Avaliação das propriedades farmacológicas de polissacarídeos do fungo Scleroderma nitidum

Several pharmacological properties have been attributed to isolated compounds from mushroom. Recently, have these compounds, especially the polysaccharides derived from mushrooms, modulate the immune system, and its antitumor, antiviral, antibiotic and antiinflammatory activities. This study assesses the possible pharmacological properties of the polysaccharides from Scleroderma nitidum mushroom. The centesimal composition of the tissue showed that this fungus is composed mainly of fibers (35.61%), ash (33.69%) and carbohydrates (25.31%). The chemical analysis of the polysaccharide fraction showed high levels of carbohydrates (94.71%) and low content of protein (5.29%). These polysaccharides are composed of glucose, galactose, mannose and fucose in the following molar ratios 0.156, 0.044, 0.025, 0.066 and the infrared analysis showed a possible polysaccharide-protein complex. The polysaccharides from Scleroderma nitidum showed antioxidant potential with concentration-dependent antioxidant activity compared to ascorbic acid. The analysis scavenging of superoxide radical and inhibition of lipid peroxidation showed that the polysaccharides from S. nitidum have an IC50 of 12.70 mg/ml and EC50 10.4 μg/ml, respectively. The antioxidant activity was confirmed by the presence of reducing potential of these polysaccharides. The effect of these polymers on the inflammatory process was tested using the carrageenan or histamine-induced paw edema model and the sodium thioglycolate or zymosan-induced model. The polysaccharides were effective in reducing edema (73% at 50 mg/kg) and cell infiltrate (37% at 10 mg/kg) in both inflammation models tested. Nitric oxide, a mediator in the inflammatory process, showed a reduction of around 26% at 10 mg/kg of body weight. Analysis of pro- and anti-inflammatory cytokines showed that in the groups treated with polysaccharides from S. nitidum there was an increase in cytokines such as IL-1ra, IL-10, and MIP-1β concomitant with the decrease in INF-γ (75%) and IL-2 (22%). We observed the influence of polysaccharides on the modulation of the expression of nuclear factor κB. Thus, polysaccharides from S. nitidum reduced the expression of NF-κB by up to 64%. The results obtained suggest that NF-κB modulation is one of the possible mechanisms that explain the anti-inflammatory effect of polysaccharides from the fungus S. nitidum.

Bioprospecção de polissacarídeos sulfatados de macroalgas marinhas do litoral do Rio Grande do Norte: caracterização de uma heterofucana extraída da alga marron Sargassum filipendula que induz apoptose em células HeLa

The coast of Rio Grande do Norte has more than 100 species of seaweed, mostly unexplored regarding their pharmacological potential. The sulfated polysaccharides (PS) are by far the more seaweed compounds studied, these present a range of biological properties, such as anticoagulant activity, anti-inflammatory, antitumor and antioxidant properties. In this study, we extract sulfated polysaccharide rich-extracts of eleven algae from the coast of Rio Grande do Norte (Dictyota cervicornis; Dictiopterys delicatula; Dictyota menstruallis; Dictyota mertensis; Sargassum filipendula; Spatoglossum schröederi; Gracilaria caudata; Caulerpa cupresoides; Caulerpa prolifera; Caulerpa sertularioides e Codim isthmocladum), and these were evaluated for the potential anticoagulant, antioxidant and antiproliferative. All polysaccharide extracts showed activity for anticoagulant, antioxidant and/or antiproliferative activity, especially D. delicatula and S. filipendula, which showed the most prominent pharmacological potential, thereby being chosen to have their sulfated polysaccharides extracted. By fractionating method were obtained six fractions rich in sulfated polysaccharides to the algae D. delicatula (DD-0,5V, DD-0, 7V, DD-1,0v, DD-1,3v, DD-1,5v and DD-2,0) and five fractions to the alga S. filipendula (SF-0,5V, SF-0,7V, SF-1,0v, SF-1,5v and SF-2,0v). For the anticoagulant assay only the fractions of D. delicatula showed activity, with emphasis on DD-1, 5v that presented the most prominent activity, with APTT ratio similar to clexane® at 0.1 mg/mL. When evaluated the antioxidant potential, all fractions showed potential in all tests (total antioxidant capacity, hydroxyl and superoxide radicals scavenging, ferrous chelation and reducing power), however, the ability to chelate iron ions appears as the main mechanism antioxidant of sulfated polysaccharides from seaweed. In antiproliferative assay, all heterofucanas showed dose-dependent activity for the inhibition of cell proliferation of HeLa, however, with the exception of SF-0,7V, SF- 1,0v and SF-1,5v, all fractions showed antiproliferative activity against MC3T3, a normal cell line. The heterofucana SF-1,5V had its antiproliferative mechanism of action evaluated. This heterofucan induces apoptosis in HeLa cells by a pathway caspase independent, promoting the release of apoptosis Inducing Factor (AIF) in the cytosol, which in turn induces chromatin condensation and DNA fragmentation into 50Kb fragments. These results are significant in that they provide a mechanistic framework for further exploring the use of SF-1.5v as a novel chemotherapeutics against human cervical cancer.

Atividades anticoagulante e antioxidante de extratos brutos ricos em polissacarídeos sulfatados das macroalgas marinhas marrons Canistrocarpus cervicornis, Dictyota mertensii e Dictyopteris delicatula e de Heterofucanas de Canistrocarpus cervicornis

In the present study, extracts rich-sulfated polysaccharides were obtained from three different species of Dictyotales (a class of brown macroalgae): Canistrocarpus cervicornis, Dictyota mertensii and Dictyopteris delicatula and their anticoagulant and antioxidant activities were evaluated. All extracts showed anticoagulant activity on aPTT assay, but not on PT assay. Extracts also exhibited total antioxidant activity, superoxide radical scavenging capacity and ferric chelating property. The extract from C. cervicornis showed the best results and was choose to have their sulfated polysaccharides fractioned and subsequently analysed. Thus, six fractions (CC-0.3, CC-0.5, CC-0.7, CC-1.0, CC-1.2 and CC-2.0) were obtained by proteolysis followed by sequential acetone precipitation. Agarose gel eletrophoresis stained with blue toluidine, confirmed the presence of sulfated polysaccharides in all fractions. Chemical analyses showed that all fractions presented heterofucans mainly constitued by fucose, galactose, glucuronic acid and sulfate. Any fraction changed the PT. However, all fractions were able to double the aPTT on a dose-dependent manner. CC- 0.3, CC-0.5, CC-0.7 and CC-1.0 needed only 0.100 mg/mL to double the aPTT, result only 1.25 times higher than the Clexane® (0.080 mg/mL), a commercial low molecular heparin. The heterofucans presented appreciable total antioxidant capacity, low capacity on scavenging hydroxyl radical and good efficiency on scavenging superoxide radicals (except CC-1.0). CC-1.2 showed 43.1 % on superoxide radical scavenging. This result was higher than that showed by the same concentration of gallic acid (41.8 %), a known antioxidant. Furthermore, the heterofucans showed excelent activity on ferrous chelating activity (except CC-0.3). CC-0.5, CC-0.7 and CC-1.0 showed the highest activities with 47.0 % of ferrous chelating activity, a result 2.0 times lesser than that exhibited by the same concentration of EDTA. These results clearly indicated the beneficial effects of heterofucans extracted from C. cervicornis as potential anticoagulant and antioxidant agents. However additional steps of purification, structural studies, besides in vivo experiments are needed for these fucans may be used as therapeutic agents

Ação de polissacarídeos sulfatados de Fucus Vesiculosus na Hemostasia e no sistema complemento

Fucans are a family of sulfated homo and teropolysaccharides respectively, composed mainly of a- (1®2) and a- (1®3) linked by L-fucose residues. Properties such as the ability to act as an anti-contraceptive, to reduce cholesterol levels, and to act as an anti-tumor agent are much related. We have focused our attention on the anticoagulant properties, platelet aggregation, hemorrhagic activity and complement system in vitro of commercial fucoidan (F) and their purified fractions (F1, F2 and F3) from Fucus vesiculosus obtained from fractionation of the fucoidan with different concentrations of acetone 1, 2 and 3v. These compounds were chemically characterized and the fucoidan (F) was modified by desulfation. The anticoagulant activity of the compounds was assessment by activated partial thromboplastin time (APTT) and prothrombine time assay (PT) using citrated normal human plasma. The results of APPT test showed that F, F1 and F2 have high anticoagulants activities 240.0 s (5 µg). The F3 showed 73.7 s in the same concentrations. The results obtained with PT test to F, F1, F2 and F3 were 81.5 s, 120.0 s, 57.1 and 32.5 s respectively with 50 µg. The dessulfated polymer showed a decrease in the anticoagulant activity in these two tests. Platelet aggregation assay was measured turbidimetrically with platelet aggregometer by method of Born. The aggregation platelet with F and fractions F1, F2 and F3 exhibited a two-phase answer in the concentration of 5 mg/mL with maximum aggregation of 76.36 ± 10.3% ; 69.54 ± 9.40%; 75.94 ± 9.01%; 51.13 ± 9.59% respectively. However, was observed a hipoaggregate profile F (15.17 ± 5.2%), F1 (7.40 ± 3.04 %), F2 (19.1 ± 5.41%) and F3 (5.09 ± 3.02%) at 0.1 mg/mL. The hemorrhagic activity assay was carried in Wistar rats and showed that these compounds have low hemorrhagic effect when compared to heparin. The complement system ( alternative pathway was made using non-sensibilized rabbit red blood cells The results of complement system essay showed that F , F2 and F3 have action inhibitory in relation to the group control 0.544, 0.697, 0.622 and 0.958 respectively The results showed that these compounds have action on this system. Interaction of the polisaccharides with proteins C3 and C4 showed that the fraction F1 stimulated the activity assay hemolytic using red blood cells

Polissacarídeos sulfatados de interesse farmacológico no camarão litopenaeus schimitti

Sulfated Polysaccharides with unique chemical structures and important biological activities has been found in a diversity of sea invertebrates. For that, to exist a huger interest on the biotechnology field in the research theses sulfated compounds isolated from sea organisms. Despite the privileged brazilian position for these compounds attainment, there are still a few scientific informations about the isolated substances and their biological activities. A head the displayed, the present work has for objectives, to evaluate the pharmacological properties of the glycosaminoglycans isolated from the sea shrimp Litopenaeus schimitti on homeostasis, blood coagulation, leukocytes migration and platelet/leukocyte adhesion. For this, yhe glycosaminoglycans were extracted from crustacean tissues by proteolysis, fractionation with acetone and later submitted to pharmacological assays. The crustacean tissues showed compounds heparin-like, with anticoagulant activity of 45 IU/mg and 90 IU/mg, respectively. These molecules showed low residual hemorrhagic effects in the tested concentration (100 µg/mL), when compared to unfractionated commercial heparin (UFH). Another dermatan sulfate-like compound, predominately constituted for disulfated disaccharides, was isolated from crustacean abdomen. This compound showed an efficient effect on leukocytes migration inhibition, in the concentration of 15 µg/mL, reducing the cellular infiltration in 65% when compared to the controlled animals. In this same concentration, the DS reduced in 60% the protein concentration of the peritoneal exudates. In the concentration, this compound of 0.5 mg/mL, it was capable to reduce in 40% platelet/leukocytes adhesion. Our data demonstrate that these sulfated polysaccharides isolated from the shrimp L. schimitti will can be used as bioactive compounds, appearing as active principles for pharmacological development, anticoagulants and inflammatory response regulators

Avaliação das atividades antioxidantes e citotóxicas de extratos ricos em polissacarídeos extraídos das hastes de mandacaru (Cereus Jamacaru de Candolle, Cactaceae)

The use of medicinal plants to cure and treat various diseases is a common practice in the world and in Brazil. In several regions of the Brazil´s Northeast, the cactus Cereus jamacaru, known as mandacaru, is used popularly as a treatment to many diseases, including those related to heart respiratory diseases, gastric ulcers, scurvy, and kidney diseases. However, there is a scarcity in the scientific literature that proves scientifically the popular application of this cactus. Like other plants, Cereus jamacaru synthesizes several potentially bioactive molecules, like as polysaccharides. In this work, three polysaccharides-rich aqueous extracts, MCA80, MPM and MCP60, were obtained from this plant and analyzed chemically, as well as their cytotoxic and antioxidant potential. The data showed that all extracts consist mainly of polysaccharides (89.42 to 95.76%), but also protein (> 2%) and phenolic (3 to 8.87%) contaminants were detected. All extracts are rich in galactose, glucose and mannose. In addition, glucuronic acid was found in MCA80 and MCP60. The extracts showed total antioxidant capacity ranged from 55.21 to 68.13 of ascorbic acid equivalents (AAE). Besides, they exhibited reducer power and cupric chelation in a dose-dependent manner. None of the extracts inhibited the MTT reduction in the presence of prostate tumor cells (PC-3). However, MCP60 was the most effective extract by preventing the reduction of MTT by about 80% in the presence of cells 786. Nuclear fragmentation tests showed that this extract induces cell death. The data indicated that mandacaru synthesizes bioactive polysaccharides with potential as antioxidant and antitumor agents. For future studies, it is intended to purify and characterize these polysaccharides and its antioxidant and antitumor mechanisms

Polissacarídeos sulfatados da Alga Marrom Dictyopteris justii como agentes antioxidantes e inibidores da formação de cristais de oxalato de cálcio

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior

Desenvolvimento e caraterização de hidrogéis físicos e químicos a partir de polissacarídeos naturais

Dissertação de Mestrado, Engenharia Biológica, Faculdade de Ciências e Tecnologia, Universidade do Algarve, 2016

Papel da fucana sulfatada FucSulf I na interação entre células tumorais e o endotélio in vitro

Para formar metástases, as células tumorais devem se desprender do tumor primário e migrar através do endotélio num processo denominado intravasamento. Uma vez na circulação, elas devem aderir ao endotélio do tecido alvo e extravasar para o novo sítio de colonização, onde irão proliferar. A interação das células tumorais com o endotélio é mediada por selectinas, seguida pela interação com integrinas. As células tumorais apresentam um padrão anormal de glicosilação, expressando ligantes de selectinas, formados por polissacarídeos fucosilados, como sialyl Lewis a/x. Durante o processo metastático, células tumorais secretam diversos fatores de crescimento. Além de modular diferentes tipos celulares que constituem o microambiente tumoral, estes fatores de crescimento também atuam nas células tumorais de forma autócrina, ativando vias de sinalização envolvidas na proliferação e migração celular. Polissacarídeos sulfatados como a heparina, podem atuar como inibidores de P e L-selectinas, além de se ligar a fatores de crescimento, impedindo a ativação de seus receptores. Neste trabalho, avaliamos o papel de fucanas sulfatadas extraídas de diferentes espécies de invertebrados marinhos (L. variegatus, S. franciscanus, S. pallidus, A. lixula e S. droebachiensis) na modulação da interação entre células tumorais com o endotélio in vitro e comparamos seu efeito com o da heparina. Também avaliamos o papel destas moléculas na proliferação de células tumorais. Para isso, utilizamos duas linhagens tumorais de próstata (DU-145 e PC-3) e culturas primárias de células endoteliais de veia umbilical humana (HUVECs). Ao avaliar o efeito das fucanas na adesão das células tumorais às HUVECs, observamos que todas as fucanas testadas inibiram a adesão da linhagem DU-145 à monocamada endotelial, enquanto apenas a fucana extraída da espécie L. variegatus (FucSulf I) e da espécie S. franciscanus inibiram a adesão da linhagem PC-3. A FucSulf I foi uma das fucanas que apresentou maior potencial inibitório nas duas linhagens e foi a única que inibiu a adesão da linhagem DU-145 à matriz subendotelial, não interferindo na adesão da linhagem PC-3. A FucSulf I mostrou-se capaz de diminuir também a migração transendotelial das linhagens tumorais DU-145 e PC-3. A heparina mostrou efeito significativo apenas nos ensaios de transmigração, inibindo este evento de forma similar a FucSuf I. Sabe-se que o VEGF aumenta a permeabilidade endotelial, facilitando a passagem de células tumorais através do vaso. Observamos que as duas linhagens secretam VEGF e que a FucSulf I se liga a este fator. Estes dados sugerem que a interação da FucSuf I com o VEGF pode impedir a ação deste fator nas células endoteliais, diminuindo a migração transendotelial das células tumorais testadas. Também verificamos que a FucSulf I inibiu a proliferação das linhagens celulares na ausência de fatores exógenos ou na presença de soro fetal bovino ou VEGF. Por fim, avaliamos que a FucSulf I interfere na ativação de proteínas específicas de vias de sinalização disparadas por fatores de crescimento. A FucSulf I inibe a ativação da AKT na linhagem PC-3, enquanto nas células DU-145 observamos uma inibição da ativação da ERK. Esses dados indicam que a FucSulf I modula diversas etapas da progressão tumoral e pode ser um potencial candidato para o uso em terapias antitumorais

Mecanismos celulares e moleculares envolvidos com alterações na expressão de glicanos durante a progressão do câncer colorretal

O câncer colorretal representa uma das maiores causas de morbidade e mortalidade relacionadas ao câncer. No Brasil, é o terceiro tipo de câncer mais frequente em homens e mulheres. Muitos estudos estão sendo desenvolvidos no sentido de esclarecer os diversos aspectos moleculares que regulam as alterações fenotípicas exibidas pelas células que constituem o câncer colorretal, no entanto, comparativamente, ainda são poucos os que são dedicados a investigar o papel de modificações co- e pós-traducionais neste processo. Entre os vários tipos destas modificações que ocorrem em proteínas, a glicosilação é a mais comum. Cogita-se que aproximadamente cinquenta por cento de todas as proteínas são glicosiladas. Durante a transformação maligna, mudanças no perfil de expressão de glicanos (carboidratos covalentemente ligados a proteínas ou lipídios) estão envolvidas em uma variedade de mecanismos celulares, tais como: perda da adesão célula-célula e célula matriz, migração, invasão e evasão da apoptose. Neste estudo, foi investigada a atividade antitumoral de inibidores da biossíntese de N-glicanos, swainsonina e tunicamicina, em células derivadas de câncer colorretal (Caco-2, HCT-116 e HT-29). Os resultados obtidos mostram que o tratamento das células HCT-116 com tunicamicina inibe mecanismos celulares relacionados ao fenótipo maligno, como formação de colônia dependente e independente de ancoragem, migração e invasão. Estes resultados sugerem que modulação da biossíntese de N-glicanos parece ser uma potencial ferramenta terapêutica para o tratamento do câncer colorretal. Em outra etapa do trabalho, foram avaliados também o impacto da estimulação com insulina e IGF-1 na expressão N-glicanos bissectados em células tumorais MDA-MB-435. Os resultados obtidos confirmaram também a existência de uma relação entre a estimulação dos receptores de insulina e IGF-1 e a regulação da expressão de N-glicanos bissectados em células tumorais MDA-MB-435, fornecendo assim informações relevantes sobre o papel desempenhado pela sinalização de insulina e IGF-1 durante a progressão de carcinomas.

Fermentação alcoólica de hidrolisado de farelo de mandioca usando levedura Saccharomyces cerevisiae álcool resistente

A matriz energética mundial é baseada em fontes fósseis e renováveis. No Brasil, o bioetanol é gerado principalmente a partir da cana-de-açúcar. Resíduos agroindustriais (fontes celulósicas ou amiláceas) despontam como biomassas alternativas à cana-de-açúcar, para aumentar a competitividade deste combustível renovável frente aos de origem fóssil e também favorecer a sustentabilidade e a segurança alimentar e energética, pois são ricos em polissacarídeos não diretamente fermentescíveis, abundantes (problema ambiental) e apresentam baixo valor comercial. O farelo de mandioca é um exemplo de resíduo sólido gerado na produção de fécula (amido) e farinha de mandioca que ainda contém, em média, 75% de amido. Consequentemente, deve ser previamente hidrolisado e posteriormente fermentado por leveduras do gênero Saccharomyces para gerar etanol. O objetivo deste estudo foi produzir bioetanol a partir de hidrolisados enzimáticos de farelo de mandioca, usando levedura álcool resistente (AR). Primeiramente, a concentração de açúcares obtida a partir da hidrólise enzimática foi verificada através de um planejamento fatorial completo (24), com triplicata no ponto central, a fim de investigar a influência dos seguintes fatores na hidrólise: concentração de α-amilase (Termamyl 2X), tempo de liquefação, concentração de glucoamilase (AMG 300L) e o tempo sacarificação. A condição de hidrólise mais favorável foi a do ensaio com 0,517 mL de AMG/g amido, 0,270 mL de Termamyl/g amido, 1h de tempo de liquefação e 2h de tempo de sacarificação. O caldo resultante da condição escolhida alcançou altas concentrações de glicose (160 g/L). Os ensaios de fermentação alcoólica foram realizados em duplicata em biorreator de 3L, em regime de batelada, a 30C, 100 rpm e pH 5,5. Cerca de 3 g/L (massa seca) de uma linhagem de levedura álcool tolerante, Saccharomyces cerevisiae Hansen BY4741, crescida por 12h em meio YEDP (2% de glicose) foram usados como inóculo. O mosto consistiu de um litro de hidrolisado (160 g/L de glicose) fortificado com extrato de levedura (1%) e peptona de carne (1%), além da adição de um antiespumante (Tween 80) na concentração de 0,05% (m/v). Em 30 horas de fermentação, a média da concentração de etanol obtida foi de 65 g/L. A eficiência foi de 87,6% e o rendimento e a produtividade foram 0,448 e 2,16 g/L.h, respectivamente. Os resultados indicaram a aplicabilidade do farelo de mandioca como matéria-prima para a produção de bioetanol

Relação entre a resistência a oxacilina e a produção de biofilme de amostras de origem comunitária e hospitalar pertencentes a diferentes espécies de Staphylococcus coagulase negativo

Nas últimas décadas, os Staphylococcus coagulase-negativo, têm sido considerados como patógenos verdadeiros, sendo um dos principais grupos bacterianos responsáveis pelas infecções relacionadas a assistência a saúde (IRAS). O presente estudo teve como objetivo geral: avaliação da relação entre a resistência a oxacilina e a produção de biofilme de amostras Staphylococcus coagulase-negativo de origem comunitária e hospitalar. Neste sentido, foram desenvolvidos os seguintes objetivos específico: identificar ao nível de espécie os Staphylococcus coagulase-negativo; analisar por técnica fenotípica (Ágar vermelho do Congo) a produção de slime; avaliar quantitativamente, a produção de biofilme; correlacionar a produção de polissacarídeos extracelulares (slime) com a produção de biofilme; avaliar a relação da resistência a oxacilina como indicador da presença do gene mecA; avaliar a relação entre a concentração inibitória mínima e a concentração bactericida mínima para oxacilina; pesquisar a presença dos genes mecA, icaAD e atlE, pela técnica de PCR. Foi estudado um total de 150 amostras, sendo 50 isoladas de fômites, 50 isoladas de sangue e 50 isoladas de comunidade. Independente da origem, foram identificadas 14 espécies de Staphylococcus coagulase-negativo, sendo mais frequentes S. epidermidis 42,6%, S. haemolyticus 13,3% e S. cohnii cohnii 10,7%. A análise geral da expressão fenotípica de slime mostrou que 64% das amostras avaliadas eram produtoras de slime. Das 150 amostras testadas neste estudo, 95,3% foram produtoras de biofilme. Ao considerarmos a análise da quantificação do biofilme em relação às origens das amostras estudadas não encontramos diferenças significativas e a maioria das amostras foi considerada moderadamente produtora de biofilme. O gene mecA foi detectado em 6 amostras comunitárias, 34 amostras de fômites e 34 amostras de sangue. Não houve diferença significativa entre as amostras de fômites e sangue. Porém, houve diferença significativa entre as amostras de origem comunitária e as de origem hospitalar - fômites e sangue (p < 0,0001). Ao compararmos as três origens de isolamento quanto a presença do gene atlE observamos que houve diferença significativa (p = 0,0012) entre elas. Sendo, as amostras isoladas de sangue, as que apresentaram maior número de amostras que possuíam o gene atlE (n = 18). Das 150 amostras testadas observamos a presença do gene icaAD em 46% amostras comunitárias, 56% amostras de fômites e 60% amostras de sangue, não encontramos diferença significativa (p = 0,5750). Observamos uma correlação entre a resistência a oxacilina e a produção de slime, pois as amostras de origem hospitalar (fômites e sangue) apresentaram altos níveis de resistência a oxacilina e em sua grande maioria foram produtoras de slime. A espécie S. epidermidis foi a mais isolada e deve-se ressaltar que, quando comparada com as outras espécies, apresentou altos níveis de resistência a oxacilina, sendo a maioria produtora de slime e biofilme.

Desenvolvimento de método e indicadores de avaliação do impacto ambiental das práticas de manejo em sistemas de produção intensivos.

No município de Guaíra, SP identificou-se a necessidade de realizar uma pesquisa interdisciplinar para avaliar o efeito das práticas de manejo em sistemas de produção. Dessa forma, em áreas irrigadas de agricultores desse município e do município de Suzano, SP, foi realizado um estudo metodológico, comparando-se dois tratamentos: um sistema de manejo alternativo (SA) e outro convencional(SC), utilizado pelo produtor, em sistema de preparo convencional do solo (PC) ou em sistema de plantio direto (PD), tendo a mata nativa(M) como um sistema referência auto-sustentável. Para avaliação, foram selecionados diversos parâmetros: físicos e químicos (compactação do solo, velocidade de infiltração básica da água, agregação de partículas do solo, pH, V%, CTC e teor de matéria orgânica), biológicos/bioquímicos (incidência de patógenos e pragas, grupos de microrganismos, atividade enzimática da desidrogenase, polissacarídeos e biomassa microbiana e de produtividade). Após três anos de aplicação dessa metodologia em Guaíra, os resultados mostraram que o PD reduziu em 50% a incidência de patógenos produtores de escleródios (Sclerotium rolfsii e Sclerotinia sclerotiorum). Também, melhoria das propriedades físicas e químicas do solo, verificadas pela maior quantidade de matéria orgânica incorporada, maior atividade microbiana e agregação de partículas do solo avaliadas pela quantificação de polissacarídeos, desidrogenase e biomassa em C e, por conseguinte, menor incidência dos patógenos. A análise dos custos de produção realizado de 1994- 97, ainda apresentaram vantagens do SC em relação ao SA em Guaíra, diferentemente de Suzano, que, após 6 anos, já mantém um sistema de produção equilibrado. No controle biológico, a bactéria Bacillus subtilis proporcionou uma redução de 50% de Fusarium solani, agente da podridão radicular do feijoeiro, um aumento de emergência de 20% em relação ao controle químico.

Structural characterization of Helicobacter Pylori cell-surface lipopolysaccharides and exopolysaccharides

Doutoramento em Bioquímica

Preparation and characterization of novel nanocomposites of inorganic/polysaccharide type

O uso de polímeros naturais no âmbito da preparação de nanocompósitos não tem sido tão amplamente estudado quando comparado com os polímeros sintéticos. Assim, esta tese tem como objectivo estudar metodologias para a preparação de novos materiais nanocompósitos sob a forma de dispersões e filmes utilizando polissacarídeos como matriz. A tese está dividida em cinco capítulos sendo o último capítulo dedicado às conclusões gerais e a sugestões para trabalhos futuros. Inicialmente é apresentada uma breve revisão bibliográfica sobre os principais temas colocando esta tese em contexto. Considerações sobre o uso de polímeros naturais e a sua combinação com a utilização de nanopartículas inorgânicas para a fabricação de novos bionanocomposites são descritas e os objectivos e outline da tese são também apresentados. No segundo capítulo, a preparação de partículas de sílica puras ou modificadas bem como a sua caracterização por FTIR, SEM, TEM, TGA, DLS (tamanho e potencial zeta) e medições de ângulo de contacto são discutidas. De modo a melhorar a compatibilidade da sílica com os polissacarídeos, as partículas SiO2 foram modificados com dois compostos do tipo organosilano: 3- metacril-oxipropil-trimetoxissilano (MPS) e 3-aminopropil-trimetoxissilano (APS). As partículas SiO2@MPS foram posteriormente encapsuladas com de poli(metacrilato de glicidilo) utilizando a técnica de polimerização em emulsão. A utilização dos nanocompósitos resultantes na preparação de dispersões de bionanocompósitos não foi bem sucedida e por esse motivo não os estudos não foram prosseguidos. O uso de SiO2@APS na preparação de dispersões bionanocomposite foi eficiente. No terceiro capítulo é apresentada uma revisão sobre dispersões bionanocompósitas e respectiva caracterização destacando aspectos fundamentais sobre reologia e microestrutura. Em seguida, é discutido o estudo sistemático realizado sobre o comportamento reológico de dispersões de SiO2 utilizando três polissacarídeos distintos no que concerne a carga e as características gelificantes: a goma de alfarroba (não iónica), o quitosano (catiónico) e a goma xantana (aniónica) cujas propriedades reológicas são amplamente conhecidas. Os estudos reológicos realizados sob diferentes condições demonstraram que a formação de géis frágeis e/ou bem estruturados depende do tamanho SiO2, da concentração, do pH e da força iónica. Estes estudos foram confirmados por análises microestruturais usando a microscopia electrónica a baixas temperaturas (Cryo-SEM). No quarto capítulo, são apresentados os estudos relativos à preparação e caracterização de filmes bionanocompósitos utilizando quitosano como matriz. Primeiramente é apresentada uma revisão sobre filmes de bionanocompósitos e os aspectos fundamentais das técnicas de caracterização utilizadas. A escolha do plasticizante e da sua concentração são discutidas com base nas propriedades de filmes de quitosano preparados. Em seguida, o efeito da concentração de sílica e dos métodos utilizados para a dispersar na matriz de polissacarídeo, bem como o efeito da modificação da superfície da sílica é avaliado. As características da superfície e as propriedades de barreira, mecânicas e térmicas são discutidas para cada conjunto de filmes preparados antes e após a sua neutralização. Os resultados obtidos mostraram que a dispersão das cargas no plasticizante e posterior adição à matriz polissacarídica resultaram apenas em pequenas melhorias já que o problema da agregação de sílica não foi ultrapassado. Por esse motivo foram preparados filmes com SiO2@APS os quais apresentaram propriedades melhores apesar da agregação das partículas não ter sido completamente impedida. Tal pode estar relacionado com o processo de secagem dos filmes. Finalmente, no capítulo 5, são apresentadas as principais conclusões obtidas e algumas sugestões para trabalho futuro.