996 resultados para Lipids - Measurement
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Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)
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Isolation of high neutral lipid-containing microalgae is key to the commercial success of microalgae-based biofuel production. The Nile red fluorescence method has been successfully applied to the determination of lipids in certain microalgae, but has been unsuccessful in many others, particularly those with thick, rigid cell walls that prevent the penetration of the fluorescence dye. The conventional "one sample at a time" method was also time-consuming. In this study, the solvent dimethyl sulfoxide (DMSO) was introduced to microalgal samples as the stain carrier at an elevated temperature. The cellular neutral lipids were determined and quantified using a 96-well plate on a fluorescence spectrophotometer with an excitation wavelength of 530 nm and an emission wavelength of 575 run. An optimized procedure yielded a high correlation coefficient (R-2 = 0.998) with the lipid standard triolein and repeated measurements of replicates. Application of the improved method to several green algal strains gave very reproducible results with relative standard errors of 8.5%, 3.9% and 8.6%, 4.5% for repeatability and reproducibility at two concentration levels (2.0 mu g/mL and 20 mu g/mL), respectively. Moreover, the detection and quantification limits of the improved Nile red staining method were 0.8 mu g/mL and 2.0 mu g/mL for the neutral lipid standard triolein, respectively. The modified method and a conventional gravimetric determination method provided similar results on replicate samples. The 96-well plate-based Nile red method can be used as a high throughput technique for rapid screening of a broader spectrum of naturally-occurring and genetically-modified algal strains and mutants for high neutral lipid/oil production. (C) 2009 Published by Elsevier B.V.
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Phospholipids in water form lamellar phases made up of alternating layers of water and bimolecular lipid leaflets. Three complementary methods, osmotic, mechanical, and vapour pressures, were used to measure the work of removing water from lamellar phases composed of frozen dipalmitoylphosphatidylcholine ( DPPC ), melted DPPC, egg phosphatidylethanolamine or equimolar mixtures of DPPC and cholesterol ( DPPC/CHOL ), Concurrently the structural changes that resulted from this water removal were measured using X-ray diffraction. The work was divided into that which forces the bilayers together ( F ) and that which compresses the molecules together within the bilayers ( F )# A large repulsive force exists between bilayers composed of each of the lipids studied and this force increases exponentially as bilayer separation is decreased. F is affected by the nature of the head groups, conformation of the acyl chains and heterogeneity of these chains. In general all of the melted phosphatidylcholines ( melted DPPC, egg lecithin and DPPC/CHOL ) have large equilibrium separations in excess water resulting from large repulsive hydration forces between these bilayers. By comparison, egg PE has an increased attractive force, and frozen DPPC has a decreased hydration force; each results in smaller separations in water for these two lipids. The chemical potentials of the water between the bilayers for all these lipids lie on a continuum, indicating that interbilayer water cannot be characterized by two discrete states, usually referred to as "bound" or "non**bound". For all lipids studied a maximum of 25 % of the total work done on the system goes into deforming the bilayers. The method used here viii to separate repulsion from deformation, developed for us by v. A. Parsegian, provides a unique method for the measurement of lateral pressure of a bilayer and its modulus of deformability ( Y ). Lateral pressure is affected by the nature of the head group, conformation and heterogeneity of the acyl chains. For small changes in molecular surface area ( A ) near equilibrium, both melted and frozen DPPC have similar values for the deformability modulus. Thus in this regime it requires about the same force to change the angle of tilt of frozen chains as it does to compress the fluid bilayer. The introduction of cholesterol into bilayers of DPPC reduces dramatically the lateral pressure of the bilayers over a large range of molecular surface areas ( A ). The variation in the magnitude of bilayer repulsion with different phospholipids provides a basis for the mechanism of lipid segregation in mixed lipid systems and suggests that interacting heterogeneous membranes may influence or modulate the composition of the opposing membrane. The measurements of deformabilities of bilayers provides a direct comparison of them with the properties of monolayers.
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Electrostatic forces between membranes containing charged lipids were assumed to play an important role in influencing interactions between membranes long before quantitative measurements of such forces were available. ~ur measurements were designed to measure electrostatic forces between layers of lecithin charged with lipi~s carrying ionizable head groups. These experiments have shown that the interactions between charged lipid bila.yere are dominated by electrostatic forces only at separations greater than 30 A. At smaller separations the repulsion between charged bilayers is dominated by strong hydration forces. The net repulsive force between egg lecithin bilayers containing various amounts of cherged lipids (phosphatidylglycerol (PG) 5,10 ano 50 mole%, phosphatidyli. nosi tol (PI) 10 mole% and sodium oleate (Na-Ol) 3,5 and 10 mole%, where mole% gives the ratio of the number of moles' of .charged lipid to the total number of moles of all lipids present in the sample) was stuoied with the help ('If the osmotic streas technique described by LeNeveu et aI, (1977). Also, the forces between pure PG were j_nvestigated in the same manner. The results have been plotted showing variation of force as a function of bilay- _ er separation dw• All curVes 90 obtained called force curves, were found to be similar in sha.pe, showing two distinct regions, one when dw<.30 A is a region cf very rapid iiivariation of force with separation ( it is the region dominated by hydre,tion force) and second when dw> 40 A is a region of very slow variation of force with separB.tion ( it is the region dominated by the electrostatic force). Between these two regions there exists a transition area in which, in most systems studied, a phase separation of lipids into fractions containing different amounts of charged groups, was observed. A qualitative analysis showed that our results were v/ell described by the simple electrostatic double -le.yer theory. For quantitative agreement between measured and calculated force curves however, the charge density for the calculations had to be taken as half of that given by the number density of charged lipids present in the lecithin bilayers. It is not clear at the moment what causes such low apparent degree of ionization among the charged head groups, and further study is needed in this area.
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The reaction between gas-phase ozone and monolayers of the unsaturated lipid 1-palmitoy1-2-oleoyl-sn-glycero-3-phosphocholine, POPC, on aqueous solutions has been studied in real time using neutron reflection and surface pressure measurements. The reaction between ozone and lung surfactant, which contains POPC, leads to decreased pulmonary function, but little is known shout the changes that occur to the interfacial material as a result of oxidation. The results reveal that the initial reaction of ozone with POPC leads to a rapid increase in surface pressure followed by a slow decrease to very low values. The neutron reflection measurements, performed on an isotopologue of POPC with a selectively deuterated palmitoyl strand, reveal that the reaction leads to loss of this strand from the air-water interface. suggesting either solubilization of the product lipid or degradation of the palmitoyl strand by a reactive species. Reactions of H-1-POPC on D2O reveal that the headgroup region of the lipids in aqueous solution is not dramatically perturbed by the reaction of POPC monolayers with ozone supporting degradation of the palmitoyl strand rather than solubilization. The results are consistent with the reaction of ozone with the oleoyl strand of POPC at the air water interface leading to the formation of OH radicals. the highly reactive OH radicals produced can then go on to react with the saturated palmitoyl strands leading to the formation or oxidized lipids with shorter alkyl tails.
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Body composition has fundamental importance in the quality of life and is a powerful predictor of mortality and morbidity in humans. The identification and monitoring of the amount of body fat have been receiving special attention in aspects related to health promotion, not just for its actions in the prevention and in the control of cardiovascular diseases but also for their induction and association with risk factors, especially in the plasmatic lipid levels and arterial pressure. It was investigated the relationship between body mass index (BMI) and body fat percentage (%BF) by bioelectrical impedance analysis (BIA) with the blood pressure levels (systolic and diastolic) and serum lipids (TC, HDL-c, LDL-c, VLDL-c, TG). In a group of fifty seven women (aged 18 to 26 years old ), obesity was detected in 5 and 19 women by BMI (≥ 30 kg/m2) and %BF (≥ 30%), respectively. BMI and % BF were positively correlated with blood pressure (systolic and diastolic), and highly significant in the obese group by %BF. Moreover, BMI and % BF were significantly correlated with all lipids and lipoprotein fractions VLDL-c and triglyceride, respectively. These results suggest that %BF is a good indicator of “occult obesity” in subjects with normal body mass index. The associated use of BMI and %BF to better evaluate obesity may improve the study of blood pressure levels and serum lipid changes that are commonly associated with obesity.
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Although magnetic resonance spectroscopy can be used as a unique tool to study molecular diffusion, it is rarely used to measure the diffusion properties of intramyocellular and extramyocellular lipids. Lipids have very low apparent diffusion coefficients (ADCs), which make these measurements difficult and necessitate strong diffusion gradients and long diffusion times. Consequence is that these measurements have inherently low signal-to-noise ratio and are prone to artifacts. The addition of physiological triggering and individual storage and processing of the spectra is seen to be a possible approach to maximize signal intensity and achieve high reproducibility of the experiments. Thus, the optimized measurement protocol was used to investigate the diffusion properties of lipids in human skeletal muscle in vivo. At a diffusion time of about 110 ms, intramyocellular lipids show a significantly lower ADC (2.0 × 10(-6) mm(2)/s, 95% confidence interval 1.10 × 10(-6) to 2.94 × 10(-6) mm(2)/s) than extramyocellular lipids (1.58 × 10(-5) mm(2)/s, 95% confidence interval 1.41 × 10(-5) to 1.75 × 10(-5) mm(2)/s). Because the chemical properties of both lipid pools can be assumed to be similar, the difference can only be attributed to restricted or severely hindered diffusion in the intramyocellular droplets.
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Free arachidonic acid is functionally interlinked with different lipid signaling networks including those involving prostanoid pathways, the endocannabinoid system, N-acylethanolamines, as well as steroids. A sensitive and specific LC-MS/MS method for the quantification of arachidonic acid, prostaglandin E2, thromboxane B2, anandamide, 2-arachidonoylglycerol, noladin ether, lineoyl ethanolamide, oleoyl ethanolamide, palmitoyl ethanolamide, steroyl ethanolamide, aldosterone, cortisol, dehydroepiandrosterone, progesterone, and testosterone in human plasma was developed and validated. Analytes were extracted using acetonitrile precipitation followed by solid phase extraction. Separations were performed by UFLC using a C18 column and analyzed on a triple quadrupole MS with electron spray ionization. Analytes were run first in negative mode and, subsequently, in positive mode in two independent LC-MS/MS runs. For each analyte, two MRM transitions were collected in order to confirm identity. All analytes showed good linearity over the investigated concentration range (r>0.98). Validated LLOQs ranged from 0.1 to 190ng/mL and LODs ranged from 0.04 to 12.3ng/mL. Our data show that this LC-MS/MS method is suitable for the quantification of a diverse set of bioactive lipids in plasma from human donors (n=32). The determined plasma levels are in agreement with the literature, thus providing a versatile method to explore pathophysiological processes in which changes of these lipids are implicated.
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The consensus from published studies is that plasma lipids are each influenced by genetic factors, and that this contributes to genetic variation in risk of cardiovascular disease. Heritability estimates for lipids and lipoproteins are in the range .48 to .87, when measured once per study participant. However, this ignores the confounding effects of biological variation measurement error and ageing, and a truer assessment of genetic effects on cardiovascular risk may be obtained from analysis of longitudinal twin or family data. We have analyzed information on plasma high-density lipoprotein (HDL) and low-density lipoprotein (LDL) cholesterol, and triglycerides, from 415 adult twins who provided blood on two to five occasions over 10 to 17 years. Multivariate modeling of genetic and environmental contributions to variation within and across occasions was used to assess the extent to which genetic and environmental factors have long-term effects on plasma lipids. Results indicated that more than one genetic factor influenced HDL and LDL components of cholesterol, and triglycerides over time in all studies. Nonshared environmental factors did not have significant long-term effects except for HDL. We conclude that when heritability of lipid risk factors is estimated on only one occasion, the existence of biological variation and measurement errors leads to underestimation of the importance of genetic factors as a cause of variation in long-term risk within the population. In addition our data suggest that different genes may affect the risk profile at different ages.
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La spectrométrie de masse mesure la masse des ions selon leur rapport masse sur charge. Cette technique est employée dans plusieurs domaines et peut analyser des mélanges complexes. L’imagerie par spectrométrie de masse (Imaging Mass Spectrometry en anglais, IMS), une branche de la spectrométrie de masse, permet l’analyse des ions sur une surface, tout en conservant l’organisation spatiale des ions détectés. Jusqu’à présent, les échantillons les plus étudiés en IMS sont des sections tissulaires végétales ou animales. Parmi les molécules couramment analysées par l’IMS, les lipides ont suscité beaucoup d'intérêt. Les lipides sont impliqués dans les maladies et le fonctionnement normal des cellules; ils forment la membrane cellulaire et ont plusieurs rôles, comme celui de réguler des événements cellulaires. Considérant l’implication des lipides dans la biologie et la capacité du MALDI IMS à les analyser, nous avons développé des stratégies analytiques pour la manipulation des échantillons et l’analyse de larges ensembles de données lipidiques. La dégradation des lipides est très importante dans l’industrie alimentaire. De la même façon, les lipides des sections tissulaires risquent de se dégrader. Leurs produits de dégradation peuvent donc introduire des artefacts dans l’analyse IMS ainsi que la perte d’espèces lipidiques pouvant nuire à la précision des mesures d’abondance. Puisque les lipides oxydés sont aussi des médiateurs importants dans le développement de plusieurs maladies, leur réelle préservation devient donc critique. Dans les études multi-institutionnelles où les échantillons sont souvent transportés d’un emplacement à l’autre, des protocoles adaptés et validés, et des mesures de dégradation sont nécessaires. Nos principaux résultats sont les suivants : un accroissement en fonction du temps des phospholipides oxydés et des lysophospholipides dans des conditions ambiantes, une diminution de la présence des lipides ayant des acides gras insaturés et un effet inhibitoire sur ses phénomènes de la conservation des sections au froid sous N2. A température et atmosphère ambiantes, les phospholipides sont oxydés sur une échelle de temps typique d’une préparation IMS normale (~30 minutes). Les phospholipides sont aussi décomposés en lysophospholipides sur une échelle de temps de plusieurs jours. La validation d’une méthode de manipulation d’échantillon est d’autant plus importante lorsqu’il s’agit d’analyser un plus grand nombre d’échantillons. L’athérosclérose est une maladie cardiovasculaire induite par l’accumulation de matériel cellulaire sur la paroi artérielle. Puisque l’athérosclérose est un phénomène en trois dimension (3D), l'IMS 3D en série devient donc utile, d'une part, car elle a la capacité à localiser les molécules sur la longueur totale d’une plaque athéromateuse et, d'autre part, car elle peut identifier des mécanismes moléculaires du développement ou de la rupture des plaques. l'IMS 3D en série fait face à certains défis spécifiques, dont beaucoup se rapportent simplement à la reconstruction en 3D et à l’interprétation de la reconstruction moléculaire en temps réel. En tenant compte de ces objectifs et en utilisant l’IMS des lipides pour l’étude des plaques d’athérosclérose d’une carotide humaine et d’un modèle murin d’athérosclérose, nous avons élaboré des méthodes «open-source» pour la reconstruction des données de l’IMS en 3D. Notre méthodologie fournit un moyen d’obtenir des visualisations de haute qualité et démontre une stratégie pour l’interprétation rapide des données de l’IMS 3D par la segmentation multivariée. L’analyse d’aortes d’un modèle murin a été le point de départ pour le développement des méthodes car ce sont des échantillons mieux contrôlés. En corrélant les données acquises en mode d’ionisation positive et négative, l’IMS en 3D a permis de démontrer une accumulation des phospholipides dans les sinus aortiques. De plus, l’IMS par AgLDI a mis en évidence une localisation différentielle des acides gras libres, du cholestérol, des esters du cholestérol et des triglycérides. La segmentation multivariée des signaux lipidiques suite à l’analyse par IMS d’une carotide humaine démontre une histologie moléculaire corrélée avec le degré de sténose de l’artère. Ces recherches aident à mieux comprendre la complexité biologique de l’athérosclérose et peuvent possiblement prédire le développement de certains cas cliniques. La métastase au foie du cancer colorectal (Colorectal cancer liver metastasis en anglais, CRCLM) est la maladie métastatique du cancer colorectal primaire, un des cancers le plus fréquent au monde. L’évaluation et le pronostic des tumeurs CRCLM sont effectués avec l’histopathologie avec une marge d’erreur. Nous avons utilisé l’IMS des lipides pour identifier les compartiments histologiques du CRCLM et extraire leurs signatures lipidiques. En exploitant ces signatures moléculaires, nous avons pu déterminer un score histopathologique quantitatif et objectif et qui corrèle avec le pronostic. De plus, par la dissection des signatures lipidiques, nous avons identifié des espèces lipidiques individuelles qui sont discriminants des différentes histologies du CRCLM et qui peuvent potentiellement être utilisées comme des biomarqueurs pour la détermination de la réponse à la thérapie. Plus spécifiquement, nous avons trouvé une série de plasmalogènes et sphingolipides qui permettent de distinguer deux différents types de nécrose (infarct-like necrosis et usual necrosis en anglais, ILN et UN, respectivement). L’ILN est associé avec la réponse aux traitements chimiothérapiques, alors que l’UN est associé au fonctionnement normal de la tumeur.
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La spectrométrie de masse mesure la masse des ions selon leur rapport masse sur charge. Cette technique est employée dans plusieurs domaines et peut analyser des mélanges complexes. L’imagerie par spectrométrie de masse (Imaging Mass Spectrometry en anglais, IMS), une branche de la spectrométrie de masse, permet l’analyse des ions sur une surface, tout en conservant l’organisation spatiale des ions détectés. Jusqu’à présent, les échantillons les plus étudiés en IMS sont des sections tissulaires végétales ou animales. Parmi les molécules couramment analysées par l’IMS, les lipides ont suscité beaucoup d'intérêt. Les lipides sont impliqués dans les maladies et le fonctionnement normal des cellules; ils forment la membrane cellulaire et ont plusieurs rôles, comme celui de réguler des événements cellulaires. Considérant l’implication des lipides dans la biologie et la capacité du MALDI IMS à les analyser, nous avons développé des stratégies analytiques pour la manipulation des échantillons et l’analyse de larges ensembles de données lipidiques. La dégradation des lipides est très importante dans l’industrie alimentaire. De la même façon, les lipides des sections tissulaires risquent de se dégrader. Leurs produits de dégradation peuvent donc introduire des artefacts dans l’analyse IMS ainsi que la perte d’espèces lipidiques pouvant nuire à la précision des mesures d’abondance. Puisque les lipides oxydés sont aussi des médiateurs importants dans le développement de plusieurs maladies, leur réelle préservation devient donc critique. Dans les études multi-institutionnelles où les échantillons sont souvent transportés d’un emplacement à l’autre, des protocoles adaptés et validés, et des mesures de dégradation sont nécessaires. Nos principaux résultats sont les suivants : un accroissement en fonction du temps des phospholipides oxydés et des lysophospholipides dans des conditions ambiantes, une diminution de la présence des lipides ayant des acides gras insaturés et un effet inhibitoire sur ses phénomènes de la conservation des sections au froid sous N2. A température et atmosphère ambiantes, les phospholipides sont oxydés sur une échelle de temps typique d’une préparation IMS normale (~30 minutes). Les phospholipides sont aussi décomposés en lysophospholipides sur une échelle de temps de plusieurs jours. La validation d’une méthode de manipulation d’échantillon est d’autant plus importante lorsqu’il s’agit d’analyser un plus grand nombre d’échantillons. L’athérosclérose est une maladie cardiovasculaire induite par l’accumulation de matériel cellulaire sur la paroi artérielle. Puisque l’athérosclérose est un phénomène en trois dimension (3D), l'IMS 3D en série devient donc utile, d'une part, car elle a la capacité à localiser les molécules sur la longueur totale d’une plaque athéromateuse et, d'autre part, car elle peut identifier des mécanismes moléculaires du développement ou de la rupture des plaques. l'IMS 3D en série fait face à certains défis spécifiques, dont beaucoup se rapportent simplement à la reconstruction en 3D et à l’interprétation de la reconstruction moléculaire en temps réel. En tenant compte de ces objectifs et en utilisant l’IMS des lipides pour l’étude des plaques d’athérosclérose d’une carotide humaine et d’un modèle murin d’athérosclérose, nous avons élaboré des méthodes «open-source» pour la reconstruction des données de l’IMS en 3D. Notre méthodologie fournit un moyen d’obtenir des visualisations de haute qualité et démontre une stratégie pour l’interprétation rapide des données de l’IMS 3D par la segmentation multivariée. L’analyse d’aortes d’un modèle murin a été le point de départ pour le développement des méthodes car ce sont des échantillons mieux contrôlés. En corrélant les données acquises en mode d’ionisation positive et négative, l’IMS en 3D a permis de démontrer une accumulation des phospholipides dans les sinus aortiques. De plus, l’IMS par AgLDI a mis en évidence une localisation différentielle des acides gras libres, du cholestérol, des esters du cholestérol et des triglycérides. La segmentation multivariée des signaux lipidiques suite à l’analyse par IMS d’une carotide humaine démontre une histologie moléculaire corrélée avec le degré de sténose de l’artère. Ces recherches aident à mieux comprendre la complexité biologique de l’athérosclérose et peuvent possiblement prédire le développement de certains cas cliniques. La métastase au foie du cancer colorectal (Colorectal cancer liver metastasis en anglais, CRCLM) est la maladie métastatique du cancer colorectal primaire, un des cancers le plus fréquent au monde. L’évaluation et le pronostic des tumeurs CRCLM sont effectués avec l’histopathologie avec une marge d’erreur. Nous avons utilisé l’IMS des lipides pour identifier les compartiments histologiques du CRCLM et extraire leurs signatures lipidiques. En exploitant ces signatures moléculaires, nous avons pu déterminer un score histopathologique quantitatif et objectif et qui corrèle avec le pronostic. De plus, par la dissection des signatures lipidiques, nous avons identifié des espèces lipidiques individuelles qui sont discriminants des différentes histologies du CRCLM et qui peuvent potentiellement être utilisées comme des biomarqueurs pour la détermination de la réponse à la thérapie. Plus spécifiquement, nous avons trouvé une série de plasmalogènes et sphingolipides qui permettent de distinguer deux différents types de nécrose (infarct-like necrosis et usual necrosis en anglais, ILN et UN, respectivement). L’ILN est associé avec la réponse aux traitements chimiothérapiques, alors que l’UN est associé au fonctionnement normal de la tumeur.