Análise termogravimétrica do óleo essencial de pimenta longa (Piper hispidinervium C. DC)

A pimenta longa (Piper hispidinervium C. DC.) é um arbusto originário da região amazônica, cujo óleo essencial é rico em safrol. O óleo essencial da pimenta longa é comercializado in natura, o que faz o processamento para a obtenção do safrol elemento fundamental de investigação científica e tecnológica. Uma importante etapa para a obtenção do safrol é a definição da estratégia da sua separação do óleo essencial a partir, por exemplo, da destilação. Neste caso, torna-se essencial o conhecimento de parâmetros termodinâmicos, tais como energia de ativação e calor latente de vaporização. Neste trabalho é utilizada a técnica termogravimétrica para a obtenção dos valores da energia de ativação e calor latente de vaporização do óleo essencial de P. hispidinervium. O processo de evaporação do óleo essencial obedece à cinética de ordem zero, resultando para a energia de ativação e calor latente de vaporização os valores 42,11 kJ.mol-1 e 43,73 kJ.mol-1, respectivamente.

Capacidade antioxidante e triagem farmacológica de extratos brutos de folhas de Byrsonima crassifolia e de Inga edulis

Com o objetivo de avaliar o efeito de duas espécies amazônicas em doenças relacionadas aos processos de oxidação, determinou-se a capacidade antioxidante (método Oxygen Radical Absorbance Capacity), o teor de polifenóis totais (método Folin-Ciocalteu - PT), bem como os efeitos farmacológicos in vitro (efeito antiproliferativo) e in vivo (antinociceptivo, antiinflamatório, antiulcerogênico) dos extratos hidroalcoólicos (65:35; v/v; etanol:água) das folhas de Byrsonima crassifolia (BC) e Inga edulis (IE). Os extratos de BC e IE apresentaram elevada capacidade antioxidante (1.422 e 694 µmol de Trolox Equivalente g-1 de folha seca - FS, respectivamente) e um valor relativamente alto de PT (35,93 e 24,50 mg Equivalente ácido gálico g-1 FS, respectivamente). Essa atividade antioxidante não teve relação direta com o teor de compostos fenólicos dos extratos, sugerindo a contribuição de outros grupos químicos nessa atividade. Em cultura de células tumorais humanas (nove linhagens), os extratos não apresentaram atividade antiproliferativa significante, com efeito citotóxico somente na concentração mais elevada. Em modelo de nocicepção induzida pelo calor (placa quente), o extrato de IE apresentou efeito antinociceptivo (P < 0,05) após 30 (250 e 500 mg kg-1) e 60 min (125 e 500 mg kg-1) de sua administração oral. Nos modelos de inflamação houve somente redução do edema para IE na concentração de 500 mg kg-1. Os extratos das duas espécies reduziram as lesões ulcerativas produzidas por etanol em até 84% (P < 0,05), sugerindo uma possível ligação com a atividade antioxidante observada e indicando a necessidade de estudos para a elucidação do mecanismo de ação envolvido.

Soil CO2 efflux in central Amazonia: environmental and methodological effects

Soil respiration plays a significant role in the carbon cycle of Amazonian rainforests. Measurements of soil respiration have only been carried out in few places in the Amazon. This study investigated the effects of the method of ring insertion in the soil as well as of rainfall and spatial distribution on CO2 emission in the central Amazon region. The ring insertion effect increased the soil emission about 13-20% for sandy and loamy soils during the firsts 4-7 hours, respectively. After rainfall events below 2 mm, the soil respiration did not change, but for rainfall greater than 3 mm, after 2 hours there was a decrease in soil temperature and respiration of about 10-34% for the loamy and sand soils, with emissions returning to normal after around 15-18 hours. The size of the measurement areas and the spatial distribution of soil respiration were better estimated using the Shuttle Radar Topographic Mission (SRTM) data. The Campina reserve is a mosaic of bare soil, stunted heath forest-SHF and tall heath forest-THF. The estimated total average CO2 emissions from the area was 3.08±0.8 µmol CO2 m-2 s-1. The Cuieiras reserve is another mosaic of plateau, slope, Campinarana and riparian forests and the total average emission from the area was 3.82±0.76 µmol CO2 m-2 s-1. We also found that the main control factor of the soil respiration was soil temperature, with 90% explained by regression analysis. Automated soil respiration datasets are a good tool to improve the technique and increase the reliability of measurements to allow a better understanding of all possible factors driven by soil respiration processes.

Mineralogia e reserva de K de Cambissolos submetidos a diferentes manejos após derrubada e queima da floresta na Amazônia Meridional

As altas temperaturas ocorrentes durante a queima na floresta Amazônica podem induzir transformações mineralógicas da fração argila. Este trabalho objetivou avaliar as alterações mineralógicas nas frações areia, silte e argila e na reserva mineral de solos submetidos a diferentes manejos (11 anos de mata secundária, pastagem e café) após a derrubada e queima de floresta nativa situada na Amazônia Meridional, município de Cacoal (RO). Uma área de floresta nativa ombrófila densa, com mesma feição pedológica, foi dividida em quatro partes, sendo três áreas submetidas ao corte e à queima e posteriormente cultivadas. Em cada manejo, os perfis de solos foram descritos e amostras dos horizontes A, AB, B1, 2B2 e 2BC foram coletadas para as análises mineralógicas das frações argila, silte e areia (difratometria de raios X) e químicas da fração argila (extração de Fe com ditionito-citrato-bicarbonato - DCB e com oxalato de amônio - OA). Os teores de K não trocáveis foram determinados nas amostras de solo após extração com HNO3 1 mol L-1 fervente. Verificou-se o predomínio da caulinita na fração argila e alta reserva mineral de K nos solos, associada à ocorrência de mica nas frações argila, silte e areia. Os diferentes manejos não afetaram os teores de Fe2O3DCB e Fe2O3OA; por outro lado, o maior valor estimado para a relação entre os teores de goethita e hematita [Gt/(Gt+Hm)] na fração argila no horizonte A da floresta indica uma possível transformação parcial de Gt em Hm durante a queima da floresta para a implantação dos manejos mata secundária, pastagem e café.

Photosynthetic parameters and growth in seedlings of Bertholletia excelsa and Carapa guianensis in response to pre-acclimation to full sunlight and mild water stress

Light and water are important factors that may limit the growth and development of higher plants. The aim of this study was to evaluate photosynthetic parameters and growth in seedlings of Bertholletia excelsa and Carapa guianensis in response to pre-acclimation to full sunlight and mild water stress. I used six independent pre-acclimation treatments (0, 90 (11h15-12h45), 180 (10h30-13h30), 360 (09h00-15h00), 540 (07h30-16h30) and 720 min (06h00-18h00)) varying the time of exposure to full sunlight (PFS) during 30 days, followed by whole-day outdoor exposure for 120 days. Before PFS, the plants were kept in a greenhouse at low light levels (0.8 mol m-2 day-1). The PFS of 0 min corresponded to plants constantly kept under greenhouse conditions. From the beginning to the end of the experiment, each PFS treatment was submitted to two water regimes: moderate water stress (MWS, pre-dawn leaf water potential (ΨL) of -500 to -700 kPa) and without water stress (WWS, ΨL of -300 kPa, soil kept at field capacity). Plants under MWS received only a fraction of the amount of water applied to the well-watered ones. At the end of the 120-day-period under outdoor conditions, I evaluated light saturated photosynthesis (Amax), stomatal conductance (g s), transpiration (E) and plant growth. Both Amax and g s were higher for all plants under the PFS treatment. Stem diameter growth rate and Amax were higher for C. guianensis subjected to MWS than in well-watered plants. The contrary was true for B. excelsa. The growth of seedlings was enhanced by exposure to full sunlight for 180 minutes in both species. However, plants of B. excelsa were sensitive to moderate water stress. The higher photosynthetic rates and faster growth of C. guianensis under full sun and moderate water stress make this species a promissory candidate to be tested in reforestation programs.

Otimização do perfil farmacocinético e farmacodinâmico de fármacos anticancerígenos através da sua veiculação em nanossistemas lipídicos

Dissertação de mestrado em Biofísica e Bionanossistemas

Polyphasic approach including MALDI-TOF MS/MS analysis for identification and characterisation of Fusarium verticillioides in Brazilian corn kernels

Fusarium verticillioides is considered one of the most important global sources of fumonisin contamination in food and feed. Corn is one of the main commodities produced in the Northeastern Region of Brazil. The present study investigated potential mycotoxigenic fungal strains belonging to the F. verticillioides species isolated from corn kernels in 3 different Regions of the Brazilian State of Pernambuco. A polyphasic approach including classical taxonomy, molecular biology, MALDI-TOF MS and MALDI-TOF MS/MS for the identification and characterisation of the F. verticillioides strains was used. Sixty F. verticillioides strains were isolated and successfully identified by classical morphology, proteomic profiles of MALDI-TOF MS, and by molecular biology using the species-specific primers VERT-1 and VERT-2. FUM1 gene was further detected for all the 60 F. verticillioides by using the primers VERTF-1 and VERTF-2 and through the amplification profiles of the ISSR regions using the primers (GTG)5 and (GACA)4. Results obtained from molecular analysis shown a low genetic variability among these isolates from the different geographical regions. All of the 60 F. verticillioides isolates assessed by MALDI-TOF MS/MS presented ion peaks with the molecular mass of the fumonisin B1 (721.83 g/mol) and B2 (705.83 g/mol)

Nickel(II) complexes of bidentate N-N′ ligands containing mixed pyrazole, pyrimidine and pyridine aromatic rings as catalysts for ethylene polymerisation

This work describes the synthesis and characterisation of Ni(II) complexes of the following neutral bidentate nitrogen ligands containing pyrazole (pz), pyrimidine (pm) and pyridine (py) aromatic rings: 2-pyrazol-1-yl-pyrimidine (pzpm), 2-(4-methyl-pyrazol-1-yl)-pyrimidine (4-Mepzpm), 2-(4-bromo-pyrazol-1-yl)-pyrimidine (4-Brpzpm), 2-(3,5-dimethyl-pyrazol-1-yl)-pyrimidine (pz*pm), 2-pyrazol-1-yl-pyridine (pzpy) and bis(3,5-dimethylpyrazol-1-yl)phenylmethane (bpz*mph). The complexes [NiBr2(pzpm)] (1), [NiBr2(4-Mepzpm)] (2), [NiBr2(4-Brpzpm)] (3), [NiBr2(pz*pm)] (4), [NiBr2(pzpy)] (5) and [NiBr2(bpz*mph)] (6) were tested as catalysts for ethylene polymerisation, in the presence of the cocatalysts methylaluminoxane (MAO) or diethylaluminium chloride (AlEt2Cl), the catalyst systems 1-3/MAO showing moderate to high activities up to the temperature of 20 °C only in the presence of MAO, whereas 4-6/MAO revealed to be inactive. Other related Pd(II) complexes, already reported in previous works, such as [PdClMe(pzpm)], [PdClMe(pz*pm)], [PdClMe(pzpy)] and [PdClMe(bpz*mph)], also showed to be inactive in the polymerisation of ethylene, when activated by MAO or AlEt2Cl. Selected samples of polyethylene products were characterised by GPC/SEC, 1H and 13C NMR and DSC, showing to be low molecular weight polymers with Mn values ranging from ca. 550 to 1500 g mol−1 and unusually low dispersities of 1.2–1.7, with total branching degrees generally varying between 2 and 12%, melting temperatures from 40 to 120 °C and crystallinities from 40 to 70%.

Seleção de microalgas com potencial de produção de biocombustíveis

Dissertação de mestrado em Bioengenharia

Analysis of Plasma Homocysteine Levels in Patients with Unstable Angina

OBJECTIVE - To determine the prevalence of hyperhomocystinemia in patients with acute ischemic syndrome of the unstable angina type. METHODS - We prospectively studied 46 patients (24 females) with unstable angina and 46 control patients (19 males), paired by sex and age, blinded to the laboratory data. Details of diets, smoking habits, medication used, body mass index, and the presence of hypertension and diabetes were recorded, as were plasma lipid and glucose levels, C-reactive protein, and lipoperoxidation in all participants. Patients with renal disease were excluded. Plasma homocysteine was estimated using high-pressure liquid chromatography. RESULTS - Plasma homocysteine levels were significantly higher in the group of patients with unstable angina (12.7±6.7 µmol/L) than in the control group (8.7±4.4 µmol/L) (p<0.05). Among males, homocystinemia was higher in the group with unstable angina than in the control group, but this difference was not statistically significant (14.1±5.9 µmol/L versus 11.9±4.2 µmol/L). Among females, however, a statistically significant difference was observed between the 2 groups: 11.0±7.4 µmol/L versus 6.4±2.9 µmol/L (p<0.05) in the unstable angina and control groups, respectively. Approximately 24% of the patients had unstable angina at homocysteine levels above 15 µmol/L. CONCLUSION - High homocysteine levels seem to be a relevant prevalent factor in the population with unstable angina, particularly among females.

Hiper-homocisteinemia como fator de risco para doença aterosclerótica coronariana em idosos

OBJETIVO: Investigar se a hiper-homocisteinemia é fator de risco independente para doença aterosclerótica coronariana em idosos. MÉTODOS: Estudo caso-controle com 172 idosos, 88 pertencentes ao grupo controle e 84 ao grupo caso, que apresentavam cineangiocoronariografia solicitada por indicações clínicas. Angiografia coronariana quantitativa foi realizada em 91% dos pacientes. Homocisteinemia foi avaliada sob forma contínua e categorizada, por análise univariada e multivariada. RESULTADOS: Quando analisada sob forma contínua, verificou-se que, na análise univariada, os idosos do grupo caso apresentaram média de níveis de homocisteinemia significativamente mais elevada que a dos idosos do grupo controle (14,33±4,59 µmol/l versus 11,99± 4,59 µmol/l , p=0,015). Na análise multivariada, a homocisteinemia sob forma contínua associou-se a razão de risco para doença arterial coronariana de 1,07 a cada aumento de 1 µmol/l de nível de homocisteína. Aumento de 5 µmol/l correspondeu a razão de risco de 1,40. Quando analisada sob forma categorizada, definiu-se como hiper-homocisteinemia os valores encontrados acima do percentil 75 do grupo controle (14 µmol/l ). Hiper-homocisteinemia foi encontrada em 34% dos idosos, sendo 37,3% no grupo controle e 62,7% no grupo caso (p=0,009). Na análise multivariada, a hiperhomocisteinemia constituiu fator de risco independente para doença aterosclerótica coronariana em idosos, com razão de risco para doença arterial coronariana de 2,03, intervalo de confiança 95%, 1,02-4,03. CONCLUSÃO: Hiper-homocisteinemia foi fator de risco independente para doença arterial coronariana em idosos.

Homocisteína plasmática total e fator von Willebrand no diabete melito experimental

OBJETIVOS: Determinar os valores plasmáticos de homocisteína e fator von Willebrand, como marcador de disfunção endotelial, em ratos com diabete melito induzido por estreptozotocina. MÉTODOS: Trinta e cinco ratos (rattus norvegicus albinus), machos, adultos (180-200 g), randomizados em três grupos: controle (n=10) não receberam agente ou veículo; sham (n=10) receberam solução veículo da estreptozotocina; e diabético (n=15) receberam estreptozotocina. Após oito semanas de indução do diabete melito, os animais foram pesados, anestesiados e tiveram sangue colhido da aorta abdominal para determinação dos valores de homocisteína plasmática total, fator von Willebrand e glicemia. RESULTADOS: O modelo experimental foi reprodutível em 100% dos animais. A média das concentrações plasmáticas de homocisteína foi: 7,9 µmol/l (controle); 8,6 µmol/l (sham) e 6,1 µmol/l (diabético), com diferença entre os grupos (p<0,01). Pelo método de comparações múltiplas entre os grupos, observou-se que os valores no grupo diabético foram menores que no sham (p<0,01). A média dos valores do fator von Willebrand foi 0,15 U/l (controle), 0,16 U/l (sham) e 0,18 U/l (diabético), com diferença entre os grupos (p=0,03). A média dos seus valores no grupo diabético foi maior que no grupo controle (p<0,05). No grupo diabético não houve correlação entre homocisteína e fator von Willebrand. CONCLUSÃO: No diabete melito induzido por estreptozotocina constataram-se valores reduzidos de homocisteína e elevados de fator von Willebrand, sem, contudo, haver correlações entre si e com níveis de glicemia final.

Homocisteína, folato e vitamina B12 em pacientes colombianos portadores de coronariopatia

OBJETIVO: Determinar a existência de associação entre os níveis plasmáticos de homocisteína, folato ou vitamina B12 e síndrome coronariana aguda em pacientes colombianos. MÉTODOS: Estudo caso-controle: foram 50 pacientes portadores de síndrome coronariana aguda e 50 pacientes ambulatoriais sem síndrome coronariana. Foram medidos os níveis de homocisteína, folato e vitamina B12 por meio de imunoensaio por quimioluminescência. Foram também medidos os níveis de colesterol e frações, triglicérides, uréia, creatinina, hemoglobina e hematócrito. RESULTADOS: As concentrações plasmáticas médias de homocisteína foram significativamente diferentes entre os casos (12,4 µmol/l ± 6,0) e os controles (9,7 µmol/l ± 2,4), p=0,01. Os níveis de ácido fólico dos casos foram menores que os dos controles (respectivamente 10,5 ng/ml ± 3,5 x 12,6 ng/ml ± 3,6; p=0,01). Foi observada relação inversa entre os níveis de folato e os de homocisteína. Não houve relação entre os níveis de vitamina B12 e os de homocisteína. Houve diferença significativa nos níveis de triglicérides entre os grupos caso e controle (respectivamente 136,91 ± 67,27 x 174,3 ± 77,6; p=0,01). A razão das chances para hiper-homocisteinemia na síndrome coronariana aguda foi de 4,45 (intervalo de confiança de 95%: 1,5 - 13,3). CONCLUSÃO: O presente estudo demonstrou associação significativa entre os níveis de homocisteína e síndrome coronariana aguda em pacientes colombianos semelhante à encontrada em populações européias e norte-americanas. Houve correlação negativa entre os níveis plasmáticos de homocisteína e os de folato. Não houve associação entre os níveis plasmáticos de homocisteína e os de vitamina B12.

Ação local do alendronato sódico na reparação óssea de ratos espontaneamente hipertensos (SHR)

FUNDAMENTO: A hipertensão arterial é uma desordem caracterizada por alterações relevantes no tecido ósseo. O alendronato sódico tem indicação no tratamento de doenças ósseas, por causa de sua afinidade pela hidroxiapatita, inibindo as reabsorções ósseas. OBJETIVO: Analisar a ação local do alendronato sódico na reparação óssea de ratos espontaneamente hipertensos (SHR). MÉTODOS: Um defeito ósseo foi criado no fêmur esquerdo de 80 ratos. De acordo com o material utilizado no local, criaram-se quatro grupos: controle (C), amido (Am), alendronato 1 mol (A1) e alendronato 2 mol (A2). Após 7 e 21 dias, os animais foram sacrificados. Foram realizadas análises histológicas e histomorfométricas e os dados foram submetidos a análise de variância (ANOVA) e teste de Tukey (5%). RESULTADOS: Aos 7 dias, observou-se, na área do defeito, tecido conjuntivo com hemorragia e inflamação em todos os grupos. Alguns apresentavam matriz osteóide. Os grupos A1 e A2 apresentaram, ainda, uma rede de fibrina. Aos 21 dias, as trabéculas ósseas fechavam praticamente a extensão do defeito nos grupos C e Am. No grupo A1 de animais machos, observaram-se trabéculas que se irradiavam do canal medular até a área do defeito. Nos grupos A1 e A2, constatou-se apenas a presença de tecido conjuntivo com mínima deposição de osteóide. Um achado histológico marcante foi a formação de tecido ósseo extracortical subperiosteal nos animais dos grupos A1 e A2. CONCLUSÃO: Concluiu-se que a administração do alendronato sódico não contribuiu para o reparo ósseo nos ratos SHR, mas possivelmente tenha sido responsável pelas formações ósseas extracorticais observadas.

Aspectos bioquímicos y celulares de la reproducción de los vectores de la enfermedad de Chagas: regulación e importancia fisiológica. Biochemical and cellular aspects of the reproduction of Chagas’ disease vectors: regulation and physiologycal impact

En la hipótesis de trabajo del presente proyecto se considera la importancia del metabolismo de lípidos y proteínas en los insectos hematófagos, en particular en los vectores de la enfermedad de Chagas, para afrontar exitosamente la demanda energética de la reproducción. Las hembras de estas especies pueden ingerir una comida de sangre abundante en lípidos y proteínas, los que son modificados en el intestino para su utilización y posterior almacenamiento en estructuras organizadas en el tejido ovárico, sustentando así el rápido crecimiento de los ovocitos. Estos aspectos resultan críticos para el ciclo de vida del insecto y para el mantenimiento de la cadena epidemiológica de la enfermedad. En estas especies, recientemente hemos caracterizado a nivel bioquímico y celular la interacción entre lipoproteínas y tejidos [Fruttero y col., Insect Biochem. Mol. Biol. 39: 322-331 (2009); Fruttero y col. Biocel 33 (3): 260 (2009)] y las fases del ciclo reproductivo [Aguirre y col., J. Insect Physiol. 54: 393-402 (2008)]. No obstante, los factores que participan en su regulación son aún escasamente conocidos. En este contexto, el estudio propone emplear dos especies de triatominos con el objeto de: (1) caracterizar los factores involucrados en la formación y regulación de reservas nutricionales en los ovocitos; (2) analizar los eventos que participan en la regresión del tejido ovárico: atresia folicular y mecanismos de muerte celular. (3) evaluar el impacto de productos naturales (ureasas vegetales y péptidos derivados) en el desarrollo del tejido ovárico. Para la ejecución de los objetivos se llevarán a cabo ensayos in vivo e in vitro con trazadores fluorescentes, fraccionamiento subcelular, estudios de expresión de proteínas (mRNA y proteína), estudios histo-morfológicos, ultraestructurales e inmunocitoquímicos, microscopía láser confocalizada, ensayos de actividad enzimática, ELISA, western-blot, electroforesis bidimensional, espectrometria de masas en tándem, etc. También se evaluarán los mecanismos de muerte celular (apoptosis/autofagia) mediante microscopía electrónica, detección de apoptosis in situ (TUNEL), inmunofluorescencia, etc. Los resultados obtenidos permitirán un mejor conocimiento sobre la fisiología y bioquímica de estos vectores, los que resultan indispensables en el diseño de nuevas estrategias para su control. Debido a la carencia de un tratamiento específico para la enfermedad y a la falta de métodos preventivos (vacuna), el control del vector es una de las vías más importantes para reducir la incidencia de la enfermedad. Actualmente, la situación socio-económica que sufren amplios núcleos de nuestra población propicia condiciones de vida que facilitan la reproducción de los vectores y la transmisión vectorial del parásito. El estudio permitirá además explorar aspectos bioquímicos y celulares básicos, generando conocimientos que podrían ser extensivos a otros insectos de importancia económica en la ganadería y/o agricultura. The aim of this project is to analyze the biochemical and cellular events involved in the lipid and protein metabolism in Chagas' disease vectors, and to evaluate their impact on the physiology of reproduction, particularly in the formation of nutritional resources in developing oocytes. At present, little is known about these critical aspects for the life cycle of the insect and for the epidemiology of the disease. The experimental approaches, which will be carried out using two species of triatomines, were designed: (1) to characterize factors involved in the formation and regulation of nutritional resources in developing oocytes; (2) to analyze the biochemical and cellular events that play a role during the regression of ovarian tissue, including the processes of oocyte resorption and programmed cell death. (3) to evaluate the impact of natural products (ureases from jackbean and related peptides) in the development of ovarian tissue. Methods and techniques involved in the project are: in vivo and in vitro assays with fluorescent tracers, ELISA, chemical assays, enzyme activities, western-blot; protein expression (mRNA), histological techniques, immunohistochemical and ultrastructural studies. Cell death will be analyzed by detection of apoptosis in situ (TUNEL), immunofluorescence (for autophagy), among others. The results obtained from the study will offer the opportunity to explore important aspects in the biology and physiology of Chagas' disease vectors that could be of potential utility in designing alternative strategies for the control of the insect.