Peroxidases ativadas por frações protéicas de extrato biológico eficaz na proteção do tomateiro contra a mancha bacteriana

Uma formulação natural (VLAF) obtida da extração aquosa a frio de pó de tecido necrótico de lobeira (Solanum lycocarpum), infectado por Crinipellis perniciosa (Stahel) Singer, promoveu redução significativa no progresso da mancha foliar bacteriana (Xanthomonas campestris pv. vesicatoria), quando previamente pulverizado em folhas de tomateiro. Duas frações obtidas por precipitação salina, F0/30 e F30/60, apresentaram a maior parte das proteínas do extrato VLAF e foram submetidas à cromatografia de troca catiônica para separação das proteínas contidas nas frações. Os picos não retidos dessa cromatografia foram então submetidos à cromatografia de troca aniônica. Todos os picos, retidos e não retidos das duas cromatografias, foram amostrados e pulverizados sobre plantas de tomate cv. Santa Cruz Kada. Respostas diferenciais de atividade de peroxidases foram obtidas 14 horas após pulverizações. As amostras que induziram os maiores aumentos na atividade de peroxidases nas plantas foram o pico retido em CM-celulose da F0/30 (F0-30CMR) e o pico retido em DEAE-celulose da F30/60 (F30-60DEAER). Os resultados deste estudo indicaram a viabilidade da purificação e da caracterização de proteínas ou carboidratos eliciadores provenientes de VLAF.

Does cotinine act upon reactive oxygen species and peroxidases?

Nicotine, an oxidizing agent, is certainly one of the most widely used alkaloids in the world. It is, together with its main metabolite, cotinine, responsible for tobacco-dependence. The use of tobacco is closely associated with lung disease, morphological leukocyte modification and generation of oxidant species. The aim of this study was to look for a possible relationship between cotinine, oxidant species generation and oxidative processes. After studying the action of cotinine in some chemical oxidation models and on the enzymatic kinetics of peroxidases (myeloperoxidase and horseradish peroxidase), we concluded that cotinine does not act directly upon H2O2, HOCl, taurine chloramines, horseradish peroxidase or myeloperoxidase.

Partial characterization and inactivation of peroxidases and polyphenol-oxidases of umbu-cajá (Spondias spp.)

A crude extract of Spondias spp. was evaluated for the influence of pH and temperature on the activity and stability of its peroxidases and polyphenol-oxidases. In order to evaluate the conditions for the inactivation of the enzymes by heat treatment and by addition of a reducing agent, a factorial experimental design (n = 3) was employed using the Statistica (6.0) software package for data analysis. The optimal conditions found for peroxidases were: pH = 5.0 and temperature = 40 ºC, and for polyphenol-oxidases they were pH = 7.0 and temperature = 40 ºC. The peroxidases and polyphenol-oxidases were stable at all pH values tested (3.0 - 10.0) and maintained more than 60% of their activity at temperatures above 30 and 40 ºC, respectively. To achieve the total inactivation of these enzymes, two alternatives can be suggested: incubation at 92 ºC for 3.15 minutes with 200 mg.L-1 of ascorbic acid or incubation at 96 ºC for 2.80 minutes with 100 mg.L-1 of ascorbic acid.

Silicon in plant disease control

All essential nutrients can affect the incidence and severity of plant diseases. Although silicon (Si) is not considered as an essential nutrient for plants, it stands out for its potential to decrease disease intensity in many crops. The mechanism of Si action in plant resistance is still unclear. Si deposition in plant cell walls raised the hypothesis of a possible physical barrier to pathogen penetration. However, the increased activity of phenolic compounds, polyphenol oxidases and peroxidases in plants treated with Si demonstrates the involvement of this element in the induction of plant defense responses. The studies examined in this review address the role of Si in disease control and the possible mechanisms involved in the mode of Si action in disease resistance in plants.

Valor preditivo da mieloperoxidase na identificação de pacientes de alto risco admitidos por dor torácica aguda

FUNDAMENTO: A mieloperoxidase (MPO) é uma enzima intensamente expressa diante da ativação leucocitária, com múltiplas ações aterogênicas, incluindo a oxidação do colesterol (LDL), e relacionada à instabilização da placa aterosclerótica. É preditora de eventos adversos em indivíduos sadios, coronariopatas ou em investigação de dor torácica. OBJETIVO: Analisar a contribuição da MPO na identificação de pacientes com dor torácica aguda, eletrocardiograma (ECG) sem elevação de segmento ST e com alto risco para eventos adversos intra-hospitalares. MÉTODOS: O nível sérico da MPO foi mensurado na admissão de pacientes com dor torácica aguda, ECG sem elevação de segmento ST e submetidos a protocolo estruturado de investigação. RESULTADOS: De uma coorte de 140 pacientes, 49 (35%) receberam o diagnóstico de síndrome coronariana aguda, tendo sido estabelecido diagnóstico de infarto agudo do miocárdio (troponina I > 1,0 ng/ml) sem elevação de ST em 13 pacientes (9,3%). O melhor ponto de discriminação da MPO para infarto agudo do miocárdio foi identificado em > 100 pM pela curva ROC (AUC = 0,662; IC 95% = 0,532-0,793), que demonstrou elevada sensibilidade (92,3%) e elevado valor preditivo negativo (98,1%), embora com baixa especificidade (40,2%). Na análise multivariada, a MPO mostrou-se a única variável independente para o diagnóstico de infarto agudo do miocárdio em evolução, com razão de chance de 8,04 (p = 0,048). CONCLUSÃO: Em pacientes com dor torácica aguda e sem elevação de ST, a MPO admissional elevada é importante ferramenta preditiva de eventos adversos intra-hospitalares, com razão de chance de oito vezes para o diagnóstico de infarto agudo do miocárdio.

Estudos sobre tuberculose: variações do poder catalasico do sangue na infeção tuberculosa e relações que esse poder mantem com a cráse morfolojica sanguinea

Fermentos oxidantes-Fermentos oxidantes diretos e indiretos. Peroxidases e catalases-Localização desses fermentos-Distribuição desses fermentos nos organs dos animais são e dos infectados por tuberculose cronica. Catalases do sangue-Catalase do sangue nos casos de tuberculose pulmonar-Tecnica de JOLLES-Variações do poder catalasico do sangue do coelho normal-Observações-Variações do poder catalasico do sangue do coelho com infeção tuberculosa aguda (tipo YERSIN). Observações. Conclusões. Bibliografia.

Oocyst wall formation and composition in coccidian parasites

The oocyst wall of coccidian parasites is a robust structure that is resistant to a variety of environmental and chemical insults. This resilience allows oocysts to survive for long periods, facilitating transmission from host to host. The wall is bilayered and is formed by the sequential release of the contents of two specialized organelles - wall forming body 1 and wall forming body 2 - found in the macrogametocyte stage of Coccidia. The oocyst wall is over 90% protein but few of these proteins have been studied. One group is cysteine-rich and may be presumed to crosslink via disulphide bridges, though this is yet to be investigated. Another group of wall proteins is rich in tyrosine. These proteins, which range in size from 8-31 kDa, are derived from larger precursors of 56 and 82 kDa found in the wall forming bodies. Proteases may catalyze processing of the precursors into tyrosine-rich peptides, which are then oxidatively crosslinked in a reaction catalyzed by peroxidases. In support of this hypothesis, the oocyst wall has high levels of dityrosine bonds. These dityrosine crosslinked proteins may provide a structural matrix for assembly of the oocyst wall and contribute to its resilience.

The level of ascorbate peroxidase is enhanced in benznidazole-resistant populations of Trypanosoma cruzi and its expression is modulated by stress generated by hydrogen peroxide

Ascorbate peroxidases (APX) are class I heme-containing enzymes that convert hydrogen peroxide into water molecules. The gene encoding APX has been characterized in 11 strains of Trypanosoma cruzi that are sensitive or resistant to benznidazole (BZ). Bioinformatic analysis revealed the presence of two complete copies of the T. cruzi APX (TcAPX) gene in the genome of the parasite, while karyotype analysis showed that the gene was present in the 2.000-kb chromosome of all of the strains analyzed. The sequence of TcAPX exhibited greater levels of similarity to those of orthologous enzymes from Leishmania spp than to APXs from the higher plant Arabidopsis thaliana. Northern blot and real-time reverse transcriptase polymerase chain reaction (RT-PCR) analyses revealed no significant differences in TcAPX mRNA levels between the T. cruzi strains analyzed. On the other hand, Western blots showed that the expression levels of TcAPX protein were, respectively, two and three-fold higher in T. cruzi populations with in vitro induced (17 LER) and in vivo selected (BZR) resistance to BZ, in comparison with their corresponding susceptible counterparts. Moreover, the two BZ-resistant populations exhibited higher tolerances to exogenous hydrogen peroxide than their susceptible counterparts and showed TcAPX levels that increased in a dose-dependent manner following exposure to 100 and 200 µM hydrogen peroxide.

Isoenzymatic variability in wild potatoes

Two species of wild potato Solanum commersonii, subspecies commersonii and malmeanum, and S. chacoense, subspecies muelleri occur in southern Brazil. Their rusticity and easy adaptation to extreme climatic conditions make them valuable for breeding programs. The objective of this work was to analyze the isoenzymatic variability of 113 clones of wild potato subspecies. They were collected and maintained at Embrapa-Centro de Pesquisa Agropecuária de Clima Temperado, at Pelotas, RS, Brazil. Enzymes involved in energetic (group I) or in peripherical (group II) metabolism constituted the material used. Polyacrylamide horizontal gel electrophoresis was used to analyze peroxidase, aspartate transaminase, phosphoglucomutase and isocitrate dehydrogenase isoenzymes. Solanum spp. has considerable genetic variability for isoenzymatic patterns. Cluster analysis classified the clones into 51 subgroups, based on electrophoretic variants of group I enzymes, and into 89, when group II enzyme variants were added. Genotypic differentiation of S. chacoense muelleri in relation to S. commersonii commersonii and S. commersonii malmeanum is evident when expressed through similarity and cluster analysis.

Atividade isoenzimática em plantas de trigo infectadas com o vírus SBWMV

O objetivo deste trabalho foi elucidar a atividade e a expressão isoenzimática das esterases, das peroxidases e das aspartato aminotransferases em função da infecção de plantas de trigo pelo Soil-borne wheat mosaic virus (SBWMV). Foram analisadas, aos 45 dias após a emergência, quatro cultivares e uma linhagem de trigo, com diferentes níveis de resistência ao SBWMV: BRS Guabiju, BRS 194, BRS 179, BR 23 e PF 980524. De modo geral, ocorreram diferenças qualitativas e quantitativas intra e interpopulacional, quando comparadas plantas assintomáticas e sintomáticas ao SBWMV. Para o sistema esterase, nove padrões de bandas foram determinados e para peroxidase e aspartato aminotransferase foram detectados três padrões de bandas, para ambas as condições. Padrões eletroforéticos foram observados para plantas infectadas, quando comparadas com as não infectadas, destacando-se a atividade da esterase, o que permitiu identificar com maior precisão o estado metabólico e diferenciado das células.

Induction of systemic resistance in tomato by the autochthonous phylloplane resident Bacillus cereus

The objective of this work was to verify if the induced resistance mechanism is responsible for the capacity of a phylloplane resident bacteria (Bacillus cereus), isolated from healthy tomato plants, to control several diseases of this crop. A strain of Pseudomonas syringae pv. tomato was used as the challenging pathogen. The absence of direct antibiosis of the antagonist against the pathogen, the significant increase in peroxidases activity in tomato plants exposed to the antagonist and then inoculated with the challenging pathogen, as well as the character of the protection, are evidences wich suggest that biocontrol efficiency presented by the antagonist in previous works might be due to induced systemic resistance (ISR).

Redução da severidade da podridão-amarga de maçã em pós-colheita pela imersão de frutos em quitosana

O objetivo deste trabalho foi avaliar a aplicação de quitosana no controle da podridão-amarga da maçã em pós-colheita e seus efeitos sobre Colletotrichum acutatum e a atividade da peroxidase nos frutos. Frutos previamente infectados com o patógeno foram imersos em suspensões de quitosana com diferentes concentrações e pHs. Para estudar possíveis mecanismos de ação envolvidos no controle da doença, foram realizados testes in vitro, para avaliar o efeito da quitosana sobre a germinação de conídios de C. acutatum e sobre o crescimento micelial. Foi avaliada a capacidade da quitosana de induzir a síntese de enzimas relacionadas à defesa da planta (peroxidases), por meio de ensaio espectrofotométrico. Houve efeito de doses e de pH da quitosana sobre a redução da severidade da podridão-amarga em maçã. A suspensão de quitosana a 10 g L-1 e pH 4 foi a mais apropriada tecnicamente para o controle da doença, pois reduziu a severidade em 26%. O polissacarídeo não elevou a atividade de peroxidases nos frutos, mas reduziu a germinação de conídios e o crescimento micelial do patógeno. A quitosana aplicada em pós-colheita é uma medida alternativa aos fungicidas para o manejo da podridão-amarga.

Atividade do sistema antioxidante e desenvolvimento de aerênquima em raízes de milho 'Saracura'

Este trabalho teve como objetivo avaliar a influência de sucessivos ciclos de seleção do milho 'Saracura' na atividade das enzimas do sistema antioxidante, e a relação dessas enzimas com a capacidade dessa variedade em desenvolver aerênquima. Sementes de 18 ciclos de seleção intercalados do milho 'Saracura' e da cultivar BR 107, sensível à hipoxia, foram semeadas em vasos e em casa de vegetação. As plantas foram submetidas ao alagamento intermitente de dois em dois dias. As amostras de raízes foram coletadas após 60 dias e analisaram-se as atividades das enzimas peroxidase do guaiacol, peroxidase do ascorbato e catalase, além da capacidade das plantas de cada ciclo desenvolverem aerênquima. Ao longo dos ciclos, as plantas apresentaram modificações na atividade das enzimas, com aumento na de peroxidase do ascorbato e diminuição na de catalase e de peroxidase do guaiacol. Observou-se, ainda, maior capacidade de desenvolver aerênquima nos últimos ciclos de seleção. A redução na atividade das enzimas do sistema antioxidante parece estar relacionada a um desbalanço na decomposição de H2O2.

Enzimas marcadoras de indução de resistência diferencialmente reguladas em soja resistente e suscetível à ferrugem-asiática-da-soja

O objetivo deste trabalho foi avaliar, por meio de enzimas marcadoras, a indução de resistência à ferrugem-asiática-da-soja em genótipos de soja contrastantes quanto à suscetibilidade a Phakopsora pachyrhizi. Aproteína total e as atividades de cinco enzimas marcadoras da indução de resistência (lipoxigenases, peroxidases, fenilalanina amônia-liase, quitinases e β-1, 3-glucanases) foram avaliadas em extratos de folhas de plantas de soja dos genótipos Embrapa 48 (suscetível) e PI 561356 (resistente), submetidas à inoculação ou não com o patógeno. Foram observadas respostas de defesa discrepantes entre os dois genótipos e entre os tempos de coleta (12, 72 e 168 horas após inoculação). A resposta de indução dessas enzimas assemelha-se à defesa bifásica, para Embrapa 48, e é consistente com o observado para outros patossistemas. No entanto, o genótipo PI 561356 respondeu com diminuição da concentração de proteína total e das atividades enzimáticas, o que indica redução do metabolismo geral das plantas infectadas. Há um importante mecanismo de resistência do genótipo PI 561356, ainda não relatado, embasado em vias que envolvem essas enzimas marcadoras e em mecanismos que utilizam menor concentração de proteínas, como os de via metabólica de resposta em cascata.

Decolorization and toxicity of municipal waste by horseradish (Cochlearia armoracia)

The Municipal Station of Americana, SP, Brazil, treats a volume of 400 l s-1 of effluent, of domestic and textile origin, and produces about 20 t of sludge per day. The plant horseradish, which contains high amount of peroxidases, was able to decolorize this effluent in 2 h and the solid waste in 2 days, at concentrations of 10 and 50%, respectively. However, there was an increase in the toxicity for the bioassays with Hydra attenuatta, Selenastrum capricornutum and lettuce seeds, indicating formation of more toxic substances. Since horseradish showed the ability to decolorize these residues, it can be used as pre-treatment resulting in a sludge of less complex composition.