The cytotoxicity of methacryloxylethyl cetyl ammonium chloride, a cationic antibacterial monomer, is related to oxidative stress and the intrinsic mitochondrial apoptotic pathway

Antibacterial monomers incorporated in dentin bonding systems may have toxic effects on the pulp. Thus, the cytotoxicity of antibacterial monomers and its underlying mechanisms must be elucidated to improve the safety of antibacterial monomer application. The influence of an antibacterial monomer, methacryloxylethyl cetyl ammonium chloride (DMAE-CB), on the vitality of L929 mouse fibroblasts was tested using MTT assay. Cell cycle progression was studied using flow cytometry. Production of intracellular reactive oxygen species (ROS) after DMAE-CB treatment was measured using 2,7-dichlorodihydrofluorescein diacetate staining and flow cytometry analysis. Loss of mitochondrial membrane potential, disturbance of Bcl-2 and Bax expression, as well as release of cytochrome C were also measured using flow cytometry analysis or Western blot to explore the possible involvement of the mitochondrial-related apoptotic pathway. DMAE-CB elicited cell death in a dose-dependent manner and more than 50% of cells were killed after treatment with 30 µM of the monomer. Both necrosis and apoptosis were observed. DMAE-CB also induced G1- and G2-phase arrest. Increased levels of intracellular ROS were observed after 1 h and this overproduction was further enhanced by 6-h treatment with the monomer. DMAE-CB may cause apoptosis by disturbing the expression of Bcl-2 and Bax, reducing the mitochondrial potential and inducing release of cytochrome C. Taken together, these findings suggest that the toxicity of the antibacterial monomer DMAE-CB is associated with ROS production, mitochondrial dysfunction, cell cycle disturbance, and cell apoptosis/necrosis.

Antioxidant effect of mogrosides against oxidative stress induced by palmitic acid in mouse insulinoma NIT-1 cells

Excessive oxidative stress in pancreatic β cells, caused by glucose and fatty acids, is associated with the pathogenesis of type 2 diabetes. Mogrosides have shown antioxidant and antidiabetic activities in animal models of diabetes, but the underlying mechanisms remain unclear. This study evaluated the antioxidant effect of mogrosides on insulinoma cells under oxidative stress caused by palmitic acid, and investigated the underlying molecular mechanisms. Mouse insulinoma NIT-1 cells were cultured in medium containing 0.75 mM palmitic acid, mimicking oxidative stress. The effects of 1 mM mogrosides were determined with the dichlorodihydrofluorescein diacetate assay for intracellular reactive oxygen species (ROS) and FITC-Annexin V/PI assay for cell apoptosis. Expression of glucose transporter-2 (GLUT2) and pyruvate kinase was determined by semi-quantitative reverse-transcription polymerase chain reaction. Palmitic acid significantly increased intracellular ROS concentration 2-fold (P<0.05), and decreased expression of GLUT2 (by 60%, P<0.05) and pyruvate kinase (by 80%, P<0.05) mRNAs in NIT-1 cells. Compared with palmitic acid, co-treatment with 1 mM mogrosides for 48 h significantly reduced intracellular ROS concentration and restored mRNA expression levels of GLUT2 and pyruvate kinase. However, mogrosides did not reverse palmitic acid-induced apoptosis in NIT-1 cells. Our results indicate that mogrosides might exert their antioxidant effect by reducing intracellular ROS and regulating expression of genes involved in glucose metabolism. Further research is needed to achieve a better understanding of the signaling pathway involved in the antioxidant effect of mogrosides.

Trypan blue exclusion assay by flow cytometry

Dye exclusion tests are used to determine the number of live and dead cells. These assays are based on the principle that intact plasma membranes in live cells exclude specific dyes, whereas dead cells do not. Although widely used, the trypan blue (TB) exclusion assay has limitations. The dye can be incorporated by live cells after a short exposure time, and personal reliability, related to the expertise of the analyst, can affect the results. We propose an alternative assay for evaluating cell viability that combines the TB exclusion test and the high sensitivity of the flow cytometry technique. Previous studies have demonstrated the ability of TB to emit fluorescence when complexed with proteins. According to our results, TB/bovine serum albumin and TB/cytoplasmic protein complexes emit fluorescence at 660 nm, which is detectable by flow cytometry using a 650-nm low-pass band filter. TB at 0.002% (w/v) was defined as the optimum concentration for distinguishing unstained living cells from fluorescent dead cells, and fluorescence emission was stable for 30 min after cell treatment. Although previous studies have shown that TB promotes green fluorescence quenching, TB at 0.002% did not interfere with green fluorescence in human live T-cells stained with anti-CD3/fluorescein isothiocyanate (FITC) monoclonal antibody. We observed a high correlation between the percentage of propidium iodide+CD3/FITC+ and TB+CD3/FITC+ cells, as well as similar double-stained cell profiles in flow cytometry dot-plot graphs. Taken together, the results indicate that a TB exclusion assay by flow cytometry can be employed as an alternative tool for quick and reliable cell viability analysis.

Propofol inhibits burn injury-induced hyperpermeability through an apoptotic signal pathway in microvascular endothelial cells

Recent studies have revealed that an intrinsic apoptotic signaling cascade is involved in vascular hyperpermeability and endothelial barrier dysfunction. Propofol (2,6-diisopropylphenol) has also been reported to inhibit apoptotic signaling by regulating mitochondrial permeability transition pore (mPTP) opening and caspase-3 activation. Here, we investigated whether propofol could alleviate burn serum-induced endothelial hyperpermeability through the inhibition of the intrinsic apoptotic signaling cascade. Rat lung microvascular endothelial cells (RLMVECs) were pretreated with propofol at various concentrations, followed by stimulation with burn serum, obtained from burn-injury rats. Monolayer permeability was determined by transendothelial electrical resistance. Mitochondrial release of cytochrome C was measured by ELISA. Bax and Bcl-2 expression and mitochondrial release of second mitochondrial-derived activator of caspases (smac) were detected by Western blotting. Caspase-3 activity was assessed by fluorometric assay; mitochondrial membrane potential (Δψm) was determined with JC-1 (a potential-sensitive fluorescent dye). Intracellular ATP content was assayed using a commercial kit, and reactive oxygen species (ROS) were measured by dichlorodihydrofluorescein diacetate (DCFH-DA). Burn serum significantly increased monolayer permeability (P<0.05), and this effect could be inhibited by propofol (P<0.05). Compared with a sham treatment group, intrinsic apoptotic signaling activation - indicated by Bax overexpression, Bcl-2 downregulation, Δψm reduction, decreased intracellular ATP level, increased cytosolic cytochrome C and smac, and caspase-3 activation - was observed in the vehicle group. Propofol not only attenuated these alterations (P<0.05 for all), but also significantly decreased burn-induced ROS production (P<0.05). Propofol attenuated burn-induced RLMVEC monolayer hyperpermeability by regulating the intrinsic apoptotic signaling pathway.

Yeast CUP1 protects HeLa cells against copper-induced stress

As an essential trace element, copper can be toxic in mammalian cells when present in excess. Metallothioneins (MTs) are small, cysteine-rich proteins that avidly bind copper and thus play an important role in detoxification. YeastCUP1 is a member of the MT gene family. The aim of this study was to determine whether yeast CUP1 could bind copper effectively and protect cells against copper stress. In this study,CUP1 expression was determined by quantitative real-time PCR, and copper content was detected by inductively coupled plasma mass spectrometry. Production of intracellular reactive oxygen species (ROS) was evaluated using the 2',7'-dichlorofluorescein-diacetate (DCFH-DA) assay. Cellular viability was detected using the 3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyltetrazolium bromide assay, and the cell cycle distribution of CUP1 was analyzed by fluorescence-activated cell sorting. The data indicated that overexpression of yeast CUP1 in HeLa cells played a protective role against copper-induced stress, leading to increased cellular viability (P<0.05) and decreased ROS production (P<0.05). It was also observed that overexpression of yeast CUP1 reduced the percentage of G1 cells and increased the percentage of S cells, which suggested that it contributed to cell viability. We found that overexpression of yeast CUP1 protected HeLa cells against copper stress. These results offer useful data to elucidate the mechanism of the MT gene on copper metabolism in mammalian cells.

Aproveitamento do resíduo da produção de etanol a partir de farelo de mandioca, como fonte de fibras dietéticas

O presente trabalho teve por objetivo analisar resíduos do farelo de mandioca resultantes de processos de hidrólise enzimática para obtenção de etanol; visando o aproveitamento destes como fonte de fibras dietéticas. Foram realizados quatro ensaios enzimáticos utilizando as enzimas amilolíticas, a-amilase e amiloglucosidase, complementadas ou não com celulase e/ou pectinase. Os resíduos foram caracterizados quanto à composição centesimal, pH, acidez, perfil de açúcares e quanto às fibras (FDA, FDN, celulose, hemicelulose, lignina, açúcares neutros). Realizou-se também a análise microscópica dos resíduos. Pelos resultados obtidos na caracterização dos resíduos calculou-se a energia metabolizável aparente (EM). Observou-se que independente do ensaio enzimático todos os resíduos podem ser usados como fonte de fibras insolúveis. Os resíduos resultantes dos ensaios com pectinase apresentaram uma proporção aproximada de 1:1:1 de amido, fibras e açúcares, sendo a glicose o açúcar majoritário, e com energia metabolizável aparente de cerca de 2,6 kcal/g. Já os resíduos, onde não se utilizou a pectinase a proporção foi de 2:1:1 aproximadamente e a energia 3,1 kcal/g. A análise microscópica dos resíduos mostrou a presença de amido não hidrolisado preso às células em todos os ensaios enzimáticos sendo que, nos resíduos dos ensaios com pectinase a quantidade observada foi bem inferior aos demais. Uma possível alternativa para diminuir o valor calórico dos resíduos seria a lavagem com água após a prensagem para extração do hidrolisado para fermentação.

EFEITO DA IRRADIAÇÃO IONIZANTE gama NA QUALIDADE PÓS-COLHEITA DE CENOURAS (Daucus carota L.) cv. NANTES

O trabalho foi desenvolvido com o objetivo de avaliar o efeito da irradiação gamasobre as características físicas e químicas pós-colheita da cenoura da cultivar Nantes. Segundo a Pesquisa de Orçamento Familiar (POF, 1991) realizada na região Sudeste do Brasil, no grupo de raízes e tubérculos, a cenoura é amplamente consumida. Sabe-se, ainda que, a cenoura representa uma das melhores fontes de carotenóides provitamínicos A (alfa e beta caroteno) na dieta. As cenouras foram tratadas com a irradiação ionizante gama, fonte de Césio, nas doses de 0.25, 0.50, 0.75 e 1.0kgy, atendendo a dose máxima permitida pela FDA (1995). Os diferentes tratamentos da cenoura e o grupo-controle foram avaliados através das análises de pH, sólidos solúveis totais (SST), acidez total titulável (ATT), relação SST/ATT, perda de peso, firmeza, cor, carotenóides totais, ácido ascórbico (vitamina C) e voláteis. A análise de variância (tratamento estatístico F de Fisher) dos resultados obtidos mostrou que não houve diferença significativa ao nível de 5% entre os tratamentos e o grupo controle nas diversas análises realizadas, exceto na diferença total de cor, onde houve uma diminuição da mesma com o aumento da dose de irradiação; na acidez total titulável e na relação SST/ATT devido ao decréscimo dos ácidos orgânicos que geralmente ocorrem após a colheita. O processo de irradiação em baixas doses mostra-se promissor na manutenção da qualidade e apresenta-se como uma medida alternativa na redução de perdas pós-colheita.

Remoção de polifenóis da farinha de folhas de mandioca

A farinha de folhas de mandioca apresenta baixa digestibilidade, mesmo possuindo um teor relativamente elevado em proteínas, principalmente, devido à presença de substâncias como os polifenóis. Visando melhorar o aproveitamento protéico desta farinha, empregaram-se três solventes (água, etanol 50mL/100mL e hidróxido de amônio 1mol/L) para remover os polifenóis. Folhas maduras de mandioca foram coletadas na fase vegetativa, em três repetições, colocadas em bandejas de papel e secas à sombra sobre bancadas de madeira, em recinto fechado e arejado, em temperatura ambiente. Após secagem, retiraram-se os pecíolos e as folhas foram moídas e passadas em peneira de 40mesh. A farinha foi submetida, antes e após a remoção dos polifenóis, às análises de umidade, fibra detergente neutra (FDN), fibra detergente ácida (FDA), açúcares totais, proteína bruta, vitamina C total, beta-caroteno, cianeto, inibidor de tripsina, polifenóis e digestibilidade protéica in vitro. Após remoção dos polifenóis, houve diminuição dos teores de açúcares totais, vitamina C total, inibidor de tripsina e polifenóis e aumento de FDN, FDA, proteína bruta, beta-caroteno e digestibilidade protéica in vitro. Dos solventes empregados para remover polifenóis, o hidróxido de amônio foi o mais eficaz, com índice de remoção de 94%, seguido pelo etanol (83%) e água (65%). A digestibilidade da proteína in vitro aumentou em 74%, quando o solvente empregado na remoção dos polifenóis foi o hidróxido de amônio.

Caracterização físico-química do grândulo do amido do feijão caupi

O presente trabalho objetivou caracterizar quimica e fisicamente o amido de feijão caupi nos estádios de maturação em que o grão é consumido. Grãos verdes e maduros de feijão caupi (Vigna unguiculata L. Walp) foram submetidos à determinação da composição centesimal: proteína por Kjeldahl, lipídio por Soxleth, umidade a 105º, cinzas a 550ºC, fibra alimentar por método gravimétrico-enzimático, carboidratos totais por diferença, amido total, glicídios redutores e não redutores, por óxido-redução em solução de Fehling. O amido isolado das distintas amostras foi analisado quanto ao amido resistente (baseado no uso de enzimas amilolíticas), amilose e amilopectina (por espectrofotometria) e tipificação (difração de raio-X). Os dados paramétricos foram avaliados pelo teste t de Student. Os resultados obtidos demonstraram que as frações de carboidratos diferiram em função do estádio de maturação dos grãos. O amido de feijão verde apresentou maior teor de amido resistente (AR) tipo 2 em relação ao amido total e baixo conteúdo de amilose. A maturação influenciou nos padrões de cristalinidade, sendo encontrado padrão tipo C para o feijão verde e o A para o maduro. O estádio de maturação exerceu influência sobre aspectos qualitativos e quantitativos dos constituintes dos feijões. O aspecto morfológico dos grânulos de amido não sofreu influência do estádio de maturação dos grãos. O feijão verde apresenta um percentual da fibra alimentar solúvel compatível com a recomendação do FDA.

Microextração em fase sólida de 6-pentil-α-pirona produzida por fermentação em estado sólido

A substância 6-pentil-α-pirona (6-PP) é uma lactona com aroma característico de coco e uso aprovado pela agência americana Food and Drug Administration (FDA). O presente trabalho teve como objetivo ajustar as condições de microextração em fase sólida em headspace para a quantificação por cromatografia gasosa de 6-PP produzida pelo fungo Trichoderma harzianum a partir do pó da casca de coco verde. Para isto, foi realizado um estudo em que soluções padronizadas de 6-PP foram adicionadas ao pó da casca de coco verde. A substância foi extraída por uma fibra de polidimetilsiloxano. Agitação e adição de solução de NaCl a 25% (p/v) resultaram em melhor reprodutibilidade nas análises. Um planejamento composto central foi empregado para estudar três fatores: temperatura de extração, tempo de condicionamento e tempo de extração. Boas respostas foram obtidas com a temperatura de 79 °C e tempo de extração de 29 minutos. O efeito da variável tempo de condicionamento não foi significativo e foi fixado em 2 minutos. Após o desenvolvimento do método analítico, este foi empregado para determinar a produção de 6-PP por fermentação em estado sólido realizada por Trichoderma harzianum e com o uso de pó da casca de coco verde como suporte para o processo.

Evaluation of antioxidants stability by thermal analysis and its protective effect in heated edible vegetable oil

In this work, through the use of thermal analysis techniques, the thermal stabilities of some antioxidants were investigated, in order to evaluate their resistance to thermal oxidation in oils, by heating canola vegetable oil, and to suggest that antioxidants would be more appropriate to increase the resistance of vegetable oils in the thermal degradation process in frying. The techniques used were: Thermal Gravimetric (TG) and Differential Scanning Calorimetry (DSC) analyses, as well as an allusion to a possible protective action of the vegetable oils, based on the thermal oxidation of canola vegetable oil in the laboratory under constant heating at 180 ºC/8 hours for 10 days. The studied antioxidants were: ascorbic acid, sorbic acid, citric acid, sodium erythorbate, BHT (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxytoluene), BHA (2, 3-tert-butyl-4-methoxyphenol), TBHQ (tertiary butyl hydroquinone), PG (propyl gallate) - described as antioxidants by ANVISA and the FDA; and also the phytic acid antioxidant and the SAIB (sucrose acetate isobutyrate) additive, which is used in the food industry, in order to test its behavior as an antioxidant in vegetable oil. The following antioxidants: citric acid, sodium erythorbate, BHA, BHT, TBHQ and sorbic acid decompose at temperatures below 180 ºC, and therefore, have little protective action in vegetable oils undergoing frying processes. The antioxidants below: phytic acid, ascorbic acid and PG, are the most resistant and begin their decomposition processes at temperatures between 180 and 200 ºC. The thermal analytical techniques have also shown that the SAIB antioxidant is the most resistant to oxidative action, and it can be a useful choice in the thermal decomposition prevention of edible oils, improving stability regarding oxidative processes.