Polímeros biorreabsorvíveis como substrato para cultura de células e engenharia tecidual

Biomateriais poliméricos são desenvolvidos para uso como substitutos de tecidos danificados e/ou estimular sua regeneração. Uma classe de biomateriais poliméricos são os biorreabsorvíveis, compostos que se decompõem tanto in vitro quanto in vivo. São empregados em tecidos que necessitam de um suporte temporário para sua recomposição tecidual. Dentre os vários polímeros biorreabsorvíveis, destacam-se os alfa-hidróxi ácidos, entre eles, diferentes composições do poli(ácido lático) (PLA), como o poli(L-ácido lático) (PLLA), poli(D-ácido lático) (PDLA), poli(DL-ácido lático) (PDLLA), além do poli(ácido glicólico) (PGA) e da policaprolactona (PCL). Estes polímeros são considerados biorreabsorvíveis por apresentarem boa biocompatibilidade e os produtos de sua decomposição serem eliminados do corpo por vias metabólicas. Diversas linhas de pesquisa mostram que os diferentes substratos à base de PLA estudados não apresentam toxicidade, uma vez que as células são capazes de crescer e proliferar sobre eles. Além disso, diversos tipos de células cultivadas sobre diferentes formas de PLA são capazes de se diferenciarem sobre os diferentes polímeros e passar a produzir componentes de matriz extracelular. Neste trabalho, é revisada a utilização de substratos à base de alfa-hidróxi ácidos, com destaque para diferentes formas de PLA, utilizados como substratos para cultura de células, bem como suas aplicações.

Desenvolvimento de substrato supressivo à murcha do crisântemo causada por Fusarium oxysporum.

A murcha de Fusarium spp. em crisântemo é responsável por sérios prejuízos à cultura no Brasil. Uma alternativa para o seu controle é o uso de substrato supressivo, o qual pode ser obtido pela adição de fontes de matérias orgânicas. Dessa forma, o presente trabalho teve por objetivo desenvolver um substrato supressivo à murcha do Fusarium em crisântemo com a introdução de matéria orgânica aos substratos padrões. Para tanto, lodo de esgoto e lodo de esgoto compostado; torta de mamona; esterco suíno; cama aviária; compostos comerciais LanziC); casca de camarão, biofertilizante e hidrolisado de peixe foram incorporados a substratos à base de casca de Pinus e de turfa em diferentes concentrações e combinações. Os experimentos foram realizados em propriedade produtora de crisântemo Bola-belga com problemas de Fusarium. Em todos os experimentos o número mínimo de repetições foi de 20 vasos por tratamento. Transcorridas 8, 12, 15 e 20 semanas do transplantio foi avaliada a severidade da doença por uma escala de notas de O para planta sadia a 5 para planta morta. Com os dados foram calculadas as áreas abaixo da curva de progresso da severidade da murcha de Fusarium. Além disso, foram realizadas análises dos atributos químicos e da atividade microbiana dos substratos bem como do desenvolvimento das plantas. O lodo de esgoto, lodo de esgoto compostado e a cama aviária induziram a supressividade do substrato à base de casca se Pinus e de turfa, controlando a murcha de Fusarium. O Lanzi®, também foi supressivo ao patógeno. A casca de camarão e o composto Lanzi® também induziram a supressividade dos substratos. Por outro lado, esterco suíno, torta de mamona, hidrolisado de peixe, quitosana e Trichoderma asperellum não interferiu na supressividade à doença. Substratos obtidos com lodo de esgoto e cama aviária, em mistura ou não, nas concentrações de 10, 20 e 30% (v/v) foram os mais adequados do ponto de vista de indução de supressividade e qualidade do produto, sendo os substratos recomendados para uso pelo agricultor. A supressividade observada nos substratos foi devido à união de características químicas e biológicas obtidas com a introdução das matérias orgânicas.

Coletor solar para desinfestação de substratos para produção de mudas sadias.

Um equipamento, denominado coletor solar, foi desenvolvido para desinfestar substratos utilizados para produção de mudas em viveiros de plantas, com o uso da energia solar. O coletor tem a finalidade de controlar as doenças causadas por microrganismos habitantes do solo em substituição a produtos químicos que contaminam o ambiente e causam riscos aos agricultores. O equipamento consiste, basicamente, de uma caixa de madeira com tubos metálicos e uma cobertura de plástico transparente, que permite a entrada dos raios solares. O solo é colocado nos tubos pela abertura superior e, após o tratamento de um dia de radiação plena, é retirado pela inferior, através do efeito da gravidade, e pode ser imediatamente utilizado. O equipamento, quando comparado com outros sistemas tradicionais de desinfestação (autoclaves, fornos à lenha ou aplicação de brometo de metila) apresenta diversas vantagens: não consome energia elétrica ou lenha, é de fácil manutenção e construção, não apresenta riscos para o operador e tem baixo custo. Além disso, o uso do coletor permite a sobrevivência de microrganismos termotolerantes benéficos que impedem a reinfestação pelo patógeno, o que não ocorre nos tratamentos com brometo de metila e autoclaves que esterilizam o solo, criando um ?vácuo biológico?.

Produção de porta-enxertos cítricos em recipientes e ambiente protegido no Rio Grande do Sul

O objetivo deste trabalho foi o de verificar a influência de diversos substratos sobre o desenvolvimento vegetativo inicial de porta-enxertos cítricos; avaliar a influência do tamanho de tubetes no desenvolvimento inicial e depois da repicagem de porta-enxertos; testar dois sistemas de irrigação; avaliar dois métodos de propagação inicial de porta-enxertos; testar a influência de diferentes densidades de empacotamento nas características físicas dos substratos e na germinação de porta-enxertos; avaliar a eficiência de um método não destrutivo no monitoramento de pH e da salinidade do substrato, e verificar o desenvolvimento vegetativo de porta-enxertos cultivados em citropotes com o uso de fertirrigação.

Substratos e porta-enxertos na produção de mudas cítricas em ambiente protegido

O presente estudo avaliou o desenvolvimento de duas variedades copa enxertadas sobre diferentes porta-enxertos e produzidos em três substratos comerciais. O experimento foi desenvolvido em casa de vegetação na Estação Experimental Agronômica da UFRGS em Eldorado do Sul, RS, no período de junho/2003 a novembro/2004. O mesmo obedeceu ao delineamento experimental de blocos casualizados, em esquema fatorial 3 x 3 x 2, sendo: 3 substratos comerciais (Rendmax Citrus®, Mecplant Citrus II® e Turfa Fértil®), 3 porta-enxertos (Trifoliata – Poncirus trifoliata [L.] Raf.; citrangeiro ‘C13’ – Citrus sinensis [L.] Osbeck x Poncirus trifoliata [L.] Raf.; e limoeiro ‘Cravo’ – Citrus limonia Osbeck) e 2 variedades copa (laranjeira ‘Valência’ – Citrus sinensis [L.] Osbeck e a tangerineira ‘Montenegrina’ – Citrus deliciosa Tenore). As mudas foram produzidas em citropotes (quatro litros), em sistema de irrigação por gotejamento, com 2 a 3 irrigações diárias de 5 a 10 minutos cada. As avaliações foram divididas em três etapas: a) caracterização química e física dos substratos comerciais; b) desenvolvimento vegetativo de porta-enxertos de citros produzidos em diferentes substratos comerciais; c) desenvolvimento de variedades copa de citros enxertadas em diferentes porta-enxertos produzidos com substratos comerciais. A análise dos resultados revelou que a correta escolha do substrato é fundamental para a produção de mudas cítricas, onde o substrato Rendmax possibilita maior desenvolvimento vegetativo aos porta-enxertos e às variedades copa, devido ao seu maior aporte de nutrientes. O porta-enxerto influi diretamente no desenvolvimento da variedade copa, onde o citrangeiro ‘C13’ pode ser uma alternativa ao uso do limoeiro ‘Cravo’, por seu vigor semelhante. O Trifoliata induziu um crescimento mais lento às mudas no período avaliado.

Electrical conductivity and pH of the substrate solution in gerbera cultivars under fertigation

The quality and the profitability on floriculture are intimately linked to the adequate plant nutrition. In the present research we aimed to evaluate the electrical conductivity (EC) and pH of the substrate solution on four different gerbera cultivars subjected to fertigation, with two nutritive solutions. The experiment was carried out in a greenhouse, from May to July 2006, on the Universidade Estadual Paulista, Botucatu, São Paulo state, Brazil. The experiment was carried out under an experimental design of random blocks, in 4×2 factorial arrangement, with four Gerbera cultivars (Cherry, Golden Yellow, Salmon Rose and Orange) and two nutritive solution concentrations: 0.92 and 1.76 dS m-1 EC) during the vegetative stage, and 1.07 and 2.04 dS m-1 during the reproductive stage (S1 and S2, respectively). The nutrients were applied through fertigation, manually performed every day. The EC and pH values of the substrate solution were evaluated weekly, using the 'pourthru' method. Orange and Cherry cultivars had, respectively, the highest and the lowest electrical conductivity of the substrate solution, and Cherry was the most efficient on the nutrient uptake. The solution S2 showed a trend to accumulate salts in the substrate, but without visual symptoms of plant toxicity, leading to the lowest pH values. The 'pourthru' method was efficient when compared to the 1:2 method and can be adopted for substrate solution analysis in gerbera culture.

Coletor solar para desinfestação de substratos para produção de mudas.

2008

Análise de crescimento e marcha de acúmulo de nutrientes na cultura do pimentão, cultivado em substrato

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Produção de bioetanol por uma cultura mista de leveduras a partir de um substrato misto de alfarroba e soro de queijo

Dissertação de Mestrado, Engenharia Biológica, Faculdade de Ciências e Tecnologia, Universidade do Algarve, 2014

Produção de "single cell oil" por Yarrowia lipolytica : seleção de meios de cultura

Com o crescimento económico e populacional, as necessidades energéticas globais aumentam diariamente. Juntamente com a percepção de que os combustíveis fósseis são finitos e com uma progressiva consciência ambiental, os biocombustíveis são vistos como a alternativa a seguir. A produção de biodiesel a partir da transesterificação de óleos vegetais aumenta a deflorestação e o custo de bens alimentares. Como alternativa, surgem os óleos de origem microbiana – single cell oil (SCO) - acumulados principalmente como triacilgliceróis, a mesma forma dos óleos vegetais, podendo ser utilizados para biodiesel ou como lípidos de alto valor acrescentado. Contudo, a utilização de microrganismos para síntese de lípidos está limitada pelos custos associados ao processo de produção. Este bioprocesso torna-se economicamente mais favorável quando resíduos obtidos a baixo custo são utilizados como fonte de carbono. Assim, o objectivo deste trabalho foi estudar a possibilidade de utilização de subprodutos de diversas indústrias (glicerol bruto e banha de porco) e glicerol puro na produção de SCO, utilizando a levedura Yarrowia lipolytica. Foram realizados ensaios em batch em matraz de 500 mL, matraz de 1000 mL e biorreator de 2 L, de modo a estudar qual o melhor substrato e concentração para produção de SCO. Verificou-se que a banha é o substrato mais eficaz para a acumulação de gordura pela estirpe Y. lipolytica W29, seguida do glicerol bruto, enquanto o glicerol puro mostrou ser a fonte de carbono menos adequada. Encontrou-se um intervalo de concentração de glicerol bruto para produção de SCO, enquanto que a concentração de banha no meio não afeta a acumulação de gordura pelas células. Os ácidos gordos preferencialmente acumulados pelas células em meio com banha e glicerol bruto foram o ácido oleico e o linoleico, respetivamente. Nos meios com glicerol puro e bruto observou-se a produção de ácido cítrico, o que não se verificou em meio com banha.

Influência da espessura do substrato dental sobre a eficácia clareadora e citotoxicidade de diferentes protocolos de clareamento

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Efeito de nutrientes energéticos no metabolismo de aminoácidos em células de sertoli em cultura

Estudos previos de nosso laboratório (Monteiro,1999), demonstraram que os aminoácidos além de incorporarem-se às proteínas, também podem ser usados como nutrientes energéticos metabólicos. Grootegoed e Cols.,(1986), mostraram o envolvimento de diferentes substratos e de diferentes caminhos na obtenção de energia em células de Sertoli. Neste trabalho, verificamos a capacidade que diferentes aminoácidos possam ter para a produção de energia em células de Sertoli de ratos de 16-18 dias de idade, investigando a oxidação a CO2, conversão a lipídeos e incorporação a proteínas de alguns aminoácidos, na presença ou ausência de outros nutrientes energéticos, tais como ác. palmítico, glicose e/ou glutamina. No capítulo I do presente trabalho, realizou-se um estudo utilizando os aminoácidos alanina, leucina, glicina, glutamina e valina em cultura de células de Sertoli, na presença ou ausência de nutrientes energéticos tais como: ácido palmítico, glicose e/ou glutamina. Nossos resultados mostraram que a glicina parece ser um pobre substrato energético sendo principalmente incorporada a proteínas e parcialmente convertida à lipídeos. O catabolismo da glicina não é alterado na presença de ácido palmítico, glicose e/ou glutamina. A presença de ác. palmítico não tem efeito no metabolismo dos aminoácidos estudados, no que se refere à oxidação a CO2, conversão a lipídeos e incorporação em proteínas pelas células de Sertoli em cultura. Por outro lado, a presença de glicose parece alterar significativamente a produção de CO2, bem como a síntese de lipídeos e proteínas a partir dos aminoácidos alanina, leucina e valina. A respeito da presença da glutamina, os resultados mostram diminuição na oxidação a CO2 da alanina, leucina e valina nas células de Sertoli, mesmo na presença de glicose, enquanto que a conversão destes aminoácidos a lipídeos não foi alterada. Contudo, quando glutamina e glicose foram adicionadas juntas, somente a conversão a lipídeos a partir da leucina foi aumentada. A glutamina causou uma diminuição na incorporação da alanina em proteínas sem alterar a incorporação da leucina e da valina. Por outro lado, tanto alanina quanto leucina diminuíram a oxidação da glutamina a CO2. No capítulo II estudou-se o efeito conjunto de dois nutrientes energéticos (glicose, glutamina, ácido palmítico e piruvato) no metabolismo dos aminoácidos leucina, glutamina e valina em cultura de células de Sertoli, no que diz respeito à produção de energia, procurando esclarecer aspectos referentes à oxidação a CO2, conversão a lipídeos e incorporação em proteínas. Nossos resultados mostram que a adição do ácido palmítico junto à glicose não alterou o metabolismo da leucina, no que se refere à oxidação a CO2, conversão a lipídeos e incorporação a proteínas. Por outro lado, a presença de glicose e de ác. palmítico diminuiu a oxidação do CO2, não modificando a conversão a lipídeos e incorporação de valina a proteínas. Quanto ao metabolismo da glutamina, tanto a adição de glicose juntamente com ácido palmítico, não modificaram o metabolismo da glutamina na oxidação a CO2, conversão a lipídeos e incorporação a proteínas. Sendo assim, entre os substratos energéticos utilizados neste trabalho, a glutamina foi o mais utilizado pelas células de Sertoli para a obtenção de energia, mesmo na presença de outros nutrientes tais como: glicose, ácido palmítico e piruvato. Por outro lado, entre os nutrientes energéticos o ácido palmítico é o menos proveitoso para a obtenção de energia pelas células de Sertoli.

Comportamento de células pulpares humanas expostas ao TGFβ1 a ao aFGF em cultura

O propósito do presente estudo foi avaliar o comportamento de células pulpares humanas expostas ao TGFβ1 e ao aFGF, em cultura, nas seguintes concentrações: TGFβ1 a 1ng/mL, TGFβ1 a 5ng/mL, TGFβ1 a 1ng/mL + aFGF a 5ng/mL, TGFβ1 a 5ng/mL + aFGF a 5ng/mL e aFGF a 5ng/mL. Foi avaliada a morfologia celular, a atividade da fosfatase alcalina, através de ensaio com pNPP como substrato e a expressão das proteínas osteocalcina, sialoproteína óssea e sialofosfoproteína de dentina, através de RT-PCR. Após quatro dias, verificou-se que a média do número de nucléolos no grupo tratado com TGFβ1 a 1ng/mL foi significativamente maior que no grupo tratado com aFGF a 5ng/mL. A média da atividade da fosfatase alcalina no grupo tratado com TGFβ1 a 1ng/mL foi significativamente maior que no grupo tratado com TGFβ1 a 5ng/mL + aFGF a 5ng/mL. Foi observada a expressão de osteocalcina em todas as células pulpares humanas que proliferaram em cultura. Entretanto, no grupo em que foi utilizado o aFGF a 5ng/mL houve diminuição da expressão da osteocalcina. A exposição dos fatores não induziu a expressão de componentes da matriz de dentina tais como BSP e DSPP. Sugere-se que as células expostas ao TGFβ1 1ng/mL foram estimuladas, apresentando uma maior atividade celular e as células expostas ao aFGF 5ng/mL foram inibidas, apresentando uma menor atividade celular.

Toxicidade induzida pelos peptídeos AB42 e AB25-35 em modelo de cultura organotípica de hipocampo de ratos

O crescimento da expectativa de vida média da população mundial tem sido acompanhado do aumento na prevalência de doenças neurodegenerativas, como a doença de Parkinson, isquemia cerebral e, especialmente, a doença de Alzheimer. A doença de Alzheimer (DA) caracteriza-se por um crescente declínio na função mental e memória do paciente. Estes sintomas são explicados por uma profunda perda neuronal e pela presença de alterações estruturais no tecido cerebral: as placas senis, extracelulares e os emaranhados neurofibrilares, intracelulares. O passo que desencadeia a neurodegeneração na DA é ainda objeto de estudo, mas a hipótese mais aceita atualmente é a de que a secreção anormal do peptídeo β amilóide (Aβ), principal componente das placas senis, dê início ao processo. O presente trabalho teve como objetivos investigar a toxicidade induzida pelo peptídeo Aβ1-42 e seu fragmento, o peptídeo Aβ25-35 em culturas organotípicas de hipocampo de ratos. Na primeira parte do trabalho, investigamos a toxicidade induzida pela exposição de culturas organotípicas de hipocampo de ratos a 10 ou 20 μM do peptídeo Aβ1-42, por 24 ou 72 h. Além disso, investigamos o envolvimento das proteínas iNOS e GSK-3β no mecanismo de morte celular induzida pelo peptídeo Aβ1-42. Na segunda parte do trabalho, investigamos a toxicidade induzida pelo fragmento Aβ25-35 na concentração de 25 μM, nos tempos de 1, 3, 6, 12, 24 ou 48 h de exposição às culturas organotípicas, e seu efeito sobre as proteínas Akt, GSK-3β e PTEN. A morte celular foi quantificada pela incorporação do iodeto de propídeo, corante marcador excluído de células sadias, e as proteínas foram quantificadas por imunodetecção com o uso de anticorpos específicos. Nossos resultados mostraram que o peptídeo Aβ1-42 apresentou toxicidade nas concentrações de 10 e 20 μM, induzindo a uma considerável morte celular após 72 h de exposição. A análise do imunoconteúdo da proteína iNOS mostrou um aumento significativo em relação ao controle, após 72 h de exposição ao peptídeo e na concentração de 20 μM. Os resultados obtidos na segunda parte do trabalho mostraram uma morte celular significativa apenas após 48 h de exposição ao peptídeo Aβ25- 35 na concentração de 25 μM. O tratamento com peptídeo Aβ25-35 levou ao aumento no estado de fosforilação da proteína Akt após 6 h de exposição e também da proteína GSK-3β, um potencial substrato da Akt. Após 12 h de exposição ao peptídeo, observamos uma diminuição de ambas as proteínas (Akt e GSK-3β). Porém, após 24 h de exposição ao peptídeo, a proteína Akt continua menos fosforilada enquanto que a proteína GSK-3β apresenta um novo pico de fosforilação. O imunoconteúdo da proteína fosfatase PTEN apresentou um aumento significativo em 24 h e 48 h. Os resultados do presente estudo mostraram que o tratamento das culturas organotípicas de hipocampo de ratos com o peptídeo Aβ1-42 como com o fragmento Aβ25-35 apresentou toxicidade após um período de aproximadamente 48 h de tratamento, e mostrou ser um bom modelo para o estudo de sua toxicidade. Com relação ao mecanismo investigado, os dados sugerem que a proteína iNOS pode estar envolvida na toxicidade induzida pelo peptídeo Aβ1-42. Além disso, sugerem que o fragmento Aβ25-35 possa exercer sua toxicidade através da inibição da via de sobrevivência celular PI3-K, por diminuir a fosforilação/ativação da proteína Akt, parecendo envolver a proteína fosfatase PTEN, principal regulador negativo da via PI3-K/Akt.

Períodos de interferência de Commelina benghalensis na cultura do café recém-plantada

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)