Searching for the role of protein phosphatases in eukaryotic microorganisms

Preference for specific protein substrates together with differential sensitivity to activators and inhibitors has allowed classification of serine/threonine protein phosphatases (PPs) into four major types designated types 1, 2A, 2B and 2C (PP1, PP2A, PP2B and PP2C, respectively). Comparison of sequences within their catalytic domains has indicated that PP1, PP2A and PP2B are members of the same gene family named PPP. On the other hand, the type 2C enzyme does not share sequence homology with the PPP members and thus represents another gene family, known as PPM. In this report we briefly summarize some of our studies about the role of serine/threonine phosphatases in growth and differentiation of three different eukaryotic models: Blastocladiella emersonii, Neurospora crassa and Dictyostelium discoideum. Our observations suggest that PP2C is the major phosphatase responsible for dephosphorylation of amidotransferase, an enzyme that controls cell wall synthesis during Blastocladiella emersonii zoospore germination. We also report the existence of a novel acid- and thermo-stable protein purified from Neurospora crassa mycelia, which specifically inhibits the PP1 activity of this fungus and mammals. Finally, we comment on our recent results demonstrating that Dictyostelium discoideum expresses a gene that codes for PP1, although this activity has never been demonstrated biochemically in this organism.

Effects of formaldehyde on the frog's mucociliary epithelium as a surrogate to evaluate air pollution effects on the respiratory epithelium

The increasing use of alcohol as an alternative fuel to gasoline or diesel can increase emission of formaldehyde, an organic gas that is irritant to the mucous membranes. The respiratory system is the major target of air pollutants and its major defense mechanism depends on the continuous activity of the cilia and the resulting constant transportation of mucous secretion. The present study was designed to evaluate the effects of formaldehyde on the ciliated epithelium through a relative large dose range around the threshold limit value adopted by the Brazilian legislation, namely 1.6 ppm (1.25 to 5 ppm). For this purpose, the isolated frog palate preparation was used as the target of toxic injury. Four groups of frog palates were exposed to diluted Ringer solution (control, N = 8) and formaldehyde diluted in Ringer solution at three different concentrations (1.25, 2.5 and 5.0 ppm, N = 10 for each group). Mucociliary clearance and ciliary beat frequency decreased significantly in contact with formaldehyde at the concentrations of 2.5 and 5.0 ppm after 60 min of exposure (P<0.05). We conclude that relatively low concentrations of formaldehyde, which is even below the Brazilian threshold limit value, are sufficient to cause short-term mucociliary impairment.

Effect of L-arginine, dimercaptosuccinic acid (DMSA) and the association of L-arginine and DMSA on tissue lead mobilization and blood pressure level in plumbism

Lead (Pb)-induced hypertension is characterized by an increase in reactive oxygen species (ROS) and a decrease in nitric oxide (NO). In the present study we evaluated the effect of L-arginine (NO precursor), dimercaptosuccinic acid (DMSA, a chelating agent and ROS scavenger), and the association of L-arginine/DMSA on tissue Pb mobilization and blood pressure levels in plumbism. Tissue Pb levels and blood pressure evolution were evaluated in rats exposed to: 1) Pb (750 ppm, in drinking water, for 70 days), 2) Pb plus water for 30 more days, 3) Pb plus DMSA (50 mg kg-1 day-1, po), L-arginine (0.6%, in drinking water), and the combination of L-arginine/DMSA for 30 more days, and 4) their respective matching controls. Pb exposure increased Pb levels in the blood, liver, femur, kidney and aorta. Pb levels in tissues decreased after cessation of Pb administration, except in the aorta. These levels did not reach those observed in nonintoxicated rats. All treatments mobilized Pb from the kidney, femur and liver. Pb mobilization from the aorta was only effective with the L-arginine/DMSA treatment. Blood Pb concentrations in Pb-treated groups were not different from those of the Pb/water group. Pb increased blood pressure starting from the 5th week. L-arginine and DMSA treatments (4th week) and the combination of L-arginine/DMSA (3rd and 4th weeks) decreased blood pressure levels of intoxicated rats. These levels did not reach those of nonintoxicated rats. Treatment with L-arginine/DMSA was more effective than the isolated treatments in mobilizing Pb from tissues and in reducing the blood pressure of intoxicated rats.

Antioxidant dietary deficiency induces caspase activation in chick skeletal muscle cells

Apoptosis and necrosis are two distinct forms of cell death that can occur in response to different agents and stress conditions. In order to verify if the oxidative stress induced by dietary selenium and vitamin E deficiencies can lead muscle cells to apoptosis, one-day-old chicks were reared using diets differing in their vitamin E (0 or 10 IU/kg) and selenium (0 or 0.15 ppm) supplementation. Chick skeletal muscle tissue was obtained from 28-day-old animals and used to verify apoptosis occurrence based on caspase activity detection and DNA fragmentation. Antioxidant deficiency significantly increased caspase-like activity assessed by the hydrolysis of fluorogenic peptide substrates (Abz-peptidyl-EDDnp) at lambdaexc = 320 nm and lambdaem = 420 nm. Proteolytic activation was not accompanied by typical internucleosomal DNA fragmentation detected by field inversion gel electrophoresis. Although the general caspase inhibitor N-benzyloxycarbonyl-Val-Ala-Asp(O-Me) fluoromethyl ketone (Z-VAD-fmk) (0 to 80 muM) did not block caspase-like activity when preincubated for 30 min with muscle homogenates, the hydrolyzed substrates presented the same cleavage profile in HPLC (at the aspartic acid residue) when incubated with the purified recombinant enzyme caspase-3. These data indicate that oxidative stress causes caspase-like activation in muscle cells and suggest that cell death associated with exudative diathesis (dietary deficiency of selenium and vitamin E) can follow the apoptotic pathway.

Drag reduction by polyethylene glycol in the tail arterial bed of normotensive and hypertensive rats

This study was designed to evaluate the effect of drag reducer polymers (DRP) on arteries from normotensive (Wistar) and spontaneously hypertensive rats (SHR). Polyethylene glycol (PEG 4000 at 5000 ppm) was perfused in the tail arterial bed with (E+) and without endothelium (E-) from male, adult Wistar (N = 14) and SHR (N = 13) animals under basal conditions (constant flow at 2.5 mL/min). In these preparations, flow-pressure curves (1.5 to 10 mL/min) were constructed before and 1 h after PEG 4000 perfusion. Afterwards, the tail arterial bed was fixed and the internal diameters of the arteries were then measured by microscopy and drag reduction was assessed based on the values of wall shear stress (WSS) by computational simulation. In Wistar and SHR groups, perfusion of PEG 4000 significantly reduced pulsatile pressure (Wistar/E+: 17.5 ± 2.8; SHR/E+: 16.3 ± 2.7%), WSS (Wistar/E+: 36; SHR/E+: 40%) and the flow-pressure response. The E- reduced the effects of PEG 4000 on arteries from both groups, suggesting that endothelial damage decreased the effect of PEG 4000 as a DRP. Moreover, the effects of PEG 4000 were more pronounced in the tail arterial bed from SHR compared to Wistar rats. In conclusion, these data demonstrated for the first time that PEG 4000 was more effective in reducing the pressure-flow response as well as WSS in the tail arterial bed of hypertensive than of normotensive rats and these effects were amplified by, but not dependent on, endothelial integrity. Thus, these results show an additional mechanism of action of this polymer besides its mechanical effect through the release and/or bioavailability of endothelial factors.

Efecto del uso de diferentes aditivos de panificación en la calidad de panes elaborados con harinas compuestas a base de harina de trigo y germen desgrasado de maíz

Dado el alto consumo de productos alimenticios a base de trigo (HT) importado y la producción industrial de subproductos del procesamiento del maíz (HGDM), ricos en fibra dietética, proteínas y minerales, en Venezuela se ha estudado la factibilidad técnica de sustituir parcialmente HT por HGDM en la elaboración de productos horneados como galletas y panes. Por otra parte, considerando las restricciones existentes en el uso del bromato de potasio (BP) como aditivo de panificación y que el ácido ascórbico (AA) ha sido probado exitosamente como aditivo en panes a base de HT, en este estudio se utilizaron los aditivos (BP), (AA), gluten y mezclas de ellos, en la elaboración de panes donde la HT fue sustituida por HGDM a niveles de 10% y 15%. Se encontro que las mezclas de aditivos que originaron los menores pesos específicos fueron las que contenían gluten , seguidas por 75 ppm AA y 25 ppm BP. Se observo el efecto sinergístico de estos dos aditivos, tanto en los panes control como en los que contenían HGDM. Se puede concluir que la calidad panificable y el proceso de envejecimiento en los panes donde se sustituye la HT por HGDM, a niveles de 10%, sigue patrones similares al de los panes de 100% HT, por lo que se podría considerar viable dicha sustitución. A niveles de 15% de sustitución, la presencia de fibra origina algunos cambios en el patrón de comportamiento, por lo que se sugiere el uso de hemicelulasas en las mezclas.

Características de qualidade do suco polposo de cajá (Spondias lutea L.) obtido por extração mecânico-enzimática

Cajás (Spondias lutea L.), oriundas do município de Maranguape (CE - Brasil), em estádio de plena maturação foram processadas em escala-piloto para obtenção de suco integral através do processo de extração mecânico-enzimática. O produto final foi analisado com relação as suas características físico-químicas bem quanto ao perfil sensorial após estocagem de 120 dias à temperatura ambiente (28°C). A polpa foi tratada com 120 ppm de enzimas pectinolíticas (Pectinex Ultra SP-L) por 30 min, à temperatura de 25°C, o pH natural (2,98), seguido o processo mecânico de extração. Foi empregado como processo de preservação do suco integral o método "hot-fill" + aditivos. Segundo o ponto de vista estatístico as características físico-químicas permaneceram inalteradas ao longo de 120 dias, apresentando os seguintes valores médios: pH (2,78), sólidos solúveis (11,19 °Brix), acidez titulável total (1,46 g% de ácido cítrico), açúcares redutores (6,91 g% em glicose), taninos (77,36 mg% de ácido tânico), cor (0,125 em leitura de absorbância a 440 nm), pectina (0,12 g% em pectato de cálcio) e viscosidade (10,8 cps). A análise sensorial classificou o suco polposo como de "boa" e "muito boa", sendo que as maiores médias couberam aos parâmetros aparência, cor e sabor.

EXTRACTION OF OIL FROM PRESSED PALM OIL (Elaes guineensis) FIBERS USING SUPERCRITICAL CO2

Residual fibers from palm oil production are a good source of carotene, since they contain more than 5% of the original oil, with about 5000 ppm of carotenoids. As carotenoids are thermosensitive molecules, supercritical CO2 can be used for oil recovery, because this technique employs low temperatures. In this work results of oil extraction experiments from pressed palm oil fibers are shown. Fibers were from AGROPALMA, an industry which is located in Tailândia (Pará, Brazil). Extractions were carried out at 200, 250 and 300 bar and at temperatures of 45 and 55oC. Oil was analyzed by UV/vis spectrophotometry for total carotene determination. Results showed a large increase in extraction rate from 200 to 250 bar and a small variation from 250 to 300 bar. The total amount of carotenes did not increase in the course of extraction at 300 bar, but it showed a large increase at 200 and at 250 bar. Free fatty acids are present in amounts larger than those found in commercial oils.

TEXTURA DE FEIJÃO-VAGEM (Phaseolus vulgaris L) PROCESSADO OU NÃO: EFEITO DA APLICAÇÃO DE CONCENTRAÇÕES CRESCENTES DE CÁLCIO VIA ABSORÇÃO RADICULAR

Esta investigação teve como objetivo estudar o efeito do cultivo de feijão-vagem com doses crescentes de cálcio na textura das vagens antes e após processo de enlatamento. O experimento foi desenvolvido com a cultivar UEL 1, utilizando-se areia grossa como substrato. Os tratamentos constaram das seguintes concentrações de cálcio em solução nutritiva: 0, 75, 150 e 300 ppm. Foram determinados os teores de cálcio das vagens in natura, substâncias pécticas e textura das vagens in natura e processada. As concentrações de cálcio nas vagens aumentaram em paralelo à elevação dos níveis de cálcio adicionados à solução nutritiva. Os teores de pectina solúvel nas vagens in natura não diferiram entre os tratamentos. Houve um acréscimo da quantidade de pectina insolúvel em função do aumento das doses de cálcio. Após o processamento térmico ocorreu uma solubilização das pectinas. A maior concentração de pectina solúvel nas vagens enlatadas foi observada nas vagens cultivadas sem adição de cálcio na solução nutritiva. As medidas de textura demonstraram uma tendência de aumento de firmeza das vagens concomitante à elevação nos teores de cálcio antes e após o processo de enlatamento.

Quantificação de nitrato e nitrito em lingüiças do tipo frescal

O objetivo do trabalho foi quantificar o teor de nitrato e nitrito de sódio em amostras de lingüiças frescal de frango e pernil, em quatro lotes distintos de sete produtores. O delineamento experimental foi inteiramente ao acaso, com tratamentos dispostos no esquema fatorial 7x4. Aos dados obtidos aplicou-se análise de variância, para obter o quadrado médio do resíduo. Para verificar a homogeneidade dos experimentos utilizou-se o teste de Hartley. Prosseguiu-se à análise conjunta para comparar os dois tipos de lingüiça. Aplicou-se o esquema fatorial 7x4x2 e obteve se o F significativo. Aplicou-se o teste de Tukey ao nível de 1% de significância. Os resultados indicam que as amostras de lingüiça frescal de frango apresentaram valores entre 7,6 e 312,5 ppm para a fração de nitrato de sódio e valores entre 1,2 e 221 ppm para a fração de nitrito; para as amostras de lingüiça frescal de pernil, os teores obtidos estiveram entre 8,6 e 363,6 ppm para a fração de nitrato e entre 0,6 a 162,2 ppm para a de nitrito. Entre os lotes de lingüiça de frango, a variação esteve entre 7,6 e 312,5 ppm para a fração de nitrato e entre 1,2 e 221ppm para a de nitrito; as amostras de lingüiça frescal de pernil apresentaram valores de 100 a 104,3 ppm para nitrato e de 0,6 a 162,2 ppm para nitrito. 7,1% das amostras estavam em desacordo com a legislação.

Fungos e fumonisinas no período pré-colheita do milho

A contaminação fúngica e por micotoxinas no milho pode ocorrer antes mesmo da colheita, resultando em grandes perdas econômicas. Fusarium spp. é o principal contaminante do milho no campo, e muitas espécies deste gênero são responsáveis pela produção de fumonisinas. As fumonisinas são tóxicas para animais e humanos, estando envolvidas na doença da leucoencefalomalácea eqüina e associadas à síndrome de edema pulmonar em suínos e câncer de esôfago em humanos. O objetivo deste trabalho foi identificar os pontos críticos de contaminação fúngica e a produção de fumonisinas durante o período pré-colheita do milho. Os resultados mostraram um crescimento fúngico já na fase de grão farináceo, com nenhuma diferença significativa nas fases seguintes: grão farináceo duro e maturação fisiológica. Fungos não esporulados foram predominantes na fase de florescimento (100%) e na fase de grão farináceo (95%). Espécies saprófitas foram identificadas na fase de grão farináceo duro (23,25%). Fusarium spp. já foi evidente na fase de grão farináceo (5%), aumentando consideravelmente nas fases de grão farináceo duro (62,5%) e maturação fisiológica (90%). Todas as cepas de Fusarium spp. testadas mostraram-se potencialmente toxigênicas. Fumonisinas foram evidentes nas fases finais de desenvolvimento, aumentando consideravelmente da fase de grão farináceo duro (0,2 ppm) para a maturação fisiológica (2,5 ppm). Os autores sugerem atenção especial e adoção de medidas preventivas na fase de grão farináceo, onde Fusarium spp. começa a ser evidente.

Utilização do dióxido de cloro e do ácido peracético como substitutos do hipoclorito de sódio na sanitização do cheiro-verde minimamente processado

Hortaliças minimamente processadas são produtos prontos para o consumo e devem estar livres de patógenos. A lavagem desses vegetais deve ser feita com água de boa qualidade e complementada com adição de solução sanitizante, visando reduzir a carga microbiológica acompanhante e minimizando a sua deterioração, ou seja, aumentando a conservação do produto e tornando-o microbiologicamente mais seguro. O hipoclorito de sódio é o único sanitizante permitido pela legislação brasileira para esse fim. Embora eficiente, seu uso tem sido questionado por ser precursor na formação de cloraminas orgânicas, compostos de alto potencial carcinogênico. Diversos sanitizantes têm sido propostos como substitutos do hipoclorito de sódio na desinfecção de hortaliças, destacando entre eles o dióxido de cloro e o ácido peracético. Assim, o presente trabalho teve por objetivo verificar, através de análises microbiológicas, a eficiência do dióxido de cloro (10, 25 e 50 ppm/2, 5 e 10 minutos) e do ácido peracético (60, 80 e 100 ppm/5, 10 e 15 minutos) em comparação ao hipoclorito de sódio (120 ppm/15 minutos) no controle da microbiota acompanhante do cheiro-verde minimamente processado. As matérias-primas, salsa e cebolinha, in natura, foram submetidas à ação das soluções sanitizantes conforme tempos e concentrações pré-estabelecidos, e em seguida processadas obtendo-se as amostras de cheiro-verde. No caso da amostra-controle (testemunha), as operações de lavagem foram feitas apenas com água da rede. Os tratamentos foram repetidos em 3 épocas com intervalos de 4 meses. De cada tratamento foram coletadas 3 amostras (embalagens de 150 g) para posterior análise microbiológica de Salmonella sp., coliformes totais, Escherichia coli e contagem total de fungos. Os resultados das análises microbiológicas junto com a avaliação estatística mostraram que maiores concentrações e maiores tempos de ação dos sanitizantes propiciaram melhores resultados no controle microbiano. Entretanto, de acordo com os padrões existentes na legislação em vigor para Salmonella (ausência em 25 g de amostra) e para E. coli (< 2 logUFC.g -1), todas as amostras analisadas neste trabalho estariam adequadas para consumo, exceto a lavada só com água. Os resultados também mostraram que o ácido peracético foi mais eficiente, e que, por outro lado, o dióxido de cloro não apresentou nenhuma vantagem sobre o hipoclorito de sódio. Mesmo assim, ambos os sanitizantes (dióxido de cloro 50 ppm/10 minutos e ácido peracético 80 ppm/5 minutos) estariam aptos a substituir o hipoclorito de sódio (120 ppm/15 minutos).

Avaliação da atividade antioxidante do extrato hidroalcoólico da romã (Punica granatum, L.) sobre células da linhagem Caco-2

A absorção dos compostos antioxidantes presentes no extrato hidroalcoólico da polpa da romã (Punica granatum, L.) foi avaliada utilizando-se o modelo de cultura de células, cuja linhagem escolhida foi a Caco-2, provenientes de um adenocarcinoma do cólon. O extrato hidroalcoólico da polpa apresentou um conteúdo de 832 µg equivalente de ácido gálico.mL-1 de extrato e sua atividade antioxidante mostrou valores de 5,9% (0,1 ppm) a 93,09% (8 ppm) de capacidade de redução do radical DPPH•. As células tratadas com o extrato apresentaram uma inibição de crescimento celular de 4,16% (200 ppm), e a absorção dos compostos antioxidantes foi de 63,25%. Para o ácido gálico, os resultados mostraram uma inibição de 2,98% (400 ppm) e uma absorção de 72,54% dos compostos antioxidantes. Os resultados mostraram que o método de avaliação de absorção através de cultura de células foi eficaz, e que os compostos antioxidantes foram absorvidos pelas células, que se apresentaram viáveis, após um período de exposição prolongado aos compostos.

Estabilidade oxidativa e microbiológica em carne de galinha mecanicamente separada e adicionada de antioxidantes durante período de armazenamento a -18 °C

Com o objetivo de acompanhar a estabilidade físico-química e microbiológica da carne mecanicamente separada (CMS) de diferentes origens e estocada durante 99 dias a -18 °C, foi realizada prévia mistura de conservante (nitrito de sódio) e antioxidante (eritorbato de sódio) em CMS obtida de duas linhagens de aves: galinhas matrizes de corte e galinhas poedeiras comerciais brancas. Na CMS de cada linhagem foram realizados três diferentes tratamentos: 1) controle (sem aditivos); 2) adição de 150 ppm de nitrito; e 3) adição de 150 ppm de nitrito e 500 ppm de eritorbato. Os resultados encontrados demonstraram que a adição de nitrito isoladamente não impediu a oxidação lipídica, avaliada através do índice de TBARS, nem a alteração na cor, avaliada em colorímetro. Por outro lado, a adição de nitrito juntamente com eritorbato foi efetiva na redução dos problemas de oxidação lipídica na CMS de galinhas matrizes, e em menor grau, na CMS de poedeiras. A adição de nitrito e eritorbato na CMS também melhorou a preservação da cor vermelha desejável (a*) ao longo do tempo. A avaliação da estabilidade microbiológica da CMS, realizada no primeiro e último dia de estocagem congelada, para microrganismos mesófilos, Escherichia coli, Staphylococcus aureus, Clostridium perfringens e Pseudomonas spp., e quinzenalmente para microrganismos psicrotróficos, indicou que não houve uma variação significativa nas contagens em função do tratamento utilizado (diferentes aditivos adicionados). Não foi detectada Salmonella spp. em nenhuma das amostras analisadas. Em função da melhoria da estabilidade oxidativa, recomenda-se a adição de nitrito (150 ppm) e eritorbato (500 ppm) em CMS de galinhas matrizes a ser estocada congelada por um período prolongado.

Aplicação de lipase e monoglicerídeo em pão de forma enriquecido com fibras

Neste trabalho, estudou-se a aplicação da enzima lipase e do emulsificante monoglicerídeo em pão de forma enriquecido com fibras, com o objetivo de verificar a possibilidade de substituição do emulsificante pela enzima. Inicialmente, foi realizada a caracterização das matérias-primas principais (farinha e farelo de trigo). Os pães de forma foram elaborados pelo método de massa direta. Foi utilizado um planejamento experimental do tipo composto central rotacional com duas variáveis independentes: i) dosagem de lipase; e ii) dosagem de monoglicerídeo e, paralelamente, realizou-se um teste controle (sem adição de lipase e monoglicerídeo) para comparação. As variáveis dependentes foram as características de qualidade dos pães: i) volume específico; ii) aceitação sensorial (aparência, textura, aroma e sabor); e iii) vida de prateleira avaliada pela umidade do miolo e firmeza dos pães após 1, 4 e 7 dias do forneamento. Dentro das faixas estudadas, foi possível verificar que somente a umidade dos pães no quarto e sétimo dia após o processamento foi influenciada pela variação das dosagens de lipase e monoglicerídeo. Na avaliação sensorial, verificou-se que as notas médias atribuídas aos pães do teste controle foram inferiores à menor nota média dos ensaios do planejamento experimental, com exceção do sabor e aroma. Como não foi possível obter modelos matemáticos para todas as respostas, foram selecionados os ensaios 5 (1% monoglicerídeo), 7 (25 ppm lipase) e 9 (25 ppm lipase e 1% monoglicerídeo) do planejamento experimental, e o teste controle, para a avaliação dos resultados por análise de variância. Nas condições em que os ensaios foram conduzidos e para as faixas de lipase (0 a 50 ppm) e monoglicerídeo (0 a 2%) estudadas, verificou-se a possibilidade de substituir o monoglicerídeo por lipase em formulação de pão de forma enriquecido com fibras.