Revaloració de la fracció cel·lular de la sang de porc procedent d'escorxadors industrials

La sang de porc és un subproducte comestible que es genera als escorxadors industrials durant el procés d'obtenció de la canal. Aquest subproducte es caracteritza per presentar una elevada càrrega contaminant i, degut a l'elevat volum que es genera, és necessari trobar estratègies que permetin la seva revaloració i aprofitament, a la vegada que disminuïm la contaminació ambiental i les despeses que es deriven del seu processament abans de l'abocament. La fracció cel·lular (FC) constitueix el 40 % de la sang de porc i conté principalment l'hemoglobina (Hb), que representa al voltant del 90 % del contingut en proteïna d'aquesta fracció (un 35 % aproximadament). L'elevat percentatge en proteïna i en ferro, i les seves bones propietats funcionals fan que l'aprofitament d'aquest subproducte com a primera matèria o ingredient de la indústria alimentària sigui una alternativa molt útil a l'hora de reduir les despeses de la indústria càrnia, sempre que es resolguin els problemes de l'enfosquiment i dels sabors estranys que pot conferir la FC quan s'addiciona a productes alimentaris. Una altra possible utilització de la FC és aprofitar les propietats colorants de l'Hb o del grup hemo, com a colorant d'origen natural en diversos productes alimentaris. Els objectius del present treball eren, en primer lloc, determinar les millors condicions d'aplicació del procés de conservació de la FC mitjançant la deshidratació per atomització i caracteritzar físico-químicament i microbiològica el concentrat d'Hb en pols. En segon lloc, avaluar l'eficàcia de diferents additius antioxidants i/o segrestants del ferro per prevenir l'enfosquiment que pateix la FC durant la deshidratació. En tercer lloc, aplicar tractaments d'altes pressions hidrostàtiques com a procés d'higienització i avaluar els efectes d'aquest tractament sobre la microbiota contaminant, el color i les propietats funcionals de la FC. Finalment, desenvolupar un procés d'obtenció d'hidrolitzats proteics descolorats a partir de l'Hb amb la finalitat d'utilitzar-los com a ingredients nutricionals i/o funcionals. La millor temperatura de deshidratació per atomització de la FC hemolitzada era 140ºC. La FC en pols presentava un contingut en humitat del 5,3 % i un percentatge de solubilitat proteica del 96 %. La deshidratació per atomització induïa canvis en l'estructura nativa de l'Hb i, per tant, un cert grau de desnaturalització que pot conduir a una disminució de les seves propietats funcionals. L'extracte sec de la FC en pols estava composat per un 94,6 % de proteïna, un 3 % de sals minerals i un 0,7 % de greix. Els valors CIE L*a*b* del color de la FC en pols eren força constants i reflectien el color vermell marró fosc d'aquesta, a causa de l'oxidació del ferro hèmic que es produeix durant la deshidratació. La càrrega contaminant de la FC fresca de la sang de porc era força elevada i el tractament d'hemòlisi amb ultrasons i la centrifugació posterior no produïen una reducció significativa de la microbiota contaminant, obtenint un producte amb uns recomptes microbiològics de l'ordre de 106 ufc·mL-1. La deshidratació per atomització produïa una disminució d'una unitat logarítmica dels recomptes totals de la FC hemolitzada. Tanmateix, el producte en pols encara reflectia l'elevada contaminació de la primera matèria, fet que condiciona negativament la seva utilització com a ingredient alimentari, a no ser que es millorin les condicions de recollida de la sang a l'escorxador o que aquesta o la FC es sotmeti a algun tractament d'higienització prèviament a la deshidratació. Les isotermes de sorció a 20ºC de la FC en pols tenien forma sigmoïdal i una histèresi estreta i llarga. L'equació GAB és un bon model matemàtic per ajustar les dades de sorció obtingudes experimentalment i determinar la isoterma d'adsorció de la FC deshidratada per atomització. El percentatge d'humitat de la FC deshidratada a 140ºC es corresponia a un valor d'aw a 20 ºC d'aproximadament el 0,16. Tenint en compte que estava per sota dels valors d'aw corresponents a la capa monomolecular, es pot garantir la conservació a temperatura ambient del producte, sempre que s'envasi en recipients tancats que no permetin l'entrada d'humitat de l'exterior. De l'estudi de la possible estabilització del color de la FC deshidratada per atomització mitjançant l'addició d'antioxidants i/o segrestants de ferro, es va observar que només l'àcid ascòrbic, la glucosa, l'àcid nicotínic i la nicotinamida, tenien efectes positius sobre el color del producte en pols. L'ascòrbic i la glucosa no milloraven la conservació del color de l'Hb però disminuïen l'enfosquiment que es produeix durant la deshidratació, amb la qual cosa es pot obtenir un producte en pols de color marró més clar. L'addició de dextrina o L-cisteïna no disminuïa l'enfosquiment ni evitava el canvi de color de l'Hb. L'àcid nicotínic i la nicotinamida protegien el color de l'Hb durant el procés de deshidratació i l'emmagatzematge de la FC en pols. Les millors condicions d'aplicació del tractament amb altes pressions hidrostàtiques (HHP) sobre la FC eren 400 MPa, a 20ºC, durant 15 minuts, perquè produïen una millora significativa de la qualitat microbiològica, no afectaven negativament al color, no comprometien gaire la solubilitat proteica l'Hb i, malgrat que produïen un augment de la viscositat, la FC romania fluida després del tractament. Aquest tractament permetia una reducció de la microbiota contaminant de la FC d'entre 2 i 3 unitats logarítmiques. L'aplicació de l'alta pressió i la posterior deshidratació per atomització permetien obtenir un producte en pols amb recomptes totals de l'ordre de 2,8 unitats logarítmiques. El color de la FC pressuritzada en pols era igual que el de la FC control deshidratada, perquè ambdues mostres presentaven la mateixa susceptibilitat a l'oxidació del grup hemo produïda per la deshidratació. L'alta pressió incrementava la susceptibilitat de l'Hb als efectes desnaturalitzants de la deshidratació, fonamentalment a pH 7 (PIE), ja que es va observar una disminució de la solubilitat proteica a pH neutre després dels 2 processos tecnològics. La FC en pols presentava una màxima capacitat escumant al PIE de l'Hb. L'aplicació del tractament HHP produïa una disminució de la capacitat escumant de la FC en pols, però no tenia efectes negatius sobre l'estabilitat de l'escuma formada. Tampoc es van observar efectes negatius del tractament HHP sobre l'activitat emulsionant de l'Hb. La màxima activitat emulsionant de l'Hb s'aconseguia amb una concentració de FC en pols de l'1,5 % a pH 7 i de l'1 % a pH 4,5. Les pastes obtingudes per escalfament de la FC presentaven característiques molt diferenciades depenent del pH. A pH neutre es formaven unes pastes dures i consistents, mentre que a pH àcid les pastes eren poc consistents, molt adhesives i més elàstiques que les anteriors. Aquestes tenien una capacitat de retenció d'aigua molt superior que les de pH 7, en les quals l'aigua quedava retinguda per capil·laritat. La textura i capacitat de retenció d'aigua de les pastes tampoc eren afectades pel tractament HHP. El tractament HHP incrementava l'activitat de la Tripsina sobre l'Hb quan el substrat i l'enzim es tractaven conjuntament i afavoria el procés d'obtenció d'hidrolitzats descolorats a partir de la FC, la qual cosa permetia assolir el mateix grau de descoloració amb una dosi d'enzim inferior. El tractament d'hidròlisi de la FC amb la utilització combinada de Tripsina seguida d'un tractament amb Pepsina permetia l'obtenció d'un hidrolitzat proteic d'Hb descolorat i hidrolitzava completament la globina, donant lloc a 2 pèptids de 10,8 i 7,4 KDa. Val a dir que també produïa un 60 80 % de nitrogen soluble en TCA, constituït fonamentalment per pèptids petits i aminoàcids lliures. Els hidrolitzats trípsics i pèpsics d'Hb, obtinguts a partir de FC no pressuritzada i deshidratats per atomització a 180ºC, eren de color blanc i tenien un contingut en humitat del 4,7 %, un 84,2 % de proteïna i 9,7 % de sals minerals. El procés d'hidròlisi permetia una reducció considerable de la contaminació de la FC, obtenint un producte en pols amb uns recomptes totals de l'ordre de 102-103 ufc·g-1. Pel que fa a la funcionalitat dels hidrolitzats d'Hb deshidratats per atomització, aquests presentaven una elevada solubilitat proteica a pH 5 i 7 i romanien solubles després d'un escalfament a 80ºC durant 30 min. Tanmateix, aquesta hidròlisi afectava molt negativament la capacitat de mantenir escumes estables i l'activitat emulsionant.

NAADP regulates human platelet function.

Platelets play a vital role in maintaining haemostasis. Human platelet activation depends on Ca2+ release, leading to cell activation, granule secretion and aggregation. NAADP (nicotinic acid-adenine dinucleotide phosphate) is a Ca2+-releasing second messenger that acts on acidic Ca2+ stores and is used by a number of mammalian systems. In human platelets, NAADP has been shown to release Ca2+ in permeabilized human platelets and contribute to thrombin-mediated platelet activation. In the present study, we have further characterized NAADP-mediated Ca2+ release in human platelets in response to both thrombin and the GPVI (glycoprotein VI)-specific agonist CRP (collagen-related peptide). Using a radioligand-binding assay, we reveal an NAADP-binding site in human platelets, indicative of a platelet NAADP receptor. We also found that NAADP releases loaded 45Ca2+ from intracellular stores and that total platelet Ca2+ release is inhibited by the proton ionophore nigericin. Ned-19, a novel cell-permeant NAADP receptor antagonist, competes for the NAADP-binding site in platelets and can inhibit both thrombin- and CRP-induced Ca2+ release in human platelets. Ned-19 has an inhibitory effect on platelet aggregation, secretion and spreading. In addition, Ned-19 extends the clotting time in whole-blood samples. We conclude that NAADP plays an important role in human platelet function. Furthermore, the development of Ned-19 as an NAADP receptor antagonist provides a potential avenue for platelet-targeted therapy and the regulation of thrombosis.

Desempenho de Lecanicillium lecanii em meios de cultura contendo vitaminas e concentrações de extrato de levedura

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

Cinética do transporte jejunal de glicose em ratos com deficiência de niacina.

The kinetic of jejunal glucose transport was studied using perfused rat jejunum in vivo. Ninety rats were fed a diet deficient in niacin and 90 a control diet. The jejunal loops of 7 groups of animal were infused each group with one of following solutions of glucose: 5, 10, 20, 40, 80, 160 and 300 mM/l. The Vmax and Km values were determined. The results showed that the vitamin-deficient rats absorbed less glucose independently of the amount infused and these animals had lower Vmax (133.7 microM/15 min/15 cm) and Km (192.1 mM/l) than control groups (294.1 microM/15 min/15 cm and 171.8 mM/l, respectively). In conclusion one can assume that niacin deficiency leads to a decreased glucose absorption in the jejunal loops, when tested as in our experimental model.

Transporte jejunal eletrogênico da glicose em ratos com deficiência de niacina.

The active electrogenic absorption of glucose was studied in 12 niacin deficient rats using a method for measuring changes in transmural potential difference across jejunal mucosa. The glucose was infused in 6 different concentrations (2.5; 5.0; 10.0; 20.0; 50.0 and 100.0 mM/L) at a constant rate of 1.7 ml per minute. The apparent kinetic parameters (Km and Pdmax) of active electrogenic transport were obtained graphically from curves of glucose transfer potentials. The results were compared with that obtained in a control group. The curve of glucose transfer potential in niacin deficient group was significantly lower than that of the control group. The apparent Km of niacin deficient group was greater than in the control group (16.1 x 12.7 mM/L). Furthermore, the Pdmax of the deficient group was lower than that of the control group (12.5 x 19.4 mV). The results showed that in niacin deficiency occurs a decreasing of the active electrogenic glucose absorption. One of the possible interpretation of the differences in the kinetic characteristics of electrogenic glucose transport would be a depleted energy supplement for the active transport in the enterocyte of the niacin deficient rats.

Complexos de európio e /ou de zinco com ácido 3-piridinocarboxílico

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Espectrometria Raman, UV, DOS e Circular Dicroísmo de alcalóides do cigarro

Esta dissertação aborda a análise espectroscópica de algumas estruturas moleculares presentes no tabaco (Nicotiana glauca), matéria-prima do cigarro, e suas interações com a molécula de DNA. De acordo com sua importância, dentre a grande variedade presentes no cigarro, às moléculas estudadas foram as derivadas do ácido nicotínico: ácido nicotínico (niacina/vitamina B3), nicotinamida, trigonelina, nicotina, nornicotina e anabasina. As otimizações dessas estruturas foram inicialmente obtidas no software computacional Hyperchem 8.0, baseadas na teoria da mecânica molecular. Em seguida, elas foram otimizadas, utilizando-se o método de Teoria do Funcional da Densidade, na base B3LYP/ 6-311++G(d,p), simulado no software Gaussian 03. Uma vez as estruturas otimizadas, obtivemos os espectros de absorção UV, Raman, Infravermelho, Dicroísmo Circular e Densidade de Estados para caracterizar as mesmas utilizando método de Teoria do Funcional da Densidade Dependente do Tempo, também simulados no mesmo software. Ao final desse processo, foi também simulado via mecânica molecular, as interações dessas estruturas com a molécula de DNA com o intuito de verificar a potencialidade cancerígena, ou não, dessas substâncias.

Indução de calos em espécies amazônicas do gênero Theobroma

Vários trabalhos vem sendo desenvolvidos sobre o cultivo in vitro de cacau (T.cacao), mas são raros para a maioria das outras espécies do gênero, como o cupuaçu (T. grandiflorum), cuja a área plantada vem aumentando expressivamente, e outras que poderiam servir de fonte de genes para as espécies economicamente já reconhecidas. Protocolos para obtenção de embriões somáticos in vitro para as espécies T. cacao,T. grandiflorum,T. speciosum e o híbrido T. grandiflorum x T. obovatum foram avaliados a partir de duas fontes de explantes, estaminódios e pétalas (formadas por lígulas e cógulas) cultivados em meio de crescimento primário de calo, consistindo de sais DKW, suplementado com 20 g l^-1 de sacarose, 250 mg l^-1de glutamina, 200 mg l^-1 de mio-inositol, 0,2 mg l^-1 de tiamina-HCl, 0,1 mg l^-1 de ácido nicotínico, 0,2 mg l^-1 de glicina, 2 mg l^-1 de 2,4-D, 2,2 g l^-1 de Gelrite® e pH 5,8. A este meio foram adicionadas diferentes concentrações de tidiazuron (0, 5 e 10 µg l^-1). As culturas foram mantidas no escuro por 14 dias, à temperatura de 25 ± 2 ºC, e então transferidas para meio de crescimento secundário de calo, constituído de sais WPM, vitaminas de Gamborg, 20 g l^-1 de sacarose, 2 mg l^-1 de 2,4 D, 0,3 mg l^-1 de cinetina, 50 ml l^-1 de água de côco, 2,2 g l^-1 de Gelrite® e pH 5,8. A formação de calos ocorreu em todas as espécies. Embriões somáticos foram obtidos somente para T. cacao. A calogênese mostrou-se influenciada pelo genótipo e foi maior nos estaminódios.

Síntese, caracterização e estudo termoanalítico dos nicotinatos de alguns metais de transição bivalentes no estado sólido

Pós-graduação em Química - IQ

Síntese, caracterização e estudo termoanalítico dos nicotinatos de lantanídeos (III) e de ítrio (III), no estado sólido

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Biosynthesis of vitamins and cofactors in bacterium-harbouring trypanosomatids depends on the symbiotic association as revealed by genomic analyses

Some non-pathogenic trypanosomatids maintain a mutualistic relationship with a betaproteobacterium of the Alcaligenaceae family. Intensive nutritional exchanges have been reported between the two partners, indicating that these protozoa are excellent biological models to study metabolic co-evolution. We previously sequenced and herein investigate the entire genomes of five trypanosomatids which harbor a symbiotic bacterium (SHTs for Symbiont-Haboring Trypanosomatids) and the respective bacteria (TPEs for Trypanosomatid Proteobacterial Endosymbiont), as well as two trypanosomatids without symbionts (RTs for Regular Trypanosomatids), for the presence of genes of the classical pathways for vitamin biosynthesis. Our data show that genes for the biosynthetic pathways of thiamine, biotin, and nicotinic acid are absent from all trypanosomatid genomes. This is in agreement with the absolute growth requirement for these vitamins in all protozoa of the family. Also absent from the genomes of RTs are the genes for the synthesis of pantothenic acid, folic acid, riboflavin, and vitamin B6. This is also in agreement with the available data showing that RTs are auxotrophic for these essential vitamins. On the other hand, SHTs are autotrophic for such vitamins. Indeed, all the genes of the corresponding biosynthetic pathways were identified, most of them in the symbiont genomes, while a few genes, mostly of eukaryotic origin, were found in the host genomes. The only exceptions to the latter are: the gene coding for the enzyme ketopantoate reductase (EC:1.1.1.169) which is related instead to the Firmicutes bacteria; and two other genes, one involved in the salvage pathway of pantothenic acid and the other in the synthesis of ubiquinone, that are related to Gammaproteobacteria. Their presence in trypanosomatids may result from lateral gene transfer. Taken together, our results reinforce the idea that the low nutritional requirement of SHTs is associated with the presence of the symbiotic bacterium, which contains most genes for vitamin production.

Effects of lactate and acetate on the determination of serum ethyl glucuronide by CZE

The analysis of ethyl glucuronide (EtG), a marker of recent alcohol consumption, in serum with an optimized CZE assay is reported. The method uses a 0.1-mm id fused-silica capillary of 50 cm effective length that is coated with linear polyacrylamide, a pH 4.4 nicotinic acid/epsilon-aminocaproic acid (EACA) BGE, reversed polarity and indirect analyte detection. The assay is based on a 1:1 dilution of serum with deionized water and has LODs for EtG, lactate and acetate of 3.8 x 10(-7) M, 2.60 x 10(-6 )M and 2.18 x 10(-6 )M, respectively. Separation of EtG from endogenous macro- and microcomponents (anionic serum components of high and low concentration, respectively) and its quantification are shown to be possible for a wide range of lactate (stacker) and acetate (destacker) concentrations, macrocomponents that have an impact on the CZE behavior of EtG and that change after intake of ethanol. The assay has been successfully applied to the analysis of EtG, lactate and acetate in (i) sera of volunteers that ingested known amounts of alcohol and (ii) samples of patients that were classified (teetotalers and social drinkers vs. alcohol abusers) via analysis of carbohydrate-deficient transferrin.

Determination of ethyl glucuronide in human serum by capillary zone electrophoresis and an immunoassay

Ethyl glucuronide (EtG) is a marker of recent alcohol consumption. For the optimization of the analysis of EtG by CZE with indirect absorbance detection, the use of capillaries with permanent and dynamic wall coatings, the composition of the BGE, and various sample preparation procedures, including dilution with water, ultrafiltration, protein precipitation, and SPE, were investigated. Two validated screening assays for the determination of EtG in human serum, a CZE-based approach and an enzyme immunoassay (EIA), are described. The CZE assay uses a coated capillary, 2,4-dimethylglutaric acid as an internal standard, and a pH 4.65 BGE comprising 9 mM nicotinic acid, epsilon-aminocaproic acid and 10% v/v ACN. Proteins are removed via precipitation with ACN prior to analysis and the LOQ is 0.50 mg/L. The EIA is based upon commercial reagents which are promoted for the determination of urinary EtG. Krebs-Ringer solution containing 5% BSA is used as a calibration matrix. All samples are ultrafiltered prior to analysis of the ultrafiltrate on a Mira Plus analyzer. Assay calibration ranged between 0 and 2 mg/L and the upper reference limit was determined to be 0.05 mg/L. Both assays proved to be suitable for the analysis of samples from different individuals. For EtG levels above 0.50 mg/L, good agreement was observed for the comparison of the results of the two methods.

Metabolomic tissue signature in human non-alcoholic fatty liver disease identifies protective candidate metabolites

Background Non-alcoholic fatty liver disease (NAFLD) is the most common chronic liver disorder in industrialized countries, yet its pathophysiology is incompletely understood. Small-molecule metabolite screens may offer new insights into disease mechanisms and reveal new treatment targets. Methods Discovery (N = 33) and replication (N = 66) of liver biopsies spanning the range from normal liver histology to non-alcoholic steatohepatitis (NASH) were ascertained ensuring rapid freezing under 30 s in patients. 252 metabolites were assessed using GC/MS. Replicated metabolites were evaluated in a murine high-fat diet model of NAFLD. Results In a two-stage metabolic screening, hydroquinone (HQ, pcombined = 3.0 × 10−4) and nicotinic acid (NA, pcombined = 3.9 × 10−9) were inversely correlated with histological NAFLD severity. A murine high-fat diet model of NAFLD demonstrated a protective effect of these two substances against NAFLD: Supplementation with 1% HQ reduced only liver steatosis, whereas 0.6% NA reduced both liver fat content and serum transaminase levels and induced a complex regulatory network of genes linked to NALFD pathogenesis in a global expression pathway analysis. Human nutritional intake of NA equivalent was also consistent with a protective effect of NA against NASH progression. Conclusion This first small-molecular screen of human liver tissue identified two replicated protective metabolites. Either the use of NA or targeting its regulatory pathways might be explored to treat or prevent human NAFLD.

Dusty punch cards and an eternal enigma: high-density lipoproteins and atherosclerosis

Epidemiological, clinical, and experimental evidence has accumulated during the last decades suggesting that high-density lipoproteins (HDLs) may protect from atherosclerosis and its clinical consequences. However, more than 55 years after the first description of the link between HDL and heart attacks, many facets of the biochemistry, function, and clinical significance of HDL remain enigmatic. This applies particularly to the completely unexpected results that became available from some recent clinical trials of nicotinic acid and of inhibitors of cholesteryl ester transfer protein (CETP). The concept that raising HDL cholesterol by pharmacological means would decrease the risk of vascular disease has therefore been challenged.