metabolite in special. On the contrary, probably there is a commitment among all of the extracellular activities, so that a certain benefit would be obtained.

Ceriporiopsis subvermispora é um fungo filamentoso, muito seletivo na degradação de lignina e, por isso, tem sido uma das espécies mais estudadas no processo de biopolpação. A biopolpação consiste em um tratamento biológico da madeira que antecede etapas convencionais de polpação, proporcionando níveis de economia de energia elétrica no processo que podem atingir valores de 30 a 40%. Para degradar a lignina, esse fungo secreta a enzima manganês-peroxidase (MnP), a qual requer um ácido carboxílico para quelar e transportar íons Mn3+ oriundos do seu ciclo catalítico. O complexo quelante-Mn3+ degrada apenas frações fenólicas da lignina, porém pode também iniciar a peroxidação de lipídeos e com isso gerar radicais peroxila que apresentam capacidade oxidativa suficiente para degradar estruturas não-fenólicas da lignina. Com base nesses aspectos, o presente trabalho teve o objetivo de avaliar a degradação de lignina por reações que envolvem a peroxidação de ácido linoléico iniciadas por metabólitos extracelulares extraídos de cultivos de C. subvermispora. Também foram avaliados sistemas miméticos baseados nos íons Fe2+ e Mn3+ como iniciadores das mesmas reações. Essencialmente, foi estudada a degradação de lignina in vitro em reações iniciadas por sistemas compostos que incluíram, MnP/Mn+2/H2O2, Fe3+/agentes redutores de Fe3+ produzidos durante a biodegradação da madeira, íons Mn+3 ou íons Fe+2, todos adicionados ao ácido linoléico. Para realizar esse estudo foi necessário preparar, tanto MnP, quanto compostos redutores de Fe3+, em cultivos de C. subvermispora. Também foram preparados e caracterizados dois substratos para as reações em estudo. Esses substratos compreenderam um complexo lignina-carboidrato (CLC) e um modelo de um material lignocelulósico completo, porém moído e livrado de toda a fração de extrativos. Nos dois casos, o material de partida foi à madeira de Eucalyptus grandis. A caracterização química desses substratos indicou um teor de lignina de 44,8% e 29,0%, respectivamente. Reações de peroxidação de ácido linoléico iniciadas pelos sistemas em estudo mostraram que todos foram efetivos para esse propósito, sendo que as maiores taxas de consumo de oxigênio durante essas reações foram observadas nos meios reacionais que continham Fe2+ em solução. O CLC inibiu as reações de peroxidação quando adicionado ao meio reacional em concentraçãoes maiores do que 0,3 mg/mL. Entretanto, reações prolongadas por 72 h com o CLC numa concentração inicial de 1 mg/mL indicaram que ele sofreu despolimerização. As vias de degradação da lignina contida no CLC ou na madeira de E. grandis moída envolveram a despolimerização da molécula, ou simplesmente a oxidação das cadeias laterais e das estruturas fenólicas livres. Quando o sistema foi baseado na ação de MnP/Mn+2/H2O2/ácido linoléico, foram comprovadas vias de degradação da lignina que envolveram desde a simples oxidação do carbono-&#945; até a quebra de ligações do tipo &#946;-O-4 e/ou entre os carbonos &#945; e &#946;. Os resultados obtidos corroboraram dados anteriormente publicados para a ação de C. subvermispora in vivo. Uma exceção foi à observação da reação de simples oxidação do C&#945; nos sistemas in vitro, que havia sido descartada em trabalhos anteriores que se basearam na caracterização de lignina contida em madeira biotratada por C. subvermispora (sistema in vivo). Os resultados permitiram concluir que vários sistemas miméticos podem iniciar a peroxidação de ácido linoléico in vitro. Quando essas reações foram conduzidas na presença de lignina (CLC ou E. grandis moído) foi possível observar transformações importantes na estrutura da lignina que eventualmente poderiam ser exploradas, por exemplo, em etapas de processos de branqueamento de polpas kraft. / The white-rot fungus Ceriporiopsis subvermispora degrades lignin selectively, being one of the most studied species in biopulping. Biopulping consists of a biological treatment of wood that precedes conventional pulping stages. The process can provide up to 30-40% of energy savings in mechanical pulping. To degrade lignin, this fungus secretes the enzyme manganese-peroxidase (MnP), which needs carboxylic acids to chelate and transport Mn3+ ions formed in the catalytic cycle of the enzyme. The chelate-Mn3+ complex is able to degrade phenolic structures of lignin; however, can also initiate lipid peroxidation reactions generating peroxyl radicals that are able to degrade nonphenolic lignin structures. Based on this background, the aim of this work was to evaluate lignin degradation through linoleic acid peroxidation reactions initiated by extracellular metabolites recovered from C. subvermispora cultures. Some biomimetic systems based on Fe2+ and Mn3+ ions were also evaluated as initiators of such reactions. The lignin degradation was studied in reaction systems composed of MnP/Mn+2/H2O2, Fe3+-reducing compounds produced during wood biodegradation by C. subvermispora, Mn+3 or Fe+2 ions, all of them in the presence of linoleic acid. To perform this study, MnP and Fe3+-reducing compounds were initially produced in C. subvermispora cultures. Two different reaction substrates were also prepared. One was a lignin-carbohydrate complex (LCC) and, the other, was a complete lignocellulosic material that was milled and extracted to remove the extractive fraction. Both substrates were prepared from Eucalyptus grandis wood. The chemical characterization of the substrates showed 44.8 % and 29.0 % of total lignin, respectively. Linoleic acid peroxidation reactions initiated by the studied systems showed that all of them were efficient on this purpose. The highest oxygen consumption rates during these reactions were observed in the Fe2+ initiated reactions. The LCC inhibited the peroxidation reactions when added to the reaction medium at concentrations higher than 0.3 mg/mL. However, prolonging the reactions up to 72h with LCC at 1 mg/mL showed that it was depolymerized. The lignin degradation routes involved depolymerization or simple side chain and free-phenolic structure oxidations. When the reactive system was based on the use of MnP/Mn+2/H2O2/linoleic acid, some lignin degradation routes were demonstrated and they included C&#945;-oxidation, as well as &#946;-O-4 and/or C&#945;-C&#946; cleavages. These results corroborate previous findings published for the action of C. subvermispora in vivo. One exception was the simple C&#945; oxidation that was observed for the in vitro reactions, but was ruled out by previous works that were based on the characterization of residual lignins extracted from wood samples biotreated by C. subvermispora (in vivo system). The current results permitted to conclude that several mimetic systems were able to initiate linoleic acid peroxidation in vitro. When these reactions were performed in the presence of lignin (LCC or milled E. grandis) it was possible to show the occurrence of several lignin transformation reactions that could be exploited, for example, in pulp bleaching processes.

Vários adutos resultantes da reação de aldeídos &#945;,&#946;-insaturados, ou de seus epóxidos, com bases do DNA têm sido caracterizados nos últimos anos. Esses adutos podem levar à incorporação errada de bases durante a replicação ou a transcrição, resultando, se não reparados, em mutações que podem contribuir para a carcinogênese. O trans,trans-2,4-decadienal (DDE) é um dos aldeídos mais citotóxicos gerados endogenamente a partir da peroxidação lipídica. Verificamos que este aldeído afeta a viabilidade e altera o nível de glutationa de células CV1-P, além de induzir fragmentação do DNA e formação de diferentes produtos com o mesmo. Além da sua formação endógena, DDE é também encontrado em alguns alimentos, contribuindo para o aroma dos mesmos. Neste trabalho detectamos e isolamos 6 produtos formados a partir da reação de DDE com 2\' -desoxiguanosina (dG), sendo que fizemos a caracterização química completa de 3 desses produtos. Através desses estudos mostramos que um deles é o aduto 1,N2-eteno-2\' -desoxiguanosina (1,N2-&#949;dGuo), também formado a partir da reação de dG com compostos carcinogênicos conhecidos, como o c1oreto de vinila. Os outros dois produtos são dois diastereoisômeros correspondentes a 1,N2-&#949;dGuo com uma cadeia lateral substituinte. São produtos inéditos descritos pela primeira vez neste nosso trabalho. A detecção e caracterização desses produtos, assim como os mecanismos de fonnação propostos, podem contribuir para um melhor entendimento da genotoxicidade associada à peroxidação lipídica. Em paralelo desenvolvemos uma técnica muito sensível baseada em LC/ESI/MSMS para detecção desses adutos em sistemas biológicos. A detecção dos adutos caracterizados em DNA incubado com DDE in vitro e em DNA de células expostas ao aldeído aponta para a importância biológica desses compostos. Existe um crescente interesse no uso de adutos exocíclicos de DNA como marcadores de exposição a diversos carcinógenos ambientais e também a processos endógenos envolvendo a peroxidação lipídica. O mecanismo de formação e a estrutura química desses adutos são importantes para revelar as características estruturais queinfluenciam a alquilação do DNA por aldeídos insaturados e para que se possa estimar o papel desses aldeídos na carcinogênese. A formação dos adutos por produtos da peroxidação lipídica sugere a necessidade de estudos epidemiológicos para avaliar riscos de exposição ambiental, via alimentação ou mesmo via fatores indutores de lipoperoxidação. Os resultados aqui obtidos podem contribuir para o estabelecimento de relações entre estrutura química e função e para a avaliação do possível papel dessas lesões na toxicidade associada à exposição a essa classe de compostos. / Vários adutos resultantes da reação de aldeídos &#945;,&#946;-insaturados, ou de seus epóxidos, com bases do DNA têm sido caracterizados nos últimos anos. Esses adutos podem levar à incorporação errada de bases durante a replicação ou a transcrição, resultando, se não reparados, em mutações que podem contribuir para a carcinogênese. O trans,trans-2,4-decadienal (DDE) é um dos aldeídos mais citotóxicos gerados endogenamente a partir da peroxidação lipídica. Verificamos que este aldeído afeta a viabilidade e altera o nível de glutationa de células CV1-P, além de induzir fragmentação do DNA e formação de diferentes produtos com o mesmo. Além da sua formação endógena, DDE é também encontrado em alguns alimentos, contribuindo para o aroma dos mesmos. Neste trabalho detectamos e isolamos 6 produtos formados a partir da reação de DDE com 2\' -desoxiguanosina (dG), sendo que fizemos a caracterização química completa de 3 desses produtos. Através desses estudos mostramos que um deles é o aduto 1,N2-eteno-2\' -desoxiguanosina (1,N2-&#949;dGuo), também formado a partir da reação de dG com compostos carcinogênicos conhecidos, como o c1oreto de vinila. Os outros dois produtos são dois diastereoisômeros correspondentes a 1,N2-&#949;dGuo com uma cadeia lateral substituinte. São produtos inéditos descritos pela primeira vez neste nosso trabalho. A detecção e caracterização desses produtos, assim como os mecanismos de fonnação propostos, podem contribuir para um melhor entendimento da genotoxicidade associada à peroxidação lipídica. Em paralelo desenvolvemos uma técnica muito sensível baseada em LC/ESI/MSMS para detecção desses adutos em sistemas biológicos. A detecção dos adutos caracterizados em DNA incubado com DDE in vitro e em DNA de células expostas ao aldeído aponta para a importância biológica desses compostos. Existe um crescente interesse no uso de adutos exocíclicos de DNA como marcadores de exposição a diversos carcinógenos ambientais e também a processos endógenos envolvendo a peroxidação lipídica. O mecanismo de formação e a estrutura química desses adutos são importantes para revelar as características estruturais queinfluenciam a alquilação do DNA por aldeídos insaturados e para que se possa estimar o papel desses aldeídos na carcinogênese. A formação dos adutos por produtos da peroxidação lipídica sugere a necessidade de estudos epidemiológicos para avaliar riscos de exposição ambiental, via alimentação ou mesmo via fatores indutores de lipoperoxidação. Os resultados aqui obtidos podem contribuir para o estabelecimento de relações entre estrutura química e função e para a avaliação do possível papel dessas lesões na toxicidade associada à exposição a essa classe de compostos.

O fungo de podridão branca Ceriporiopsis subvermispora é seletivo na degradação de lignina em estágios curtos de colonização de madeira e dessa forma tem sido uma das espécies mais estudadas em biopolpação, que consiste em um tratamento biológico de cavacos de madeira que antecede etapas convencionais de polpação. Para degradar a lignina na parede celular vegetal esse fungo secreta a enzima manganês-peroxidase (MnP), a qual necessita de ácido oxálico para transportar o íon Mn3+ oriundo do seu ciclo catalítico. O complexo quelante-Mn3+ gerado degrada apenas porções fenólicas da lignina. Porém, por meio da peroxidação de lipídeos por Mn3+, radicais livres são gerados e apresentam potencial de oxidação suficiente para degradar estruturas não-fenólicas da lignina. Com base nesses aspectos, o presente trabalho avaliou a importância desses mediadores da MnP, ácido oxálico e lipídeos, no processo degradativo quanto à adição ou à supressão dessas substâncias nos cultivos. Em cultivos com madeira in natura ou extraídas com etanol (provavelmente isento de lipídeos) não ocorreu diferença significativa quanto à produção de metabólitos extracelulares (enzimas, ácido oxálico), à degradação de lignina e à atividade redutora de Fe3+ (envolvida na geração de radicais OH pela reação de Fenton). A formação de TBARS (substâncias que reagem com o ácido tiobarbitúrico), que serve como indício de reações de peroxidação de lipídeos, também foi semelhante, demonstrando que mesmo a partir de madeira livre de extrativos essas reações ocorrem. Com o avanço do biotratamento, a lignina foi despolimerizada por meio da diminuição de ligações ?-O-4, os teores de OH alifáticas e fenólicas foram diminuídos, enquanto o teor de grupos carboxila aumentou. Embora a degradação de celulose em madeira tenha sido baixa, cartões de holocelulose (livres de lignina) adicionados nesses cultivos foram despolimerizados. Nos cultivos em que houve a adição de uma fonte extra de lipídeos (óleo de soja), a produção de enzimas e degradação de lignina foram similares, enquanto a produção de ácido oxálico e TBARS foi estimulada por esse co-substrato. A maior concentração de óleo de soja adicionado (10,4 g/kg de madeira) fez com que a lignina presente na madeira residual apresentasse o mesmo teor de ligações ?-O-4 que o controle, enquanto maior degradação de OH alifáticas e menor formação de grupos carboxila foram observadas nessas ligninas. Em outro ciclo de cultivos, íons Ca2+ foram adicionados para precipitar o ácido oxálico produzido pelo fungo. Nos cultivos com a mais alta carga de cálcio (1400 mg/kg) houve diminuição na formação de ácido oxálico e consequentemente uma inibição na degradação de todos os componentes da madeira. Ao serem realizados cultivos com ácido oxálico exógeno, o fungo atuou de forma a igualar a concentração de ácido oxálico livre em relação a um cultivo sem esse suplemento, tanto por catabolismo quanto por precipitação desse ácido. Para as máximas cargas de cálcio, ácido oxálico e óleo de soja foram realizados outros cultivos sobre madeira em biorreatores para realização de ensaios de polpação. A polpação quimiotermomecânica sulfito alcalino dessas amostras de madeira biodegradada mostrou que os cultivos adicionados de Ca2+ e os não suplementados foram os que proporcionaram os maiores benefícios atribuídos ao biotratamento. Por outro lado, a adição de ácido oxálico anulou o benefício oriundo do biotratamento. A busca de correlações entre os níveis de metabólitos extracelulares com os benefícios do biotratamento para a polpação quimiotermomecânica não apresentaram tendências claras que indiquem a relevância de um metabólito em especial. Pelo contrário, aparentemente deve haver um compromisso entre todas as atividades extracelulares para que um determinado benefício seja obtido. / The white-rot fungus Ceriporiopsis subvermispora degrades lignin selectively during the initial stages of wood colonization and in this way it has been one of the most studied species in biopulping. This process consists of a biological treatment of wood chips that precedes conventional pulping stages. To degrade lignin in the plant cell wall this fungus secretes the enzyme manganese-peroxidase (MnP), which needs oxalic acid to transport the Mn3+ ion formed in the catalytic cycle of the enzyme. The oxalate-Mn3+ complex degrades only lignin phenolic portions. However, through lipid peroxidation intiated by Mn3+, free radicals are generated and they present enough oxidation potential to degrade nonphenolic lignin structures. With basis in these aspects, the present work evaluated the importance of these mediators of MnP, oxalic acid and lipids, in the degradative process either by their addition or suppression in wood-containing cultures. In cultivations with in natura wood or ethanol extracted wood (probably free of lipids) thre was no significant difference in the production of extracelular metabolites (enzymes, oxalic acid), or in the lignin degradation and the Fe3+-reducing activity (involved in the OH radicals generation by the Fenton´s reaction). The formation of TBARS (thiobarbituric acid reactive substances), that ii indicative of lipid peroxidation reactions, was also similar in both cultivations systems, demonstrating that even starting from extractives-free wood, these reactions can occur. With the progress of the biotreatment, the lignin was depolymerized through the decrease of ?-O-4 bonds, the contents of aliphatic and phenolic OH decreased, while carboxyl groups content increased. Although the cellulose degradation in wood has been low, holocellulose cards (free from lignin) added in these cultures were depolymerized. In the cultures where lipids were added (soy-bean oil), the enzyme production and lignin degradation were similar, while the oxalic acid and TBARS productions was stimulated by this co-substrate. With the highest concentration of soy-bean oil added (10,4 g/kg wood), the lignin in the residual wood presented the same content of ?-O-4 bonds as compared to the control, while higher degradation of aliphatic OH and lower formation of carboxyl groups were observed in these lignins. In another cycle of cultivations, Ca2+ ions were added to precipitate oxalic acid produced by the fungus. In the cultivations with the highest load of calcium (1400 mg/kg) there was a decrease in the oxalic acid formation and consequently an inhibition in the degradation of all the wood components. To the cultivations accomplished with exogenous oxalic acid, the fungus acted to equalize the concentration of free oxalic acid either by catabolism or by precipitation of this acid. For the highest loads of calcium, oxalic acid andsoy-bean oil, other cultivations were accomplished on 20 L-biorreactors to produce biotreated wood samples suitable for pulping experiments. The alkaline-sulfite chemitermomechanical pulping of these samples showed that the biotreated wood in Ca2+-ammended and nonsupplemented cultures were the ones that provided the highest benefits. On the other hand, the oxalic acid addition annulled the benefit originated from the biotreatment. The search for correlations among the levels of extracelular metabolites with the benefits of the biotreatment for the chemitermomechanical pulping did not present clear tendencies to indicate the relevance of a metabolite in special. On the contrary, probably there is a commitment among all of the extracellular activities, so that a certain benefit would be obtained.