Catalytic mechanism of inulinase from Arthrobacter sp S37

Detailed catalytic roles of the conserved Glu323, Asp460, and Glu519 of Arthrobacter sp. S37 inulinase (EnIA), a member of the glycoside hydrolase family 32, were investigated by site-directed mutagenesis and pH-dependence studies of the enzyme efficiency and homology modeling were carried out for EnIA and for D460E mutant. The enzyme efficiency (k(cat)/K-m) of the E323A and E519A mutants was significantly lower than that of the wild-type due to a substantial decrease in k(cat), but not due to variations in K-m, consistent with their putative roles as nucleophile and acid/base catalyst, respectively. The D460A mutant was totally inactive, whereas the D460E and D460N mutants were active to some extent, revealing Asp460 as a catalytic residue and demonstrating that the presence of a carboxylate group in this position is a prerequisite for catalysis. The pH-dependence studies indicated that the pK(a) of the acid/base catalyst decreased from 9.2 for the wild-type enzyme to 7.0 for the D460E mutant, implicating Asp460 as the residue that interacts with the acid/base catalyst Glu519 and elevates its pK(a). Homology modeling and molecular dynamics simulation of the wild-type enzyme and the D460E mutant shed light on the structural roles of Glu323, Asp460, and Glu519 in the catalytic activity of the enzyme. (C) 2008 Elsevier Inc. All rights reserved.

Role of the triad N46, S106 and T107 and the surface charges in the determination of the acidic pH optimum of digestive lysozymes from Musca domestica

Structures of digestive lysozymes 1 and 2 from housefly (MdL1 and MdL2) show that S106-T107 delimit a polar pocket around E32 (catalytic acid/base) and N46 contributes to the positioning of 050 (catalytic nucleophile), whereas those residues are replaced by V109-A110 and D48 in the non-digestive lysozyme from hen egg-white (HEWL). Further analyses revealed that MdL1 and MdL2 surfaces are less positively charged than HEWL surface. To verify the relevance of these differences to the acidic pH optimum of digestive lysozymes it was determined that pKas of the catalytic residues of the triple mutant MdL2 (N46D-S106V-T107A) are similar to HEWL pKas and higher than those for MdL2. In agreement, triple mutant MdL2 and HEWL exhibits the same pH optimum upon methylumbelliferylchitotrioside. In addition to that, the introduction of six basic residues on MdL1 surface increased by 1 unit the pH optimum for the activity upon bacterial walls. Thus, the acidic pH optimum for MdL2 and MdL1 activities upon methylumbelliferylchitotrioside is determined by the presence of N46, S106 and T107 in the environment of their catalytic residues, which favors pKas reduction. Conversely, acidic pH optimum upon bacterial walls is determined by a low concentration of positive charges on the MdL2 and MdL1 surfaces. (C) 2010 Elsevier Inc. All rights reserved.

Electrostatic and Hydrophobic Interactions Involved in CNT Biofunctionalization with Short ss-DNA

This work is aimed at studying the adsorption mechanism of short chain 20-mer pyrimidinic homoss-DNA (oligodeoxyribonucleotide, ODN: polyC(20) and polyT(20)) onto CNT by reflectometry. To analyze the experimental data, the effective-medium theory using the Bruggemann approximation represents a Suitable optical model to account for the surface properties (roughness, thickness, and optical constants) and the size of the adsorbate. Systematic information about the involved interactions is obtained by changing the physicochemical properties of the system. Hydrophobic and electrostatic interactions are evaluated by comparing the adsorption oil hydrophobic CNT and oil hydrophilic silica and by Modulating the ionic Strength With and without Mg(2+). The ODN adsorption process oil CNT is driven by hydrophobic interactions only when the electrostatic repulsion is Suppressed. The adsorption mode results in ODN molecules in a side-on orientation with the bases (nonpolar region) toward the surface. This unfavorable orientation is partially reverse by adding Mg(2+). On the other hand, the adsorption oil silica is dominated by the strong repulsive electrostatic interaction that is screened at high ionic strength or mediated by Mg(2+). The cation-mediated process induces the interaction of the phosphate backbone (polar region) with the surface, leaving the bases free for hybridization. Although the general adsorption behavior of the pyrimidine bases is the same, polyC(20) presents higher affinity for the CNT Surface due to its acid-base properties.

Development of a heavy metal sorption system through the P=S functionalization of coconut (Cocos nucifera) fibers

Lignocellulosic residues are interesting materials for the production of heavy metal adsorbents for aquatic systems. Whole fibers taken from coconut (Cocos nucifera) husks were functionalized with the thiophosphoryl (P=S) group by means of the direct reaction with CI(3)P=S, (CH(3)O)(2)CIP=S or (CH(3)CH(2)O)(2)CIP=S in order to obtain an adsorptive system for `soft` metal ions, particularly Cd(2+). These functionalized fibers (FFs) were characterized by means of elemental analysis, infrared spectroscopy, thermal analysis and acid-base titration. Adsorption isotherms for Cd(2+) fitted the Langmuir model, with binding capacities of 0.2-5 mmol g(-1) of FF at 25 degrees C. (C) 2009 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Flow injection analysis using carbon film resistor electrodes for amperometric determination of ambroxol

Flow injection analysis (FIA) using a carbon film sensor for amperometric detection was explored for ambroxol analysis in pharmaceutical formulations. The specially designed flow cell designed in the lab generated sharp and reproducible current peaks, with a wide linear dynamic range from 5 x 10(-7) to 3.5 x 10(-4) mol L-1, in 0.1 mol L-1 sulfuric acid electrolyte, as well as high sensitivity, 0.110 A mol(-1) L cm(-2) at the optimized flow rate. A detection limit of 7.6 x 10(-8) mol L-1 and a sampling frequency of 50 determinations per hour were achieved, employing injected volumes of 100 mu L and a flow rate of 2.0 mL min(-1). The repeatability, expressed as R.S.D. for successive and alternated injections of 6.0 x 10(-6) and 6.0 x 10(-5) mol L-1 ambroxol solutions, was 3.0 and 1.5%, respectively, without any noticeable memory effect between injections. The proposed method was applied to the analysis of ambroxol in pharmaceutical samples and the results obtained were compared with UV spectrophotometric and acid-base titrimetric methods. Good agreement between the results utilizing the three methods and the labeled values was achieved, corroborating the good performance of the proposed electrochemical methodology for ambroxol analysis. (C) 2008 Elsevier B.V. All rights reserved.

FT-Raman, FTIR and density functional theory studies of a hydrogen-bonded formamide: pyridine complex

Raman and IR experiments have been carried out on formamide (FA) and pyridine (Py) mixtures at different compositions. The appearance of a new Raman band at 996 cm(-1) (nu(1) region of Py), whose intensity depends on the FA concentration, is assigned to an FA: Py adduct and this result is in excellent agreement with those of other authors who employed noisy light-based coherent Raman scattering spectroscopy (I((2)) CARS). Another band at 1587 cm(-1) (nu(8) region of Py) has been observed for the first time by using Raman and IR spectroscopies. Its intensity shows the same dependence on the FA concentration and this fact allows us to also attribute it to an FA: Py adduct. The good relationship between the Raman and IR data demonstrates the potential of the vibrational spectroscopy for this kind of study. Owing to higher absolute Raman scattering cross section, the nu(1) region of Py has been chosen for the quantitative analysis and a stoichiometry of 1 : 1 FA: Py is reported. The experimental data are very well supported by the density functional theory (OFT) calculation, which was employed for the first time to the present system. Furthermore, the actual investigation shows an excellent agreement with those reported from computational calculations for similar systems. A comparison with our previous studies confirms that: the solvent dielectric constant determines the stoichiometry of a given Lewis acid-base adduct in the infinite dilution limit. Copyright (C) 2009 John Wiley & Sons, Ltd.

Solubilizacao e interacao de pigmentos com solventes organicos e agentes tenso-ativos

A Mg e Mn-Ftalocianina (Mg e Mn-Pc) foram solubilizados à 25°C em dimetilsulfóxido (DMSO); N, N-dimetilacetamida (DMA); N,N-dimetilformamida (DMF); N-metil-formamida, formamida, piridina, o-diclorobenzeno, monoclorobenzeno, tolueno, metanol, etanol, propanol-1, propanol-2, butanol-1 e octanol-1. Alguns valores representativos obtidos para o logarítimo da absortividade molar (E) da Mn-Pc, são os seguintes: o-diclorobenzeno (E = 4,94); DMSO (E = 4,39); octanol-1 (E = 3,90). Valores correspondentes para Mg-Pc são: o-diclarobenzeno (E = 4,93); DMSO (E = 5,22) e Octanol-1 ( E = 5,06). Em função de interação com solventes, pode-se classificar a Mg-Pc como um indicador básico e a Mn-Pc como indicador ácido. Os pigmentos Mg e Mn-Pc foram também solubillzados em soluções aquosas contendo vários surfatantes à 25°C. A Mg-Pc apresentou solubilidade significativa em água contendo brometo de cetiltrimetilamônio (CTAB), Brij-35, cloreto de cetilpiridinio (CPC1), brometo de cetilpiridínio (CPBr,) Triton X-100, cloreto de metildodecilbenziltrimetilamônio, brometo de cetildimetiletilamõnio e brometo de laurilisoquinolínio. A Mn-Pc foi solúvel em soluções aquosas de Brij-35 e Triton X-100. Em função de sua interação com surfatantes a Mg-Pc é classificada como corante catiônico e a Mn-Pc como corante aniônico. O corante comercial quinóide Oil Blue A [1,4-di(isopropilarnina)-antraquinona - 9,10 foi solubilizado à 25°C em DMF, DMSO, DMA, monoclorobenzeno, benzeno, tolueno, piridina, metanol, etanol, propanol-1, propanol-2, butanol-1 e octanol-1. Foi também solubilizado em soluções aquosas de surfatantes, tais como sódio lauril-sulfato (NaLS), cloreto de cetiltrimetilamônio (CTAB), brometo de cetildimetiletilamônio, Triton X-100, cloreto de cetilpiridínio (CPCl), Brij-35, cloreto de rnetildodecilbenziltrimetilamônio e brometo de laurilisoquinolínio. Em função de suas interações com os solventes o corante é um indicador ácido-básico pouco sensível e em função de sua interação com surfatantes é um corante catiônico. 0s resultados experimentais apresentam importância teórica e prática considerando sistemas que envolvem armazenamento e transferência de energia, compostos porfirínicos, fotossíntese, fotocondutores, coletores solares, semi-condutores e processos de embelezamento e proteção de superficies de vários materiais.

Hemogasometria de eqüinos submetidos à obstrução experimental do duodeno, íleo e cólon maior

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Hemogasometria e variáveis cardiopulmonares após administração do butorfanol em cães anestesiados pelo desfluorano sob ventilação espontânea

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Some cardiopulmonary effects of sevoflurane in crested caracara (Caracara plancus)

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

CARDIORESPIRATORY EFFECTS of ISOFLURANE ANESTHESIA IN CRESTED CARACARAS (CARACARA PLANCUS)

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Métodos para estudo das respostas metabólicas de cães e gatos a diferentes alimentos

Durante o processo de assimilação e uso dos alimentos, diferentes respostas metabólicas podem ser desenvolvidas pelo organismo dos animais. Estas respostas são fruto da integração de mecanismos complexos, que envolvem os sistemas neuro-endócrino e o funcionamento dos órgãos, sendo influenciadas pela dieta, espécie animal, idade, condição fisiológica e composição corporal. Este trabalho enfoca a importância fisiológica e os métodos de estudo das respostas pós-prandiais aos carboidratos, bem como as alterações fisiológicas conseqüentes ao balanço eletrolítico da dieta. A quantidade, estrutura química e processamento industrial do amido determinam boa parte da resposta pós-prandial de glicose e insulina de cães. em gatos, outros mecanismos parecem ser mais importantes, como a ingestão de aminoácidos. A fibra alimentar também altera a resposta pós-prandial ao alimento, devendo ser consideradas sua quantidade, solubilidade e fermentabilidade no desenvolvimento das dietas. Os métodos de estudo destas respostas incluem avaliação das respostas glicêmica e insulínca pós-prandiais, teste endovenoso de tolerância à glicose e à arginina. O clâmp euglicêmico apresenta-se também como ferramenta de estudo, no entanto revela informações mais relacionadas ao animal do que à dieta. A compreensão do conjunto de alterações metabólicas aos carboidratos é importante no estudo do controle da saciedade, composição corporal e inúmeras doenças degenerativas e endócrinas. A concentração e relação entre os macro-elementos da dieta (Na, Cl, K, P, Ca, Mg e S) e dos aminoácidos sulfurados (metionina, cistina e taurina) interferem em inúmeras funções orgânicas, como a cardiovascular, neuromuscular, metabolismo ósseo, renal e pulmonar, refletindo-se no equilíbrio hidro-eletrolítico e ácido-básico orgânicos. de importância prática para cães e gatos encontram-se a relação destes nutrientes com cardiopatias, nefropatias, osteodistrofias e urolitíases. A relação entre os macro-elementos é estabelecida em mmol/kg de matéria seca da dieta, calculando-se seu balanço cátion-ânion (excesso de bases ou ânions dietéticos não determinados). Suas repostas orgânicas são medidas, dentre outros métodos, pela hemogasimetria, balanço hídrico, mensuração do volume dos espaços extracelular e vascular, supersaturação e pH urinários.

Exercise intensity, but not electrolyte reposition, alters plasmatic cortisol and glucose levels of horses submitted to 30 and 60km distance endurance rides

O presente estudo teve como objetivo comparar os níveis plasmáticos de glicose e cortisol de um grupo de eqüinos atletas submetidos ao esforço de longa duração (enduro eqüestre) em distâncias de 30 e 60km, com velocidades médias de 10 e 15km h-1, respectivamente. Os animais foram aleatoriamente separados em dois grupos, sendo que a um deles foi administrada, por via oral, uma pasta eletrolítica hipertônica antes, durante e após as referidas provas. O outro grupo foi usado como controle. Os resultados das concentrações de cortisol revelaram um aumento significativo, no primeiro momento, em que a intensidade do esforço era maior (15km/h), ou com a continuação deste (30km de distância), no segundo momento, para todos os grupos. Os resultados referentes à concentração de glicose permaneceram constantes durante a prova de 30km; entretanto, nos primeiros 20km da prova de 60km, tais resultados revelaram um aumento significativo no grupo controle, retornando a valores basais no momento subseqüente. A reposição eletrolítica tem a sua importância na manutenção do equilíbrio hidroeletrolítico e ácido básico e, no presente estudo, pode ter contribuído para a manutenção da concentração média de glicose plasmática.

Lactate sequestration by osteoderms of the broad-nose caiman, Caiman latirostris, following capture and forced submergence

Lactate accumulation in osteoderms; of the broad-nose caiman, Caiman latirostris, was determined following capture and surgery and after a period of forced submergence and related to concurrent values in blood. Control samples of bone and blood were taken after recovery from surgery and before submergence. In addition, samples of osteoderm were incubated in a lactate solution to determine equilibrium concentration, and additional samples were analyzed for elemental and CO2 concentrations. The composition of the osteoderms closely resembles that of typical vertebrate bone, with a high concentration of calcium and phosphate. Plasma and osteoderm lactate concentrations were both elevated following surgery and decreased significantly after 1 day of recovery. Submergence produced a typical lactate pattern in the plasma, with only a modest increase during the dive and then a sharp increase during recovery to a peak of 31.2 +/- 1.9 mumol ml(-1) after 1 h. When caimans were anesthetized 2 h after submergence, osteoderm lactate in the same animals was significantly increased to 14.8 mumol g(-1) wet mass. The ratio of the osteoderm: plasma lactate concentration after submergence was similar to the ratio observed in the incubated samples, suggesting that osteoderm lactate concentrations in vivo were equilibrated with circulating plasma levels. We conclude that caiman osteoderms sequester lactate during lactic acidosis and that the time course is fast enough to have benefit to these animals following normal anaerobic burst activity.

Níveis de cloreto de sódio para aves de corte da linhagem Colonial criadas em semiconfinamento

Objetivou-se determinar níveis de inclusão de cloreto de sódio (NaCl) em rações para aves machos e fêmeas da linhagem Colonial nas fases inicial (1 a 28 dias), de crescimento (28 a 56 dias) e final (56 a 84 dias) criadas em semiconfinamento. em cada ensaio, 480 aves com idade correspondente à fase de criação foram alojadas em 24 unidades experimentais contendo áreas de abrigo e de pastejo. O delineamento experimental utilizado foi o inteiramente casualizado, em esquema fatorial 4 × 2 (níveis de NaCl e sexos), totalizando oito tratamentos e três repetições de 20 aves. Os níveis de NaCl avaliados foram: 0,20; 0,40; 0,60 e 0,80% na fase inicial; 0,10; 0,30; 0,50 e 0,70% na fase de crescimento e 0,10; 0,25; 0,40 e 0,55% na fase final. Foram avaliados o ganho de peso, o consumo de ração, a ingestão de água, a conversão alimentar, o potencial hidrogeniônico, a pressão parcial de gás carbônico no sangue, a concentração de hematócritos e os teores de sódio e cloro no sangue. Para a fase inicial, o nível recomendado é de 0,53% de NaCl na ração para aves de ambos os sexos. Para a fase de crescimento, os níveis de 0,40 e 0,43% de NaCl, respectivamente, para machos e fêmeas e, para a fase final, de 0,25% para aves de ambos os sexos, atendem às exigências nutricionais.