Atividade de peroxidase e polifenoloxidase na resistência do feijão à antracnose

O objetivo deste trabalho foi avaliar a influência das enzimas peroxidase e polifenoloxidase na resistência à antracnose de quatro cultivares de feijão. Plântulas de feijão foram pulverizadas com ácido salicílico e com a raça delta de Colletotrichum lindemuthianum (fungo indutor) e submetidas à inoculação do patótipo virulento 33/95 de C. lindemuthianum três dias após a aplicação do fungo indutor e do ácido salicílico. Essas plantas foram avaliadas quanto à atividade enzimática e teores de fenóis, três dias após a aplicação do fungo indutor e cinco dias após a inoculação do patótipo virulento. Acréscimos nas atividades dessas enzimas foram maiores nos tratamentos com ácido salicílico e fungo indutor em todas as cultivares. Maiores estímulos nas atividades enzimáticas foram observados nas cultivares com maior resistência à doença. Constatou-se o aparecimento de uma isoperoxidase nos tratamentos com fungo indutor, ácido salicílico, após inoculação do patótipo virulento, e na testemunha, nas cultivares AB 136, Rio Tibagi e Macanudo. Houve correlação positiva entre as atividades da peroxidase e da polifenoloxidase, os teores de compostos fenólicos e a resistência à antracnose.

Quantitative proteomics identifies the membrane-associated peroxidase GPx8 as a cellular substrate of the hepatitis C virus NS3-4A protease.

The hepatitis C virus (HCV) NS3-4A protease is not only an essential component of the viral replication complex and a prime target for antiviral intervention but also a key player in the persistence and pathogenesis of HCV. It cleaves and thereby inactivates two crucial adaptor proteins in viral RNA sensing and innate immunity, mitochondrial antiviral signaling protein (MAVS) and TRIF, a phosphatase involved in growth factor signaling, T-cell protein tyrosine phosphatase (TC-PTP), and the E3 ubiquitin ligase component UV-damaged DNA-binding protein 1 (DDB1). Here we explored quantitative proteomics to identify novel cellular substrates of the NS3-4A protease. Cell lines inducibly expressing the NS3-4A protease were analyzed by stable isotopic labeling using amino acids in cell culture (SILAC) coupled with protein separation and mass spectrometry. This approach identified the membrane-associated peroxidase GPx8 as a bona fide cellular substrate of the HCV NS3-4A protease. Cleavage by NS3-4A occurs at Cys 11, removing the cytosolic tip of GPx8, and was observed in different experimental systems as well as in liver biopsies from patients with chronic HCV. Overexpression and RNA silencing studies revealed that GPx8 is involved in viral particle production but not in HCV entry or RNA replication. Conclusion: We provide proof-of-concept for the use of quantitative proteomics to identify cellular substrates of a viral protease and describe GPx8 as a novel proviral host factor targeted by the HCV NS3-4A protease. (Hepatology 2014;59:423-433).

Atividade da peroxidase durante o período hibernal de plantas de pessegueiro (Prunus persica (L.) Batsch.) cv. jubileu com e sem sintomas da morte precoce

A morte precoce do pessegueiro (Prunus persica (L.) Batsch) é uma síndrome caracterizada por um colapso da planta durante a floração ou no início da brotação, após drástica redução da temperatura. O objetivo do presente trabalho foi determinar a atividade da peroxidase (UE min-1 g-1 MF) durante o período hibernal, em gemas e ramos de plantas de pessegueiro cv. Jubileu, com e sem sintomas de morte precoce. Foram conduzidos dois experimentos separadamente, um para cada tipo de tecido, em dois pomares próximos, ambos com quatro anos de implantação, situados na região colonial de Pelotas - RS, nas localidades de Santa Helena e Cascata. As amostras foram constituídas por dois tipos de tecidos (gemas e ramos) e foram coletadas em quatro datas (11-06, 11-07, 29-07 e 05-08) durante o inverno de 2003. As determinações da atividade da peroxidase nos tecidos foram realizadas no Laboratório de Fisiologia Vegetal da Embrapa Clima Temperado. As plantas com sintomas de morte precoce apresentaram, durante a dormência, maior atividade da peroxidase nos dois tipos de tecidos, quando comparadas com as plantas sem sintomas da síndrome. Provavelmente, o desencadeamento da síndrome provoca alterações na dormência das plantas afetadas, que resultam na antecipação da retomada do crescimento das gemas e na exposição dos tecidos recém-formados aos danos causados pelas baixas temperaturas. Os níveis populacionais donematoide-anelado (Mesocriconema xenoplax) e dos nematoides do gênero Helicotylenchus sp. foram superiores nas amostras de solo coletadas na rizosfera das plantas com sintomas de morte precoce do que os verificados nas amostras coletadas das plantas sem sintomas da síndrome, resultando também na maior atividade da peroxidase em ambos os tecidos (gemas e ramos), durante o período hibernal das plantas afetadas.

Construção e aplicação de biossensores usando diferentes procedimentos de imobilização da peroxidase de vegetal em matriz de quitosana

Biosensors were developed by immobilization of gilo (Solanum gilo) enzymatic extract on chitosan biopolymers using three different procedures: glutaraldehyde, carbodiimide/glutaraldehyde and epichlorohydrin/glutaraldehyde. The best biosensor performance was obtained after the immobilization of peroxidase on chitosan with epichlorohydrin/glutaraldehyde. Linear analytical curves for hydroquinone concentrations from 2.5x10-4 to 4.5x10-3 mol L-1 with a detection limit of 2.0x10-6 mol L-1 and recovery of hydroquinone ranging from 95.1 to 105% were obtained. The relative standard deviation was < 1.0 % for a solution of 3.0x10-4 mol L-1 hydroquinone and 2.0x10-3 mol L-1 hydrogen peroxide in 0.1 mol L-1 phosphate buffer solution at pH 7.0 (n=8). The lifetime of this biosensor was 6 months (at least 300 determinations).

Extraction, purification and biochemical characterization of a peroxidase from Copaifera langsdorffii leaves

The aim of this work is to obtain, purify and characterize biochemically a peroxidase from Copaifera langsdorffii leaves (COP). COP was obtained by acetone precipitation followed by ion-exchange chromatography. Purification yielded 3.5% of peroxidase with the purification factor of 46.86. The COP optimum pH is 6.0 and the temperature is 35 ºC. COP was stable in the pH range of 4.5 to 9.3 and at temperatures below 50.0 ºC. The apparent Michaelis-Menten constants (Km) for guaiacol and H2O2 were 0.04 mM and 0.39 mM respectively. Enzyme turnover was 0.075 s-1 for guaiacol and 0.28 s-1 for hydrogen peroxide. Copaifera langsdorffii leaves showed to be a rich source of active peroxidase (COP) during the whole year. COP could replace HRP, the most used peroxidase, in analytical determinations and treatment of industrial effluents at low cost.

Desenvolvimento de um spot test para o monitoramento da atividade da peroxidase em um procedimento de purificação

In this work we describe both a chromatographic purification procedure and a spot test for the enzyme peroxidase (POD: EC 1.11.1.7). The enzyme was obtained from crude extracts of sweet potatoes and the chromatographic enzyme purification procedure resulted in several fractions. Therefore a simple, fast and economic spot test for monitoring peroxidase during the purification procedure was developed. The spot test is based on the reaction of hydrogen peroxide and guaiacol, which is catalyzed by the presence of peroxidase yielding the colored tetraguaiacol.

Descoloração de corantes industriais e efluentes têxteis simulados por peroxidase de nabo (Brassica campestre)

The removal of important textile dyes by turnip peroxidase (TNP) was evaluated. The textile effluents besides the residual dyes contain also chemical auxiliaries such as salts, dispersing and wetting agents. The effect of these was evaluated in the removal of the dyes reactive blue 21 and reactive blue 19 by TNP in synthetic effluents. A decrease of the efficency decolorization was observed. The action of the enzyme on colour removal of dye mixture was equivalent to the dyes alone. The chemical demand of oxygen in the effluent after enzymatic treatment had a significant increase in relation to the untreated effluent.

Uso de aditivos na biodegradação de madeira pelo fungo Ceriporiopsis subvermispora: efeito na peroxidação de lipídios dependente de manganês-peroxidase

Ceriporiopsis subvermispora is a selective fungus in the wood delignification and the most promising in biopulping. Through the lipid peroxidation initiated by manganese peroxidase (MnP), free radicals can be generated, which can act in the degradation of lignin nonphenolic structures. This work evaluated the prooxidant activity (based in lipid peroxidation) of enzymatic extracts from wood biodegradation by this fungus in cultures containing exogenous calcium, oxalic acid or soybean oil. It was observed that MnP significant activity is required to promote lipid peroxidation and wood delignification. Positive correlation between prooxidant activity x MnP was observed up to 300 IU kg-1 of wood.

DETERMINAÇÃO ESPECTROFOTOMÉTRICA DE METILDOPA EM ENSAIO DE DISSOLUÇÃO DE COMPRIMIDOS UTILIZANDO EXTRATO DE RABANETE COMO FONTE DE PEROXIDASE

An enzymatic spectrophotometric method for the determination of methyldopa in a dissolution test of tablets was developed using peroxidase from radish (Raphanus sativus). The enzyme was extracted from radish roots using a phosphate buffer of pH 6.5 and partially purified through centrifugation. The supernatant was used as a source of peroxidase. The methyldopachrome resulting from the oxidation of methyldopa catalyzed by peroxidase was monitored at 480 nm. The enzymatic activity was stable for a period of at least 25 days when the extract was stored at 4 or -20 ºC. The method was validated according to RDC 899 and ICH guidelines. The calibration graph was linear in the range 200-800 µg mL-1, with a correlation coefficient of 0.9992. The limits of detection and quantification in the dissolution medium were 36 and 120 µg mL-1, respectively. Recovery was greater than 98.9%. This method can be applied for the determination of methyldopa in dissolution tests of tablets without interference from the excipients.

Determinação espectrofotométrica por injeção em fluxo de compostos fenólicos em águas residuárias empregando peroxidase de abobrinha (Cucurbita pepo)

Empregou-se nesse trabalho alguns vegetais como fonte de peroxidase. Após a determinação de proteína total, atividade e atividade específica, selecionou-se o extrato bruto da abobrinha (Cucurbita pepo) como fonte dessa enzima para ser empregado em um sistema de análise por injeção em fluxo com detecção espectrofotométrica para a determinação de diversos compostos fenólicos (e.g. fenol, catecol, 2,4-diclorofenol, 4-cloro-3-metilfenol, 4-acetamidofenol, 4-clorofenol, 2,4,6-triclorofenol, o-cresol, m-cresol, p-cresol e hidroquinona). Após a otimização desse sistema em fluxo, o mesmo foi empregado na determinação de compostos fenólicos em águas residuárias de indústrias da região de São Carlos-SP, no intervalo de concentração de 2,0x10-4 a 4,0x10-3 mol L-1, com LD de 8,0x10-5 mol L-1 e freqüência analítica de 58 h-1. A recuperação de fenol em 3 amostras variou de 98,3 a 106, 2% e o RSD foi menor que 1,2% para soluções de fenol nas concentrações de 6,0x10-4 e 8,0x10-4 mol l-1 (n=10).

Callus cell culture of Pothomorphe umbellata (L.) under stress condition leads to high content of peroxidase enzyme

Pothomorphe umbellata (L.) known on Brazil as Caapeba has a number of popular medicinal use, and it has been studied in relation to its pharmacological activity. Peroxidase specific activity (units/mg protein) was evaluated in callus cell culture samples of the P.umbellata, grown in two different MS medium (media 1 and media 2), submitted to 16 hours photoperiod or kept in darkness. Cell growth rate curve showed that the best growth indices were observed when media 2 submitted to the photoperiod regime was used, followed by the same media kept in darkness (stress condition). The results obtained also showed that the cell culture grown under stress conditions (darkness) lead to high content of peroxidase enzyme (an increase of 700% was observed). Kinetic constant values of 3.3 mmol.L-1 and 2,8 sec-1 were obtained for kM and v max,, respectively, using guaiacol as enzyme substrate.

Estudo do comportamento eletroquímico da enzima peroxidase na presença de peróxido de hidrogênio e ácido 5-aminossalicílico

O comportamento eletroquímico da enzima peroxidase (HRP) foi estudado utilizando o peróxido de hidrogênio como substrato enzimático e o ácido 5-aminossalicílico (5-ASA) como mediador de elétrons sobre eletrodo de grafite. Diversos parâmetros foram otimizados, tais como, o potencial aplicado à técnica amperométrica fixado em -0,125V, a solução tampão fosfato-citrato 0,1 mol L-1 pH 5,0 como eletrólito suporte e a proporção entre o 5-ASA e H2O2 em 1:7, entre outros. Foi observada a catálise da reação de oxidação do peróxido de hidrogênio na presença da enzima HRP e do mediador 5-ASA. O produto dessa oxidação foi reduzido na superfície do eletrodo, evidenciando um significativo aumento na intensidade da corrente catódica.

Quimiometria como ferramenta analitica para definição das condiçoes de ensaio da enzima peroxidase de soja

Enzimas Peroxidases são heme-proteínas encontradas nos diferentes organismos vivos, especialmente vegetais, apresentam importante papel fisiológico/bioquímico como proteção contra microorganismos invasores. A soja, um dos mais importantes produtos para o agronegócio brasileiro apresenta na casca de suas sementes (subproduto) alta atividade de peroxidase, denominada soybean peroxidase,com potencial de utilização em métodos analíticos clínicos. A proposta do trabalho foi aplicar o planejamento fatorial para otimização das condições extração da enzima, definição das condições ótimas de atividade (pH e temperatura), utilizando metodologia de superfície de resposta. Os dados obtidos com clara definição foram: i) extração em pó cetonico, ii) meio reacional: pH 3,3, volume da amostra contendo a enzima 330 µL - 340 µL, peróxido de hidrogênio 4,2 mmol.L-1 150 µL, tempo de reação 20 segundos, temperatura 50º C, substrato guaiacol 30mmol.L-1 300 µL, e 0,1 mol.L-1 de NaCl. O uso da dessa metodologia para definição das condições de extração e estudos cinético-enzimáticos da peroxidase de soja foram eficientes e mais precisos, comparado a metodologia de variações/repetições (tentativa e erro).

Efeito de indutores bióticos e abióticos na atividade de quitinase e peroxidase e no controle da ferrugem causada por Puccinia psidii em eucalipto

Verificou-se o efeito de indutores de resistência bióticos e abióticos nas atividades de quitinase e peroxidase e na redução da severidade da ferrugem do eucalipto causada por Puccinia psidii. Para isso, mudas de dois clones de eucalipto (Eucalyptus grandis x E. urophylla) denominados VR e C0, com sessenta dias de idade, mantidas em casa de vegetação, receberam tratamentos com Bion® (Acibenzolar-S-metil-ASM), Agro-Mos®, Dipel®, Ecolife40®, Crop-set® e uma preparação obtida a partir de Saccharomyces cerevisiae, 5 dias antes da inoculação com o patógeno. Uma suspensão de uredósporos de P. psidii, coletados a partir de plantas naturalmente infectadas, foi calibrada para 5 x 10(4) uredósporos/ mL. A inoculação foi realizada na face abaxial das folhas e a avaliação se deu 15 dias após, estimando-se a severidade da doença por meio de escala de notas. Os tratamentos ASM, preparado de S. cerevisiae e Ecolife® apresentaram os melhores resultados de controle da doença e os demais tratamentos não se mostraram eficazes para o controle. O aumento de atividade das enzimas quitinase e peroxidase foi observado em ambos os clones, previamente tratados com os indutores(ASM e S. cerevisiae), 48 horas após a inoculação com o fungo.