Electron paramagnetic resonance study of lipid and protein membrane components of erythrocytes oxidized with hydrogen peroxide

Electron paramagnetic resonance (EPR) spectroscopy of spin labels was used to monitor membrane dynamic changes in erythrocytes subjected to oxidative stress with hydrogen peroxide (H2O2). The lipid spin label, 5-doxyl stearic acid, responded to dramatic reductions in membrane fluidity, which was correlated with increases in the protein content of the membrane. Membrane rigidity, associated with the binding of hemoglobin (Hb) to the erythrocyte membrane, was also indicated by a spin-labeled maleimide, 5-MSL, covalently bound to the sulfhydryl groups of membrane proteins. At 2% hematocrit, these alterations in membrane occurred at very low concentrations of H2O2 (50 µM) after only 5 min of incubation at 37°C in azide phosphate buffer, pH 7.4. Lipid peroxidation, suggested by oxidative hemolysis and malondialdehyde formation, started at 300 µM H2O2 (for incubation of 3 h), which is a concentration about six times higher than those detected with the probes. Ascorbic acid and α-tocopherol protected the membrane against lipoperoxidation, but did not prevent the binding of proteins to the erythrocyte membrane. Moreover, the antioxidant (+)-catechin, which also failed to prevent the cross-linking of cytoskeletal proteins with Hb, was very effective in protecting erythrocyte ghosts from lipid peroxidation induced by the Fenton reaction. This study also showed that EPR spectroscopy can be useful to assess the molecular dynamics of red blood cell membranes in both the lipid and protein domains and examine oxidation processes in a system that is so vulnerable to oxidation.

In vitro anti-inflammatory, cytotoxic and antioxidant activities of boesenbergin A, a chalcone isolated from Boesenbergia rotunda (L.) (fingerroot)

The current in vitro study was designed to investigate the anti-inflammatory, cytotoxic and antioxidant activities of boesenbergin A (BA), a chalcone derivative of known structure isolated from Boesenbergia rotunda. Human hepatocellular carcinoma (HepG2), colon adenocarcinoma (HT-29), non-small cell lung cancer (A549), prostate adenocarcinoma (PC3), and normal hepatic cells (WRL-68) were used to evaluate the cytotoxicity of BA using the MTT assay. The antioxidant activity of BA was assessed by the ORAC assay and compared to quercetin as a standard reference antioxidant. ORAC results are reported as the equivalent concentration of Trolox that produces the same level of antioxidant activity as the sample tested at 20 µg/mL. The toxic effect of BA on different cell types, reported as IC50, yielded 20.22 ± 3.15, 10.69 ± 2.64, 20.31 ± 1.34, 94.10 ± 1.19, and 9.324 ± 0.24 µg/mL for A549, PC3, HepG2, HT-29, and WRL-68, respectively. BA displayed considerable antioxidant activity, when the results of ORAC assay were reported as Trolox equivalents. BA (20 µg/mL) and quercetin (5 µg/mL) were equivalent to a Trolox concentration of 11.91 ± 0.23 and 160.32 ± 2.75 µM, respectively. Moreover, the anti-inflammatory activity of BA was significant at 12.5 to 50 µM and without any significant cytotoxicity for the murine macrophage cell line RAW 264.7 at 50 µM. The significant biological activities observed in this study indicated that BA may be one of the agents responsible for the reported biological activities of B. rotunda crude extract.

Differences in synthesis and absorption of cholesterol of two effective lipid-lowering therapies

Effective statin therapy is associated with a marked reduction of cardiovascular events. However, the explanation for full benefits obtained for LDL cholesterol targets by combined lipid-lowering therapy is controversial. Our study compared the effects of two equally effective lipid-lowering strategies on markers of cholesterol synthesis and absorption. A prospective, open label, randomized, parallel design study, with blinded endpoints, included 116 subjects. We compared the effects of a 12-week treatment with 40 mg rosuvastatin or the combination of 40 mg simvastatin/10 mg ezetimibe on markers of cholesterol absorption (campesterol and β-sitosterol), synthesis (desmosterol), and their ratios to cholesterol. Both therapies similarly decreased total and LDL cholesterol, triglycerides and apolipoprotein B, and increased apolipoprotein A1 (P < 0.05 vs baseline for all). Simvastatin/ezetimibe increased plasma desmosterol (P = 0.012 vs baseline), and decreased campesterol and β-sitosterol (P < 0.0001 vs baseline for both), with higher desmosterol (P = 0.007) and lower campesterol and β-sitosterol compared to rosuvastatin, (P < 0.0001, for both). In addition, rosuvastatin increased the ratios of these markers to cholesterol (P < 0.002 vs baseline for all), whereas simvastatin/ezetimibe significantly decreased the campesterol/cholesterol ratio (P = 0.008 vs baseline) and tripled the desmosterol/cholesterol ratio (P < 0.0001 vs baseline). The campesterol/cholesterol and β-sitosterol/cholesterol ratios were lower, whereas the desmosterol/cholesterol ratio was higher in patients receiving simvastatin/ezetimibe (P < 0.0001 vs rosuvastatin, for all). Pronounced differences in markers of cholesterol absorption and synthesis were observed between two equally effective lipid-lowering strategies.

Antioxidant effect of 4-nerolidylcatechol and α-tocopherol in erythrocyte ghost membranes and phospholipid bilayers

4-Nerolidylcatechol (4-NC) is found in Pothomorphe umbellataroot extracts and is reported to have a topical protective effect against UVB radiation-induced skin damage, toxicity in melanoma cell lines, and antimalarial activity. We report a comparative study of the antioxidant activity of 4-NC and α-tocopherol against lipid peroxidation initiated by two free radical-generating systems: 2,2′-azobis(2-aminopropane) hydrochloride (AAPH) and FeSO4/H2O2, in red blood cell ghost membranes and in egg phosphatidylcholine (PC) vesicles. Lipid peroxidation was monitored by membrane fluidity changes assessed by electron paramagnetic resonance spectroscopy of a spin-labeled lipid and by the formation of thiobarbituric acid-reactive substances. When lipoperoxidation was initiated by the hydroxyl radical in erythrocyte ghost membranes, both 4-NC and α-tocopherol acted in a very efficient manner. However, lower activities were observed when lipoperoxidation was initiated by the peroxyl radical; and, in this case, the protective effect of α-tocopherol was lower than that of 4-NC. In egg PC vesicles, malondialdehyde formation indicated that 4-NC was effective against lipoperoxidation initiated by both AAPH and FeSO4/H2O2, whereas α-tocopherol was less efficient in protecting against lipoperoxidation by AAPH, and behaved as a pro-oxidant for FeSO4/H2O2. The DPPH (2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl) free-radical assay indicated that two free radicals were scavenged per 4-NC molecule, and one free radical was scavenged per α-tocopherol molecule. These data provide new insights into the antioxidant capacity of 4-NC, which may have therapeutic applications for formulations designed to protect the skin from sunlight irradiation.

Maintenance of the corneal epithelium is carried out by germinative cells of its basal stratum and not by presumed stem cells of the limbus

The purpose of this investigation was to analyze the proliferative behavior of rabbit corneal epithelium and establish if any particular region was preferentially involved in epithelial maintenance. [3H]-thymidine was injected intravitreally into both normal eyes and eyes with partially scraped corneal epithelium. Semithin sections of the anterior segment were evaluated by quantitative autoradiography. Segments with active replication (on) and those with no cell division (off) were intermingled in all regions of the tissue, suggesting that the renewal of the epithelial surface of the cornea followed an on/off alternating pattern. In the limbus, heavy labeling of the outermost layers was observed, coupled with a few or no labeled nuclei in the basal stratum. This suggests that this region is a site of rapid cell differentiation and does not contain many slow-cycling cells. The conspicuous and protracted labeling of the basal layer of the corneal epithelium suggests that its cells undergo repeated cycles of replication before being sent to the suprabasal strata. This replication model is prone to generate label-retaining cells. Thus, if these are adult stem cells, one must conclude that they reside in the corneal basal layer and not the limbal basal layer. One may also infer that the basal cells of the cornea and not of the limbus are the ones with the main burden of renewing the corneal epithelium. No particular role in this process could be assigned to the cells of the basal layer of the limbal epithelium.

Morphometric analysis of feedforward pathways from the primary somatosensory area (S1) of rats

We used biotinylated dextran amine (BDA) to anterogradely label individual axons projecting from primary somatosensory cortex (S1) to four different cortical areas in rats. A major goal was to determine whether axon terminals in these target areas shared morphometric similarities based on the shape of individual terminal arbors and the density of two bouton types: en passant (Bp) and terminaux (Bt). Evidence from tridimensional reconstructions of isolated axon terminal fragments (n=111) did support a degree of morphological heterogeneity establishing two broad groups of axon terminals. Morphological parameters associated with the complexity of terminal arbors and the proportion of beaded Bp vs stalked Bt were found to differ significantly in these two groups following a discriminant function statistical analysis across axon fragments. Interestingly, both groups occurred in all four target areas, possibly consistent with a commonality of presynaptic processing of tactile information. These findings lay the ground for additional work aiming to investigate synaptic function at the single bouton level and see how this might be associated with emerging properties in postsynaptic targets.

Viscosidade de pasta, absorção de água e índice de solubilidade em água dos mingaus desidratados de arroz e soja

Foram estudadas viscosidade de pasta (VP), absorção de água (AA) e índice de solubilidade em água (ISA) dos mingaus desidratados elaborados com arroz e soja em diferentes proporções (100:0; 90:10; 80:20; 70:30; 60:40 e 50:50%), com finalidade de verificar a possibilidade de seus usos em produtos alimentícios. No processo para a obtenção de mingaus desidratados, utilizaram-se as etapas de processo de descascamento dos grãos de soja, branqueamento, desintegração de arroz e soja branqueados, homogeneização e secagem por atomização. Nas determinações, observou-se que houve aumento na temperatura de viscosidade máxima e no ISA, e uma diminuição na viscosidade máxima, na viscosidade mínima em temperatura constante, na viscosidade final no ciclo de resfriamento e na AA com o aumento das proporções de soja. Contudo, os valores numéricos para estas propriedades foram altos, sugerindo a possibilidade de uso dos mesmos como cereais matinais fortificados e alimentos infantis, ou como ingredientes para sua formulação, assim como em produtos cárneos e de panificação.

Absorção de gordura, solubilidade e propriedades espumantes dos extratos hidrossolúveis desidratados de arroz e soja

Foram estudadas absorção de gordura (AG), índice de solubilidade em água (ISA) e propriedades espumantes dos extratos hidrossolúveis desidratados elaborados com arroz e soja em diferentes proporções (100:0, 90:10, 80:20, 70:30, 60:40 e 50:50), com o objetivo de verificar a possibilidade de uso em produtos alimentícios. Os processos utilizados para a obtenção foram: maceração do arroz e da soja, desintegração, centrifugação, adição de ácido cítrico, fervura e secagem por atomização. Nas determinações, observou-se que houve um aumento na AG, no ISA e na sinérese de espuma, porém uma diminuição na expansão e no volume de espuma com o aumento das proporções de soja.

Fungos e fumonisinas no período pré-colheita do milho

A contaminação fúngica e por micotoxinas no milho pode ocorrer antes mesmo da colheita, resultando em grandes perdas econômicas. Fusarium spp. é o principal contaminante do milho no campo, e muitas espécies deste gênero são responsáveis pela produção de fumonisinas. As fumonisinas são tóxicas para animais e humanos, estando envolvidas na doença da leucoencefalomalácea eqüina e associadas à síndrome de edema pulmonar em suínos e câncer de esôfago em humanos. O objetivo deste trabalho foi identificar os pontos críticos de contaminação fúngica e a produção de fumonisinas durante o período pré-colheita do milho. Os resultados mostraram um crescimento fúngico já na fase de grão farináceo, com nenhuma diferença significativa nas fases seguintes: grão farináceo duro e maturação fisiológica. Fungos não esporulados foram predominantes na fase de florescimento (100%) e na fase de grão farináceo (95%). Espécies saprófitas foram identificadas na fase de grão farináceo duro (23,25%). Fusarium spp. já foi evidente na fase de grão farináceo (5%), aumentando consideravelmente nas fases de grão farináceo duro (62,5%) e maturação fisiológica (90%). Todas as cepas de Fusarium spp. testadas mostraram-se potencialmente toxigênicas. Fumonisinas foram evidentes nas fases finais de desenvolvimento, aumentando consideravelmente da fase de grão farináceo duro (0,2 ppm) para a maturação fisiológica (2,5 ppm). Os autores sugerem atenção especial e adoção de medidas preventivas na fase de grão farináceo, onde Fusarium spp. começa a ser evidente.

Efeito da desodorização nas características sensoriais de extratos hidrossolúveis de soja obtidos por diferentes processos tecnológicos

Os produtos derivados de soja apresentam múltiplas vantagens tecnológicas e nutricionais. Entretanto, eles são pouco aceitos pela população brasileira devido às características sensoriais indesejáveis, principalmente de odor e sabor. Uma alternativa para a remoção de compostos voláteis que conferem essas características é a desodorização. Extratos hidrossolúveis de soja, comumente conhecidos como leite de soja, foram obtidos por três processos diferentes e, posteriormente, desodorizados por vapor de água superaquecido à pressão atmosférica. Os produtos nas formas bruta e desodorizada foram avaliados sensorialmente por análise descritiva quantitativa. Os resultados mostraram eficiência da desodorização pela redução do odor de feijão cru e sabor residual, com aumento do sabor característico, nos processos de obtenção do leite por vaca mecânica e por maceração.

Avaliação de melão minimamente processado armazenado em diferentes temperaturas e embalagens

Os produtos minimamente processados oferecem diversos benefícios para o consumidor, entre os quais destacam-se a redução do tempo de preparação dos alimentos, a oferta de produtos saudáveis com excelente qualidade e a necessidade de menor espaço para seu armazenamento. Este trabalho teve por objetivo avaliar qual embalagem (tereftalato de poliestireno ou bandeja de poliestireno expandido com cobertura de policloreto de vinila) seria mais adequada para o armazenamento de melão minimamente processado, armazenado nas temperaturas de 4ºC e 10ºC. Os frutos passaram pelo processo mínimo que consistiu em: recepção, seleção, lavagem com água corrente, lavagem com solução de hipoclorito de sódio (200 mg.L-1/15 min), resfriamento 10ºC/24 h, descasque e corte manual (fatia), banho de imersão em solução de hipoclorito de sódio (40 mg.L-1/30 s), embalagem e armazenamento. Aos 0, 3, 5, 7 e 10 dias de armazenamento foram feitas análises da concentração de O2 e CO2, firmeza, pH, acidez total titulável, sólidos solúveis totais, açúcares totais e redutores e avaliação sensorial com provadores treinados. Os resultados mostraram que houve diferenças significativas ao longo do armazenamento no teor de O2 e CO2, firmeza, pH, açúcares totais e redutores. Quando comparados com os demais tratamentos, as características das frutas armazenadas em embalagens de tereftalato de polietileno a 4ºC mantiveram-se mais estáveis. Na análise sensorial houve diferença significativa entre o primeiro dia de análise e os demais, mostrando que o melão minimamente processado diminui sua qualidade sensorial ao longo do tempo.

Propriedades funcionais (tecnológicas) da parede celular de leveduras da fermentação alcoólica e das frações glicana, manana e glicoproteína

Foram objetivos do presente trabalho o fracionamento, a caracterização química e o estudo das propriedades funcionais (tecnológicas) da fração parede celular (PC) de leveduras da fermentação alcóolica e das subfrações glicana, manana e glicoproteína. O fracionamento foi realizado por processos físico-químicos de extração, centrifugação e secagem em spray dryer, a caracterização química pela determinação da composição centesimal e as propriedades funcionais pelo uso de técnicas apropriadas. Os componentes predominantes da parede celular (PC) foram proteína (19%) e fibra solúvel (74%), da fração glicoproteina, foram as proteínas (35,5%) e fibra solúvel (56%), nas frações manana (M) e glicana solúvel (GS) predominaram as fibras solúveis (~70%) e na fração glicana insolúvel (GI), as fibras insolúveis (70,7%). A solubilidade das várias frações em meio aquoso não mostrou dependência do pH e variou entre 40% e 100%. A fração que apresentou maior capacidade de retenção de água (CRA) foi a glicana solúvel (14,4 g H2O/g de amostra) e os maiores índices de solubilidade em água (ISA) foram os das frações glicoproteina (83,8%) e manana (60%). As frações glicana (GS e GI) apresentaram boas propriedades de geleificação nas concentrações de 12 e 14% de sólidos solúveis. As frações glicoproteína, manana e glicana solúvel apresentaram excelente capacidade de emulsificação (1.500 a 2.000 mL óleo/g amostra) e as emulsões de glicoproteína e glicana solúvel foram as mais estáveis. Adição de igual concentração (0,2%) de ovalbumina aumentou significativamente o poder de emulsificação das frações PC e GS e contribuiu para a estabilidade das emulsões da manana e da glicoproteína (M e GP).

Efeitos de parâmetros de extrusão nas propriedades físicas de produtos expandidos de inhame

Neste trabalho, estudou-se o efeito de parâmetros de extrusão sobre o índice de expansão (IE), volume específico (VE), índice de absorção de água (IAA) e índice de solubilidade em água (ISA) de extrusados de inhame. O processamento foi executado em extrusor mono rosca. Para analisar o efeito combinado das variáveis independentes nas características tecnológicas dos extrusados de farinha de inhame, utilizou-se o delineamento 'central composto rotacional' para três fatores. O desenho experimental foi elaborado para verificar o efeito de três níveis de temperatura na última zona de extrusão (100, 115 e 130ºC), rotação da rosca (163, 204 e 245 rpm) e umidade das farinhas (12, 15 e 18%). Os resultados obtidos mostraram que a umidade e a temperatura influenciaram os parâmetros de expansão (IE e VE). O índice de solubilidade em água (ISA) foi dependente dos três parâmetros do processo. Temperatura elevada e alta rotação da rosca promoveram maiores valores de ISA. Nas condições estudadas, os parâmetros de extrusão não influenciaram o índice de absorção de água (IAA).

Pellets de trigo e soja produzidos por extrusão

A mistura de trigo e soja representa uma importante fonte calórico-protéica com proteínas de boa qualidade. Apesar disso, a utilização da soja como ingrediente tem sido limitada pelo seu sabor de feijão cru (beany flavor), o qual é melhorado pelo processo de extrusão. Foram estudados os efeitos de umidade da mistura, Temperatura de Barril (TB) e Velocidade de Rotação de Parafuso (VRP, Nº 5) do extrusor no Índice de Expansão (IE), no Índice de Solubilidade em Água (ISA) e nas características sensoriais de pellets produzidos com mistura de trigo e soja (90:10), objetivando a otimização deste processo para a obtenção de pellets fritos com melhores qualidades sensoriais. A farinha mista crua foi extrusada em 2 umidades (32 e 35%), 4 TB (60 a 90 °C) e 4 VRP (60 a 150 rpm), totalizando 32 tratamentos. O pellet frito, preparado com a farinha mista com 32% de umidade e extrusada em 60 rpm a 80 °C, apresentou o maior IE e as melhores qualidades sensoriais (aparência, sabor e textura), sendo preferido pela equipe de provadores não treinados, tanto com sabor de bacon como com sabor de queijo.

Conhecimento e atitudes sobre alimentos irradiados de nutricionistas que atuam na docência

A irradiação de alimentos é eficiente tecnologia que pode ser empregada na conservação dos alimentos. Porém, o conhecimento dos consumidores sobre os alimentos irradiados tem se mostrado insuficiente, resultando em baixa aceitação destes alimentos. Considerando que o nutricionista é o profissional de saúde habilitado para orientar pacientes e consumidores sobre a ingestão e seleção de alimentos, este estudo avaliou o conhecimento e a atitude frente aos alimentos irradiados entre nutricionistas que atuam na docência em instituições de ensino superior em Belo Horizonte - MG, Brasil. Dos 66 participantes, 86,4% referiram saber o que são alimentos irradiados, todavia 71,2% desconhecem o processo, 75,8% desconhecem a legislação, 21,2% desconhecem as finalidades da irradiação, 12,1% consideram os alimentos irradiados como sendo radioativos e, 31,8% acreditam que a irradiação de alimentos resulta em redução do valor nutritivo dos alimentos. Os alimentos irradiados não seriam recusados pelos doutores, porém seriam recusados por 5 mestres e por 6 especialistas. Foi concluído que a formação dos futuros nutricionistas pode estar sendo realizada sem o mínimo de conhecimento necessário a respeito dos alimentos irradiados, podendo estar corroborando para a atitude negativa dos consumidores.