Streptococcus pneumoniae é uma bactéria encapsulada que coloniza a nasofaringe, sendo uma das principais causas de morte por pneumonia e meningite em crianças e idosos. As vacinas contra S. pneumoniae são compostas por polissacarídeos capsulares (PS) livres ou conjugados à uma proteína. A vantagem do polissacarídeo conjugado em relação ao livre é a resposta timo-dependente. Pelo fato de existirem pelo menos 92 diferentes sorotipos capsulares, a utilização de uma proteína pneumocócica em uma vacina conjugada com apenas alguns sorotipos poderia aumentar a sua cobertura vacinal. Para tal, a utilização da proteína de superfície pneumocócica A (PspA) foi utilizada como carreador protéico covalentemente ligado ao polissacarídeo capsular sorotipo 14. Este trabalho também apresenta uma nova metodologia para a síntese de vacinas conjugadas, que vem demonstrando melhores resultados em nosso laboratório em comparação aos métodos clássicos de conjugação. O conjugado PS14-PspA foi administrado em camundongos BALB/c e o título de IgG anti-PS14 e anti-PspA, o índice de avidez, a deposição de complemento e a distribuição das subclasses de IgG foram avaliados. O título de IgG anti-PS14 conjugado foi significativamente maior do que título de IgG anti-PS14 livre. A avidez e a deposição de complemento do soro anti-PS14 conjugado também foram maiores. A principal subclasse de IgG induzida pelo PS14 livre foi IgG3 enquanto o PS14 conjugado induziu preferencialmente IgG1. No entanto, o índice de avidez, o perfil de distribuição das subclasses de IgG e a medida funcional da atividade opsonofagocítica dos soros anti-PspA livre e conjugada foram os mesmos. / Streptococcus pneumoniae is an encapsulated bacterium that colonizes the nasopharynx, being one of the leading causes of death from pneumonia and meningitis in infants and elderly. Vaccines against S. pneumoniae are constituted by plain capsular polysaccharide (PS) or conjugated to a protein. The advantage of conjugated PS on plain PS vaccine is the thymus dependent immune response. Since there are at least 92 different capsular serotypes, the use of a pneumococcal protein in a conjugate vaccine using only few serotypes might broader its coverage. For this purpose the pneumococcal surface protein A (PspA) was used as protein carrier to bind covalently to the capsular polysaccharide serotype 14. This work also presents a new methodology for the synthesis of conjugate vaccines, which showed better results in our laboratory in comparison to the classic ones. The conjugate PS14-PspA was injected in BALB/c mice and sera were measured for IgG titer against PS14 and PspA. IgG avidity index, complement deposition, and anti-PS14 and anti-PspA IgG subclasses were also evaluated. IgG titer against conjugated PS14 was significantly higher than IgG titer against control PS14. The avidity and the complement deposition of conjugated anti-PS14 serum were also higher. The main IgG subclass induced by free PS14 was IgG3 while conjugated PS14 induced preferably IgG1. Nevertheless, the avidity index, the IgG subclasses distribution profile, and the functional opsonophagocytic measure from free and conjugated anti-PspA sera were the same.

A ingestão regular de fibras alimentares pode auxiliar na redução do risco de certas doenças crônicas, como doenças cardiovasculares, síndromes metabólicas, diabetes tipo 2 e alguns tipos de câncer. Dentre as principais fontes de fibras alimentares, destaca-se o grão de trigo, que é rico em fibras solúveis e insolúveis. O grão de trigo pode ser identificado por três macrorregiões distintas, sendo elas o pericarpo, o gérmen e o endosperma. O principal alimento oriundo do trigo é a farinha produzida através da moagem seriada do endosperma dos grãos, sendo o principal subproduto a casca do grão conhecido como farelo de trigo, cujo pericarpo é o principal constituinte. As fibras alimentares estão concentradas no pericarpo, ou seja, no farelo do trigo, e estão associadas através de uma estrutura tridimensional não uniforme e compactada, o que prejudica a solubilidade de polissacarídeos complexos diminuindo suas biodisponibilidades caso ingeridos na alimentação humana. Apesar do farelo de trigo ser um resíduo com razoável valor biológico e com alto teor de fibras, o principal destino do farelo é a alimentação animal. Devido ao fato do farelo de trigo possuir baixo custo, elevado teor de fibras e grande volume disponível no mercado, o objetivo desse trabalho é estudar três métodos físico-químicos que modifiquem a estrutura do farelo de trigo e permitam que uma maior quantidade de polissacarídeos se tornem mais solúveis em água. Uma vez diluídas, essas frações de polissacarídeos consideradas como fibras alimentares solúveis (FAS) poderão ser extraídas, isoladas e aplicadas como ingredientes na produção de alimentos funcionais, como margarinas e sucos. Assim, o projeto permitirá que a indústria de alimentos desenvolva uma fonte de fibras solúveis a partir de uma matéria prima de baixo custo e alta produção. As modificações químicas foram feitas em meio alcalino (solução de NaOH nas concentrações 0,025, 0,05 e 0,1M), meio ácido (solução de H2SO4 nas concentrações 0,25, 0,5e 1,0M) e com agentes oxidantes (solução de hipoclorito de sódio a 10%).Com relação ao rendimento da extração das frações solúveis, as extrações em meio ácido foram as melhores. Todos os polissacarídeos não amido extraídos do farelo de trigo apresentaram baixo peso molecular e composição de açúcares diferentes. Os polissacarídeos oriundos das extrações em meio ácido demonstraram mais glicose e um menor percentual de arabinose e xilose ao serem comparadas com a água, enquanto os oriundos das extrações alcalinas apresentaram um teor menor de glicose e maior de arabinose e xilose (em comparação com as frações da água). A partir da análise de açúcares (foi avaliado maiores quantidades dos monossacarídeos arabinose, xilose e glicose) e do rendimento das extrações, foram escolhidas 5 amostras, sendo elas a fração solúvel extraída em água, H2SO4 0,25 e 0,5M e NaOH0,25 e 0,1M para as análises do teor de β-glicanos, compostos fenólicos, propriedades funcionais (propriedades espumantes, absorção de água, solubilidade e umidade) e efeito prebiótico. Como resultado, todas os polissacarídeos não amido apresentaram elevada solubilidade e não possuíram propriedades espumantes e de absorção de água (WAC) relevantes. O teor de compostos fenólicos foi reduzido em todas as frações solúveis, quando comparado com o teor de compostos fenólicos do farelo de trigo e o pequeno percentual remanescente de compostos fenólicos possui baixo poder redutor. Foi encontrado β-glicano em todas as frações dos polissacarídeos não amido extraídas, sendo 0,82% nas frações extraídas em água, 0,97 e 2,79% nas frações extraídas com H2SO4 e 5,42 e 4,62% nas frações extraídas com NaOH 0,025 e 0,1M. Embora tenha sido encontrado β-glicano em todas as amostras extraídas, somente as extrações em água e com NaOH 0,1 M apresentaram possível efeito prebiótico in vitro. / Regular intake of dietary fiber can help to reduce the risk of certain chronic diseases, such as cardiovascular disease, metabolic syndromes, type 2 diabetes and some types of cancer. Among the main sources of dietary fiber is the wheat grain, which is rich in soluble and insoluble fibers. The wheat grain can be identified by three distinct macroregions, they are the pericarp, the germ and the endosperm. The main food made by wheat is its flour produced by serial grinding of the grain endosperm, and the main by-product is the husk of the grain known as wheat bran, whose pericarp is the main constituent. Food fibers are concentrated in the pericarp and are associated through a non-uniform and compacted three-dimensional structure, which impairs the solubility of complex polysaccharides, decreasing their bioavailability when ingested in human food. Although wheat bran is a residue with reasonable biological value and high fiber content, the main destination of the bran is animal feed. Due to the fact that wheat bran has a low cost, high fiber content and a great volume available in the market, the objective of this work was to study three physic-chemical methods that modify the structure of wheat bran and allow a greater amount of polysaccharides to become more soluble in water. Once diluted, these fractions of polysaccharides considered as soluble dietary fiber (FAS) can be extracted, isolated and applied as ingredients in the production of functional foods such as margarines and juices. Thus, the project will enable the food industry to develop a source of soluble fiber from a low-cost, high-yield raw material. The chemical modifications were made in alkaline medium (NaOH solution at concentrations of 0.025, 0.05 and 0.1M), acid medium (H2SO4 solution at concentrations of 0.25, 0.5 and 1.0M) and with oxidizing agents (10% sodium hypochlorite solution). In relation to the extraction yield of the soluble fractions, acid extraction was the best. All non-starch polysaccharides extracted from wheat bran had low molecular weight and different sugar composition. The polysaccharides from acid extraction showed more glucose and a lower percentage of arabinose and xylose when compared to water, while those from the alkaline extractions had a lower glucose content and higher arabinose and xylose (compared to the fractions from water). From the analysis of sugars (higher amounts of monosaccharides arabinose, xylose and glucose) and extraction yields, 5 samples were chosen, being the soluble fraction extracted in water, 0.25 and 0.5M H2SO4 and NaOH 0.25 and 0.1M for analyzes of β-glycan content, phenolic compounds, functional properties (foaming properties, water absorption, solubility and moisture) and prebiotic effect. As a result, all non-starch polysaccharides exhibited high solubility and did not possess relevant foaming and water absorption properties (WAC). The content of phenolic compounds was reduced in all soluble fractions when compared to the phenolic compounds content of wheat bran and the small remaining percentage of phenolic compounds had low reducing power. β-glucan was found in all fractions of the extracted non-starch polysaccharides, 0.82% in fractions extracted in water, 0.97 and 2.79% in fractions extracted with H2SO4 and 5.42 and 4.62% in fractions extracted with 0.025 and 0.1M NaOH. Although β-glycan was found in all the extracted samples, only extractions in water and with 0.1M NaOH showed possible prebiotic effect in vitro.

Materiais bioativos têm a capacidade de interagir com tecidos naturais, provocando reações que favorecem o desenvolvimento de processos como fixação e biodegradação do material implantado, além de regeneração de tecidos. Dessa forma, o objetivo deste trabalho está relacionado ao desenvolvimento de novos biomateriais, os quais foram obtidos a partir de combinações de fases orgânicas e inorgânicas em escala nanométrica, resultando em propriedades aprimoradas, como bioatividade, hidrofilicidade, resistência mecânica e biodegradabilidade. Foram sintetizadas e caracterizadas membranas autossuportadas constituídas por blendas biopoliméricas reforçadas com fosfato de cálcio. Essas blendas foram preparadas a partir da mistura, nas proporções 2,5:2,5 e 3,5:1,5 % (p/v), entre colágeno hidrolisado e polissacarídeos, como quitosana e -carragenana devido as suas notáveis propriedades e a sua semelhança com constituintes da matriz extracelular óssea nativa. A incorporação da fase inorgânica composta por fosfato de cálcio na matriz orgânica se deu por meio de três metodologias diferentes: (1) Precipitação in locu nos interstícios da matriz biopolimérica; (2) Adição das nanopartículas previamente sintetizadas; (3) Adição de hidroxiapatita bovina na matriz biopolimérica. A partir dos resultados obtidos por meio da microscopia eletrônica de varredura (MEV), espectroscopia vibracional na região do infravermelho (FTIR) e difração de raios X (DRX), observou-se que as membranas híbridas formados a partir da metodologia (1), resultaram em deposição homogênea e continua de HAp por toda a matriz biopolimérica. Como consequência, o módulo de Young desses materiais híbridos foi o maior em relação aos valores obtidos para as suas respectivas matrizes biopoliméricas na ausência do mineral, como indicado pelo aumento do módulo de Young até 130% para membranas compostas por quitosana e até 115% para as membranas contendo -carragenana. Verificou-se que a redução da concentração de polissacarídeo na composição das blendas, afeta significativamente o módulo de Young e a taxa de degradação das membranas híbridas em solução salina tamponada de fosfato (PBS, do inglês phosphate buffered saline) a 37°C. Além disso, foi observado que as membranas compostas por quitosana apresentam menor taxa de degradação quando comparadas as membranas híbridas compostos por -carragenana. A incorporação da fase mineral resultou em aumento da hidrofilicidade e energia livre de superfície. A exposição das membranas híbridas ao fluido corporal simulado (SBF, do inglês Simulated body fluid) resultou na deposição de uma camada de fosfato de cálcio sobre a superfície das amostras. A resposta biológica dessas membranas foi avaliada por cultura de osteoblastos, indicando que os materiais contendo quitosana não são tóxicos. No entanto, o mesmo não foi observado para amostras contendo -carragenana, pois essas membranas, devido a elevada taxa de degradação, apresentam baixa estabilidade e integridade no meio de cultura celular. Nanopartículas de prata (NpAg), com tamanho variando de 3-9 nm, foram sintetizadas e incorporadas nas membranas híbridas obtidas pela metodologia 1. Após essa adição, observou-se uma ação antibacteriana contra as bactérias Escherichia coli, Staphylococcus aureus e Pseudomonas aeruginosa. Esses resultados indicam que as membranas híbridas obtidas neste trabalho podem, potencialmente, ser usadas como membranas de regeneração tecidual guiada temporária em defeitos ósseos / Bioactive materials present the ability to interact with natural tissues, causing reactions that favor the development of processes such as implant and biodegradation of implanted material, as well as tissue regeneration Thus, the objective of this study is to the develop new biomaterials combining organic and inorganic phases at the nanoscale resulting in improved properties such as bioactivity, hydrophilicity, mechanical strength and biodegradation. Herein, hybrid self-supported membranes formed by polymer blends and reinforced with calcium phosphate were synthesized and characterized. These blends were prepared from the combination, in the proportions 2,5 : 2.5 and 3,5 : 1,5 wt%, between hydrolyzed collagen and polysaccharides, such as chitosan and -carrageenan due to its remarkable properties and its similarity to the constituents of the native extracellular matrix. The incorporation of the inorganic phase consisting of calcium phosphate in the organic matrix was performed using three different methodologies: (1) Precipitation in locus in the interstices of the polymer matrix; (2) Addition of previously synthesized nanoparticles; (3) Addition of bovine hydroxyapatite in polymeric matrix. From the results obtained by scanning electron microscopy (SEM), infrared vibration spectroscopy (FTIR) and X-ray diffraction (XRD), it was observed that the hybrid systems formed from the methodology (1) resulted in a homogeneous and continuous deposition of HAp throughout the biopolymer matrix. As a consequence, the Young\'s modulus of these hybrid materials was the higher in relation to the values obtained for the biopolymer matrices in the absence of the mineral, as indicated by the increase of the Young\'s modulus up to 130% for membranes composed by chitosan and up to 115% for the membranes containing -carrageenan. It was noted that the reduction of the polysaccharide concentration in the blends composition significantly affects the Young\'s modulus and the rate of degradation of the hybrid systems in phosphate buffered saline (PBS) at 37 °C. In addition, it was observed that membranes composed of chitosan have a lower degradation rate compared to hybrid membranes composed of -carrageenan. The incorporation of the mineral phase resulted in increased hydrophilicity and surface free energy. Exposure of hybrid membranes to simulated body fluid (SBF) resulted in the deposition of a layer of calcium phosphate under the surface of the samples. The biological response of these membranes was assessed by culturing osteoblasts, indicating that chitosan-containing systems are non-toxic. However, the same was not observed for samples containing carrageenan, because these membranes, due to the high degradation rate, present low stability and integrity in the cell culture medium. Silver nanoparticles (NpAg), ranging in size from 3-9 nm, were synthesized and incorporated into the hybrid membranes obtained by methodology 1. After this addition, an antibacterial action against the bacteria Escherichia coli, Staphylococcus aureus and Pseudomonas aeruginosa was observed. These results indicate that the hybrid membranes obtained in this study can potentially be used as membranes for temporary guided tissue regeneration in bone defects.

A crescente demanda de combustível leva a procura por um que seja produzido a partir de uma fonte limpa e renovável. A biofermentação da batatadoce (Ipomoea batatas (L.) Lam) para a produção de biocombustíveis gera um resíduo que muitas vezes é descartado no campo mas por ser rico em proteínas e carboidratos outros usos e aplicações podem e devem ser exploradas. O objetivo deste trabalho foi estudar a composição e estrutura química fina dos carboidratos presentes no coproduto proveniente da biofermentação etanólica de batata-doce. O coproduto foi submetido a duas extrações aquosas consecutivas, extração aquosa fria (AQF) e uma extração aquosa quente (AQQ). Os carboidratos extraídos, fracionados (oligossacarídeos e polissacarídeos), purificados e hidrolisados foram submetidos a diferentes técnicas cromatográficas (Cromatografia em camada delgada, cromatografia liquida de alta eficiência e cromatografia gasosa acoplada a espectrometria de massas) visando a composição monossacarídica e quantificação destes. A caracterização estrutural dos carboidratos for feita por meio de ressonância magnética nuclear. Foi possível quantificar e identificar por meio de técnicas de alta precisão (CG e CLAE) os monossacarídeos presentes. Glicose é o principal componente da fração oligossacarídica e a galactose da polissacarídica, foi possível ainda identificar a presença de manose, xilose, ramnose e arabinose em menores quantidades. A análise estrutural mostrou que a fração polissacarídica tem como componente uma possível arabinogalactana do tipo I (com cadeia principal composta de (1→4)-β-Galp). Estes polímeros são amplamente estudados em virtude dos seus benéficos quando ingeridos, dentre eles combatem diversos vírus prejudiciais, atividade bifidogênica, benefícios relacionados ao sistema imune e relacionadas ao câncer. Assim, faz-se necessário o estudo continuado deste coproduto além de suas possíveis atividades biológicas. / The growing in the demand and need for fuels lead to the search for a renewable and clean source. The biofermentation of sweet potato (Ipomoea batatas (L.) Lam) for the production of biofuel generates a waste which is in the most times disposable in field, but the characteristics of this waste (rich in protein and carbohydrate) makes it susceptible for being studied and other uses exploited, making it a coproduct of the production. The goal of this work was the study of the composition and chemical structure of the carbohydrates found in the coproduct of the fermentation of sweet potato. Underwent this coproduct to two consecutive water extractions, cold-water extraction (CWE) and hot-water extraction (HWE). The extracted, fractioned (oligosaccharides and polysaccharides), hydrolyzed and purified carbohydrates underwent to different chromatography techniques (Thin layer chromatography, high precision liquid chromatography and gas chromatography with mass spectrometry) to clarify the composition and quantity of monosaccharides. Nuclear magnetic resonance (NMR) was used to the structural characterization of the carbohydrates. With the use of high precision techniques (GC-MS and HPLC) it was possible to identify and quantify the sugars. Glucose is the main component founded in the oligosaccharide fraction and galactose in the polysaccharides, was possible to identify the presence of mannose, xylose, rhamnose and arabinose in fewer quantities. The structural analyses show that the polysaccharide fraction has a type I arabinogalactana (composed by (1→4)-β-Galp as the backbone). Those polymers are highly studied because of the benefits when ingested, for example the combat to virus, bifidogenic activity, related to be beneficial to the immune system and to cancer. Therefore, the continued study of this coproduct is necessary and the possible health benefits.

Este trabalho teve por objetivo caracterizar polissacarídeos não amiláceos (PNAs) extraídos de bananas no início da senescência, por meio de calorimetria exploratória diferencial (DSC) e isotermas de sorção de vapor, para construir o diagrama de estado e consequentemente selecionar as melhores condições de uso e armazenamento do produto. Os PNAs foram obtidos de purê de bananas maduras. Os açúcares foram extraídos usando etanol, resultando em uma fração insolúvel rica em PNAs. Esse processo foi feito em seis condições diferentes: duas temperaturas (25 °C e 65 °C) e três tempos de extração (30 min, 60 min e 90 min). Para comparação, realizaram-se testes também com ácido poligalacturônico (APG) e arabinoxilano (AX), PNAs presentes nas bananas, adquiridos puros. Após a extração, a análise térmica foi feita em cadinhos de alumínio, sob atmosfera de nitrogênio. As amostras foram resfriadas até - 60 °C, então aquecidas até 90 °C, a 5 °C/min. As isotermas de sorção foram obtidas usando o método DVS (do inglês Dynamic Vapor Sorption), à temperatura ambiente, de aw = 0,10 até aw = 0,95, com passo de aw de 0,1, tolerância de 0,05 % na mudança de massa (weight trigger), e timeout de 24 h. As amostras com baixos conteúdos de umidade não apresentaram picos de cristalização, mas transições vítreas foram detectadas. Para construir os diagramas de estado e delimitar suas regiões, ajustaram-se os dados aos modelos de Gordon-Taylor, para transição vítrea, e de Chen, para o início da fusão. As isotermas de sorção apresentaram formatos correspondentes ao tipo III. As umidades de monocamada calculadas pelo modelo de GAB ficaram entre 6 g/ 100 g e 16 g/ 100 g de amostra em base seca. A vida de prateleira, a 25 °C em embalagem de polietileno contendo 1 kg de PNAs foi estimada entre 175 e 299 dias. / The aim of this work was to characterize non starch polysaccharides (NSP) obtained from overripe bananas, using differential scanning calorimetry (DSC), and vapor sorption isotherms, in order to build a state diagram, and select the best usage and storage conditions. NSP samples were obtained using overripe bananas puree. The sugars were extracted using ethanol, resulting in an insoluble, NSP-rich fraction. This process was carried out under six different combinations of temperature (25 °C or 65 °C) and extraction time (30, 60 or 90 min). For comparison, pure arabinoxylan (AX) and galacturonic acid (APG) samples, which are NSP components of banana, were also analysed. After the extraction, thermal analysis was carried out in aluminium pans, under nitrogen atmosphere. Samples were cooled up to -60 °C, then heated up to 90 °C, at a 5 °C/min rate. Sorption isotherms were obtained by Dynamic Vapor Sorption (DVS) method, at room temperature, from aw = 0,10 to aw = 0,95, with an aw step of 0,1, a weight trigger of, 0,05 %, and a 24-hour timeout. The samples with low moisture contents showed no crystallization peaks, but glass transitions occurred. To build state diagrams and mark their zones, Gordon- Taylor and Chen models were, respectively, adjusted to glass transition and fusion onset data. The sorption isotherms had type III formats. The monolayer moistures calculated using the GAB model were between 6 g/ 100 g sample and 16 g/ 100g sample (dry basis). The shelf life, at 25 °C in polyethylene bags containing 1 kg of NSP, was estimated between 175 and 299 days.

O presente trabalho visa compreender o processo de degradação da parede celular vegetal de hospedeiros de fitopatógenos da família Xanthomonadaceae. Criamos e aperfeiçoamos uma técnica de enumeração dos genes relacionados ao metabolismo de polissacarídeos, com enfoque na distinção entre aqueles que agem sobre os componentes da parede celular vegetal e sobre outros polissacarídeos. A história evolutiva desse conjunto de enzimas foi delineada através de inferências sobre as relações de homologia entre os genes enumerados, sua presença ou ausência nos diversos genomas abordados e comparação das taxas de mutação entre grupos de homólogos. Além disso, procuramos também, com essa etapa de bioinformática e a etapa seguinte, incrementar a anotação desses genes, muitos descritos como hipotéticos ou com vaga definição de sua função. Na segunda parte do desenvolvimento do projeto foram feitos experimentos de expressão heteróloga e verificação da atividade enzimática para validação da anotação de alguns dos genes identificados. / This study aims to understand the process of degradation of host plant cell walls by plant pathogens of the Xanthomonadaceae family. We created and perfected a technique for enumeration of genes related to the metabolism of polysaccharides, focusing on the distinction between those who act on components of plant cell wall and on other polysaccharides. The evolutionary history of this group of enzymes has been outlined through inferences about the relations of homology between the genes listed, their presence or absence in different genomes and comparison of mutation rates between groups of homologues. Moreover, we also attempted with this bioinformatics step and the next step, to enhance the annotation of these genes, many described as hypothetical or vague in the determination of its function. In the second part of the project development heterologous expression and enzymatic activity assays were made to validate the annotation of some of the genes identified.

The consumption of fungal- and plant-derived non-starch polysaccharides (NSP) have been associated with reduced risk of cardiovascular diseases and cancer. In addition to promote physiochemical effects on the gastrointestinal tract and serve as substrate for the intestinal microbiota to produce short-chain fatty acids, NSP can interact with immune system cells including macrophages, which are crucial for tissue repair, lipid metabolism and host defense against foreign substances and pathogens. However, the effects of NSP in macrophages depends on their structure. Recently, it was showed that the chayote (Sechium edule) and the fungus Pleurotus albidus are promising sources of NSP with potential immunomodulatory effects in macrophages. In this study, it was explored the effects of cooking on the composition of NSP from chayote and evaluated their biological effects in macrophages. Furthermore, it was optimized a method for the extraction of mushroom NSP and characterized the structure and biological effects of NSP from P. albidus in macrophages. Results showed that the NSP from chayote pulp regulate cytokine secretion and phagocytosis by macrophages, and minor changes in composition during cooking influences their effects in macrophages. Furthermore, NSP from chayote induces cholesterol efflux and inhibits the expression of genes required for NLRP3 inflammasome activation in macrophages previously exposed to cholesterol crystals. Then, it was showed that the optimized method for the extraction of NSP from mushroom reduces by up to half the extraction time commonly required. Furthermore, results showed that P. albidus is source of easily extractable glucans with biological effects in macrophages. Results also suggest that glucans from P. albidus inhibit lipid-induced inflammation and foam-cell formation at distinct levels, with significant effects on NLRP3 inflammasome activation. Taken together, the results suggest that the benefits of chayote NSP is beyond their physical properties on the gastrointestinal tract, and that the P. albidus NSP offers potential health benefits that might be of relevance as a functional food ingredient. / O consumo de polissacarídeos não-amido (PNA) de fungos e plantas tem sido associado a redução do risco de doenças cardiovasculares. Além de promoverem efeitos físicos no trato gastrointestinal e serem utilizados como substratos pela microbiota intestinal, os PNA podem interagir com células do sistema imune, como macrófagos, cruciais no reparo tecidual, metabolismo lipídico, e na defesa do organismo contra patógenos. Entretanto, os efeitos em macrófagos dependem da estrutura do PNA. Recentemente, foi observado que o chuchu (Sechium edule) e o fungo Pleurotus albidus são fontes de PNA com potencial efeito sobre macrófagos. Assim, foram avaliados os efeitos dos PNA do chuchu fresco e cozido em macrófagos. Além disso, foi otimizado um método para extração de polissacarídeos de cogumelo, e avaliada a estrutura e os efeitos biológicos dos PNA do P. albidus em macrófagos. Foi observado que os PNA do chuchu regulam a secreção de citocinas e o processo de fagocitose por macrófagos, e alterações na composição de PNA durante o cozimento tem um impacto em seus efeitos biológicos. Além disso, os PNA do chuchu induzem o efluxo de colesterol e regulam a expressão de genes necessários para a ativação do inflamassoma NLRP3 em macrófagos previamente tratados com cristais de colesterol. Também foi demonstrado que o método otimizado de extração de PNA de cogumelos reduz em até pela metade o tempo de extração normalmente empregado. Além disso, foi verificado que o P. albidus é fonte para extração de glicanos com efeitos em macrófagos. Os resultados também sugerem que os glicanos obtidos do P. albidus inibem em diferentes níveis a inflamação induzida por lipídeos e a formação de células espumosas, com efeitos significativos sobre a ativação do inflamassoma NLRP3. Tais diferenças parecem estar associadas à estrutura dos glicanos. Por fim, os resultados sugerem que os benefícios dos PNA do chuchu estão além dos seus efeitos físicos sobre o trato gastrointestinal, e que os PNA do P. albidus promovem benefícios que podem ser relevantes para explorar sua utilização como um alimento ou fonte para extração de ingredientes funcionais.

O objetivo deste estudo foi avaliar o efeito da terapia fotodinâmica antimicrobiana (TFDa), utilizando laser de baixa potência, em duas densidades de energia, associado ao azul de toluidina em biofilme de S. mutans. Biofilmes de S. mutans UA159 foram crescidos por 5 dias em discos de resina acrílica (3 mm de diâmetro x 2 mm de altura) a 37&ordm;C 5 % de CO2;. Os espécimes foram divididos aleatoriamente em 4 grupos de tratamento (n=3): Digluconato de clorexidina 0,12% (CHX, controle positivo); Solução salina a 0,89% (NaCl, controle negativo); Terapia fotodinâmica antimicrobiana com azul de toluidina e laser de baixa potência (densidade de energia 320 J/cm&sup2;) (TFDa 320); Terapia fotodinâmica antimicrobiana com azul de toluidina e laser de baixa potência (densidade de energia 640 J/cm&sup2;) (TFDa 640). Os tratamentos foram realizados 2x/dia durante 3 dias. Ao final dos 5 dias, os biofilmes foram coletados e número de bactérias viáveis e a concentração de polissacarídeos extracelulares insolúveis (PECI) e intracelulares (PIC) foram determinadas e analisadas estatisticamente (ANOVA e teste de Tukey, p < 0,05). O tratamento com a TFDa (320 e 640 J/cm&sup2;) reduziu o número de bactérias viáveis em biofilmes de S. mutans, de uma maneira dose-dependente (p < 0,05). Além disso, a TFDa 640 J/cm&sup2;, reduziu a viabilidade bacteriana de forma tão eficaz quanto a CHX (p > 0,05). Em relação a PECI e PIC, os grupos TFDa (320 e 640 J/cm&sup2;) não foram significativamente diferentes de CHX (p > 0,05). Os resultados mostraram que a terapia fotodinâmica antimicrobiana, mediada pelo azul de toluidina e laser de diodo (640 J/cm&sup2;), pode ser uma abordagem utilizada no controle do biofilme dental cariogênico. / The aim of this study was to evaluate the effect of antimicrobial photodynamic therapy (aPDT), using low-power laser, with two energy densities, associated with toluidine blue in S. mutans biofilm. S. mutans UA159 biofilms were grown for 5 days on acrylic resin discs (3 mm diameter x 2 mm height) a 37&ordm;C, 5 % de CO2. The specimens were randomly divided into 4 treatment groups (n = 3): 0.12% chlorhexidine digluconate (CHX, positive control); 0,89% Saline (NaCl, negative control); Antimicrobial photodynamic therapy with toluidine blue and low power laser (energy density of 320 J/cm&sup2;) (aPDT 320); Antimicrobial photodynamic therapy with toluidine blue and low power laser (energy density of 640 J/cm&sup2;) (aPDT 640). Treatments were performed 2x/day for 3 days. At the end of 5 days, the biofilms were collected and the number of viable bacteria and the concentration of insoluble extracellular (IEPS) and intracellular polysaccharides (IPS) were determined and analyzed statistically (ANOVA and Tukey\'s test, p<0.05). Treatment with aPDT (320 and 640 J/cm&sup2;) reduced the number of viable bacteria of S. mutans biofilms in a dose-dependent manner (p<0.05). Furthermore, the aPDT 640 group reduced the bacterial viability as effectively as CHX group (p>0.05). For IEPS and IPS, the aPDT groups (320 and 640 J/cm&sup2;) were not significantly different CHX (p>0.05). The results showed that the antimicrobial photodynamic therapy mediated by toluidine blue and diode laser (640 J/cm&sup2;) may be an approach used to control the cariogenic dental biofilm.

Neste trabalho avaliou-se a influência de fontes de carbono (FC) e composições de meio definido no crescimento celular e na produção do polissacarídeo PS14. Em batelada, testou-se como FC glicose, sacarose e frutose em diferentes concentrações. Testou-se também meios com ausência dos aminoácidos asparagina, ácido aspártico, fenilalanina, serina, alanina, treonina, triptofano, lisina e tirosina, das vitaminas/cofatores ácido fólico, piridoxamina, ácido p-aminobenzóico, <font face=\"Symbol\">b-NAD e riboflavina, além bem como da adição de maiores concentrações de aminoácidos identificados como importantes. Em cultivo contínuo foram avaliadas vazões específicas de alimentação (D) de 0,1h-1a 0,5h-1 e a influência das bases nitrogenadas. O meio com sacarose como FC, retirada dos aminoácidos e vitaminas citados e adição do dobro de glicina isoleucina, leucina, valina e o triplo de glutamina levou à maior produção de PS14 (441mg/L). Obteve-se a maior produtividade com D=0,4h-1e a maior quantidade de PS14 com adenina na concentração original no meio de cultura. / In this work we assessed the influence of different carbon sources (CS) and defined medium compositions on cell growth and polysaccharide PS14 production. In bath, glucose, sucrose and fructose were tested at different concentrations. Also, media were tested with absence of the amino acids: asparagine, aspartic acid, phenylalanine, serine, alanine, threonine, tryptophan, lysine, and tyrosine, and vitamins/cofactors: folic acid, pyridoxamine, p-aminobenzoic acid, riboflavin and <font face=\"Symbol\">b-NAD, besides the addition of higher concentration of amino acids identified as important. In continuous cultivation, dilution rates (D) from 0.1 h-1 to 0.5 h-1 were evaluated as well as the influence of nitrogenous bases. The medium containing sucrose as CS, absence of amino acids and vitamins and addition of twice glycine isoleucine, leucine, valine, and triple glutamine led to higher production of PS14 (441mg/L). D of 0.4 h-1 showed higher productivity and adenine in standard concentration produced greater amounts of PS14.

The consumption of fungal- and plant-derived non-starch polysaccharides (NSP) have been associated with reduced risk of cardiovascular diseases and cancer. In addition to promote physiochemical effects on the gastrointestinal tract and serve as substrate for the intestinal microbiota to produce short-chain fatty acids, NSP can interact with immune system cells including macrophages, which are crucial for tissue repair, lipid metabolism and host defense against foreign substances and pathogens. However, the effects of NSP in macrophages depends on their structure. Recently, it was showed that the chayote (Sechium edule) and the fungus Pleurotus albidus are promising sources of NSP with potential immunomodulatory effects in macrophages. In this study, it was explored the effects of cooking on the composition of NSP from chayote and evaluated their biological effects in macrophages. Furthermore, it was optimized a method for the extraction of mushroom NSP and characterized the structure and biological effects of NSP from P. albidus in macrophages. Results showed that the NSP from chayote pulp regulate cytokine secretion and phagocytosis by macrophages, and minor changes in composition during cooking influences their effects in macrophages. Furthermore, NSP from chayote induces cholesterol efflux and inhibits the expression of genes required for NLRP3 inflammasome activation in macrophages previously exposed to cholesterol crystals. Then, it was showed that the optimized method for the extraction of NSP from mushroom reduces by up to half the extraction time commonly required. Furthermore, results showed that P. albidus is source of easily extractable glucans with biological effects in macrophages. Results also suggest that glucans from P. albidus inhibit lipid-induced inflammation and foam-cell formation at distinct levels, with significant effects on NLRP3 inflammasome activation. Taken together, the results suggest that the benefits of chayote NSP is beyond their physical properties on the gastrointestinal tract, and that the P. albidus NSP offers potential health benefits that might be of relevance as a functional food ingredient. / O consumo de polissacarídeos não-amido (PNA) de fungos e plantas tem sido associado a redução do risco de doenças cardiovasculares. Além de promoverem efeitos físicos no trato gastrointestinal e serem utilizados como substratos pela microbiota intestinal, os PNA podem interagir com células do sistema imune, como macrófagos, cruciais no reparo tecidual, metabolismo lipídico, e na defesa do organismo contra patógenos. Entretanto, os efeitos em macrófagos dependem da estrutura do PNA. Recentemente, foi observado que o chuchu (Sechium edule) e o fungo Pleurotus albidus são fontes de PNA com potencial efeito sobre macrófagos. Assim, foram avaliados os efeitos dos PNA do chuchu fresco e cozido em macrófagos. Além disso, foi otimizado um método para extração de polissacarídeos de cogumelo, e avaliada a estrutura e os efeitos biológicos dos PNA do P. albidus em macrófagos. Foi observado que os PNA do chuchu regulam a secreção de citocinas e o processo de fagocitose por macrófagos, e alterações na composição de PNA durante o cozimento tem um impacto em seus efeitos biológicos. Além disso, os PNA do chuchu induzem o efluxo de colesterol e regulam a expressão de genes necessários para a ativação do inflamassoma NLRP3 em macrófagos previamente tratados com cristais de colesterol. Também foi demonstrado que o método otimizado de extração de PNA de cogumelos reduz em até pela metade o tempo de extração normalmente empregado. Além disso, foi verificado que o P. albidus é fonte para extração de glicanos com efeitos em macrófagos. Os resultados também sugerem que os glicanos obtidos do P. albidus inibem em diferentes níveis a inflamação induzida por lipídeos e a formação de células espumosas, com efeitos significativos sobre a ativação do inflamassoma NLRP3. Tais diferenças parecem estar associadas à estrutura dos glicanos. Por fim, os resultados sugerem que os benefícios dos PNA do chuchu estão além dos seus efeitos físicos sobre o trato gastrointestinal, e que os PNA do P. albidus promovem benefícios que podem ser relevantes para explorar sua utilização como um alimento ou fonte para extração de ingredientes funcionais.