Otimização dos métodos de expressão e solubilização do alérgeno fosfolipase A1 do veneno de Polybia paulista

A vespa social Polybia paulista (Hymenoptera, Vespidae) é bastante abundante e endêmica nos Estados de São Paulo e sul de Minas Gerais. Os indivíduos da espécie causam um elevado número de acidentes de importância médica. Após a ferroada a vítima pode experimentar reações imunológicas locais e/ou sistêmicas, que em alguns casos podem conduzir a anafilaxia e morte. O diagnóstico e terapia de alergia à ferroada de P. paulista é baseado no uso de extrato de veneno bruto o que se associa à ocorrência de reatividade cruzada e reações imunológicas adversas durante a imunoterapia. O uso de alérgenos recombinantes (r) tem-se mostrado como uma alternativa interessante para reduzir o impacto destas desvantagens. Neste trabalho, foram avaliadas diferentes condições para otimizar a expressão recombinante e solubilização dos corpúsculos de inclusão da fosfolipase A1 (Poly p 1) (70kDa) do veneno de P. paulista previamente obtida mediante expressão heteróloga no sistema procariótico, Escherichia coli. Os resultados aqui obtidos contribuirão para aumentar as quantidades do r Poly p 1 necessárias para sua avaliação bioquímica e imunológica, e finalmente para melhorar os resultados do diagnóstico e imunoterapia específica de alergia ao veneno de P. paulista

Otimização dos métodos de expressão e solubilização do alérgeno fosfolipase A1 do veneno de Polybia paulista

A vespa social Polybia paulista (Hymenoptera, Vespidae) é bastante abundante e endêmica nos Estados de São Paulo e sul de Minas Gerais. Os indivíduos da espécie causam um elevado número de acidentes de importância médica. Após a ferroada a vítima pode experimentar reações imunológicas locais e/ou sistêmicas, que em alguns casos podem conduzir a anafilaxia e morte. O diagnóstico e terapia de alergia à ferroada de P. paulista é baseado no uso de extrato de veneno bruto o que se associa à ocorrência de reatividade cruzada e reações imunológicas adversas durante a imunoterapia. O uso de alérgenos recombinantes (r) tem-se mostrado como uma alternativa interessante para reduzir o impacto destas desvantagens. Neste trabalho, foram avaliadas diferentes condições para otimizar a expressão recombinante e solubilização dos corpúsculos de inclusão da fosfolipase A1 (Poly p 1) (70kDa) do veneno de P. paulista previamente obtida mediante expressão heteróloga no sistema procariótico, Escherichia coli. Os resultados aqui obtidos contribuirão para aumentar as quantidades do r Poly p 1 necessárias para sua avaliação bioquímica e imunológica, e finalmente para melhorar os resultados do diagnóstico e imunoterapia específica de alergia ao veneno de P. paulista

Asimilación y biofiltración de fosfatos con macroalgas marinas de interés para el desarrollo de sistemas integrados en acuicultura : efecto de las variaciones en la relación N/P

Máster Universitario International en Acuicultura. Trabajo presentado como requisito parcial para la obtención del Tí­tulo de Máster Universitario Internacional en Acuicultura, otorgado por la Universidad de Las Palmas de Gran Canaria (ULPGC), el Instituto Canario de Ciencias Marinas (ICCM), y el Centro Internacional de Altos Estudios Agronómicos Mediterráneos de Zaragoza (CIHEAM)

Contaminación por fosfatos en el oasis bajo riego del río Mendoza

El oasis bajo riego del río Mendoza, en la provincia argentina del mismo nombre -al igual que casi todas las ciudades en la actualidadpresenta problemas de avance de la urbanización sobre las tierras agrícolas, multiplicidad de usuarios y disminución de la disponibilidad del recurso hídrico, tanto en cantidad como en calidad. Si bien se destinan esfuerzos e inversiones tendientes a asegurar la disponibilidad de agua (mejora de eficiencias, ahorro de agua) no pasa lo mismo en relación con la preservación de su calidad. La agricultura mendocina resulta víctima de la contaminación producida por la urbanización y la industria a través del vuelco (puntual y/o difuso) de sus efluentes a la red de riego. Estudios realizados en el Oasis Norte de Mendoza pusieron de manifiesto la existencia de altos niveles de contaminación fosfatada en las aguas del río Mendoza. El presente trabajo tuvo como objetivo evaluar la evolución espacio-temporal y detectar las fuentes de esta contaminación. Los resultados del diagnóstico basado en una serie de muestreos realizados en 2003 - 2009 ponen de relieve la existencia de una moderada contaminación por fosfatos en las aguas del río Mendoza que riegan el Oasis Norte provincial. Asimismo, se detectaron niveles considerablemente altos de fosfatos en tres sitios específicos del oasis: 1. la superficie regadía servida por los canales Cacique Guaymallén y Jocolí -se observa un incremento de seis veces el contenido de fosfatos del agua: de 0,2 mg L-1 (R I) a 1,2 mg L-1 (C II)-; en este último sitio sólo se riega un pequeño sector que se aproxima a las 7.300 ha; 2. la superficie regada por el Colector Pescara aguas abajo del punto D VIII (1.250 ha), en la que los valores medios arrojaron un contenido diecisiete veces mayor (8,5 mg L-1 ) que los del sitio D I (0,49 mg L-1 ) que recibe desagües agrícolas y urbano pluviales; 3. la zona del Bajo río Mendoza (en esta zona se registró un aumento de dieciséis veces más fosfatos entre la parte media y la cola del sistema, con valores medios de 0,2 mg L-1 en el sitio R II y de 3,25 mg L-1 en R III).

Dinâmica do fósforo no solo em função da adição de ácidos orgânicos de baixa massa molar

A baixa eficiência da adubação fosfatada em solos altamente intemperizados é devido, entre outros fatores, à adsorção do fósforo (P) à superfície das argilas silicatadas do tipo 1:1 e, principalmente, dos (hidr)óxidos de Fe e de Al. Manejos do solo que induzem a solubilização de formas de P indisponíveis para as plantas têm sido intensamente estudados nos últimos anos. Uma tentativa de aumentar a concentração de P disponível na solução do solo para sua absorção pelas plantas é a mobilização de P por ânions de ácidos orgânicos de baixa massa molar (AOBMM). Ânions derivados de AOBMM exsudados pelas raízes de plantas ou excretados por microrganismos são associados com algumas condições de rizosfera como deficiência de P e fitotoxidez de Al e interagem com o solo de forma a aumentar a biodisponibilidade de P. Dependendo dos atributos do solo, do grau de dissociação, das propriedades e do número de grupos carboxílicos dos ânions orgânicos, o P pode ser mobilizado do solo principalmente devido à dissolução complexométrica de minerais e à adsorção competitiva dos grupos funcionais carboxílicos e fosfato nos sítios de superfície coloidais. A capacidade dos ânions citrato, malato e oxalato em mobilizar P de amostras de um Neossolo Quartzarênico típico (RQ) e de um Latossolo Vermelho ácrico (LVwf) foi avaliada por meio de um estudo de lixiviação de ânions em colunas. Devido a não detecção de P nos efluentes das colunas com LVwf, foi realizado outro estudo em colunas, no qual somente citrato foi lixiviado, mas num volume maior, e as alterações das formas de P nas amostras desse solo induzidas pela lixiviação de citrato foram identificadas por espectroscopia de absorção de raios-X na borda K do fósforo (X-ray absorption near edge structure -XANES - spectroscopy). A capacidade dos ânions de AOBMM em solubilizar P foi mais dependente do teor de P disponível e de outros atributos do solo que do número de grupos funcionais carboxílicos dos ânions orgânicos. Somente o oxalato mobilizou P do RQ, enquanto todos os ânions de AOBMM foram capazes de mobilizar P do LVwf. Quando baixos volumes de solução contendo ânions de AOBMM foram lixiviados no solo, além do aumento do pH, a mobilização de P foi acompanhada pela mobilização de Al no RQ (pH água = 5), e pela mobilização de Ca no LVwf (pH água = 5.6), o que indica solubilização de P pela complexação de Al, Ca, ou Fe, de fosfatos insolúveis, ou pela inibição da precipitação de P com esses metais. Ao lixiviar um volume maior de citrato no LVwf, o P também não foi detectado nos efluentes das colunas, mas houve lixiviação intensa de Al e Fe, bem como mudanças nas proporções de formas de P no solo caracterizadas pelos espectros XANES. Embora tenhamos encontrado indícios da ação dos principais mecanismos de solubilização de P (dissolução complexométrica de minerais e troca de ligantes entre grupos funcionais carboxílicos e P adsorvido ao solo), os ânions de AOBMM mostraram pouco potencial de efetivamente aumentar a biodisponibilidade de P.

Catalisadores bifuncionais à base de silicoaluminofosfato e fosfatos de nióbio para emprego em reações de hidroisomerização e hidrocraqueamento do n-hexadecano

Lubricants and cutting middle distillates typically have large amounts of n-paraffins to increase its freezing point and fluidity. Accordingly, the removal of n-paraffins of long chain lubricants oils and diesel is essential to get a product with good cold flow properties. The development of new catalysts, which exhibit thermal stability and catalytic activity for the hydroisomerization reaction is still a challenge. Thus, silicoaluminophosphates (SAPO) were synthesized by different routes. Have been used also post-synthesis treatment for obtaining hybrid structures and others synthesis have been carried out with mesoporous template (soft and hard-template). Therefore, SAPO have been impregnated with H2PtCl6 solution by the incipient wetness method. Then assessments of catalytic activities in hydroisomerization and hydrocracking reactions of hexadecane have been held. Besides SAPO, niobium phosphate - NbP - were also impregnated with platinum and evaluated in the same reaction. After impregnation, these catalysts have been characterized by X-ray diffraction (XRD), nitrogen adsorption, infrared spectroscopy with adsorbed pyridine (IV-PY), scanning electron microscopy (SEM) and resonance nuclear magnetic 29Si (29Si-NMR). The characterization results by XRD have shown that it has been possible to obtain mesoporous SAPOs. However, for the syntheses with soft template there was collapse of the structure after removal of the organic template. Even so, these catalysts have been actives. It was possible to obtain hybrid materials through the synthesis of SAPO-11 made with hard templates and by means of post-synthesis treatments samples of SAPO-11. Moreover, NbP has shown characteristic XRD of amorphous materials, with high acidity and were active in the conversion of hexadecane.

Catalisadores bifuncionais à base de silicoaluminofosfato e fosfatos de nióbio para emprego em reações de hidroisomerização e hidrocraqueamento do n-hexadecano

Lubricants and cutting middle distillates typically have large amounts of n-paraffins to increase its freezing point and fluidity. Accordingly, the removal of n-paraffins of long chain lubricants oils and diesel is essential to get a product with good cold flow properties. The development of new catalysts, which exhibit thermal stability and catalytic activity for the hydroisomerization reaction is still a challenge. Thus, silicoaluminophosphates (SAPO) were synthesized by different routes. Have been used also post-synthesis treatment for obtaining hybrid structures and others synthesis have been carried out with mesoporous template (soft and hard-template). Therefore, SAPO have been impregnated with H2PtCl6 solution by the incipient wetness method. Then assessments of catalytic activities in hydroisomerization and hydrocracking reactions of hexadecane have been held. Besides SAPO, niobium phosphate - NbP - were also impregnated with platinum and evaluated in the same reaction. After impregnation, these catalysts have been characterized by X-ray diffraction (XRD), nitrogen adsorption, infrared spectroscopy with adsorbed pyridine (IV-PY), scanning electron microscopy (SEM) and resonance nuclear magnetic 29Si (29Si-NMR). The characterization results by XRD have shown that it has been possible to obtain mesoporous SAPOs. However, for the syntheses with soft template there was collapse of the structure after removal of the organic template. Even so, these catalysts have been actives. It was possible to obtain hybrid materials through the synthesis of SAPO-11 made with hard templates and by means of post-synthesis treatments samples of SAPO-11. Moreover, NbP has shown characteristic XRD of amorphous materials, with high acidity and were active in the conversion of hexadecane.

Síntesis de Fosfatos de Calcio en Presencia de Surfactantes Iónicos, Fosfolípidos y Nanopartículas de Sílice Mesoporosa para Controlar la Mesoestructura de la Biocerámica

Actualmente, hay un gran interés en el desarrollo de nuevos biomateriales debido a su enorme contribución a las demandas de una sociedad cada vez más envejecida que necesita alternativas para el tratamiento del cáncer o las enfermedades de los tejidos duros, Los primeros biomateriales se desarrollaron para que fuesen lo más bioinertes posible, A partir de los años 70's y 80's del siglo XX, comenzaron a investigarse biomateriales bioactivos o biodegradables, incluyendo algunos fosfatos de calcio y los vidrios bioactivos, En la actualidad, el interés se enfoca hacia la síntesis de biomateriales con mesoestructura controlada y funcionalizados para mejorar y adaptar su comportamiento en el cuerpo, Por otra parte, para aplicaciones de ingeniería de tejido óseo, los biomateriales se procesan como andamios 3D capaces de ser funcionalizados con señales bioquímicas y células. Asimismo, algunas estrategias recientes para la terapia del cáncer se basan en nanopartículas mesoporosas que son capaces de transportar drogas o material genético cuando se inyectan en el torrente sanguíneo, sin ser retiradas de la circulación por los macrófagos...

Cimentos injetáveis à base de fosfatos de cálcio para vertebroplastia

O principal objectivo desta investigação foi o desenvolvimento cimentos de fosfatos de cálcio com injetabilidade melhorada e propriedades mecânicas adequadas para aplicação em vertebroplastia. Os pós de fosfato de tricálcico (TCP) não dopados e dopados (Mg, Sr e Mn) usados neste estudo foram obtidos pelo processo de precipitação em meio aquoso, seguidos de tratamento térmico de forma a obter as fases pretendidas, α− e β−TCP. A substituição parcial de iões Ca por iões dopantes mostrou ter implicações em termos de estabilidade térmica da fase β−TCP. Os resultados demonstraram que as transformações de fase alotrópicas β↔α−TCP são fortemente influenciadas por variáveis experimentais como a taxa de arrefecimento, a presença de impurezas de pirofosfato de cálcio e a extensão do grau de dopagem com Mg. Os cimentos foram preparados através da mistura de pós, β−TCP (não dopados e dopados) e fosfato monocálcico monidratado (MCPM), com meios líquidos diferentes usando ácido cítrico e açucares (sucrose e frutose) como agentes retardadores de presa, e o polietilenoglicol, a hidroxipropilmetilcelulose e a polivinilpirrolidona como agentes gelificantes. Estes aditivos, principalmente o ácido cítrico, e o MCPM aumentam significativamente a força iónica do meio, influenciando a injetabilidade das pastas. Os resultados também mostraram que a distribuição de tamanho de partícula dos pós é um factor determinante na injetabilidade das pastas cimentícias. A combinação da co-dopagem de Mn e Sr com a adição de sucrose no líquido de presa e com uma distribuição de tamanho de partícula dos pós adequada resultou em cimentos de brushite com propriedades bastante melhoradas em termos de manuseamento, microestrutura, comportamento mecânico e biológico: (i) o tempo inicial de presa passou de ~3 min to ~9 min; (ii) as pastas cimentícias foram totalmente injectadas para uma razão liquido/pó de 0.28 mL g−1 com ausência do efeito de “filter-pressing” (separação de fases líquida e sólida); (iii) após imersão numa solução durante 48 h, as amostras de cimento molhadas apresentam uma porosidade total de ~32% e uma resistência a compressão de ~17 MPa, valor muito superior ao obtido para os cimentos sem açúcar não dopados (5 MPa) ou dopados só com Sr (10 MPa); e (iv) o desempenho biológico, incluindo a adesão e crescimento de células osteoblásticas na superfície do cimento, foi muito melhorado. Este conjunto de propriedades torna os cimentos excelentes para regeneração óssea e engenharia de tecidos, e muito promissores para aplicação em vertebroplastia.

Obtenção de um hidrogel proveniente de proteínas da corvina (micropogonias furnieri) e solubilização das proteínas fibrosas residuais

Com o aumento na captura de pescado e da poluição do meio ambiente, esta-se à margem de exceder a estimativa do limite da sustentabilidade, e obviamente isto faz com se utilize os recursos marítimos com mais inteligência e precaução. Aplicando tecnologia enzimática ou química é possível recuperar as proteínas do processamento do pescado, produzindo hidrolisados e isolados protéicos. Uma grande quantidade de proteínas insolúveis está disponível em escamas, peles e ossos, subprodutos do processamento do pescado, que podem ser solubilizadas através de fungos e bactérias. Utilizando isolados protéicos é possível obter biopolímeros, estes têm chamado a atenção nos últimos anos, pois são biodegradáveis, não-tóxicos e geralmente biocompatíveis. Os hidrogéis protéicos são polímeros que podem absorver uma quantidade de água a partir de 10 até centenas de vezes o seu peso seco. O objetivo deste trabalho foi desenvolver um hidrogel protéico, com propriedades superabsorventes, a partir das proteínas solúveis e insolúveis da corvina (Micropogonias furnieri). Para a produção dos hidrolisados a partir das proteínas solúveis foi utilizado processo enzimático (Alcalase e Flavourzyme) e químico (solubilização ácida e alcalina). Nos processos de solubilização das proteínas insolúveis foram utilizados microrganismos (bactérias e fungos). Tanto as bactérias como os fungos avaliados apresentaram capacidade de solubilizar as proteínas insolúveis presentes nos resíduos (escamas, ossos, cartilagens e outros). A bactéria que atingiu a maior atividade proteolítica foi a Bacillus velesensis (47,56 U mL-1) e o fungo foi o Penicillium sp. (E20) (31,20 U mL-1). Para a produção dos hidrogéis, foram utilizados isolados protéicos provenientes de solubilização ácida ou alcalina, produzidos a partir de resíduos da industrialização de pescado, modificados quimicamente com dianidrido etilenodiamino tetraacético (EDTAD) e adicionados de agente de ligação cruzada (glutaraldeído). Algumas proteínas modificadas ainda foram submetidas a tratamento com etanol. Foram realizadas análise estrutural das proteínas modificadas e estudo da capacidade de retenção de água dos hidrogéis assim obtidos. Os hidrogéis produzidos apresentaram alta capacidade de retenção de água. A máxima absorção de água foi alcançada pelo hidrogel ácido sem o tratamento com etanol foi de 103,25 gágua/ggel seco, enquanto que a mesma amostra tratada com etanol alcançou 216,05 gágua/ggel seco. Os hidrogéis produzidos podem ser utilizados em diversas indústrias, tais como, farmacêutica, alimentícia, médica, agroindústria, entre outras, que necessitem de hidrogéis com alta capacidade de retenção de água.

Scaffolds porosos à base de fosfatos de cálcio para regeneração óssea

Graças ao aumento da esperança média de vida do ser humano, a engenharia de tecidos tem sido uma área alvo de enorme investigação. A utilização de estruturas tridimensionais porosas e biodegradáveis, denominadas de scaffolds, como matriz para a adesão e proliferação celular tem sido amplamente investigada. Existem atualmente diversas técnicas para a produção destas estruturas mas o grau de exigência tem vindo a aumentar, existindo ainda lacunas que necessitam ser preenchidas. A técnica de robocasting consiste numa deposição camada a camada de uma pasta coloidal, seguindo um modelo computorizado (CAD) e permite a produção de scaffolds com porosidade tamanho de poro e fração de porosidade controlados, boa reprodutibilidade, e com formas variadas, as quais podem ser idênticas às dos defeitos ósseos a preencher. O presente estudo teve como objetivo produzir scaffolds porosos à base de fosfatos de cálcio através de robocasting. Para tal, foram estudadas duas composições de pós à base de β-TCP, uma pura e outra co-dopada com estrôncio, zinco e manganês. Inicialmente os pós foram sintetizados pelo método de precipitação química por via húmida. Após a síntese, estes foram filtrados, secos, calcinados a 1000ºC e posteriormente moídos até possuírem um tamanho médio de partícula de cerca de 1,5 μm. Os pós foram depois peneirados com uma malha de 40μm e caracterizados. Posteriormente foram preparadas várias suspensões e avaliado o seu comportamento reológico, utilizando Targon 1128 como dispersante, Hidroxipropilmetilcelulose (HPMC) como ligante e polietilenimina (PEI) como agente floculante. Por fim, e escolhida a melhor composição para a formação da pasta, foram produzidos scaffolds com diferentes porosidades, num equipamento de deposição robótica (3D Inks, LLC). Os scaffolds obtidos foram secos à temperatura ambiente durante 48 horas, sinterizados a 1100ºC e posteriormente caracterizados por microscopia eletrónica de varrimento (SEM), avaliação dos tamanhos de poro, porosidade total e testes mecânicos. Ambas as composições estudadas puderam ser transformadas em pastas extrudíveis, mas a pasta da composição pura apresentou uma consistência mais próxima do ideal, tendo originado scaffolds de melhor qualidade em termos de microestrutura e de propriedades mecânicas.

Interação de microorganismos na solubilização de fósforo e potássio de rochas para produção de biofertilizantes

he present model of agriculture is based on intensive use of industrial inputs, due to its rapid response, but it brings harmful consequences to the environment, and it is necessary the use of modern inputs. And an alternative is the use of rock biofertilizers in agriculture, a product easy to use, with higher residual effect and does not harm the environment. The objective of study was to evaluate the inoculation and co-inoculation of different microorganisms in the solubilization of rock phosphate and potash ground microbial evaluating the best performance in the production of biofertilizers comparing with rocks pure in soil chemical properties and, verify effect of inoculation of the bacterium Paenibacillus polymyxa in the absorption of minerals dissolved in the development of cowpea (Vigna unguiculata [L.] Walp.). The first bioassay was conducted in Laboratory (UFRN) for 72 days in Petri dishes, where the rock powder was increased by 10% and sulfur co-inoculated and inoculated with bacterial suspension of Paenibacillus polymyxa grown in medium tryptone soy broth, Ralstonia solanacearum in medium Kelman, Cromobacterium violaceum in medium Luria-Bertani and Acidithiobacillus thiooxidans in medium Tuovinen and Kelly,and fungi Trichoderma humatum and Penicillium fellutanum in malt extract. Every 12 days, samples were removed in order to build up the release curve of minerals. The second bioassay was conducted in a greenhouse of the Agricultural Research Corporation of Rio Grande do Norte in experimental delineation in randomized block designs, was used 10 kg of an Yellow Argissolo Dystrophic per pot with the addition of treatments super phosphate simple (SS), potassium chloride (KCl), pure rock, biofertilizers in doses 40, 70, 100 and 200% of the recommendation for SS and KCl, and a control, or not inoculated with bacteria P. polymyxa. Were used seeds of cowpea BRS Potiguar and co-inoculated with the bacterial suspension of Bradyrhizobium japonicum and P. polymyxa. The first crop was harvested 45 days after planting, were evaluated in the dry matter (ADM), macronutrients (N, P, K, Ca, Mg) and micronutrients (Zn, Fe, Mn) in ADM. And the second at 75 days assessing levels of macro end micronutrients in plants and soil, and the maximum adsorption capacity of P in soil. The results showed synergism in co-inoculations with P. polymyxa+R. solanacearum and, P. polymyxa+C. violaceum solubilizations providing higher P and K, respectively, and better solubilization time at 36 days. The pH was lower in biofertilizers higher doses, but there was better with their addition to P at the highest dose. Significant reduction of maximum adsorption capacity of phosphorus with increasing dose of biofertilizer. For K and Ca was better with SS+KCl, and Mg to pure rock. There was an effect of fertilization on the absorption, with better results for P, K and ADM with SS+KCL, and N, Ca and Mg for biofertilizers. Generally, the P. polymyxa not influence the absorption of the elements in the plant. In treatments with the uninoculated P. polymyxa chemical fertilizer had an average significantly higher for weight and number of grains. And in the presence of the bacteria, biofertilizers and chemical fertilizers had positive values in relation to rock and control. The data show that the rocks and biofertilizers could meet the need of nutrients the plants revealed as potential for sustainable agriculture

Qualidade de corretivos de acidez do solo e sua influência no processo de solubilização.

1996

Estudo do comportamento do chumbo em latossolos brasileiros tratados com fosfatos: contribuições para a remediação de sítios contaminados.

Phosphates have been used for lead immobilization in soils but the influence of soil type is not fully understood. In this work, lead chemical behaviour in two Brazilian latosoils (LA and LV) was studied via treatment with phosphates. The Pb concentration in Toxicity Characteristic Leaching Procedure (TCLP) solutions was decreased in all treatments. After treatment with H3PO4 the Pb concentration in the LA remained within the regulatory limit established by EPA. The ecotoxicological results with Daphnia pulex showed that this treatment reduced the lead bioavailability. Sequential extraction analyses showed that the lead was transferred from the most available to the residual fraction. Relevant decrease of soluble lead was observed in all phosphate treatments.