Submitted by Jorge Silva (jorgelmsilva@ufrrj.br) on 2017-05-04T18:36:57Z No. of bitstreams: 1 2016 - CRISTINA SANTOS DA SILVA.pdf: 3106410 bytes, checksum: 18949ec17e0df834beb420705591824d (MD5) / Made available in DSpace on 2017-05-04T18:36:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016 - CRISTINA SANTOS DA SILVA.pdf: 3106410 bytes, checksum: 18949ec17e0df834beb420705591824d (MD5) Previous issue date: 2016-03-31 / CAPES / Chagas? Disease or American trypanosomiasis is an important parasitic disease in the Americas and is still considered one of the major neglected tropical diseases affecting millions of people worldwide due to lack of effective control. Thus, it has a significant impact on human health. This disease has its epidemiology conditioned by triatomines and mammals and its etiological agent is the protozoan Trypanosoma cruzi.Investigations on the adaptation mechanisms, gene regulation and parasite interaction vs. vector evolved, which proves the need for the use of molecular tools for the study and elucidation on adaptive changes in these parasites. Recently, it was found evidence where studies indicate that the expression of T. cruzi?s antioxidant enzymes such as cytosolic peroxiredoxin (TcCPx), mitochondrial peroxiredoxin (TcMPx), (TcAPX) and trypanothione synthetase (TXNI, TXNII), superoxide dismutase (SOD A and SOD B) can be part of parasite?s protective system and indicate factors related to different levels of virulence of the etiological agent.Thus, proteomics analysis and evaluation of the expression of antioxidant enzymes from different subcellular compartments can corroborate to the studies related to virulence indices and expression of proteins involved in this process. In this sense, the objectives of this study were to evaluate the morphology of the isolated samples SMM98, SMM36 and SMM1, analyze beyond the proteomic profile, the expression of antioxidant enzymes (TcCPx; TcMPx; TcAPx; TcTXNI; TcTXNII, SOD A and SOD B) and observe the redox status expression using isolates SMM36 and SMM98 in comparison with strains TCC, Silvio and DM28c. The results showed different morphology from the isolated, high levels of virulence, varied protein profile comparison between SMM98 isolated and SMM36, when treated with NAC and Heme changes were observed in the development of the parasites, indicating the participation of the Redox Status of the Rio de Janeiro used in this study. / A doen?a de Chagas ou tripanossom?ase americana ? uma importante doen?a parasit?ria nas Am?ricas e ainda hoje ? considerada uma das principais doen?as tropicais negligenciadas acometendo milh?es de pessoas no mundo devido ? falta de controle efetivo. Desta forma, apresenta um impacto significativo sobre a sa?de humana. Esta enfermidade tem sua epidemiologia condicionada pelos triatom?neos e os mam?feros e tem como agente etiol?gico o protozo?rio Trypanosoma cruzi.Investiga??es sobre os mecanismos de adapta??o, regula??o g?nica e intera??o parasito x vetor evolu?ram, o que comprova a necessidade da utiliza??o de ferramentas moleculares para o estudo e elucida??es sobre as mudan?as adaptativas ocorridas nestes parasitos. Recentemente evid?ncias surgiram neste sentido, onde estudos indicam que a express?o de enzimas antioxidantes do T. cruzi tais como: peroxirredoxinas citos?lica (TcCPx), mitocondriais (TcMPx), (TcAPX) e tripanotiona sintetase (TXNI, TXNII), super?xido dismutase (SOD A e SOD B) podem fazer parte do sistema protetivo do parasito e indicar fatores relacionados aos diferentes n?veis de virul?ncia deste agente etiol?gico. Desta forma, an?lises prote?mica e avalia??o da express?o de enzimas antioxidantes de diferentes compartimentos subcelulares podem corroborar para com os estudos relacionados aos ?ndices de virul?ncia e express?o de prote?nas envolvidas neste processo. Neste sentido, os objetivos deste trabalho foram avaliar a morfologia dos isolados das amostras SMM98, 36 e 1, analisar al?m do perfil prote?mico, a express?o de enzimas antioxidantes (TcCPx; TcMPx; TcAPx; TcTXNI; TcTXNII, SOD A e SOD B) e observar a express?o do status redox utilizando os isolados SMM36 e SMM98 em compara??o com as cepas TCC, Silvio e DM28c. Os resultados obtidos demonstraram aspectos morfol?gicos diferenciados dentre os isolados, n?veis de virul?ncia elevados, perfil de prote?nas variados quando comparados entre os isolados SMM98 e SMM36. E, quando tratados com Heme e NAC foram observadas altera??es no desenvolvimento dos parasitos, denotando a participa??o do Status Redox frente aos isolados do Rio de Janeiro utilizados neste estudo.

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro / As formas epimastigotas de Trypanosoma cruzi proliferam e se diferenciam no interior de diferentes compartimentos do trato digestivo dos triatomíneos. Esses ambientes antagônicos, no que diz respeito à concentração de nutrientes, pH e status redox, constituem um desafio para o protozoário por conterem moléculas e fatores capazes de deflagrar diferentes sinalizações e respostas no parasito. Por isso, testamos a influência de produtos abundantes do metabolismo do vetor e de status redox distintos, frente aos processos de proliferação e diferenciação in vivo e in vitro. Como exemplo temos o heme e a hemozoína, subprodutos da digestão da hemoglobina, e o urato, rico na urina dos insetos. O heme é uma importante molécula em todos os seres vivos. Nosso grupo mostrou seu papel na proliferação in vitro de T. cruzi e que esse sinal é governado pela enzima redox-sensível CaMKII (Lara et al., 2007; Souza et al., 2009). Esse efeito parece depender de uma sinalização redox, onde o heme e não seus análigos induz a formação de EROs, modulando a atividade da CaMKII (Nogueira et al, 2011). Apesar de gerar espécies reativas de oxigênio (EROs) em formas epimastigotas, o heme não alterou a ultraestrutura desses parasitos mostrando uma adaptação a ambientes oxidantes. Além disso, a adição de FCCP inibiu a formação de EROs mitocondrial, diminuindo a proliferação dos parasitos. Em contrapartida, a AA aumentou drasticamente a produção de EROs mitocondrial levando à morte dos epimastigotas. Estes resultados confirmam a hipótese de regulação redox do crescimento de epimastigotas. A formação de β- hematina (hemozoína) constitui uma elegante estratégia para minimizar o efeito tóxico do heme nos insetos hematófagos. Contudo, a β-hematina não influenciou a proliferação ou a metaciclogênese in vitro. Já o urato, e outros antioxidantes clássicos como o GSH e o NAC prejudicaram a proliferação in vitro de epimastigotas. Estes efeitos foram parcialmente revertidos quando os antioxidantes foram incubados juntamente com o heme. Durante a metaciclogênese in vitro, o NAC e o urato induziram um aumento significativo das formas tripomastigotas e levaram a diminuição da porcentagem de formas epimastigotas. Em contrapartida, o heme e a β-hematina apresentaram o efeito oposto, diminuindo a porcentagem de formas tripomastigotas e aumentando a de epimastigotas. No intuito de confirmar a influencia do status redox na biologia do parasito in vivo, nós quantificamos a carga parasitária nas porções anterior e posterior e no reto do triatomíneo alimentado na presença ou na ausência de NAC e urato por qPCR. O tratamento com os antioxidantes aumentou a carga parasitária em todas as partes do intestino analisadas. Posteriormente, para diferenciar as formas evolutivas responsáveis pelo incremento da carga parasitária, foram realizadas contagens diferenciais nas mesmas porções do intestino do inseto vetor. Cinco dias após a infecção foi observado aumento significativo de formas tripomastigotas e diminuição de formas epimastigotas in vivo. Em conjunto, estes dados sugerem que, assim como a concentração de nutrientes e o pH, o status redox também pode influenciar a biologia do T. cruzi no interior do inseto vetor. Neste cenário, moléculas oxidantes agiriam a favor da proliferação, e em contraste, antioxidantes parecem favorecer a metaciclogênese. / Trypanosoma cruzi epimastigotes proliferate and differentiate inside different compartments of the triatomines gut. These environments are antagonic in terms of nutrient content, pH and redox status. All these factors represent a challenge to the protozoan due to the presence of molecules and factors which are able to induce different signals to the parasite. Thus, we tested the influence of abundant metabolism products of the vector, with distinct redox status, in the proliferation and metacyclogenesis in vitro and in vivo. These molecules are heme and hemozoin, both byproducts of hemoglobin digestion, and urate, present in the urine of insects. Heme is a ubiquitous molecule present in all living organisms. Our group studied its role in T. cruzi growth in vitro, showing that this signal is governed by the redox-sensitive enzyme CaMKII (Lara et al., 2007; Souza et al., 2009). Indeed, it seems to rely on a redox signaling pathway in which heme, but not its analogs, induces ROS formation, thus modulating CaMKII activity (Nogueira et al., 2011). Although it induces ROS in epimastigotes, the heme molecule had no deleterious effect upon the parasites ultrastructure, suggesting an adaptation to oxidative environments. In addition, FCCP inhibited mitochondrial ROS formation, then decreasing the parasite proliferation. On the other hand, AA drastically increased mitochondrial ROS production leading to cell death. These results corroborate the hypothesis of redox regulation of epimastigotes proliferation. Hemozoin (β- hematin) formation is an elegant strategy to minimize the toxic effect of heme in hematophagous insects. However, β-hematin had no influence upon the proliferation or metacyclogenesis in vitro. Also, urate, GSH and NAC impaired epimastigote proliferation. These effects were partially reversed when the antioxidants were incubated along with heme. During metacyclogenesis in vitro, NAC and urate induced a significant increment of trypomastigotes and decreased the percentage of epimastigotes. Heme and β-hematin presented the opposite effect diminishing the percentage of trypomastigotes and increasing the percentage of epimastigotes. To confirm the influence of the redox status in the parasite biology in vivo, we quantified the parasite loads in the anterior and posterior midguts and in the rectum of the triatomine vector fed with or without NAC and urate by qPCR. The treatment with the antioxidants increased the parasite loads in all midgut sections analyzed. Afterwards, in order to distinguish the evolutive forms responsible for the increment of parasite loads, we performed differential counting of the midgut sections. Five days post infection we observed an increment of trypomastigotes and a decrease of epimastigote forms in vivo. Taken together, these data suggests that, as well as nutrient content and pH, the redox status may also influence T. cruzi biology in the vector. In this scenario, oxidants act to turn on proliferation and in contrast, antioxidants seem to switch the cycle towards metacyclogenesis.

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro / As formas epimastigotas de Trypanosoma cruzi proliferam e se diferenciam no interior de diferentes compartimentos do trato digestivo dos triatomíneos. Esses ambientes antagônicos, no que diz respeito à concentração de nutrientes, pH e status redox, constituem um desafio para o protozoário por conterem moléculas e fatores capazes de deflagrar diferentes sinalizações e respostas no parasito. Por isso, testamos a influência de produtos abundantes do metabolismo do vetor e de status redox distintos, frente aos processos de proliferação e diferenciação in vivo e in vitro. Como exemplo temos o heme e a hemozoína, subprodutos da digestão da hemoglobina, e o urato, rico na urina dos insetos. O heme é uma importante molécula em todos os seres vivos. Nosso grupo mostrou seu papel na proliferação in vitro de T. cruzi e que esse sinal é governado pela enzima redox-sensível CaMKII (Lara et al., 2007; Souza et al., 2009). Esse efeito parece depender de uma sinalização redox, onde o heme e não seus análigos induz a formação de EROs, modulando a atividade da CaMKII (Nogueira et al, 2011). Apesar de gerar espécies reativas de oxigênio (EROs) em formas epimastigotas, o heme não alterou a ultraestrutura desses parasitos mostrando uma adaptação a ambientes oxidantes. Além disso, a adição de FCCP inibiu a formação de EROs mitocondrial, diminuindo a proliferação dos parasitos. Em contrapartida, a AA aumentou drasticamente a produção de EROs mitocondrial levando à morte dos epimastigotas. Estes resultados confirmam a hipótese de regulação redox do crescimento de epimastigotas. A formação de β- hematina (hemozoína) constitui uma elegante estratégia para minimizar o efeito tóxico do heme nos insetos hematófagos. Contudo, a β-hematina não influenciou a proliferação ou a metaciclogênese in vitro. Já o urato, e outros antioxidantes clássicos como o GSH e o NAC prejudicaram a proliferação in vitro de epimastigotas. Estes efeitos foram parcialmente revertidos quando os antioxidantes foram incubados juntamente com o heme. Durante a metaciclogênese in vitro, o NAC e o urato induziram um aumento significativo das formas tripomastigotas e levaram a diminuição da porcentagem de formas epimastigotas. Em contrapartida, o heme e a β-hematina apresentaram o efeito oposto, diminuindo a porcentagem de formas tripomastigotas e aumentando a de epimastigotas. No intuito de confirmar a influencia do status redox na biologia do parasito in vivo, nós quantificamos a carga parasitária nas porções anterior e posterior e no reto do triatomíneo alimentado na presença ou na ausência de NAC e urato por qPCR. O tratamento com os antioxidantes aumentou a carga parasitária em todas as partes do intestino analisadas. Posteriormente, para diferenciar as formas evolutivas responsáveis pelo incremento da carga parasitária, foram realizadas contagens diferenciais nas mesmas porções do intestino do inseto vetor. Cinco dias após a infecção foi observado aumento significativo de formas tripomastigotas e diminuição de formas epimastigotas in vivo. Em conjunto, estes dados sugerem que, assim como a concentração de nutrientes e o pH, o status redox também pode influenciar a biologia do T. cruzi no interior do inseto vetor. Neste cenário, moléculas oxidantes agiriam a favor da proliferação, e em contraste, antioxidantes parecem favorecer a metaciclogênese. / Trypanosoma cruzi epimastigotes proliferate and differentiate inside different compartments of the triatomines gut. These environments are antagonic in terms of nutrient content, pH and redox status. All these factors represent a challenge to the protozoan due to the presence of molecules and factors which are able to induce different signals to the parasite. Thus, we tested the influence of abundant metabolism products of the vector, with distinct redox status, in the proliferation and metacyclogenesis in vitro and in vivo. These molecules are heme and hemozoin, both byproducts of hemoglobin digestion, and urate, present in the urine of insects. Heme is a ubiquitous molecule present in all living organisms. Our group studied its role in T. cruzi growth in vitro, showing that this signal is governed by the redox-sensitive enzyme CaMKII (Lara et al., 2007; Souza et al., 2009). Indeed, it seems to rely on a redox signaling pathway in which heme, but not its analogs, induces ROS formation, thus modulating CaMKII activity (Nogueira et al., 2011). Although it induces ROS in epimastigotes, the heme molecule had no deleterious effect upon the parasites ultrastructure, suggesting an adaptation to oxidative environments. In addition, FCCP inhibited mitochondrial ROS formation, then decreasing the parasite proliferation. On the other hand, AA drastically increased mitochondrial ROS production leading to cell death. These results corroborate the hypothesis of redox regulation of epimastigotes proliferation. Hemozoin (β- hematin) formation is an elegant strategy to minimize the toxic effect of heme in hematophagous insects. However, β-hematin had no influence upon the proliferation or metacyclogenesis in vitro. Also, urate, GSH and NAC impaired epimastigote proliferation. These effects were partially reversed when the antioxidants were incubated along with heme. During metacyclogenesis in vitro, NAC and urate induced a significant increment of trypomastigotes and decreased the percentage of epimastigotes. Heme and β-hematin presented the opposite effect diminishing the percentage of trypomastigotes and increasing the percentage of epimastigotes. To confirm the influence of the redox status in the parasite biology in vivo, we quantified the parasite loads in the anterior and posterior midguts and in the rectum of the triatomine vector fed with or without NAC and urate by qPCR. The treatment with the antioxidants increased the parasite loads in all midgut sections analyzed. Afterwards, in order to distinguish the evolutive forms responsible for the increment of parasite loads, we performed differential counting of the midgut sections. Five days post infection we observed an increment of trypomastigotes and a decrease of epimastigote forms in vivo. Taken together, these data suggests that, as well as nutrient content and pH, the redox status may also influence T. cruzi biology in the vector. In this scenario, oxidants act to turn on proliferation and in contrast, antioxidants seem to switch the cycle towards metacyclogenesis.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Exercise can represent a physical stress that disrupts the homeostasis. Elevated muscle oxygen consumption increases reactive oxygen species (ROS) and inflammatory proteins production, leading to oxidative stress and systemic inflammation. Nowadays, both caffeine, a commonly compound present in many commercial beverages and medicines, and the non-steroidalanti-inflammatory drugs (NSAIDs), including diclofenac, have been used in sports competitions events. Considering that athletes intent to improve their sports performance, mainly on high intensity competitions and short duration that can lead to inflammation and pain, a great number of athletes consume caffeine and NSAIDs due they ergogenic effects or avoid inflammation and loss of performance. However, little is known about the physical exercise and concomitant use of caffeine/diclofenac. Considering the sport specificity, most authors have focused exercise in skeletal muscle studies. In view of the important role of liver during physical activities, one of the goals of this work was to analyze the effect of caffeine and diclofenac on cell damage, hepatic inflammation and oxidative stress markers in exercised rats. In two papers, we highlight the effect of caffeine on the oxidative damage, inflammation and tissue adaptation in liver, muscle and plasma of training rats. The experimental protocol included four groups: sedentary-saline, sedentary-diclofenac, exercise-saline, and exercise-diclofenac. The exercised groups performed a 4-week aerobic swimming training protocol and were treated with saline or caffeine (6 mg/kg). We found significant changes on citrate synthase (CS), superoxide desmutase (SOD), glutathione peroxidase (GPx) and acetylcholinesterase (AChE) enzyme activities and aspartate aminotransferase (AST) and thiobarbituric acid reactive substances (TBARS) levels after training. These modifications were reverted by caffeine treatment. In the manuscript, we highlight the effects of diclofenac (10 mg/kg) on the inflammation induced by an acute exercise. Rats were divided in 4 groups: control-saline (CS), control-diclofenac (CD), exercise-saline (ES) and exercise-diclofenac (ED). The animals from the C and E groups received saline, while the groups CD and ED received diclofenac treatment during seven days previous to the exercise bout, which consisted in an acute bout of eccentric exercise lasting 90 min. We identified an increase in both gene expression and levels of proteins TLR4, MyD88, TRIF, NFκB, p65, IL-6, TNF-α and iNOS in the exercised groups. Diclofenac treatment blunted these responses exercised-induced. Taken together, the data indicate that diclofenac and caffeine interfere on oxidative and inflammation responses induced by physical exercise, altering the adaptive mechanisms of tissues under exercise. / O exercício físico pode representar um tipo de estresse por alterar a homeostase corporal. O elevado consumo de oxigênio pelo músculo esquelético durante o exercício físico aumenta a produção de espécies reativas de oxigênio (EROs) e proteínas inflamatórias, desencadeando estresse oxidativo e inflamação sistêmica. Atualmente, a cafeína, um composto presente em diversas bebidas e medicamentos, e os anti-inflamatórios não-esteroidais (AINEs), incluindo o diclofenaco, têm sido amplamente usados em competições esportivas. Considerando que os atletas treinam com o objetivo de melhorar o seu desempenho esportivo, principalmente em provas de alta intensidade e curta duração e que essas podem levar à sensação de dor e processo inflamatório, um grande número desses atletas usa tanto cafeína e AINEs como recursos ergogênicos ou até mesmo para evitar perdas de performance em suas provas. No entanto, pouco se sabe sobre os efeitos da associação entre treinamento físico e o uso concomitante de cafeína/diclofenaco nos tecidos. Levando em consideração a especificidade esporte, a maioria dos estudos são referentes a associação exercício físico e músculo esquelético. Entretanto, as respostas adaptativas ao exercício físico não são restritas ao tecido muscular. Considerando o importante papel do fígado durante a atividade física, um objetivo desta tese foi analisar os efeitos da cafeína e, em um segundo momento, do diclofenaco, sobre marcadores hepáticos de estresse oxidativo, dano tecidual e inflamação em ratos treinados. Nos artigos destacamos o papel da cafeína em modular as respostas de dano, estresse oxidativo, inflamação e adaptação causadas pelo treinamento físico em fígado, músculo e plasma. O protocolo experimental foi realizado com 4 grupos distintos: sedentário-salina, sedentário-cafeína, exercício-salina e exercício-cafeína. Os grupos exercício foram submetidos a 4 semanas de treinamento aeróbio de natação e os grupos tratados foram suplementados com cafeína (6 mg/kg), durante o treinamento. Identificamos mudanças significativas na atividade das enzimas citrato sintase (CS), superóxido desmutase (SOD), glutationa peroxidase (GPx) e acetilcolinesterase (AChE), e nos níveis da aspartato aminotransferase (AST) e substâncias reativas ao ácido tiobarbitúrico (TBARS) após treinamento. Todas essas alterações foram revertidas pelo tratamento com cafeína. No manuscrito destacamos o papel modulador do diclofenaco sobre a inflamação gerada por exercício agudo. O protocolo consistiu em uma sessão de 90 mim de exercício excêntrico agudo em esteira em ratos tratados previamente com salina ou diclofenaco (10mg/kg) (grupos: controle-salina, exercício-salina, controle-diclofenaco, exercício-diclofenaco). Após o exercício, foi identificado um aumento na expressão gênica e níveis da proteínas TLR4, MyD88, TRIF, NFκB p65, IL-6, TNF-α e iNOS. Essas respostas geradas pelo exercício excêntrico foram bloqueadas pelo tratamento com diclofenaco. Os dados obtidos nos permitem concluir que o diclofenaco e a cafeína interferem nas respostas adaptativas de cunho oxidativo/inflamatório geradas pelo exercício físico, podendo assim alterar os mecanismos de hormesis dos tecidos ao exercício físico.

O uso de extrato de plantas na suplementação tem sido considerado uma potencial alternativa para melhorar a estabilidade redox da carne. Alguns compostos bioativos presentes nos extratos de plantas atuam como antioxidantes e podem melhorar a saúde e o bem estar do animal e proteger a carne da oxidação. Propriedades farmacológicas e efeitos antioxidantes têm sido demonstrados em extratos de lúpulo e erva mate. Porém, os efeitos do uso de extrato de lúpulo e de erva mate como suplemento em dieta animal no perfil metabólico e na estabilidade redox da carne ainda não foram reportados. A adição de 0,5%, 1,0% e 1,5% de extrato de erva mate a uma ração composta de milho e soja destinada à alimentação de gado resultou no aumento da concentração de inosina monofosfato, creatina, carnosina e ácido linoléico conjugado na carne. A tendência à formação de radicais livres em homogenatos de carne diminuiu conforme aumentou o teor de erva mate na ração indicando um aumento da resistência da carne à oxidação. A adição de extrato de lúpulo (0, 30 ppm, 60 ppm e 240 ppm) à ração de frangos de corte promoveu efeitos significativos na concentração média de metabólitos polares que são de relevância para a qualidade da carne. As maiores diferenças nos perfis metabólicos entre o grupo controle (sem suplemento) e as amostras de carne de frango que foi alimentado com ração suplementada com β-ácidos foram obtidas usando 30 ppm de lupulonas na dieta. Como determinado pela técnica de spin-trapping, uma maior estabilidade redox foi observada nas amostras relacionadas aos animais alimentados com 30 ppm de lupulonas e podem ser relacionadas a um maior nível de antioxidantes endógenos, especialmente anserina, carnosina e NADH. Miosina e actina demonstraram ser os alvos principais da oxidação de proteínas em carne de frango. As proteínas miofibrilares de animais alimentos com β-ácidos mostraram ser menos susceptíveis à oxidação quando comparado ao grupo controle. Extratos de mate e de β-ácidos demonstraram ser aditivos promissores para dieta animal de gado e frango, respectivamente, e podem melhorar a estabilidade oxidativa, o valor nutricional, a qualidade sensorial e a aceitação da carne. / The use of plant extracts in animal feeding trials has been considered as a potential alternative to improve the redox stability of meat. Bioactive compounds from plant extracts can provide the antioxidative mechanisms required to improve animal health and welfare and, to protect meat against oxidation. Pharmacological properties and antioxidant effects have been associated to the extract of hops and to the extracts of yerba mate. However, the effects of hops and yerba mate as dietary supplement for animal feeding on the metabolic profile and the redox stability of meat have not been reported yet. Addition of extract of mate to a standard maize/soy feed at a level of 0.5, 1.0 or 1.5% to the diet of feedlot for cattle resulted in an increased level of inosine monophosphate, creatine, carnosine and of conjugated linoleic acid in the fresh meat. The tendency to radical formation in meat slurries as quantified by EPR spin-trapping decreased for increasing mate extract addition to feed especially after storage of the meat indicating an increased resistance to oxidation for meat. Addition of hops extract at different levels (0, 30 ppm, 60 ppm, 240 ppm) to the diet of broilers demonstrated to have significant effects on the averaged concentration of polar metabolites that are of relevance for meat quality. The major metabolic differences between control group (no supplements) and broilers fed different levels of β-acids were achieved using 30 ppm of supplement. As determined by EPR spin-trapping, increased redox stability was obtained in the samples referring to the animals fed 30 ppm of lupulones and may be related to the highest level of endogenous antioxidants, especially anserine, carnosine and NADH. Myosin and actin were recognized as the main targets of protein oxidation in meat. Myofibrillar proteins from animals fed with hops β-acids showed to be less susceptible to oxidation when compared to control group. Mate and hops β-acids extracts demonstrated to be promising additives to feedlot for, respectively, cattle and broilers and can improve the oxidative stability, nutritive value, sensory quality, and consumer acceptance of meat.

O uso de extrato de plantas na suplementação tem sido considerado uma potencial alternativa para melhorar a estabilidade redox da carne. Alguns compostos bioativos presentes nos extratos de plantas atuam como antioxidantes e podem melhorar a saúde e o bem estar do animal e proteger a carne da oxidação. Propriedades farmacológicas e efeitos antioxidantes têm sido demonstrados em extratos de lúpulo e erva mate. Porém, os efeitos do uso de extrato de lúpulo e de erva mate como suplemento em dieta animal no perfil metabólico e na estabilidade redox da carne ainda não foram reportados. A adição de 0,5%, 1,0% e 1,5% de extrato de erva mate a uma ração composta de milho e soja destinada à alimentação de gado resultou no aumento da concentração de inosina monofosfato, creatina, carnosina e ácido linoléico conjugado na carne. A tendência à formação de radicais livres em homogenatos de carne diminuiu conforme aumentou o teor de erva mate na ração indicando um aumento da resistência da carne à oxidação. A adição de extrato de lúpulo (0, 30 ppm, 60 ppm e 240 ppm) à ração de frangos de corte promoveu efeitos significativos na concentração média de metabólitos polares que são de relevância para a qualidade da carne. As maiores diferenças nos perfis metabólicos entre o grupo controle (sem suplemento) e as amostras de carne de frango que foi alimentado com ração suplementada com β-ácidos foram obtidas usando 30 ppm de lupulonas na dieta. Como determinado pela técnica de spin-trapping, uma maior estabilidade redox foi observada nas amostras relacionadas aos animais alimentados com 30 ppm de lupulonas e podem ser relacionadas a um maior nível de antioxidantes endógenos, especialmente anserina, carnosina e NADH. Miosina e actina demonstraram ser os alvos principais da oxidação de proteínas em carne de frango. As proteínas miofibrilares de animais alimentos com β-ácidos mostraram ser menos susceptíveis à oxidação quando comparado ao grupo controle. Extratos de mate e de β-ácidos demonstraram ser aditivos promissores para dieta animal de gado e frango, respectivamente, e podem melhorar a estabilidade oxidativa, o valor nutricional, a qualidade sensorial e a aceitação da carne. / The use of plant extracts in animal feeding trials has been considered as a potential alternative to improve the redox stability of meat. Bioactive compounds from plant extracts can provide the antioxidative mechanisms required to improve animal health and welfare and, to protect meat against oxidation. Pharmacological properties and antioxidant effects have been associated to the extract of hops and to the extracts of yerba mate. However, the effects of hops and yerba mate as dietary supplement for animal feeding on the metabolic profile and the redox stability of meat have not been reported yet. Addition of extract of mate to a standard maize/soy feed at a level of 0.5, 1.0 or 1.5% to the diet of feedlot for cattle resulted in an increased level of inosine monophosphate, creatine, carnosine and of conjugated linoleic acid in the fresh meat. The tendency to radical formation in meat slurries as quantified by EPR spin-trapping decreased for increasing mate extract addition to feed especially after storage of the meat indicating an increased resistance to oxidation for meat. Addition of hops extract at different levels (0, 30 ppm, 60 ppm, 240 ppm) to the diet of broilers demonstrated to have significant effects on the averaged concentration of polar metabolites that are of relevance for meat quality. The major metabolic differences between control group (no supplements) and broilers fed different levels of β-acids were achieved using 30 ppm of supplement. As determined by EPR spin-trapping, increased redox stability was obtained in the samples referring to the animals fed 30 ppm of lupulones and may be related to the highest level of endogenous antioxidants, especially anserine, carnosine and NADH. Myosin and actin were recognized as the main targets of protein oxidation in meat. Myofibrillar proteins from animals fed with hops β-acids showed to be less susceptible to oxidation when compared to control group. Mate and hops β-acids extracts demonstrated to be promising additives to feedlot for, respectively, cattle and broilers and can improve the oxidative stability, nutritive value, sensory quality, and consumer acceptance of meat.