Desenvolvimento de um spot test para o monitoramento da atividade da peroxidase em um procedimento de purificação

In this work we describe both a chromatographic purification procedure and a spot test for the enzyme peroxidase (POD: EC 1.11.1.7). The enzyme was obtained from crude extracts of sweet potatoes and the chromatographic enzyme purification procedure resulted in several fractions. Therefore a simple, fast and economic spot test for monitoring peroxidase during the purification procedure was developed. The spot test is based on the reaction of hydrogen peroxide and guaiacol, which is catalyzed by the presence of peroxidase yielding the colored tetraguaiacol.

Descoloração de corantes industriais e efluentes têxteis simulados por peroxidase de nabo (Brassica campestre)

The removal of important textile dyes by turnip peroxidase (TNP) was evaluated. The textile effluents besides the residual dyes contain also chemical auxiliaries such as salts, dispersing and wetting agents. The effect of these was evaluated in the removal of the dyes reactive blue 21 and reactive blue 19 by TNP in synthetic effluents. A decrease of the efficency decolorization was observed. The action of the enzyme on colour removal of dye mixture was equivalent to the dyes alone. The chemical demand of oxygen in the effluent after enzymatic treatment had a significant increase in relation to the untreated effluent.

Uso de aditivos na biodegradação de madeira pelo fungo Ceriporiopsis subvermispora: efeito na peroxidação de lipídios dependente de manganês-peroxidase

Ceriporiopsis subvermispora is a selective fungus in the wood delignification and the most promising in biopulping. Through the lipid peroxidation initiated by manganese peroxidase (MnP), free radicals can be generated, which can act in the degradation of lignin nonphenolic structures. This work evaluated the prooxidant activity (based in lipid peroxidation) of enzymatic extracts from wood biodegradation by this fungus in cultures containing exogenous calcium, oxalic acid or soybean oil. It was observed that MnP significant activity is required to promote lipid peroxidation and wood delignification. Positive correlation between prooxidant activity x MnP was observed up to 300 IU kg-1 of wood.

DETERMINAÇÃO ESPECTROFOTOMÉTRICA DE METILDOPA EM ENSAIO DE DISSOLUÇÃO DE COMPRIMIDOS UTILIZANDO EXTRATO DE RABANETE COMO FONTE DE PEROXIDASE

An enzymatic spectrophotometric method for the determination of methyldopa in a dissolution test of tablets was developed using peroxidase from radish (Raphanus sativus). The enzyme was extracted from radish roots using a phosphate buffer of pH 6.5 and partially purified through centrifugation. The supernatant was used as a source of peroxidase. The methyldopachrome resulting from the oxidation of methyldopa catalyzed by peroxidase was monitored at 480 nm. The enzymatic activity was stable for a period of at least 25 days when the extract was stored at 4 or -20 ºC. The method was validated according to RDC 899 and ICH guidelines. The calibration graph was linear in the range 200-800 µg mL-1, with a correlation coefficient of 0.9992. The limits of detection and quantification in the dissolution medium were 36 and 120 µg mL-1, respectively. Recovery was greater than 98.9%. This method can be applied for the determination of methyldopa in dissolution tests of tablets without interference from the excipients.

Determinação espectrofotométrica por injeção em fluxo de compostos fenólicos em águas residuárias empregando peroxidase de abobrinha (Cucurbita pepo)

Empregou-se nesse trabalho alguns vegetais como fonte de peroxidase. Após a determinação de proteína total, atividade e atividade específica, selecionou-se o extrato bruto da abobrinha (Cucurbita pepo) como fonte dessa enzima para ser empregado em um sistema de análise por injeção em fluxo com detecção espectrofotométrica para a determinação de diversos compostos fenólicos (e.g. fenol, catecol, 2,4-diclorofenol, 4-cloro-3-metilfenol, 4-acetamidofenol, 4-clorofenol, 2,4,6-triclorofenol, o-cresol, m-cresol, p-cresol e hidroquinona). Após a otimização desse sistema em fluxo, o mesmo foi empregado na determinação de compostos fenólicos em águas residuárias de indústrias da região de São Carlos-SP, no intervalo de concentração de 2,0x10-4 a 4,0x10-3 mol L-1, com LD de 8,0x10-5 mol L-1 e freqüência analítica de 58 h-1. A recuperação de fenol em 3 amostras variou de 98,3 a 106, 2% e o RSD foi menor que 1,2% para soluções de fenol nas concentrações de 6,0x10-4 e 8,0x10-4 mol l-1 (n=10).

Callus cell culture of Pothomorphe umbellata (L.) under stress condition leads to high content of peroxidase enzyme

Pothomorphe umbellata (L.) known on Brazil as Caapeba has a number of popular medicinal use, and it has been studied in relation to its pharmacological activity. Peroxidase specific activity (units/mg protein) was evaluated in callus cell culture samples of the P.umbellata, grown in two different MS medium (media 1 and media 2), submitted to 16 hours photoperiod or kept in darkness. Cell growth rate curve showed that the best growth indices were observed when media 2 submitted to the photoperiod regime was used, followed by the same media kept in darkness (stress condition). The results obtained also showed that the cell culture grown under stress conditions (darkness) lead to high content of peroxidase enzyme (an increase of 700% was observed). Kinetic constant values of 3.3 mmol.L-1 and 2,8 sec-1 were obtained for kM and v max,, respectively, using guaiacol as enzyme substrate.

Estudo do comportamento eletroquímico da enzima peroxidase na presença de peróxido de hidrogênio e ácido 5-aminossalicílico

O comportamento eletroquímico da enzima peroxidase (HRP) foi estudado utilizando o peróxido de hidrogênio como substrato enzimático e o ácido 5-aminossalicílico (5-ASA) como mediador de elétrons sobre eletrodo de grafite. Diversos parâmetros foram otimizados, tais como, o potencial aplicado à técnica amperométrica fixado em -0,125V, a solução tampão fosfato-citrato 0,1 mol L-1 pH 5,0 como eletrólito suporte e a proporção entre o 5-ASA e H2O2 em 1:7, entre outros. Foi observada a catálise da reação de oxidação do peróxido de hidrogênio na presença da enzima HRP e do mediador 5-ASA. O produto dessa oxidação foi reduzido na superfície do eletrodo, evidenciando um significativo aumento na intensidade da corrente catódica.

Quimiometria como ferramenta analitica para definição das condiçoes de ensaio da enzima peroxidase de soja

Enzimas Peroxidases são heme-proteínas encontradas nos diferentes organismos vivos, especialmente vegetais, apresentam importante papel fisiológico/bioquímico como proteção contra microorganismos invasores. A soja, um dos mais importantes produtos para o agronegócio brasileiro apresenta na casca de suas sementes (subproduto) alta atividade de peroxidase, denominada soybean peroxidase,com potencial de utilização em métodos analíticos clínicos. A proposta do trabalho foi aplicar o planejamento fatorial para otimização das condições extração da enzima, definição das condições ótimas de atividade (pH e temperatura), utilizando metodologia de superfície de resposta. Os dados obtidos com clara definição foram: i) extração em pó cetonico, ii) meio reacional: pH 3,3, volume da amostra contendo a enzima 330 µL - 340 µL, peróxido de hidrogênio 4,2 mmol.L-1 150 µL, tempo de reação 20 segundos, temperatura 50º C, substrato guaiacol 30mmol.L-1 300 µL, e 0,1 mol.L-1 de NaCl. O uso da dessa metodologia para definição das condições de extração e estudos cinético-enzimáticos da peroxidase de soja foram eficientes e mais precisos, comparado a metodologia de variações/repetições (tentativa e erro).

Efeito de indutores bióticos e abióticos na atividade de quitinase e peroxidase e no controle da ferrugem causada por Puccinia psidii em eucalipto

Verificou-se o efeito de indutores de resistência bióticos e abióticos nas atividades de quitinase e peroxidase e na redução da severidade da ferrugem do eucalipto causada por Puccinia psidii. Para isso, mudas de dois clones de eucalipto (Eucalyptus grandis x E. urophylla) denominados VR e C0, com sessenta dias de idade, mantidas em casa de vegetação, receberam tratamentos com Bion® (Acibenzolar-S-metil-ASM), Agro-Mos®, Dipel®, Ecolife40®, Crop-set® e uma preparação obtida a partir de Saccharomyces cerevisiae, 5 dias antes da inoculação com o patógeno. Uma suspensão de uredósporos de P. psidii, coletados a partir de plantas naturalmente infectadas, foi calibrada para 5 x 10(4) uredósporos/ mL. A inoculação foi realizada na face abaxial das folhas e a avaliação se deu 15 dias após, estimando-se a severidade da doença por meio de escala de notas. Os tratamentos ASM, preparado de S. cerevisiae e Ecolife® apresentaram os melhores resultados de controle da doença e os demais tratamentos não se mostraram eficazes para o controle. O aumento de atividade das enzimas quitinase e peroxidase foi observado em ambos os clones, previamente tratados com os indutores(ASM e S. cerevisiae), 48 horas após a inoculação com o fungo.

Effect of phytoplasma infection on the activity of peroxidase, β-1,3 glucanase and chitinase in corn plants

In the present work we studied the effect of inoculating corn plants with the maize bushy stunt phytoplasma on the activity of the enzymes peroxidase, β-1,3 glucanase and chitinase. The experiments were carried out inside a greenhouse. Plants of a resistant and a susceptible corn hybrid were inoculated by using infective Dalbulus maidis leafhoppers 10 days after sowing. When symptoms started to appear, leaf samples were collected at different periods to quantify enzyme activity. The results showed an increase in the activity of the three enzymes in inoculated plants of both hybrids. In general, the values observed for the level of the different enzymes were higher in the susceptible hybrid when compared to the resistant one. Thus, the increases in peroxidase, β-1,3 glucanase and chitinase levels in inoculated plants are evidence of changes in the host metabolism caused by the phytoplasma. On the other hand, since the increases could not be correlated with plant resistance further studies are needed to explain such changes.

Superação da dormência das sementes de Delonix regia (Bojer ex Hook.) Raf.

Delonix regia (flamboyant) é uma espécie arbórea amplamente utilizada no Brasil, de alto valor ornamental. Sua propagação ocorre por meio de sementes, que apresentam dormência pela impermeabilidade do tegumento à água. Com o objetivo de determinar a melhor metodologia para a superação da dormência, as sementes da espécie foram submetidas a diferentes tratamentos: 1) imersão em água fervente por 1 min; 2) imersão em água a 80 °C e a 90 °C por 1 e 3 min; 3) escarificação manual com lixa; e 4) imersão em ácido sulfúrico concentrado por 15, 30, 45 e 60 min, além da testemunha. Após cada tratamento, as sementes foram colocadas para germinar em rolo de papel, na temperatura de 25 ºC. Em uma segunda etapa, os tratamentos mais efetivos na quebra de dormência das sementes foram aplicados e a germinação, testada à temperatura de 30 °C. Em ambas as temperaturas, as contagens de germinação (plântulas normais) foram realizadas diariamente. O tratamento das sementes de flamboyant em água quente a 90 ºC por 1 min foi o mais eficiente na promoção da germinação, sendo prático e dispensando o uso de tratamentos químicos. O teste de germinação realizado à temperatura de 30 °C não forneceu resultados satisfatórios, com menores porcentagens de plântulas normais e IVG que os testes a 25 ºC. Foram descritas como plântulas normais as que possuíam visíveis dois cotilédones semiabertos, hipocótilo alongado, raiz primária bem desenvolvida e raízes adventícias curtas. Conclui-se que sementes de Delonix regia germinam melhor a 25 ºC após a imersão por 1 min em água a 90 ºC, sendo este indicado como tratamento para superação da dormência da espécie.

Efeito do cobre na atividade da enzima pirogalol peroxidase em plantas de Myriophyllum aquaticum cultivadas em solução nutritiva

Myriophyllum aquaticum é uma planta perene, herbácea, que pode se desenvolver totalmente submersa ou com a porção terminal dos ramos acima da superfície da água. É também considerada uma planta daninha que possui elevado potencial de colonização, o qual, dependendo da densidade populacional, pode causar aumento no teor de matéria orgânica e redução de oxigênio na água, comprometendo a qualidade da água e seus usos múltiplos. O objetivo do presente trabalho foi verificar a influência do cobre na atividade da pirogalol peroxidase de plantas de M. aquaticum submetidas à solução nutritiva contendo concentrações de cobre de 1,2; 11,2; 21,2; 31,2; e 41,2 µg L-1. O experimento foi conduzido em um delineamento experimental inteiramente casualizado, com quatro repetições e cinco tratamentos, aos quais as plantas foram submetidas durante 21 dias. Aos 81 dias após a instalação das mudas em solução nutritiva contendo os diferentes níveis de cobre, as folhas foram colhidas a partir do ápice da planta até o final do ramo, que não estavam em contato com a solução. Esse material fresco foi envolvido por plástico transparente e papel-alumínio e, a seguir, congelado em nitrogênio líquido, sendo armazenado em freezer a -20 ºC até o momento da determinação da atividade da enzima pirogalol peroxidase. A atividade da enzima foi progressiva com o aumento das doses de cobre. As plantas cultivadas com 40 µg L-1 de Cu2+ após três semanas, com base em avaliação visual, apresentaram redução no desenvolvimento.

Changes in the TBARs content and superoxide dismutase, catalase and glutathione peroxidase activities in the lymphoid organs and skeletal muscles of adrenodemedullated rats

Thiobarbituric acid reactant substances (TBARs) content, and the activities of glucose-6-phosphate dehydrogenase (G6PDh), citrate synthase (CS), Cu/Zn- and Mn-superoxide dismutase (SOD), catalase, and glutathione peroxidase (GPX) were measured in the lymphoid organs (thymus, spleen, and mesenteric lymph nodes (MLN)) and skeletal muscles (gastrocnemius and soleus) of adrenodemedullated (ADM) rats. The results were compared with those obtained for sham-operated rats. TBARs content was reduced by adrenodemedullation in the lymphoid organs (MLN (28%), thymus (40%) and spleen (42%)) and gastrocnemius muscle (67%). G6PDh activity was enhanced in the MLN (69%) and reduced in the spleen (28%) and soleus muscle (75%). CS activity was reduced in all tissues (MLN (75%), spleen (71%), gastrocnemius (61%) and soleus (43%)), except in the thymus which displayed an increment of 56%. Cu/Zn-SOD activity was increased in the MLN (126%), thymus (223%), spleen (80%) and gastrocnemius muscle (360%) and was reduced in the soleus muscle (31%). Mn-SOD activity was decreased in the MLN (67%) and spleen (26%) and increased in the thymus (142%), whereas catalase activity was reduced in the MLN (76%), thymus (54%) and soleus muscle (47%). It is particularly noteworthy that in ADM rats the activity of glutathione peroxidase was not detectable by the method used. These data are consistent with the possibility that epinephrine might play a role in the oxidative stress of the lymphoid organs. Whether this fact represents an important mechanism for the establishment of impaired immune function during stress remains to be elucidated.

Detection of adrenocortical autoantibodies in Addison's disease with a peroxidase-labelled protein A technique

Adrenocortical autoantibodies (ACA), present in 60-80% of patients with idiopathic Addison's disease, are conventionally detected by indirect immunofluorescence (IIF) on frozen sections of adrenal glands. The large-scale use of IIF is limited in part by the need for a fluorescence microscope and the fact that histological sections cannot be stored for long periods of time. To circumvent these restrictions we developed a novel peroxidase-labelled protein A (PLPA) technique for the detection of ACA in patients with Addison's disease and compared the results with those obtained with the classical IIF assay. We studied serum samples from 90 healthy control subjects and 22 patients with Addison's disease, who had been clinically classified into two groups: idiopathic (N = 13) and granulomatous (N = 9). ACA-PLPA were detected in 10/22 (45%) patients: 9/13 (69%) with the idiopathic form and 1/9 (11%) with the granulomatous form, whereas ACA-IIF were detected in 11/22 patients (50%): 10/13 (77%) with the idiopathic form and 1/9 (11%) with the granulomatous form. Twelve of the 13 idiopathic addisonians (92%) were positive for either ACA-PLPA or ACA-IIF, but only 7 were positive by both methods. In contrast, none of 90 healthy subjects was found to be positive for ACA. Thus, our study shows that the PLPA-based technique is useful, has technical advantages over the IIF method (by not requiring the use of a fluorescence microscope and by permitting section storage for long periods of time). However, since it is only 60% concordant with the ACA-IIF method, it should be considered complementary instead of an alternative method to IIF for the detection of ACA in human sera.

Thyroid peroxidase activity is inhibited by amino acids

Normal in vitro thyroid peroxidase (TPO) iodide oxidation activity was completely inhibited by a hydrolyzed TPO preparation (0.15 mg/ml) or hydrolyzed bovine serum albumin (BSA, 0.2 mg/ml). A pancreatic hydrolysate of casein (trypticase peptone, 0.1 mg/ml) and some amino acids (cysteine, tryptophan and methionine, 50 µM each) also inhibited the TPO iodide oxidation reaction completely, whereas casamino acids (0.1 mg/ml), and tyrosine, phenylalanine and histidine (50 µM each) inhibited the TPO reaction by 54% or less. A pancreatic digest of gelatin (0.1 mg/ml) or any other amino acid (50 µM) tested did not significantly decrease TPO activity. The amino acids that impair iodide oxidation also inhibit the TPO albumin iodination activity. The inhibitory amino acids contain side chains with either sulfur atoms (cysteine and methionine) or aromatic rings (tyrosine, tryptophan, histidine and phenylalanine). Among the amino acids tested, only cysteine affected the TPO guaiacol oxidation reaction, producing a transient inhibition at 25 or 50 µM. The iodide oxidation inhibitory activity of cysteine, methionine and tryptophan was reversed by increasing iodide concentrations from 12 to 18 mM, while no such effect was observed when the cofactor (H2O2) concentration was increased. The inhibitory substances might interfere with the enzyme activity by competing with its normal substrates for their binding sites, binding to the free substrates or reducing their oxidized form.