Preparo e caracterização de proteínas miofibrilares de tilápia-do-nilo para elaboração de biofilmes

A elaboração de filmes comestíveis à base de biopolímeros implica conhecimento das propriedades físico-químicas da macromolécula. Os objetivos deste trabalho foram a descrição de um método de preparo de proteínas miofibrilares de tilápia-do-nilo (Oreochromis niloticus), o estudo das propriedades relacionadas com a formação de filmes, e a caracterização dos biofilmes elaborados com a proteína. Músculo moído de tilápia-do-nilo, recém-abatida, foi lavado e processado até formação de uma pasta homogênea. A evolução das frações protéicas, durante o processamento, foi acompanhada por calorimetria diferencial de varredura. Estudou-se a solubilidade das proteínas miofibrilares liofilizadas (PML) em função do pH (2-7). A identificação das frações protéicas e dos aminoácidos foi realizada por SDS-PAGE e cromatografia de troca iônica, respectivamente. Os biofilmes formados foram submetidos a testes de perfuração, de solubilidade e microscopia eletrônica. A amostra de PML, constituída apenas de proteínas miofibrilares, apresentou uma região de máxima solubilidade (96,9%) em torno do pH 3,0 e elevado potencial de interações iônicas (74,4 kJ/100 kJ). Os biofilmes à base das PML de tilápia-do-nilo são pouco solúveis (abaixo de 20 g/100 g matéria seca). O glicerol influencia fortemente as propriedades mecânicas e a solubilidade dos biofilmes.

Comportamiento de glicinina, beta-conglicinina y alfa-amilasa en semillas de soja deterioradas y no deterioradas

El objetivo del trabajo fue estudiar el comportamiento de glicinina y beta-conglicinina y la actividad de alfa-amilasa en semillas deterioradas y no deterioradas de 10 cultivares de soja [Glycine max (L.) Merr.]. Las semillas se sometieron a dos tratamientos: deterioradas por envejecimiento acelerado y no deterioradas. Se determinó la presencia de las proteínas de reserva a partir de semillas con 0, 3 y 8 días de germinadas por electroforesis en geles de poliacrilamida (SDS-PAGE). La actividad de la alfa-amilasa se determinó bioquímicamente en semillas con 0, 3, 8 y 12 días de germinadas. No hubo diferencias en la presencia de bandas de glicinina y beta-conglicinina en semillas no deterioradas hasta los 8 días de germinadas. Las semillas deterioradas se comportaron en forma similar a las no deterioradas. La actividad de la alfa-amilasa aumentó en semillas germinadas hasta 8 días y disminuyó a los 12 días. En semillas deterioradas la actividad enzimática disminuyó con respecto a las no deterioradas. El deterioro artificial no afectó la presencia de glicinina y beta-conglicinina pero alteró la actividad de la alfa-amilasa hasta los 12 días de germinación. Los cultivares estudiados mostraron comportamiento diferencial frente a la actividad de esta enzima.

Screening of Bacillus thuringiensis strains effective against mosquitoes

The objective of this work was to evaluate 210 Bacillus thuringiensis strains against Aedes aegypti and Culex quinquefasciatus larvae to select the most effective. These strains were isolated from different regions of Brazil and are stored in a Bacillus spp. collection at Embrapa Recursos Genéticos e Biotecnologia, Brasília, Brazil. The selected strains were characterized by morphological (microscopy), biochemical (SDS-PAGE 10%) and molecular (PCR) methods. Six B. thuringiensis strains were identified as mosquito-toxic after the selective bioassays. None of the strains produced the expected PCR products for detection of cry4, cry11 and cyt1A genes. These results indicate that the activity of mosquitocidal Brazilian strains are not related with Cry4, Cry11 or Cyt proteins, so they could be used as an alternative bioinsecticide against mosquitoes.

Diversidade fenotípica e eficiência simbiótica de estirpes de Bradyrhizobium spp. de solos da Amazônia

Este trabalho teve como objetivo avaliar a diversidade fenotípica e a eficiência simbiótica de estirpes de Bradyrhizobium, isoladas de solos da Amazônia, sob diferentes sistemas de uso da terra (monocultura, capoeira, pastagem, floresta e sistema agroflorestal). A análise dos perfis de proteína total de 46 estirpes, obtidos por eletroforese em gel de poliacrilamida (SDS-PAGE), mostrou grande diversidade, tendo formado 11 grupos com similaridade acima de 80%. Apenas um dos grupos continha a estirpe referência de B. elkanii: BR29, recomendada como inoculante para soja. Vinte e duas estirpes testadas em vasos de Leonard, com caupi (Vigna unguiculata (L.) Walp.), induziram à produção de matéria seca e ao acúmulo de nitrogênio, na parte aérea da planta, e à eficiência relativa superiores aos da testemunha (sem N e sem inoculação). Entre as estirpes testadas, 13 induziram à produção de matéria seca e à eficiência relativa similares às da testemunha nitrogenada (com N, sem inoculação); cinco estirpes induziram a acúmulo de N superior ao da testemunha nitrogenada. Essas populações nativas são constituídas por grande diversidade de estirpes, com eficiência simbiótica variável, algumas das quais podem ser recomendadas para testes de eficiência agronômica.

Alterações no perfil de frações nitrogenadas em calos de cana-de-açúcar induzidas por deficit hídrico

O objetivo deste trabalho foi avaliar o uso de marcadores bioquímicos e fisiológicos, na caracterização do estresse hídrico em calos de cultivares de cana-de-açúcar (Sacharum sp.), RB 72 454 (sensível) e SP 813250 (resistente), contrastantes quanto à resistência à seca em campo. O delineamento experimental foi o inteiramente casualizado, em esquema fatorial de 2x5 [cultivar x doses de polietilenoglicol (PEG)], com dez tratamentos e três repetições. Os calos foram submetidos a concentrações de PEG correspondentes aos potenciais osmóticos de 0, -0,3, -0,6, -0,9 e -1,2 MPa, por 120 horas. A variação no conteúdo relativo de água e na umidade não foi significativamente diferente entre as cultivares. Entretanto, foi observada a tendência de aumento no vazamento de eletrólitos, em conseqüência da diminuição do potencial osmótico na cultivar tolerante. Na cultivar sensível, observou-se tendência de aumento de prolina e, na resistente, diminuição, embora os níveis não tenham sido afetados pelo deficit hídrico. As concentrações de aminoácidos livres foram maiores na sensível. Houve queda nas concentrações de amônia, em ambas cultivares. Os níveis de proteínas não foram afetados pelo PEG. O perfil protéico por SDS-PAGE não mostrou aumento induzido por PEG, na intensidade das bandas correspondentes aos peptídeos entre 14 e 66 kDa. Os marcadores bioquímicos e fisiológicos não foram relacionados ao grau diferencial de resistência observado nas cultivares em condições de campo.

Production of polyclonal antisera using recombinant coat proteins of Grapevine leafroll-associated virus 2 and Grapevine virus B

The objective of this work was to produce and characterize specific antisera against Brazilian isolates of Grapevine leafroll-associated virus 2 (GLRaV-2) and Grapevine virus B (GVB), developed from expressed coat proteins (CPs) in Escherichia coli, and to test their possible use for the detection of these two viruses in diseased grapevines. The coat protein (CP) genes were RT-PCR-amplified, cloned and sequenced. The CP genes were subsequently subcloned, and the recombinant plasmids were used to transform E. coli cells and express the coat proteins. The recombinant coat proteins were purified, and their identities were confirmed by SDS-PAGE and Western blot and used for rabbit immunizations. Antisera raised against these proteins were able to recognize the corresponding recombinant proteins in Western blots and to detect GLRaV-2 and GVB in infected grapevine tissues, by indirect ELISA, discriminating healthy and infected grapevines with absorbances (A405) of 0.08/1.15 and 0.12/1.30, respectively. Expressing CP genes can yield high amount of viral protein with high antigenicity, and GLRaV-2 and GVB antisera obtained in this study can allow reliable virus disease diagnosis.

Subunit composition of seed storage proteins in high-protein soybean genotypes

The objective of this work was to quantify the accumulation of the major seed storage protein subunits, β-conglycinin and glycinin, and how they influence yield and protein and oil contents in high-protein soybean genotypes. The relative accumulation of subunits was calculated by scanning SDS-PAGE gels using densitometry. The protein content of the tested genotypes was higher than control cultivar in the same maturity group. Several genotypes with improved protein content and with unchanged yield or oil content were developed as a result of new breeding initiatives. This research confirmed that high-protein cultivars accumulate higher amounts of glycinin and β-conglycinin. Genotypes KO5427, KO5428, and KO5429, which accumulated lower quantities of all subunits of glycinin and β-conglycinin, were the only exceptions. Attention should be given to genotypes KO5314 and KO5317, which accumulated significantly higher amounts of both subunits of glycinin, and to genotypes KO5425, KO5319, KO539 and KO536, which accumulated significantly higher amounts of β-conglycinin subunits. These findings suggest that some of the tested genotypes could be beneficial in different breeding programs aimed at the production of agronomically viable plants, yielding high-protein seed with specific composition of storage proteins for specific food applications.

Avaliação de variáveis que influenciam a hidrólise enzimática da caseína do leite de cabra Moxotó

O objetivo deste trabalho foi avaliar os efeitos da temperatura, pH, relação enzima:substrato (E:S) e tempo de reação sobre a hidrólise enzimática da caseína do leite de cabra Moxotó, com uso de diferentes enzimas proteolíticas. A hidrólise enzimática da caseína caprina foi realizada com uso de tripsina, pepsina e papaína. Para cada enzima, foram utilizados dois níveis de cada variável, na avaliação de seus efeitos sobre a hidrólise da caseína, em um fatorial completo 2(4). Os produtos da hidrólise foram visualizados em eletroforese SDS-PAGE. O melhor valor do grau de hidrólise com a enzima papaína foi obtido em pH 6,5, E:S de 1:150 e 5 horas de hidrólise a 50ºC (28,17%); com a tripsina, em pH 8,5, E:S de 1:150 e 5 horas a 40ºC (29,55%); e com a pepsina, em pH 3,0, E:S de 1:100 e 5 horas a 40ºC (38,27%). A hidrólise da caseína caprina é influenciada positivamente pelo pH e tempo de hidrólise, com o uso da pepsina. Foram observadas interações significativas antagônicas entre pH e relação E:S, com o uso da tripsina; e entre pH, temperatura e tempo de hidrólise, com o uso da papaína. A pepsina apresenta elevada eficiência na hidrólise de αs1, β e κ-caseína, evidenciada por hidrolisados com massa molar abaixo de 14,4 kDa.

Proteínas de reserva de acessos de coleção nuclear de arroz

O objetivo deste trabalho foi quantificar o conteúdo de proteína total de reserva dos 550 acessos da Coleção Nuclear de Arroz da Embrapa (CNAE), e avaliar o perfil proteico dos 20 acessos com maior teor de proteína em SDS-PAGE. Foi encontrado alto teor de proteína total de reserva (>12,0%) em 103 acessos da CNAE, teor médio (11,9 a 9,0%) em 309 acessos e teor baixo (<8,9%) em 138 acessos. Seis dos 20 acessos com maior teor de proteína de reserva apresentaram um padrão qualitativo diferencial de glutelina, que é a fração proteica de reserva mais abundante do grão de arroz. Há ampla variabilidade para o teor de proteína total de reserva do grão de arroz nos acessos da CNAE, a qual pode ser explorada por programas de melhoramento genético para aumentar o valor nutricional do arroz consumido no Brasil

Storage protein profile and amino acid content in wild rice Oryza glumaepatula

- The objective of this work was to determine the total protein profile and the contents of the four major protein fractions (albumin, globulin, prolamin and glutelin) and of the amino acids in the endosperm of the rice wild species Oryza glumaepatula. The experiment was performed with 29 accessions of this species, collected from 13 Brazilian locations, and two commercial cultivars. Protein samples were prepared using dried, polished, and ground grains to obtain homogeneous, dry flour used in the preparation of extracts. Oryza glumaepatula accessions were identified with the highest levels of total protein, albumin and glutelin protein fractions, and amino acids (with the exception of tryptophan) in comparison to the two analized rice cultivars. The albumin and glutelin profiles in SDS-Page were distinct between rice cultivars and O. glumaepatula. This wild species has the potential to increase the nutritional quality of rice storage protein through interspecific crosses.

Caracterização do gene vip3A e toxicidade da proteína Vip3Aa50 à lagarta-do-cartucho e à lagarta-da-soja

O objetivo deste trabalho foi caracterizar o gene vip3A de Bacillus thuringiensis e verificar a toxicidade da proteína Vip3Aa50 a larvas da lagarta-do-cartucho (Spodoptera frugiperda) e da lagarta-da-soja (Anticarsia gemmatalis). O gene vip3A foi amplificado por PCR, com iniciadores específicos, e gerou um fragmento de 2.370 pb. Esse fragmento foi clonado em vetor pGEM-T Easy e, em seguida, sequenciado, subclonado em vetor de expressão pET-28a (+) e inserido em células de Escherichia coli BL21 (DE3). A expressão da proteína Vip3Aa50 foi induzida por isopropil-β-D-1-tiogalactopiranosídeo (IPTG), visualizada em SDS-PAGE e detectada por "Western blot". Os ensaios de toxicidade revelaram alta atividade da proteína Vip3Aa50 contra as larvas neonatas da lagarta-da-soja e da lagarta-do-cartucho, com CL50 de 20,3 e 79,6 ng cm-2, respectivamente. O gene vip3Aa50 é um novo gene da classe vip3A.

Atividade antitríptica de proteínas em polpas e sementes de frutas tropicais

A alimentação saudável e diversificada é essencial para a manutenção da saúde física e mental, e apesar de o perfil alimentar atual valorizar a praticidade do comer, nota-se que a população está consumindo, de forma crescente, frutas, tanto na forma in natura como na forma de sucos. No entanto, o consumo de certas frutas in natura ocorre acompanhado da ingestão de suas sementes, cascas ou mesmo outras partes, podendo existir fatores antinutricionais, moléculas e/ou compostos que podem interferir na biodisponibilidade e/ou digestibilidade de nutrientes, tais como os inibidores de tripsina. Tais inibidores podem prejudicar o aproveitamento de proteínas presentes nos alimentos, porém estudos recentes vêm sendo divulgados, demonstrando também os efeitos benéficos dos mesmos. Este estudo teve como objetivo avaliar inibidores de tripsina nos extratos aquosos das frutas: goiaba (Psidium guajava L), das variedades Kumagai (branca) e Paluma (vermelha); maracujá-amarelo (Passiflora edulis f.) e melancia (Citrullus vulgaris Schrad). Para tal, foi realizada a detecção da presença da atividade antitríptica e a dosagem de proteínas solúveis. Em todos os extratos analisados, foi detectada atividade inibitória de tripsina, bem como de proteínas solúveis. Assim, a inibição pode ser explicada pela presença de inibidores proteicos, pois, nos extratos de sementes, em SDS-PAGE, foi possível visualizar um largo espectro de bandas proteicas. Vale ressaltar que, no estudo, as bandas proteicas que coincidem com as massas moleculares dos inibidores de tripsina não apareceram de forma majoritária, demonstrando que os extratos de sementes, provavelmente, possuem inibidor proteico, no entanto em pouca quantidade, justificando a baixa atividade antitríptica (1,36 a 15,15 UI / mg de peso seco), também apresentada pelos extratos de polpa. Portanto, tendo em vista o consumo recomendado das frutas, incluindo goiaba, maracujá e melancia, possivelmente, esta atividade inibitória esteja mais relacionada a benefícios do que a prejuízos à saúde, enfatizando, entretanto, o cuidado com o consumo de quantidades elevadas de sementes presentes e consumidas nestas frutas.

Purificação e caracterização da quitinase de uva (Vitis vinífera L. cv Red Globe) para a produção de quitosana a partir de quitina de camarão

Chitinase is produced by a wide variety of plants as a defense against peste attacks. In this study, grape chitinases were purified 16 times by fractionation in 80% ammonium sulfate followed by dialysis and filtration. Purified chitinases exhibited enzymatic activity toward chitin azure. The yield of purified chitinase was 229 mg/L with chitinase activity of 563 U/g. Chitinases had molecular masses of 24 and 30 kDa, as evaluated by SDS-PAGE 12.5%. Two pH optima were determined 3.0 and 6.0. The optimal temperature was 42 °C. Pre hydrolysis of crystalline shrimp chitin by chitinases caused in an increase in the deacetylation ratio triggered by chitin deacetylase producing chitooligosaccharides with DA (degree acetylation) of 58.8%.

Detection and coat protein gene characterization of an isolate of Grapevine virus B from corky bark-affected grapevines in Southern Brazil

An isolate of Grapevine virus B (GVB), obtained by indexing Vitis labrusca and V. vinifera grapevines on the indicator LN33, was transmitted mechanically to several Nicotiana species. The virus was partially purified from N. cavicola and the coat protein estimated at 23 kDa by SDS-PAGE. In negatively stained leaf extracts of experimentally inoculated N. cavicola and N. occidentalis, flexuous particles with cross banding were observed, predominantly measuring 750-770 x 12 nm, with a modal length of 760 nm. Decoration indicated a clear, positive reaction against AS-GVB. In DAS-ELISA, GVB was detected in N. cavicola and grapevine extracts, and Western blots showed homologous and cross reaction of GVB and GVA antisera with GVB coat protein. Using specific primers for GVB, a fragment of 594 bp, comprising the coat protein gene coding for 197 amino acids, was amplified by RT-PCR with viral RNA extracted from GVB-infected N. occidentalis. The nucleotide and the deduced amino acid sequences of the coat protein gene showed high identities with Italian and Japanese isolates of GVB.

Identificação e caracterização de um potyvírus isolado de Zinnia elegans

O presente trabalho teve como objetivo a identificação e caracterização de um potyvírus isolado de Zinnia elegans, na Região Noroeste do Estado de São Paulo. O potyvírus foi transmitido por inoculação mecânica e apresentou uma gama restrita de hospedeiras sendo que as espécies mais afetadas pertencem à família Asteraceae. Em SDS-PAGE, a massa molecular da proteína capsidial (CP) foi estimada em 33 kDa e, em "Western-blot", reagiu com anti-soro para o Bidens mosaic virus (BiMV). Um fragmento de aproximadamente 820 pb foi amplificado por RT/PCR, clonado e seqüenciado. O fragmento, que inclui o gene da proteína capsidial, mostrou similaridade de aminoácidos do "core" da CP variando de 55% (Tobacco vein mottling virus, TVMV) a 95% (Sunflower chlorotic mottle virus, SuCMoV) e da CP completa de 55% (TVMV) a 91% (SuCMoV). Na região N-terminal, o potyvírus de Zinnia tem uma deleção de quatro aminoácidos (posições 9 a 12 após o sítio de clivagem entre a proteína NIb e a CP) quando comparada com a seqüência do SuCMoV. A análise filogenética agrupou o potyvírus de Zinnia e o SuCMoV em um mesmo ramo em 100% das réplicas, mostrando uma relação de parentesco muito próxima entre esses dois vírus. Os resultados obtidos no presente trabalho demonstraram que o potyvírus de Zinnia e o SuCMoV são estirpes do mesmo vírus. Sugere-se o nome Sunflower chlorotic mottle virus, isolado Zinnia (SuCMoV-Zi), ao potyvírus encontrado em Z. elegans no Brasil.