Synthesis and computer-assisted design of mitochondrial electron transport-chain inhibitors as antimalarial agents

Tese de doutoramento, Farmácia (Química Farmacêutica e Terapêutica), Universidade de Lisboa, Faculdade de Farmácia, 2014

Amidation of peptidoglycan in Staphylococcus aureus

Staphylococcus aureus is one of the most important contemporary human pathogens. The evolutionary “success” of this species is closely related to its remarkably capacity to acquire antibiotic resistance traits. In this perspective, it is important to extend our knowledge concerning the mechanisms of antibiotic resistance in S. aureus and to identify new antimicrobials targets.(...)

Hydrolytic Activity of Free and Immobilized Cellulase

Cellulase is an enzymatic complex which synergically promotes the degradation of cellulose to glucose. The adsorption behavior of cellulase from Trichoderma reesei onto Si wafers or amino-terminated surfaces was investigated by means of ellipsometry and atomic force microscopy (AFM) as a function of temperature. Upon increasing temperature from (24 +/- 1) to (60 +/- 1) degrees C, adsorption of cellulase became faster and more pronounced and the mean roughness of cellulase adsorbed layers increased. In the case of cellulase adsorbed onto Si wafers, Arrhenius`s plot allowed us to estimate the adsorption energy as 24.2 kJ mol(-1). The hydrolytic activity of free cellulase and cellulase immobilized onto Si wafers was tested using cellulose dispersions as substrates. The incubation temperature ranged from (37 +/- 1) to (60 +/- 1) degrees C. The highest efficiency was observed at (60 +/- 1) degrees C. The amount of glucose produced by free cellulase was similar to 20% higher than that obtained from immobilized cellulase. However, immobilizing cellulase onto Si wafers proved to be advantageous because they could be reused six times while retaining their original activity level. Such an effect was attributed to surface hydration, which prevents enzyme denaturation. The hydrolytic activity of cellulase immobilized onto amino-terminated surfaces was slightly lower than that observed for cellulase adsorbed onto Si wafers, and reuse was not possible.

Desempenho de juvenis de tilápia-do-nilo alimentados com rações contendo complexo enzimático

Avaliou-se o efeito da inclusão de um complexo enzimático em dietas para tilápias-do-nilo (Oreochromis niloticus) sobre o desempenho, a composição química da carcaça e a qualidade da água. Foram utilizados 200 alevinos revertidos (4,57 ± 1,24 g), distribuídos em delineamento inteiramente casualizado em 20 tanques de 500 litros, com quatro tratamentos e cinco repetições, considerando a unidade experimental uma caixa com dez peixes. Os peixes foram alimentados com dietas contendo 0; 0,033; 0,066 ou 0,099% de complexo enzimático. As dietas foram processadas na forma peletizada e fornecidas quatro vezes ao dia, às 8, 11, 14 e 17 h. Os valores médios de pH, condutividade elétrica, oxigênio dissolvido, temperatura, fósforo total, amônia e nitrato da água de cultivo não foram influenciados pela dieta. A inclusão do complexo enzimático na dieta não afetou o ganho de peso, as taxas de sobrevivência e de crescimento específico, mas influenciou o consumo de ração e a conversão alimentar, cujos valores foram maiores nos peixes alimentados com a dieta com 0,066% de complexo enzimático. Não foram observadas diferenças nos teores de matéria seca, umidade, proteína bruta, matéria mineral, cálcio e fósforo na carcaça dos peixes, no entanto, o teor de extrato etéreo reduziu de forma linear com o aumento do nível de complexo enzimático. A utilização de complexo enzimático (amilase, protease, celulase, lipase, pectinase, xilanase, β-glucanase e fitase) no nível de 0,066% em dietas para juvenis de tilápia-do-nilo piora a conversão alimentar, mas não influencia o desempenho e a composição corporal dos peixes.

Utilização de nutrientes de dietas contendo mananoligossacarídeo e/ou complexo enzimático para frangos de corte

Avaliaram-se a digestibilidade ileal e a retenção de alguns nutrientes e os valores de energia de dietas contendo mananoligossacarídeo (MOS) e/ou complexo enzimático (CE) para frangos de corte. Foram utilizadas 275 aves em delineamento em blocos ao acaso e arranjo fatorial 2 x 2 + 1, com dois níveis de MOS (0 e 0,1%), dois níveis de complexo enzimático (0 e 0,05%) e uma dieta controle positivo com antibióticos. O óxido crômico (0,5%) foi adicionado às dietas para estimativa do fator de indigestibilidade. O experimento teve início quando as aves completaram 13 dias de idade; a coleta de excretas foi realizada do 20º ao 22º dia e a de digesta, no 23º dia de idade das aves. A interação MOS × CE foi significativa para a retenção de PB e P e de energia metabolizável aparente (EMA), cujos valores foram maiores nas dietas com MOS e CE. A inclusão do CE melhorou a retenção de MS e os coeficientes de digestibilidade ileal de MS, PB, Ca e P na retenção de cálcio e nos valores de energia digestível com a inclusão de mananoligossacarídeo. Os coeficientes de digestibilidade ileal da MS, a retenção de MS, PB, Ca e P e os valores de energia digestível e de EMA das dietas contendo MOS e/ou CE foram superiores aos obtidos com a dieta contendo antibióticos.

Mananoligossacarídeos e complexo enzimático em dietas para frangos de corte

Avaliou-se o efeito de dietas com mananoligossacarídeos e complexo enzimático (CE) sobre o desempenho, a morfologia intestinal e a qualidade da cama de frangos aos 42 dias de idade. Foram utilizadas 750 aves em delineamento inteiramente casualizado em esquema fatorial 2 × 2 + 1, com dois níveis de mananoligossacarídeos (0 e 0,1% de 1 a 21 dias e 0,05% de 22 a 42 dias de idade), dois níveis de complexo enzimático (0 e 0,05%) e uma dieta com antibióticos (CP), totalizando cinco dietas com cinco repetições. Aos 42 dias de criação, o desempenho foi avaliado e, após o abate das aves, foram coletadas amostras de intestino e de cama e avaliado o desempenho. A inclusão de mananoligossacarídeos e/ou complexo enzimático na dieta não afetou o desempenho das aves, o perímetro e a altura dos vilos duodenais, a profundidade de criptas, a densidade de vilos no duodeno, jejuno e íleo, os teores de matéria seca e nitrogênio total e o pH das camas. A interação mananoligossacarídeos × complexo enzimático foi significativa para perímetro e altura de vilos no jejuno, que foram maiores nas aves alimentadas com as rações sem complexo enzimático e mananoligossacarídeos, mesmo comportamento observado para perímetro e altura de vilos ileais. Entretanto, quando adicionados mananoligossacarídeos e complexo enzimático, os valores dessas variáveis reduziram. A volatilização de amônia aumentou em camas de frango tratados com antibióticos e diminuiu com a adição de mananoligossacarídeos à dieta. A adição de mananoligossacarídeos ou complexo enzimático às dietas aumentou o perímetro e altura de vilos da mucosa do jejuno e do íleo e reduziu a volatilização de amônia da cama.

Taxa de passagem e parâmetros ruminais em bovinos suplementados com enzimas fibrolíticas

Avaliou-se o efeito da adição de enzimas fibrolíticas (celulase e xilanase) sobre as taxas de passagem de partículas e de diluição e os parâmetros ruminais (pH e nitrogênio amoniacal) em animais consumindo dietas contendo silagem de milho e feno de tifton 85 (Cynodon spp.) como volumoso. Oito bovinos com fístulas no rúmen e no duodeno foram distribuídos em dois quadrados latinos 4 x 4, com os tratamentos distribuídos em esquema fatorial 2 x 2 (duas fontes de volumoso e adição ou não de enzimas). O complexo enzimático foi proveniente de fonte comercial e extraído dos fungos Aspergillus niger e Trichoderma longibrachiatum, sendo fornecido na proporção de 12 g/animal/dia, misturado à ração total. Para as taxas de passagem, foram utilizados como marcadores das fases sólida e líquida o cromo-mordente e o cobalto-EDTA, respectivamente. Não houve efeito das enzimas sobre o pH e as concentrações de N-NH3, que apresentaram médias de 6,5 e 22,10 mg/100 mL, respectivamente. A taxa de passagem de partículas no rúmen não foi influenciada pela suplementação enzimática, com médias de 3,4 e 3,0%/h para as dietas contendo silagem de milho e feno de tifton, respectivamente. A taxa de diluição aumentou de 10,07 para 11,84%/h com a adição de enzimas. A suplementação com enzimas fibrolíticas em dietas formuladas com silagem de milho e feno de tifton como volumoso praticamente não alterou os parâmetros avaliados.

Eficiência de síntese microbiana e atividade enzimática em bovinos submetidos à suplementação com enzimas fibrolíticas

Avaliou-se o efeito da suplementação com enzimas fibrolíticas (celulase e xilanase) sobre a eficiência de síntese microbiana e a atividade enzimática da beta-1,4-endoglucanase (celulase) em animais consumindo dietas contendo silagem de milho e feno de tifton 85 (Cynodon spp.) como volumoso. Oito bovinos com fístulas no rúmen e no duodeno foram distribuídos em dois quadrados latinos 4 x 4, em esquema fatorial 2 x 2 (duas fontes de volumoso e adição ou não de enzimas). O complexo enzimático, proveniente de fonte comercial e extraído dos fungos Aspergillus niger e Trichoderma longibrachiatum, foi fornecido misturado à ração total na proporção de 12 g/animal/dia. A adição de enzimas às dietas contendo silagem de milho e feno de tifton 85 aumentou a atividade da beta-1,4-endoglucanase no fluido ruminal. Não houve efeito das enzimas sobre a eficiência de síntese de proteína microbiana, o fluxo de nitrogênio microbiano (N-mic) e nitrogênio não-amoniacal (NNA), com valores médios de 31,8 e 33,9 g de N/kg de MODR; 0,40 e 0,41 g de N/Mcal de EDR; 78,2 e 52,5 g/dia; 89,6 e 76,3 g/dia, respectivamente, para as dietas contendo silagem de milho e feno de tifton. A adição de enzimas fibrolíticas não influenciou os parâmetros ruminais de bovinos alimentados com feno e silagem de milho.

Consumo e digestibilidade aparente total em bovinos sob suplementação com enzimas fibrolíticas

Avaliou-se o efeito da suplementação com enzimas fibrolíticas (celulase e xilanase) sobre o consumo e a digestibilidade aparente total dos nutrientes de dietas compostas de silagem de milho e feno de tifton 85 (Cynodon spp.) cortado aos 90 dias. Oito bovinos (340 kg de PV) fistulados no rúmen foram distribuídos em dois quadrados latinos 4 x 4, em esquema fatorial 2 x 2 (fonte de volumoso e adição ou não de enzimas). O complexo enzimático testado foi proveniente de fonte comercial e extraído dos fungos Aspergillus niger e Trichoderma longibrachiatum, sendo fornecido na quantidade de 12 g/animal/dia, misturado à ração total. Não houve efeito da suplementação enzimática sobre o consumo de nutrientes para ambos os volumosos, porém, a adição de enzimas aumentou a digestibilidade total de FDN, FDA e CEL de 36,87; 36,21 e 46,89%, respectivamente, para 41,19; 40,01 e 50,46%, respectivamente.

Estudo do mecanismo de produção de oligossacarídeos com atividades nutracêuticas a partir da quitosana por hidrólise enzimática com processo fermentativo simultâneo

The obtaining of the oligosaccharides from chitosanase, has showed interest of the pharmaceutical area in the last years due their countless functional properties. Although, the great challenge founded out is how to keep a constant and efficient production. The alternative proposed by this present work was to study the viability to develop an integrated technology, with reduced costs. The strategy used was the obtaining of the oligomers through enzymatic hydrolysis using chitosanolitic enzymes obtained straight from the fermented broth, eliminating this way the phases involved in the enzymes purification. The two chitosanases producing strains chosen for the work, Paenibacillus chitinolyticus and Paenibacillus ehimensis, were evaluated according to the behavior in the culture medium with simple sugar and in relation to the pH medium variations. The culture medium for the chitosanases induction and production was developed through addition of soluble chitosan as carbon source. The soluble chitosan was obtained using hydrochloric acid solution 0.1 M and afterwards neutralization with NaOH 10 M. The enzymatic complexes were obtained from induction process in culture medium with 0.2% of soluble chitosan. The enzymes production was verified soon after the consumption of the simple sugars by the microorganisms and the maximum chitosanolitic activity obtained in the fermented broth by Paenibacillus chitinolyticus was 249 U.L-1 and by Paenibacillus ehimensis was 495U.L-1. These two enzymatic complexes showed stability when stored at 20°C for about 91 days. The enzymes in the fermented broth by Paenibacillus chitinolyticus, when exposed at temperature of 55°C and pH 6.0, where the activity is maximum, showed 50% lost of activity after 3 hours Meanwhile, for the complex produced by Paenibacillus ehimensis, after 6 days of exposure, it was detected 100% of the activity. The chito-oligosaccharides obtained by the hydrolysis of a 1% chitosan solution, using the enzymatic complex produced by Paenibacillus chitinolyticus showed larger quantity after 9 hours hydrolysis and using the complex produced by Paenibacillus ehimensis after 20 minutes was observed the chito-ligosacharides with polymerization degree between 3 and 6 units. Evaluating these results, it was verified that the production of chitosan-oligosaccharides is possible, using a simultaneous process

Digestibilidade aparente de rações contendo complexo enzimático para tilápia-do-nilo

Avaliou-se a digestibilidade aparente de cinco rações isoproteicas e isoenergéticas contendo 0; 0,1; 0,2; 0,3 e 0,4g do complexo enzimático Bioenzimaplus (lipase, protease e carboidrase)/kg de ração na alimentação da tilápia-do-nilo. Foram utilizados 100 peixes distribuídos em cinco aquários de alimentação e cinco aquários de coleta de fezes. Os cinco tratamentos foram arranjados em delineamento inteiramente ao acaso com cinco repetições. Houve efeito linear de tratamento sobre a digestibilidade aparente (CDa) para proteína bruta e extrato etéreo. O CDa da proteína bruta e do extrato etéreo variaram de 81,60% a 84,93% e de 74,19% a 82,69%, respectivamente. Para carboidrato e energia bruta, o maior nível de suplementação resultou em maior CDa, 57,85% e 63,78%, respectivamente( P<0,05). Não foi observada diferença entre tratamentos no CDa da matéria seca, apresentando valores de 49,47% a 58,55%. A inclusão de complexo enzimático - lipase, protease e carboidrase - em dietas para tilápia-do-nilo melhorou a digestibilidade da proteína, do extrato etéreo, do carboidrato e da energia das rações.

Farelo de trigo e complexo enzimático na alimentação de frangas de reposição

Foram avaliados os efeitos da inclusão do farelo de trigo (FT) com e sem a suplementação da ração com um complexo enzimático (CE), composto de amilase, protease e celulase, sobre o desempenho de frangas semipesadas (15 semanas de idade) e seu efeito residual na produção de ovos. Foram utilizadas 288 frangas, distribuídas em delineamento inteiramente casualizado, em esquema fatorial 4X2, sendo quatro níveis de FT e dois níveis de um CE na ração: 0 (controle), 10, 20 e 30% X suplementação com 0 ou 50g de um CE/100 kg de ração, resultando em oito tratamentos, com seis repetições. Na fase de crescimento, o consumo de ração, o ganho de peso, a conversão alimentar e o peso vivo foram melhores para as aves que receberam as dietas isentas de FT. A adição do CE diminuiu o consumo de ração nas dietas com 0 e 30% de FT. Durante a fase de produção, o uso do CE na ração de recria sem FT aumentou o peso vivo das aves, mas reduziu no nível de 30% de FT. A produção de ovos diminuiu no nível de 20% de FT quando a dieta foi suplementada com o CE. As conversões alimentares no nível de 10% de FT foram semelhantes ao controle. Observou-se efeito quadrático do nível de FT sobre a conversão por massa de ovos, que foi melhor com 8,01%. Portanto, recomenda-se até 8,01% de inclusão do farelo de trigo na ração de poedeiras semipesadas de 15 a 19 semanas de idade.

Leishmania amazonensis: Partial purification and study of the biochemical properties of the telomerase reverse transcriptase activity from promastigote-stage

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

Production and characterization of cellulase-free xylanase from Trichoderma inhamatum

The production of extracellular cellulase-free xylanase from Trichoderma inhamatum was evaluated in liquid Vogel medium with different carbon sources as natural substrates and agricultural or agro-industrial wastes. Optimal production of 244.02 U/mL was obtained with xylan as carbon source, pH 6.0 at 25 degrees C, 120 rpm, and 60-h time culture. Optimal conditions for enzyme activity were 50 degrees C and pH 5.5. Thermal stability of T. inhamatum xylanolytic complex expressed as T(1/2) was 2.2 h at 40 degrees C and 2 min at 50 degrees C. The pH stability was high from 4.0 to 11.0.These results indicate possible employment of such enzymatic complex in some industrial processes which require activity in acid pH, wide-ranging pH stability, and cellulase activity absence.