Search

Feed restriction programs arose in the poultry industry as an alternative to improve zootechnical index rates. Thus, this study aimed to evaluate the effect of short-term feed restrictions on the performance of broilers. For this, 1,260 male were distributed in a completely randomized design in four feeding programs (FP), with nine replicates of 35 broilers each. The following FP were: P1 = ad libitum (AL); suspension of the daily feed supply, from 06:00 to 08:00 in the morning (RM) (P2), from 01:00 to 03:00 in the afternoon (RA) (P3) and P4 = 06:00 to 08:00, in the morning, and from 01:00 to 03:00, in the afternoon (RMA). There was no statistical difference in body weight at 21, 35, and 42 days, feed intake, feed conversion, carcass characteristics, physical measurements, femur and tibia fracture resistance, and the femur Seedor index. The weight gain in the RMA group was higher in two evaluation periods (35 and 42 d) in comparison with the AL group. The glycemic index was lower in broilers subjected to feed restriction than in those subjected to AL. The RA reduced the weight of abdominal fat and feathers. The tibia Seedor index in the AL group was lower than those in the RA and RMA groups. The quantitative feed restriction program for 4 hours improves performance and bone and economic quality in broilers, from 8 to 42 days old. Los programas de restricción alimentaria surgieron en la industria avícola como una alternativa para mejorar las tasas de los índices zootécnicos. Por lo tanto, este estudio tuvo como objetivo evaluar el efecto de las restricciones alimentarias a corto plazo sobre el rendimiento de pollos de engorde. Para ello, se distribuyeron 1.260 machos en un diseño completamente al azar en cuatro programas de alimentación (PA), con nueve réplicas de 35 pollos de engorde cada una. Se evaluaron los siguientes PA: P1 = ad libitum (AL); suspensión del aporte diario de pienso, de las 06:00 a las 08:00 de la mañana (RM)(P2), de la 1:00 a las 3:00 de la tarde (RT) (P3) y P4 = de las 06:00 a las 08: 00 de la mañana y de la 1:00 a las 3:00 de la tarde (RMT). No hubo diferencia estadística en el peso corporal a los 21, 35 y 42 días, consumo de alimento, conversión alimenticia, características de la canal, medidas físicas, resistencia a la fractura de fémur y tibia, ni en el índice de Seedor del fémur. El aumento de peso en el grupo RMT fue mayor en dos períodos de evaluación (35 y 42 d) en comparación con el grupo AL. El índice glucémico fue menor en los pollos de engorde sometidos a la restricción alimentaria que en los sometidos a AL. La RT redujo el peso de la grasa abdominal y de las plumas. El índice de Seedor de la tibia en el grupo AL fue más bajo que en los grupos RT y RMT. El programa de restricción cuantitativa de alimento durante 4 horas mejora el rendimiento y la calidad ósea y económica en pollos de engorde, de los 8 a los 42 días de edad. Os programas de restrição alimentar surgem na indústria avícola como alternativa de melhorar as taxas de índices zootécnicos. Com isso, objetivou-se avaliar o efeito das propostas de restrição alimentar de curta duração sobre o desempenho de frangos de corte. Um total de 1.260 frangos de corte foram distribuídos em delineamento inteiramente ao acaso, em quatro programas de alimentação (PA) com nove repetições de 35 aves. Os PA avaliados foram: P1 = ad libitum (AL); suspensão da oferta diária da ração de: 06:00 às 08:00 h da manhã (RM) (P2); de 13:00 às 15:00 h da tarde (RT) (P3) e P4 de 06:00 às 08:00 h da manhã e de 13:00 as 15:00 h da tarde (RMT). Não houve diferença estatística no peso corporal aos 21, 35 e 42 dias, consumo de ração, conversão alimentar, características de carcaça, medidas físicas e a resistência à quebra do fêmur e da tíbia e o índice Seedor do fêmur. Quanto ao ganho de peso do grupo RMT foi maior em dois períodos de avaliação (35 e 42 d) em relação ao grupo AL. O índice glicêmico dos frangos sob restrição alimentar foi menor em relação ao AL. A RT reduziu o peso da gordura abdominal e das penas. O índice Seedor da tíbia do grupo AL foi menor em relação aos tratamentos com RT e RMT. O programa restrição alimentar quantitativo de 4 horas (RMT) melhora o desempenho, qualidade óssea e econômica nos frangos de corte de 8 aos 42 d de idade.

Corticotropin-releasing hormone (CRH) cells are the dominant neuronal population responsive to the growth hormone (GH) in the paraventricular nucleus of the hypothalamus (PVH). However, the physiological importance of GH receptor (GHR) signaling in CRH neurons is currently unknown. Thus, the main objective of the present study was to investigate the consequences of GHR ablation in CRH-expressing cells of male and female mice. GHR ablation in CRH cells did not cause significant changes in body weight, body composition, food intake, substrate oxidation, locomotor activity, glucose tolerance, insulin sensitivity, counterregulatory response to 2-deoxy-D-glucose and ghrelin-induced food intake. However, reduced energy expenditure was observed in female mice carrying GHR ablation in CRH cells. The absence of GHR in CRH cells did not affect anxiety, circadian glucocorticoid levels or restraint-stress-induced corticosterone secretion and activation of PVH neurons in both male and female mice. In summary, GHR ablation, specifically in CRH-expressing neurons, does not lead to major alterations in metabolism, hypothalamic–pituitary–adrenal axis, acute stress response or anxiety in mice. Considering the previous studies showing that central GHR signaling regulates homeostasis in situations of metabolic stress, future studies are still necessary to identify the potential physiological importance of GH action on CRH neurons.

Orientador: Marcos Silveira Buckeridge Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia Resumo: Sementes de Sesbania virgata (Cav.) Pers. acumulam suas reservas de carbono no endosperma na forma de um polissacarídeo de parede celular, o galactomanano. A mobilização deste ocorre após a germinação e envolve três enzimas hidrolíticas, dentre elas a a-galactosidase. Além da reserva de carbono, há uma grande quantidade de corpos protéicos, no citoplasma das células endospérmicas, que constituem a principal reserva de nitrogênio nestas sementes. Para que ocorra a correta distribuição dos produtos de degradação das reservas deve haver sincronização entre os processos de degradação das reservas de carbono e nitrogênio, porém para compreender tais mecanismos, é necessário estudar aspectos do controle da produção e ação das enzimas responsáveis pela hidrólise das reservas. Buscando determinar em que ponto do metabolismo a semente de S. virgata se encontra em relação à produção destas enzimas hidrolíticas, durante e após a germinação, e supostamente os tecidos envolvidos nesta produção, sementes desta espécie foram embebidas em actinomicina-D (inibidor de transcrição) e cicloheximida (inibidor de tradução) e os efeitos destes inibidores verificados através da atividade e detecção da a-galactosidase no tegumento e endosperma destas sementes. Além disso, buscando verificar e relacionar o efeito do ácido abscísico, do etileno e dos açúcares na degradação das reservas após a germinação de S. virgata, sementes desta espécie foram embebidas em ABA, etileno, glucose e sacarose, e os efeitos destes foram verificados através dos teores protéicos, da atividade da a-galactosidase e da produção endógena de ABA e etileno nestas sementes. Como a presença de actinomicina-D e cicloheximida não inibiram a produção e a atividade da a-galactosidase no endosperma durante e após a germinação, sugere-se que a produção desta enzima ocorra principalmente durante a maturação da semente. Aparentemente, a partir do período pós-germinativo, a enzima pré-formada seria processada e ativada, para conseqüente degradação dos galactomananos, através de um processo proteolítico. Em contrapartida, como a presença deactinomicina-D e cicloheximida inibiram a degradação das proteínas de reserva no tegumento e endosperma e, inclusive, induziram a atividade da a-galactosidase nestes tecidos no final do processo de degradação dos galactomananos, sugerese a síntese de novo de proteases durante e após a germinação e a relação íntima destas enzimas com a degradação das proteínas de reserva e da a-galactosidase no final do processo de degradação dos galactomananos. Quanto aos hormônios, a presença de ABA exógeno retardou o início da degradação das proteínas de reserva no endosperma, assim como diminuiu a atividade da a-galactosidase no mesmo tecido no final do processo de degradação do galactomanano, sugerindo um efeito modulador deste hormônio durante a degradação das reservas, reprimindo a ação das enzimas hidrolíticas. A presença de etileno exógeno, entretanto, aumentou a atividade da a-galactosidase no endosperma e, inclusive, no tegumento no final do processo de degradação do galactomanano, sugerindo um efeito indutor deste hormônio na ativação e ação das enzimas hidrolíticas. De fato, analisando a produção endógena de ABA e etileno, observou-se um aumento brusco dos hormônios no período de mobilização das reservas, que pode estar relacionado à influência destes hormônios na atividade das enzimas hidrolíticas em sementes de S. virgata. Ainda, como ocorreram mudanças na produção de ABA e etileno endógeno na presença de glucose e sacarose, sugere-se uma relação íntima entre a via de sinalização destes hormônios e a dos açúcares, a fim de controlar o processo de degradação das reservas. Desta forma, estas evidências sugerem que o ABA e o etileno controlariam antagonicamente a mobilização de reservas em sementes de S. virgata, juntamente com os açúcares, através da ativação e ação das enzimas hidrolíticas, a fim de controlar o processo de degradação das proteínas e dos galactomananos, evitando a produção dos açúcares redutores e de sacarose em excesso durante o período pós-germinativo e garantindo o afluxo eficiente de carbono e nitrogênio para o desenvolvimento da plântula. Abstract: Seeds of Sesbania virgata (Cav.) Pers. have an endosperm which accumulates galactomannan as a storage polysaccharide in the cell walls that is hydrolysed after germination by three enzymes (a-galactosidase, endo-ß-mannanase and exo-ß-mannosidase). Besides the storage of carbon, there is a great amount of protein bodies in the cytoplasm of endospermic cells, which play the major role as a nitrogen reserve in this seed. It is likely that a synchronization between the process of galactomannan and protein degradation occurs for a more efficient distribution and use of the storage degradation products. However, to understand these mechanisms, it is necessary to study aspects of the production and action control of the hydrolytic enzymes responsible for the mobilisation of these reserves. Aiming to determine in which point of the metabolism the seed of S. virgata is in relation to the production of the hydrolytic enzymes, during and after germination, and the supposed tissues involved in this production, seeds of this specie were imbibed in actinomycin-D (transcription inhibitor) and cycloheximide (translation inhibitor), and the effects of these inhibitors verified thought the a-galactosidase activity and detection in the testa and endosperm of these seeds. Besides of this, for to verify and relate the effects of abscisic acid, ethylene and sugars on the reserves degradation after germination of the S. virgata, seeds of this specie were imbibed in ABA, ethylene, glucose and sucrose, and the effects of these were verified through the protein content, a-galactosidase activity and endogenous production of ABA and ethylene in this seeds. In the presence of actinomycin-D and cycloheximide, the production and activity of the a- galactosidase were not inhibited during and after germination, suggesting that the production of this enzyme occurs principally during the maturation of the seed. Apparently, after the germination, this enzyme is processed by proteolysis, so that it becomes activated to perform galactomannan degradation. On the other hand, the presence of actinomycin-D and cycloheximide inhibited the protein degradation in the testa and endosperm and at the same time induced the a-galactosidaseactivity in the same tissues at the final steps of the galactomannan degradation process. This suggests the existence of synthesis de novo of the proteases during and after germination and a possible relationship between the storage protein and galactomannan mobilisation. Regarding the hormones, the presence of exogenous ABA retarded the beginning of the storage protein degradation in the endosperm and also decreased a-galactosidase activity in the same tissue at the end of galactomannan degradation. This suggests that there is a regulator effect of this hormone during the storage degradation, repressing the enzymes action. In the presence of exogenous ethylene an increase in the a-galactosidase activity in the endosperm and in the testa were observed at the end of galactomannan degradation, suggesting an inducing effect of this hormone on the hydrolytic enzymes. The finding of endogenous ABA and ethylene production, observed during the period of the storage mobilisation, give support to the above raised hypothesis that the two hormones participate in the control of the hydrolytic enzyme activities in seeds of S. virgata. Furthermore, the changes observed in the endogenous ABA and ethylene production in the presence of glucose and sucrose, suggested a relation between the signaling pathway of these hormones and the sugars signaling, controlling the process of storage degradation. Thus, our results add evidence to suggest that ABA and ethylene antagonistically control the storage mobilisation in seeds of S. virgata, together with the sugars, through the hydrolytic enzymes activation, controlling the process of storage protein and galactomannan degradation, in other to avoiding the excess production of reductor sugars and sucrose during the post-germinative period and assuring the efficient afflux of the carbon and nitrogen to the seedling development. Doutorado Biologia Celular Doutor em Biologia Celular e Estrutural

Orientadores: Antonio Carlos Boschero, Helena Coutinho Franco de Oliveira Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia Resumo: Neste trabalho, estudamos a homeostasia da glicose e a secreção de insulina em camundongos transgênicos que superexpressam a apolipoproteína CIII humana ( apo cm tg). Esses animais possuem altos níveis de ácidos graxos livres (AGL), de colesterol e de triglicérides plasmáticos em relação aos controles. Peso corporal, concentração de glicose e insulina plasmáticas, taxa de desaparecimento da glicose, após sobrecarga de insulina (Kitt), e área sob a curva glicêmica, após o Teste de Tolerância à Glicose (GTT), não diferiram entre os grupos transgênicos e controles. Contudo, animais transgênicos, que tiveram aumento adicional de AGL plasmático induzido pelo tratamento com heparina, apresentaram menor Kitt durante o Teste de Tolerância à Insulina (ITT) e maior área sob a curva glicêmica durante o GTT, quando comparados aos controles. A secreção de insulina por ilhotas isoladas de animais transgênicos e controles, expostas a concentrações basais ou estimulatórias de glicose, foi semelhante. Contudo, a secreção de insulina por ilhotas isoladas de animais transgênicos tratados com heparina, incubadas durante lSmin em presença de baixas ou altas concentrações de glicose, foi menor que em ilhotas de controles heparinizados. Após 60min de incubação, a redução da secreção da insulina das ilhotas dos transgênicos heparinizados só foi observada em presença de altas concentrações de glicose. Concluindo, a hipertrigliceridemia, per se, mesmo com moderado aumento da concentração de AGL plasmático, não modifica a homeostasia da glicose nos camundongos transgênicos para apolipoproteína CIn humana. No entanto, incremento adicional da concentração de AGL plasmático por administração de heparina, que, sabidamente, aumenta a atividade da lipoproteína lipase, alterou a homeostasia da glicose nos transgênicos. Esse efeito parece ser decorrente de uma redução na secreção de insulina, associada a um aumento de resistência periférica ao hormônio Abstract: Glucose homeostasis and insulin secretion in transgenic mice overexpressing the human apolipoprotein CIII gene (apo cm tg) were studied. These mice have elevated plasma levels of triglycerides, ITee fatty acids (FF A) and cholesterol compared with control mice. The body weights, plasma glucose, and insulin levels, glucose disappearance rates and areas under the intraperitoneal Glucose Tolerance Test (ipGTT) curve for adult (4-8 month old) and aged (20-24 month old) apo cm tg mice were not different ITom those of control animals. However, an additional elevation of plasma FF A by treatment with heparin for 2-4 h impaired the ipGTT responses in transgenic mice compared to saline-treated mice (areas under the ipGTT curves; 18.7 :i: 1.0 mmol/L.120 min and 13.6 :i: 1.2 mmol/L.120 min for heparin- and saline-treated transgenic mice, respectively; n = 10 each; p < 0.01). The glucose disappearance rate in heparin-treated transgenic mice (2.88 :i: 0.49 %/min; n=ll) was slightly lower than in heparin-treated controls (4.12 :i: 0.46 %/min; n =10 ; P < 0.05). Glucose (22.2 mmol/L) stimulated insulin secretion in isolated islets to the same extent in saline-treated control and apo CIII tg mice. In islets ftom heparin-treated apo CIII tg mice, the insulin secretion at 2.8 and 22.2 mmol glucoseiL was lower than in heparin treated control mice. In conclusion, hypertriglyceridemia per se or a mild elevation in FF A did not affect insulin secretion or insulin resistance in adult or aged apo cm tg mice. Nonetheless, an additional elevation of FF A induced by heparin in hypertriglyceridemic mice impaired the ipGTT by reducing insulin secretion, and was probably associated with a marginal increase in insulin resistance Mestrado Fisiologia Mestre em Biologia Funcional e Molecular

Orientador: Antonio Carlos Boschero Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia Resumo: Dentre os vários compostos inorgânicos que mimetizam as ações da insulina os derivados do vanadato são, sem dúvida, os mais estudados. No presente trabalho, analisamos os efeitos de um desses derivados, o tungstato de sódio, sobre a homeostasia da glicose e a secreção de insulina em ilhotas de Langerhans isoladas de ratos tornados resistentes à insulina pela dexametasona. Quinze dias antes dos experimentos, ratos machos adultos da linhagem Wistar foram distribuídos casualmente em quatro grupos, a saber: controle, dexametasona, tungstato e dexametasona + tungstato. Durante os quinze dias, os ratos dos grupos controle e dexametasona tiveram livre acesso à água e ração. Os ratos dos grupos tungstato e dexametasona + tungstato receberam tungstato de sódio (2mg/ml), dissolvido na água de beber. Nos últimos 5 dias que precederam os experimentos, os ratos dos grupos dexametasona e dexametasona + tungstato receberam, via intraperitoneal, doses diárias de dexametasona (1 mg/kg- Abstract: Among the severa I inorganic compounds that mimic the effect of insulin vanadium derivatives are the most widely studied. In the present work we have analyzed the effects of tungstate on glucose homeostasis and insulin secretion in healthy and in insulin resistant rats by dexamethasone. Fifteen days before the experiments the rats were randomly distributed in four groups: control, dexamethasone, tungstate and dexamethasone + tungstate. Control and dexamethasone groups had free access to water. Tungstate and dexamethasone + tungstate groups received tungstate dissolved in the drink water (2mg/ml). The dexamethasone and dexamethasone + tungstate groups received during the last 5 days daily doses of 1 mg/Kg-1 of dexamethasone, intraperitoneally. In insulin resistant rats, tungstate treatment normalized plasma glucose whereas plasma insulin and triglycerides remained significantly higher than controls. The glucose disappearance rate after an ivlTT and the glucose uptake by soleus muscle of insulin resistant rats were lower compared to control rats and was normalized by tungstate. The dose-response curve of insulin secretion (5.6 to 27.7 mM glucose) in isolated islets from dexamethasone-treated rats was shifted to the left compared to control islets. Administration of tungstate to these animais induced a dose-response curve closar to contrai islets. The EC50 for the dose-response curves were 13.7, 7.9, 15.7 and 11.8 mM glucose for contrai, ...J dexamethasone, tungstate and dexamethasone + tungstate-treated rats, respectively. In conclusion, tungstate-induced plasma glucose normalization seems to be, at least in part, dependent on the restoration of glucose uptake by muscle cells of insulin resistant rats Mestrado Fisiologia Mestre em Biologia Funcional e Molecular

Orientadores : Luis Sergio Leonardi, Mario Jose Abdalla Saad Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciências Médicas Resumo: O transplante de figado é, atualmente, um procedimento bem aceito para o tratamento das doenças hepáticas terminais. Após a retirada do figado nativo, inicia-se um período onde o indivíduo permanece sem figado. Esse período se estende até o momento da reperfusão do enxerto e é chamado de período anepático do transplante. Nessa fase, as alterações metabólicas são fteqüentes, e a hipoglicemia, hipoteticamente, deveria ocorrer. No entanto ela quase nunca aparece. A fonte endógena de glicose, durante a fase anepática do transplante de figado, ainda não é conhecida. Com o objetivo de estudar as prováveis fontes endógenas de glicose na ausência do figado (equivalente à fase anepática do transplante de figado), foi criado um modelo experimental de hepatectomia total funcional em coellios anestesiados. A fim de estudar se existe liberação renal de glicose após a hepatectomia, foram cateterizadas a aorta, ao nível da emergência das artérias renais, e a veia renal direita, para collieita de dosagens de glicemias seriadas. Os experimentos-piloto demonstraram a necessidade de se infundir droga vaso ativa (noradrenalina-NAdr) para evitar hipotensão após a retirada do figado. Foram, então, criados dois grupos de animais: grupo 1, com cinco animais submetidos à infusão de NAdr' que tiveram seus figados intactos; e o grupo 2, com quinze animais também submetidos à infusão de NAdr, mas que tiveram seus figados retirados. Os resultados demonstram que, no grupo 2, antes da hepatectomia, as dosagens de glicemias arteriais foram maiores que as venosas e, após a retirada do órgão, esses valores tornaram-se menores. Isso configurou inversão das curvas das glicemias, conforme pode ser visto no gráfico 2. No grupo 1 (animais sob efeito exclusivo de NAdr), as curvas não apresentaram essa inversão. Conclui-se que a inversão das curvas de glicemia, observadas nos animais do grupo 2, não se deve à ação da NAdr e significa liberação renal de glicose após a hepatectomia Abstract: Nowadays tiver transplantation is a well accepted procedure to treat terminal tiver disease. After the tiver removal takes p1ace there is a period when the tiver is absent. This period, which is called anhepatic period, lasts until the new tiver is reperfused. During this period metabotic changes are frequent and hypoglycemia may hypothetically occurs. However, severe hypoglycemia almost never takes place. It must be stated that the source of endogenous glucose during the anhepatic period of tiver transplantation remains unknown. To study the possible sources of glucose in the absence ofthe tiver -corresponding to the anhepatic phase of tiver transplantation - an experimental model of total hepatectomy in anesthetized rabbits was created. To study the possibility of renal glucose release after hepatectomy the aorta (at the origin of the renal arteries) and the right renal vein were catheterized to measure glucose contento The initial experiments showed the necessity to give a vasoactive drug (norepinephrine) to avoid severe hypotension after tiver removal. Thus, two groups of animais were created: group 1, with five animals, were given norepinephrine infusion without hepatectomy, and group 2, with fifteen animals received norepinephrine and were submitted to total hepatectomy. The results showed that in group 2, before the hepatectomy, the levels of arterial glucose were higher than the venous ones, while, after the procedure the arterial levels became lower than the venous ones. That resulted in an inversion in the ghieemic curves, as one can see in graphic 2. In group 1 the curves did not show this inversion. We conc1uded that the inversion of curves observed in group 2 cannot be explained as just being due to norepinephrine infusion but represents renal glucose release after hepatectomy Mestrado Mestre em Cirurgia

Orientador : Yong Kun Park Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos e Agricola Resumo: A informação apresentada neste trabalho mostra os resultados da pesquisa na produção de glicose e xilose do bagaço de cana de açúcar e sua subsequente fermentação a -etanol peIa levedura PaehysoZen tannophiZus NRRL y-2460. O bagaço de cana de açúcar foi submetido a processos de pré-tratamentos com alcali e de explosão -autohidrólise antes da sua sacarificação enzimática e ácida com celulases do Triehoderma reesei QM 94Z4 e com solução 5% de H2S04, respectivamente. Quando o bagaço de cana de açúcar foi tratada a 2000C durante 4,0 minutos com uma relação água: bagaço de 8:1, o rendimento de extração da hemicelulose pelo pré-tratamento, com alcali, forneceu uma fração fermentecível a etanol. Após a neutralização da solução até pH 5,0, a hemicelulose foi recuperada do filtrado obtido no pré-tratamento com alcali por uma precipitação com álcool etilico (95%), seguido de um processo de deslignificação com etanol à 700C por 4 horas. Ambas frações de hemicelulose, do processo de explosão - autohidrólise (fração IV) e do pré-tratamento com alcali (fração 11) foram submetidos a uma hidrólise ácida e enzimática. A sacarificação foi inibida por substâncias de baixo peso molecular não voláteis, introduzidas pelo processo de explosão-autohidrólise do bagaço de cana de açúcar. Estas substâncias inibidoras foram eliminadas por um processo de diálise. A eficiência da sacarificação foi de 36-94%, depedendo da concentração de sólidos presentes no líquido de autohidrólise. O maior grau de sacarificação correspondeu a fração de hemicelulose obtida pelo pré-tratamento alcalino (fração II) seguida da fração de hemicelulose dialisada, obtida pelo processo de explosão-autohidrólise (fração IV). A levedura pachysoLen tannophiLus NRRL y-2460 foi capaz de transformar a D-xilose, D-glicose e ambos hidrolisados do bagaço de cana de açúcar obtidos de acordo ao indicado acima, a etanol, sob as condições de fermentação de 32oC, 200 rpm., e pH 2,5-3,0. Meios de cultura contendo urna concentração inicial de 24,5 9 de D-xilose/L, rendeu 0,158 9 de etanol/g de D-xilose consumida. Durante a fermentação alcoólica da D-glicose à concentração inicial de 21,5 9 de D-glicose/L, a produção de etanol foi 0,384 g/g de D-glicose consurnida. A fermentação aIcoólica dos hidrolisados enzirnáticosdas frações IV e II do bagaço de cana de açúcar, produziram 0,098 e 0,10 9 de etanol/ 9 de açúcar redutor consumidos resp~ctivamente. Os hidrolisados ácidos destas frações produziram muito pouco ou nada de etanol. Os baixos rendimentosde etanol foram o resultado das condições sub-ótimas de fermentação, principalmente à condição de aeração que favoreceu a formação de biomassa Abstract: The information presented in this work covers research findings on the pJ:ioduétii'on 'of glucose an xylose from sugar cane bagasse and the subsequentdirect fermentation of those sugars to obtain ethanol by the yeast PaahysoZentannophiZus NRRL y-2460. Sugar cane bagasse was subjected to heat explosion and alkali pre-treatments prior to enzymatic and acid saccharification with T~iahode~ma ~ee8ei QM 94Z4 cellulases and 5% H2S04 solution, respectively. When the sugar cane bagasse was. treated at 2009C for 4 minutes at a water-to-solids ratio of 8:1, the yield of hemicellulose extration was maximum. A sodium hydroxide extration yielded a hemicellulose fraction available for fermentation to ethanol. After the neutralization of the solution to pH 5.0, the hemicelulose was recovered from the liquid filtrates of the alkali pre-treatment, by ethylalcohol (95%) precipitation followed by deslignification with ethanol at 709C for 4 hours. Both hemicellulose fractions from the heat explosion (fraction IV) and alkali pre-treatments (fraction 11), were subjected to enzymatic and acid hydrolyses. The saccharification was inhibited by low molecular weight-non volatile substances, introduced by the heat explosion process of the sugar cane bagasse. Those inhibitory substances were eliminated by a dialyzed processo The saccharification efficie~cy was between 36 and 94%, depending of the solids concentration presen't in the auto-hydrolyzed liquido The highest degree of saccharification corresponded to the hemicellulose fraction obtained by the alkali pre-treatment (fraction lI), fo11owed by the dia1yzed hemice11u1ose rãction obtained from the heat exp1osion process (fraction IV) . The yeast PaahysoZen tannophiZus NRRL y-2460 was found to be capab1e of converting D-xilose, D-g1ucose and both enzymatic hydro1ysates from sugar cane bagasse, obtained by theOabove mentioned pre-treatments, to ethanol under the fermentation conditions of 32QC, 200 rpm and pH 2.5-3.0 Batch cu1ture initia11y containing 24.5 go of D-xylose/t, yie1ded 0.158 9 of ethanol/g of D-xylose consumed. During D-glucose fermentation at an initia1 concentration of. 21.5 9 of D-glucose/L the productti.on of ethanol of the enzymatic hydrolysates of the hemicel1ulose fraction of the sugar cane bagasse, gave 0.098 and 0.10 9 ethanol/g of reducing . sugars consumed for fractions IV and 11, respectively. Both acid hydrolysates of these fractions gave negligible quantities of ethanol. The low yield of ethanol obtained were the.result of the sub-optimal fermentation conditions, particularly the aeration condition through out the process which promote mainly biomass production Doutorado Doutor em Ciência de Alimentos

Orientador: Michel Georges Albert Vincentz Tese (outorado) - Universidade Estaulal de Campinas, Instituto de Biologia Resumo: Na planta modelo eudicotiledónea A. thaliana quatro genes para fatores de transcrição do tipo bZIP que são homólogos a Opaco-2 (O2) do milho, uma monocotiledônea, foram identificados. O2 é um regulador chave do metabolismo coordenado de carbono e nitrogênio e da síntese de prolaminas de reserva durante o desenvolvimento da semente. Estes quatro genes, AtbZIP9, o par de parálogos AtbZIP10 e AtbZIP25, e AtbZIP63, o provável ortólogo de O2, formam o Grupo C de genes bZIP de Arabidopsis. Sabe-se que AtbZIP9 provavelmente desempenhe um papel no processo de desenvolvimento do floema, AtbZIP10 está associado com e resposta à estresses, além de, junto com AtbZIP25, participar na regulação de genes de proteínas de reserva na semente e que AtbZIP63 pode estar envolvido com o balanço energético da planta. Para acrescentar novas informações relevantes sobre a função dos bZIPs do Grupo C e, a longo prazo, entender como a função de O2 evoluiu em angiospermas, iniciou-se neste trabalho uma caracterização detalhada da regulação dos membros do Grupo C em resposta a diversos sinais hormônais e a açúcares. Mostramos que apenas as hexoses glicose e manose e o ácido abscísico (ABA) regulam de maneira transiente a expressão dos genes bZIP do Grupo C, sugerindo que eles representam intermediários mediando as respostas a estes sinais. A glicose reprime a expressão de AtbZIP9 e de AtbZIP63 e induz a expressão de AtbZIP25, ABA reprime a expressão de AtbZIP63 e manose reprime a expressão de AtbZIP25 e de AtbZIP63. Em Arabidopsis, a hexoquinase1 (HXK1) é um sensor da glicose que ativa a síntese e sensibilidade ao ABA para inibir o desenvolvimento da plântula em resposta a glicose. Reportamos aqui que as repressões em curto prazo de AtbZIP9 e AtbZIP63 por glicose e de AtbZIP25 e AtbZIP63 por manose estão mediadas por vias de sinalização independentes de HXK1 e envolvem elementos relacionados a ABA. AtbZIP25 apresenta uma indução por glicose dependente de ABI5 e repressão por manose dependente de ABA2 e ABI4. A repressão de AtbZIP63 por glicose envolve uma via dependente de ABA2 e de ABI5 que é reprimida por ABI4. Já a repressão de AtbZIP63 por manose e de AtbZIP9 por glicose estão inseridas em vias independentes de ABA2, ABI4 e ABI5. A dependência diferencial de ABI5 e de ABI4 na regulação por glicose e manose de AtbZIP25 e de AtbZIP63, permite inferir que ambas hexoses atuam através de vias de transdução distintas e enfatiza a importância de manose como sinal metabólico de regulação. Observou-se ainda que ação conjunta de ABA e glicose apresenta um efeito sinérgico na repressão de AtbZIP63, provavelmente refletindo regulações pós-transcricionais da expressão deste gene. Os dados sugerem que AtbZIP63 representa um importante nó da comunicação entre a sinalização por ABA (estresse abiótico) e por glicose (nível energético) permitindo adequar eficientemente a resposta a estresse abiótico que seja compatível com o estado energético da organismo. Abstract: In the model eudicot organism A. thaliana (Arabidopsis), four genes encoding bZIP transcription regulatory factors that are homologous to the maize Opaque-2 (O2) locus were identified. O2 is a key regulator of the carbon to nitrogen balance and of the prolamine type storage proteins synthesis during seed development. The Arabidopsis genes, AtbZIP9, the two paralogues AtbZIP10 and AtbZIP25 and AtbZIP63, the most probable O2-ortholgue, together form group C bZIP genes. AtbZIP9 is likely to be involved in phloem development while AtbZIP10 is related to stress responses but is also required for the regulation of seed storage protein genes very much like AtbZIP25. Finally, AtbZIP63 seems to be involved in the control of the energetic balance. In order to get new and relevant information about the role of the group C bZIP genes and consequently obtain new insight into the evolution of the O2-related functions in angiosperms, we initiated a detailed characterization of the regulation of group C members in response to hormonal signals and sugars. We show here that two hexoses, glucose and mannose as well as abscisic acid (ABA) are the only signals that transiently modulated the expression of group C bZIP genes, suggesting they are players in the response induced by these signals. While glucose is shown to repress the expression of AtbZIP9 and AtbZIP63 and to induce AtbZIP25 expression ABA is able to repress the expression of AtbZIP63 and mannose represses the expression of AtbZIP25 and AtbZIP63. In Arabidopsis, hexokinase1 (HXK1) is a glucose sensor that may trigger abscisic acid (ABA) synthesis and sensitivity to mediate glucose-induced inhibition of seedling development. We report that the short term regulation of the expression of AtbZIP9, AtbZIP63 by glucose and the repression of AtbZIP25 and AtbZIP63 by mannose are HXK1-independent and for AtbZIP25 and AtbZIP63, these regulations partly rely on ABA synthesis. It also shown that the activation of AtbZIP25 expression by glucose relies on ABI5 while its repression by mannose appears to be ABA2- and ABI4-dependent. Glucose repression of AtbZIP63 expression seems to involve an ABA2- and ABI5-dependent pathway which is repressed by ABI4. We also reveal that the regulations of AtbZIP63 by mannose and of AtbZIP9 by glucose do not require ABA, ABI4 or ABI5. The differential dependence of glucose and manose-induced regulation of AtbZIP63 and AtbZIP25 expression for ABI5 and ABI4 indicates that both hexoses act through distinct transduction pathways and highlights the importance of mannose as a regulatory metabolite. A synergetic repression of AtbZIP63 by ABA and glucose, which possibly reflects a post-transciptional regulatory scheme of AtbZIP63 expression, was uncovered. Together, the data suggests that AtbZIP63 is a key nod of the ABA (abiotic stress) and glucose (energetic balance) crosstalk network allowing to efficiently adjust the response to abiotic stresses according to the energetic status of the organism. Doutorado Genética Vegetal e Melhoramento Doutor em Genética e Biologia Molecular

Orientadores: Dora Maria Grassi-Kassisse, Regina Celia Spadari-Bratfisch Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia Resumo: A literatura é escassa quanto à modelos de estresse relacionados ao estudo da utilização periférica de glicose, com o objetivo de compreender os mecanismos através dos quais a situação de estresse possa levar a resistência à insulina. Nosso modelo de estresse induzido por choques nas patas aplicados em três dias consecutivos em ratos apresenta um quadro metabólico bastante semelhante àquele apresentado em quadros iniciais de diabetes tipo 2, tornando-se fundamental o estudo da captação de glicose pelos tecidos neste modelo animal. Considerando que o modelo de estresse por choque nas patas promove alterações fisiológicas que têm repercussões endócrinas e metabólicas possíveis de serem demonstradas in vivo e in vitro, os objetivos deste trabalho foram investigar a captação periférica de glicose em ratos estressados utilizando as técnicas de ivGTT, clamp euglicêmico-hiperinsulinêmico e captação de glicose em adipócitos isolados. Nossos resultados demonstraram que: a captação de glicose pelos adipócitos isolados de ratos estressados está menos sensível a insulina e mais sensível a noradrenalina quando comparado aos adipócitos de ratos controle; a estimulação adrenérgica da captação de glicose é principalmente mediada pelo a1-AR; a estimulação do ß2-AR não teve efeito em adipócitos de ratos controle, mas inibiu significativamente a captação de glicose pelos adipócitos isolados de ratos estressados, que pode ser uma troca da via de sinalização Gs para Gi; os adipócitos isolados de tecido adiposo epididimal de ratos estressados não apresentam alteração na produção de lactato basal e nem estimulada quando comparado aos provenientes de ratos controle; os adrenoceptores do subtipo a1 estão envolvidos na captação de glicose in vivo demonstrada pelos ensaios de ivGTT; o modelo de choque nas patas alterou a sensibilidade dos receptores de insulina, avaliada pelo ensaio de clamp euglicêmico-hiperglicêmico apenas em parte da população estudada. Este conjunto de dados permite concluir que a indução de estresse por choques nas patas causa alterações na captação periférica de glicose, principalmente através da sinalização adrenérgica, que caracterizam este modelo como uma importante ferramenta para o estudo de alterações metabólicas induzidas pelo estresse Abstract: There are few animal models to study the peripheral glucose uptake alterations induced by stress. Rat foot-shock stress model induces metabolic alterations similar to diabetes type 2. Considering that rat foot-shock stress model causes physiological alterations which are possible to be studied carrying out experiments in vivo or in vitro we claim in this work evaluate glucose uptake in stressed rats throughout ivGTT, clamp euglycemic-hyperinsulemic, glucose uptake and lactate production in isolated adipocytes. Our results show that: glucose uptake by isolated stressed rat adipocytes is decreased by insulin and increased by a1-AR agonists; besides ß2-AR stimulation significantly inhibit glucose uptake induced by a1-AR; there is no alteration in lactate production by isolated adipocytes rats; a1-ARs are involved in glucose uptake demonstrated in ivGTT assays; sensitivity to insulin receptors were decreased in some rats when available by clamp assays. All these results together suggested that stress induced by foot-shock in rats induces alterations in glucose uptake, mainly throughout adrenergic mechanisms, and this model could be very useful as a tool to study metabolic alterations during stress response Doutorado Fisiologia Doutor em Biologia Funcional e Molecular

Orientador: Antonio Ari Gonçalves Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia Resumo: A participação do sistema nervoso parassimpático na modulação da secreção de insulina manifesta-se claramente durante a fase cefálica a qual se segue ao estímulo iniciado pelo estímulo sensorial provocado pelo alimento na boca. O objetivo deste trabalho foi estudar os efeitos, a curto e médio prazo, que a vagotomia subdiafragmática seletiva do ramo pancreático poderia provocar na permeabilidade da membrana plasmática ao Ca2+. Para avaliar os efeitos da vagotomia usamos os secretagogos: glicose e arginina e a potencialização pela carbamilcolina sobre os efeitos de glicose. Adicionalmente estudamos os efeitos sistêmicos que esta desnervação poderia provocar sobre a tolerância à glicose e à insulina. Antes de avaliar os efeitos da vagotomia (após 8 e 30 dias) verificamos que a resposta característica da fase cefálica, estava ausente, resultando em aumento da glicemia ¿Observação: O resumo, na íntegra poderá ser visualizado no texto completo da tese digital Abstract: purpose of this work was to study the effects of pancreatic vagotomy on the systemic responses to glucose (GTT) , insulin (ITI), and on the B cell membrane permeability to Ca2+. The experiments were performed on vagotomized rats (pancreatic branch) after being checked for the absence of the cephalic phase of secretion, 8 or 30 days after surgery. In the absence of the parasympathetic control, the glycemia was not altered after 12 h fasting levels of (P>0,05). However, the handling of an overload of glucose (1g/kg of body weight) was affected by vagotomy ...Note: The complete abstract is available with the full electronic digital thesis or dissertations Mestrado Fisiologia Mestre em Biologia Funcional e Molecular

Orientador: Tereza Cristina Samico Cavalcanti Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia Resumo: A anemia do câncer é classificada como a anemia de doenças crônicas, embora às vezes seja o primeiro sintoma do câncer. Anemia do câncer inclui um componente hemolítico importante na fase terminal mesmo quando células transfundidas são destruídas rapidamente. A presença de um componente crônico e as complicações terminais da doença limita o estudo do componente hemolítico. o modelo multifocal (várias inoculações simultâneas de células tumorais de Walker 256) de crescimento tumoral foi usado aqui para simular a fase de disseminação metastática terminal. O componente hemolítico da anemia iniciou 3 4 dias após as inoculações em 100% dos ratos e após isto progrediu rapidamente: os níveis de Hb diminuíram de 14,9 :!: 0,02 para 8,7 :!: 0,06 g/dL entre os dias 7 e 11 e 5 vezes a taxa fisiológica normal em ratos) na ausência de hemorragia. O desenvolvimento de anemia foi correlacionado (r=O,86) com o desenvolvimento. de outros efeitos sistêmicos como a anorexia. Houve um decréscimo significativo na fragilidade osmótica dos eritrócitos circulantes: a concentração de NaCI que causou 50% lise foi reduzida de 4,52 :!: 0,06 para 4,10 !:: 0,01 g/L (P

Orientador: Maria Cristina Volpato Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Odontologia de Piracicaba Resumo: Os objetivos deste estudo foram avaliar o efeito do diazepam como medicação pré-anestésica na glicemia de pacientes diabéticos e normoglicêmicos submetidos a tratamento odontológico e a precisão da análise imediata da glicemia (aparelho Advantage 'MARCA REGISTRADA') comparada à análise laboratorial através do método GOD-PAP (enzimático-colorimétrico). Vinte indivíduos, 10 diabéticos controlados com hipoglicemiantes orais e 10 normoglicêmicos foram submetidos a 3ª sessões de estudo, de forma cruzada e cega. Na 12ª sessão (basal) foram realizadas 2 colheitas de sangue em jejum, para análise da hemoglobina glicosilada e glicemia, e 5 colheitas para determinação da glicemia nos tempos de 60, 80, 95, 125 e 155 min após refeição fornecida aos voluntários. Nas 22ª e 32ª sessões o voluntário recebeu a refeição com uma cápsula de 5mg de diazepam ou de placebo, de forma aleatória. Sessenta minutos após a refeição, uma amostra de sangue era retirada, iniciando-se a instrumentação periodontal após anestesia infiltrativa com um tubete de anestésico local (mepivacaína 2% com adrenalina 1:100.000). Concomitantemente, foram realizadas 4 colheitas de sangue: 15, 30, 60 e 90 min após a anestesia (respectivamente 80, 95, 125 e 155 min após a refeição). A cada colheita de sangue foram realizadas aferições da pressão arterial (PA) e da freqüência cardíaca. A ansiedade dos voluntários foi determinada através da Escala de ansiedade dental de Corah na 32ª sessão. Os resultados de glicemia, pressão arterial e freqüência cardíaca foram submetidos à análise estatística em parcelas sub subdivididas e comparados pelo teste de Tukey (a=O,O5).Os resultados de ansiedade foram submetidos ao teste de Mann-Witney. Foi observada diferença estatística na glicemia entre os grupos de normoglicêmicos e de diabéticos, entretanto, dentro de um mesmo grupo não foram observadas diferenças entre as sessões. A pressão arterial, a freqüência cardíaca e o grau de ansiedade não diferiram entre os grupos. Houve correlação positiva entre os métodos de análise de glicemia (coeficiente de correlação de Pearson=O,95164). Conclui-se, dentro das condições do experimento, que o uso de 5mg de diazepam previamente ao tratamento odontológico não interfere na glicemia de indivíduos diabéticos controlados com hipoglicemiantes orais e normoglicêmicos; o método que utiliza um biosensor para análise imediata da glicemia é equivalente ao método laboratorial Abstract: The purpose of this study was to evaluate the effect of premedication with diazepam on blood glucose levels in diabetic and non-diabetic volunteers submitted to dental treatment and to verify the accuracy of a glucose meter (Advantage 'TRADE MARK') when compared to the reference laboratorial method (GOD-PAP). Ten non-diabetics and 10 controlled diabetics taking oral hypoglycemic drugs were submitted to 3 study sessions, in a cross over and blinded manner. In the first session (basal), two fasting blood samples were taken to determine blood glucose concentration and glycosylated hemoglobin, and 5 blood samples to determine blood glucose concentration in the periods of 60, 80, 95, 125 and 155 minutes after breakfast. In the 2nd and 3rd sessions, the subjects were randomly given 5 mg diazepam or placebo during breakfast. One hour after breakfast a blood sample was taken and the volunteers were submitted to periodontal treatment after anesthesia infiltration with 1 cartridge of 2% mepivacaine and 1:100,000 adrenaline. The last 4 times of blood collection were 15, 30, 60 and 90 minutes after anesthesia (respectively 80, 90, 125 and 155 min after breakfast). Blood pressure and heart rate were assessed at each blood collection. The anxiety of the volunteers was analyzed by Corah dental anxiety scale in the last session. The results of blood glucose, blood pressure and heart rate were statistically analyzed in sub subdivided fragments and compared by the Tukey test (p

Orientador: Yong Kun Park Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos Resumo: Quatrocentos e duas linhagens de leveduras osmofílicas foram isoladas de amostras de flores, mel, colmeias e favos e testadas quanto à capacidade de produzir eritritol. Foram selecionadas vinte e duas linhagens de leveduras osmofílicas das quais duas delas produziram quantidades excepcionalmente elevadas de eritritol. Entre estas, a linhagem identificada como Trichosporonoides sp apresentou melhor produtividade de eritritol. Estudou-se o efeito da temperatura sobre a fermentação e produção de eritritol; a fermentação a 30-35°C apresentou bons rendimentos tanto no substrato glicose como sacarose. Do estudo comparativo das cinéticas de transformação dos substratos glicose e sacarose em eritritol, durante a fermentação por Trichosporonoides sp, verificou-se que a glicose é a fonte de carbono mais apropriada. Abstract: Four hundred and two strains of osmofilic yeasts were isolated from flowers, honey, beehive and honeycomb samples and examined for erythritol producing ability. Twenty two strains were found to be erythritol producers and two of these produced exceptionally high quantities. Of these, the strain which was classified as Trichosporonoides sp demonstrated the highest erythritol yield. The effect of temperature on the time course and erythritol yield was performed; the fermentation at 30°C and 35°C showed good results in both glucose and sucrose substrate. Comparative study of time course using glucose and sucrose substrate by Trichosporonoides sp at 30°C indicated that glucose was the carbon source more appropriate than sucrose for erythritol production. Mestrado Mestre em Ciência de Alimentos

Orientador: Antonio Herbert Lancha Jr Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia Resumo: A creatina é um dos produtos mais consumidos entre os praticantes de atividade física. Seus benefícios se associam ao aumento de massa muscular, força e desempenho principalmente em atividades esportivas que têm como característica principal a alta intensidade e a curta duração. Recentemente alguns estudos têm demonstrado a capacidade da creatina em alterar a homeostasia da glicose, promovendo uma maior captação nos tecidos periféricos. O objetivo desse estudo foi investigar o efeito da suplementação de creatina na tolerância à glicose e estoques de glicogênio muscular e hepático, em ratos submetidos ou não à atividade física por 4 e 8 semanas. Oitenta ratos Wistar foram divididos em 2 grupos, que variavam de acordo com o tempo do experimento, 4 e 8 semanas. Cada grupo foi subdividido em 4 subgrupos: controle sedentário (CS); controle treinado (CT); suplementado sedentário (SS); e suplementado treinado (ST). Os animais tiveram livre acesso à água e a ração, sendo que o grupo suplementado recebeu a ração contendo 2% de creatina monohidratada. O treinamento foi realizado 4 vezes por semana durante 40 minutos de atividade aeróbia (Natação). Para controle da intensidade do exercício, os animais tiveram pesos (2 a 5% do peso corporal) ataxados ao tórax. Após 4 e 8 semanas foram feitos testes de tolerância oral à glicose (OGTT) e análise do conteúdo de glicogênio muscular (gastrocnêmio) e hepático. Não foram observadas diferenças significativas entre os grupos nos estoques de glicogênio (muscular e hepático), na glicemia e área sob a curva analisados após o OGTT. A suplementação de creatina não foi capaz de alterar a homeostasia da glicose em ratos submetidos ou não a atividade aeróbia por 4 e 8 semanas Abstract: Creatine is one of the most used dietary supplement among athletes and physical active people. The benefits of creatine intake are related to increase muscle mass, power and performance, especially in high intensity, short term exercises. Recently studies have suggested that creatine supplementation can modulate glucose homeostasis by increasing glucose uptake in peripheral tissues. The aim of this study was to investigate the effects of creatine supplementation on muscle and hepatic glycogen and glucose tolerance in rats submitted or not to physical activity for 4 and 8 weeks. Eighty male, Wistar, rats were divided in two groups: 4 and 8 weeks. Then each group was subdivided in 4 subgroups, according to supplement intake and submission to exercise: Sedentary Control (CS); Trained Control (CT); Supplemented Sedentary (SS); and Supplemented Trained (ST). The animals had free access to water and chow, supplemented groups had 2% of their diet as creatine monohydrated. The exercise groups swam for 40 min / day for 4 days / week with 2 to 5% of their body weight attached to the chest. After 4 and 8 weeks, oral glucose tolerance tests were performed. On the subsequent day rats were killed and muscle and liver were collected and stored in liquid nitrogen for subsequent analysis. No changes in either glycogen content (muscle and hepatic tissue) or glucose tolerance were observed. This study shows that creatine supplementation do not alter glucose homeostasis in rats submitted or not to physical activity for 4 and 8 weeks Mestrado Bioquímica Mestre em Biologia Funcional e Molecular

Orientador : Yong Kun Park Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos Resumo: A linhagem de Zymomonas mobilis NRRL B-806 apresentou a maior atividade da enzima hidrolisante da sacarose (E.H.S.) em um meio contendo frutose, quando foi comparada com as outras linhagens testadas. Essa enzima extracelular hidrolisou rafinos e sacarose mas não hidrolisou melezitose, assemelhando-se à urna 8-D-frutofuranosídeo frutohidrolase (E.C. 3.2.1.26). A linhagem de Z.mobilis NRRL B-14022 é capaz de crescer bem em um meio contendo sacarose e produzir a enzima hidrolisante da sacarose. Essa linhagem fermentou sacarose a etanol mais rapidamente do que as outras linhagens testadas e foi, portanto, selecionada para o estudo comparativo da fermentação de glicose e sacarose. Para esse estudo comparativo, empregou-se glicose e sacarose nas respectivas concentrações de 100 a 200 g/L e temperaturas de incubação de 30 e 35°C. Os parâmetros cinéticos u, qp , Yp/s, e Yx/s foram calculados. Verificou-se que essa linhagem fermentou a glicose à etanol mais eficientemente do que a sacarose. O melhor rendimento de etanol a partir de glicose foi obtido com a concentração do substrato de 200 g/L e temperatura de 30°C. Nas fermentações realizadas com sacarose, o melhor rendimento de etanol foi obtido com a concentração inicial de sacarose de 100 g/L e temperatura de 35°C. Os valores das taxas específicas de crescimento, ?max , para as fermentações de glicose são menores quando comparados com aqueles obtidos das fermentações com sacarose. Durante a fermentação da sacarose a 30°C por esse microrganismo, observou-se a produção de levano. A formação de levano foi inibida quando a fermentação foi realizada a 35°C. A concentração de açúcares residuais no final das fermentações com sacarose, à temperatura de 30°C, foi mais elevada em comparação com as fermentações de glicose. No caso das fermentações de sacarose a 35°C, a concentração de açúcares residuais foi ligeiramente menor em relação ã fermentação a 30°C. E nas fermentações de glicose a 35°C, a concentração de açucares residuais foi bastante elevada em comparação com a fermentação a 30°C Abstract: Z.mobilis NRRL B-806 produced more sucrose hydrolyzing enzyme (S.H.E.) on me di um containing fructose than other tested strains. This extracelular enzyme hydrolysed sucrose and raffinose, but did not hydrolyse melezitose resembling a S-D-fructofuranoside fructohydrolase (E.C. 3.2.1.26). Z.mobilis NRRL B-14022 is able to grow ln a medium containing sucrose and produces the sucrose hidro1ysing enzyme. This strain rapid1y utilized sucrose to ethanol as compared to other tested strains. Therefore this strain was used for comparison of fermentation of glucose and sucrose. Comparative fermentation of glucose and sucrose was studied by fermentating respective glucose and sucrose concentration 100~200 g/L at 30 and 35°C by this microorganism. Kinetic parameters u, qp , Yp/s, e Yx/s were estimated. The demonstrated that yields of ethanol from glucose were results higher than sucrose fermentation. Highest ethanol yield of glucose was obtained when concentration of substrate 200 g/L was fermented at 30°C. In the case of sucrose fermentation, highest yield was obtained when sucrose concentration 100 g/L was fermented at 35°C. Values of maximum specific growth rate, ?max , for glucose max, fermentations were lower than sucrose fermentations. Sucrose fermentation by this microorganism, produced 1evan at 30°C, whereas formation of levan was inhibited at 35ºC. Concentrations of residual sugars after fermentation of sucrose at 30oC, were higher than when glucose was used. In the case of fermentation of sucrose at 35°C, the concentrations of residual sugars were slightly decreased as compared with 30°C. In fermentation of glucose at 35°C the concentrations of residual sugars were increased markedly in comparison with 30°C Mestrado Mestre em Ciência de Alimentos

Orientadores: Felix Guillermo Reyes Reyes, Licio Augusto Velloso Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia Resumo: Vários estudos têm demonstrado que o magnésio desempenha papel importante na homeostase glicêmica. Assim, no presente trabalho foi avaliado o efeito da deficiência de magnésio, da sua duração e da interação entre estes dois fatores na secreção e ação da insulina. Ratos foram alimentados com dieta deficiente em magnésio durante 6 (DF-6) ou 11 (DF-11) semanas e comparados com ratos alimentados com dieta controle durante os mesmos períodos de tempo (CO-6 e CO-11). Os ratos dos grupos DF-6 e DF-lI apresentaram níveis de magnésio sérico mais baixos do que os CO-6 e CO-lI, porém a homeostase glicêmica entre os grupos DF-6, CO-6 e CO-II não foi diferente. Os animais do grupo DF-lI apresentaram maior velocidade de decaimento da glicose (Kg) e redução da área total sob a curva de glicose, quando comparados aos animais dos grupos CO-6, CO11 e DF-6, assim como menor área total sob a curva de insulina quando comparados com os ratos CO-II e DF-6, indicando um aumento da sensibilidade à insulina. Com a finalidade de avaliar o efeito da suplementação de magnésio, ratos alimentados com dieta controle ou com dieta deficiente durante 6 semanas receberam, ao final desse período e durante 5 semanas adicionais, uma dieta suplementada com magnésio (grupos SCO e SDF, respectivamente). No grupo SDF os níveis de magnésio sérico, a velocidade de decaimento da glicose e áreas totais sob as curvas de glicose e insulina, não foram significativamente diferentes daqueles apresentados pelo grupo CO-lI, indicando que a suplementação com magnésio evitou o aumento da sensibilidade à insulina. Não foi verificada diferença na velocidade de decaimento da glicose (Kitt) durante o teste venoso de tolerância à insulina, assim como na sinalização da insulina no músculo e figado dos grupos DF-6 e CO-6. Entre os grupos alimentados durante 11 semanas, o DF-lI apresentou maior velocidade de decaimento da glicose, enquanto que este mesmo parâmetro nos grupos SDF e SCO não se diferenciou dos ratos CO-II. Nenhuma diferença foi observada na sinalização da insulina no músculo dos animais dos grupos CO-11, DF-lI e SDF. No figado de ratos DF-11, o nível protéico e o grau de fosforilação do receptor de insulina e do substrato-I desse receptor apresentaram-se aumentados, assim como verificou-se maior associação entre o substrato-I do receptor e a subunidade p85 do fosfatidilinositol 3-quinase, quando comparados com ratos CO-II. Nenhuma diferença foi encontrada nas etapas iniciais da ação da insulina nos grupos SDF e CO-ll. Estes resultados sugerem que as mudanças nas etapas iniciais da transmissão do sinal insulínico no figado, induzidas por diferentes níveis séricos de magnésio, podem ter um papel fundamental na homeostase glicêmica Abstract: Numerous studies have demonstrated a major role for magnesium in insulin action and secretion. Therefore, we investigated the effect ofMg deficiency, duration of feeding, and the interaction between these factors on the secretion and action of insulin. Rats fed a Mgdeficient diet for 6 (DF-6) or 11 (DF-lI) weeks, and rats fed a control diet for the same periods (CO-6 and CO-ll groups) were compared. DF-6 and DF-lI rats had serum Mg levels lower than the control groups, but no change in glucose homeostasis was observed among DF-6, CO-6 and CO-II rats. DF-lI rats showed a greater glucose desappearance rate (Kg) and a reduced total area under the glucose curve compared to CO-6, CO-II and DF-6 rats, as well as a reduced total area under the insulin curve compared to the CO-ll and DF-6 rats, indicating increased sensitivity to insulin. In order to evaluate the effect of supplementation, rats fed a control or Mg-deficient diet for 6 weeks were then fed a Mgsupplemented diet for 5 weeks (SCO and SDF groups, respectively). In the SDF rats, the serum Mg levels, glucose disappearance rate and total area under the glucose and insulin curves were restored to control values, indicating that the Mg supplementation prevented the increase in sensitivity to insulin. No differences were found in the glucose desappearance rate during an i. v. insulin tolerance test (Kitt), as well as in the insulin signaling in muscle and liver ITom DF-6 and CO-6. Among the groups of rats fed for 11 weeks, the DF-ll group had a significantly greater glucose desappearance rate while the rate of the SDF and SCO groups did not differ ITom CO-II rats. No differences were observed in muscle insulin signaling of rats ITom the CO-ll, DF-lI and SDF. In DF-ll rats, insulin receptor and insulin receptor substrate-I protein and phosphorylation levels were elevated in liver and there was a greater association between the insulin receptor substrate-I and p85 subunit of phosphatidylinositol 3-kinase compared with CO-II rats. No diferences were found in the early steps of insulin action in SDF and CO-II rats. These results suggest that the changes in the early steps of insulin signal transduction in the liver, induced for different serum Mg levels, may play an important role in the glucose homeostasis Doutorado Fisiologia Doutor em Biologia Funcional e Molecular

The role of microRNAs in metabolic diseases has been recognized and modulation of them could be a promising strategy to treat obesity and obesity-related diseases. The major purpose of this study was to test the hypothesis that intramuscular miR-1 precursor replacement therapy could improve metabolic parameters of mice fed a high-fat diet. To this end, we first injected miR-1 precursor intramuscularly in high-fat diet-fed mice and evaluated glucose tolerance, insulin sensitivity, and adiposity. miR-1-treated mice did not lose weight but had improved insulin sensitivity measured by insulin tolerance test. Next, using an in vitro model of insulin resistance by treating C2C12 cells with palmitic acid (PA), we overexpressed miR-1 and measured p-Akt content and the transcription levels of a protein related to fatty acid oxidation. We found that miR-1 could not restore insulin sensitivity in C2C12 cells, as indicated by p-Akt levels and that miR-1 increased expression of Pgc1a and Cpt1b in PA-treated cells, suggesting a possible role of miR-1 in mitochondrial respiration. Finally, we analyzed mitochondrial oxygen consumption in primary skeletal muscle cells treated with PA and transfected with or without miR-1 mimic. PA-treated cells showed reduced basal respiration, oxygen consumption rate-linked ATP production, maximal and spare capacity, and miR-1 overexpression could prevent impairments in mitochondrial respiration. Our data suggest a role of miR-1 in systemic insulin sensitivity and a new function of miR-1 in regulating mitochondrial respiration in skeletal muscle.

This work aims to evaluate the behavior of the FTO/m-BiVO4 photoanode in different electrolytes, pH, anions and cations, in order to investigate the influence of these parameters on their photoelectrochemical activity. The m-BiVO4 semiconductor was developed by combustion synthesis in solution (SCS) and deposited by dip-coating technique on fluorinated doped tin oxide (FTO) coated glass substrate. The morphological and structural characterization of the film was performed by XRD, UV-Vis and SEM measurements. The evaluation of the photosensitive behavior of the film was made by linear voltammetry and chronoamperometry in the presence of pulsed visible light. After photoelectrochemical parameters optimization, the study of photoelectrocatalysis in glucose degradation was performed. Thus, it was possible to evaluate the efficiency of the film in the photoelectrocatalytic processes, presenting itself as a potential material for such applications.

The aim of the present study was to describe the dynamics of glucose and insulin curves in pregnant mares, and to evaluate the curves according to body condition score, identifying the presence of insulin resistance and correlating these values with the weight, height and clinical changes of the neonates. For this, pregnant mares were evaluated and then grouped according to body condition score during the gestation length until lactation. GrM corresponds to mares with moderate body score (BCS 5-6); GrOv were mares with overweight body score (BCS 7) and GrOb were obese mares (BCS 8-9). A two-step oral sugar test (OST) was used to determine the data. Cortisol analysis was performed with 300-320 days of gestation, at foaling and after parturition. For evaluation of the neonate, a general clinical examination and, weight and height measurements were performed. The results showed hyperglycemia in response to OST with normal insulin values at foaling with a subsequent fall in both values at lactation disregarding group division. Baseline glucose was decreased in GrM compared to GrOv and GrOb with 70-100 days of gestation and with 130-160 days of gestation. With 270-300 days of gestation and post-partum GrOb had increased baseline glucose than GrM. After OST, glucose at foaling day in GrOb presented increased values than GrM. Baseline insulin values did not differ between groups. Post OST insulin levels were higher in GrOb than GrM and GrOv at parturition. No difference in cortisol between moments was identified. GrOb and GrOv maintained increased concentrations after foaling while GrM had a decrease. No correlation was found between maternal glucose and insulin values with foal weight and height, however, a lower ratio between neonatal weight and mare’s weight in GrOb and GrOv was identified in relation to the GrM. At foaling, mares presented glucose dysregulation, with obese and overweight mares presenting a greater response to OST. RESUMO: O objetivo do presente estudo foi descrever a dinâmica das curvas de glicose e insulina em éguas gestantes e avaliar as curvas de acordo com o escore de condição corporal, identificando a presença de resistência insulínica e correlacionando esses valores com o peso, altura e alterações clínicas dos neonatos. Para isso, as éguas prenhes foram avaliadas em conjunto e agrupadas de acordo com o escore de condição corporal durante a gestação até o pós-parto. GrM pertenciam éguas com escore corporal moderado (EC 5-6); GrOv, grupo de éguas com escore corporal acima do peso (EC 7) e GrOb, grupo de éguas obesas (EC 8-9). O teste de glicose oral em duas etapas (OST) foi usado para determinar os dados. A análise do cortisol também foi realizada nos 300-320 dias de gestação, no dia do parto e após o parto. Para avaliação do neonato, foram realizados exame clínico geral e medidas de peso e altura. Os resultados mostraram hiperglicemia em resposta ao OST com valores normais de insulina no momento parto, com uma queda subsequente em ambas as variáveis na lactação, desconsiderando a divisão do grupo. A glicemia basal diminuiu no GrM em comparação com GrOv e GrOb com 70-100 dias de gestação e com 130-160 dias de gestação. Com 270-300 dias de gestação e no pós-parto, o GrOb apresentou aumento na glicemia basal em relação ao GrM. Após OST, a glicose no dia do parto no GrOb apresentou valores aumentados em relação ao GrM. Os valores basais de insulina não diferiram entre os grupos. Após OST níveis de insulina foram maiores no GrOb do que GrM e GrOv no momento do parto. Não houve diferença nos valores de cortisol entre os momentos. O GrOb e GrOv mantiveram cortisol aumentado após o parto enquanto o GrM diminuiu. Não foi encontrada correlação entre os valores de glicemia e insulina materna com o peso e a altura do potro, entretanto, foi identificada uma relação menor entre o peso neonatal e o peso da égua no GrOb e GrOv em relação ao GrM. No parto, as éguas apresentaram desregulação da glicose, sendo que as éguas obesas e com sobrepeso apresentaram uma resposta maior ao OST.

A síndrome cólica é a doença que mais acomete e causa morte em equinos. O diagnóstico e decisão do tratamento devem ser estabelecidos o mais rápido possível, considerando o tempo fator essencial para sobrevivência. Lesões que levam à obstrução do fluxo sanguíneo e isquemia intestinal estão relacionadas fortemente com mortalidade. Baseando-se em estudos da medicina humana, autores da Medicina Veterinária buscam parâmetros auxiliares para o prognóstico e diagnóstico do abdômen agudo em equinos. O lactato é estudado em cavalos atletas e com doenças críticas. Esse produto da glicólise anaeróbica em concentrações elevadas possui relação com lesões intestinais isquêmicas e maiores taxas de mortalidade. A glicemia, por sua vez, apresenta relação com mortalidade, porém ainda foi pouco estudada nessa espécie. De acordo com os estudos a concentração sanguínea de lactato e glicose pode ser utilizada como preditor do prognóstico. Além disso, hiperlactatemia no líquido peritoneal indica lesões intestinais isquêmicas. Essa revisão apresenta dados da bioquímica da glicose e lactato, tipos de mensuração utilizados e pesquisas realizadas na cólica de equinos relacionadas a prognóstico e taxas de sobrevivência.

We report on a wearable tear bioelectronic platform, integrating a microfluidic electrochemical detector into an eyeglasses nose-bridge pad, for non-invasive monitoring of key tear biomarkers. The alcohol-oxidase (AOx) biosensing fluidic system allowed real-time tear collection and direct alcohol measurements in stimulated tears, leading to the first wearable platform for tear alcohol monitoring. Placed outside the eye region this fully wearable tear-sensing platform addresses drawbacks of sensor systems involving direct contact with the eye as the contact lenses platform. Integrating the wireless electronic circuitry into the eyeglasses frame thus yielded a fully portable, convenient-to-use fashionable sensing device. The tear alcohol sensing concept was demonstrated for monitoring of alcohol intake in human subjects over multiple drinking courses, displaying good correlation to parallel BAC measurements. We also demonstrate for the first time the ability to monitor tear glucose outside the eye and the utility of wearable devices for monitoring vitamin nutrients in connection to enzymatic flow detector and rapid voltammetric scanning, respectively. These developments pave the way to build an effective eyeglasses system capable of chemical tear analysis.

Orientador: Michel Georges Albert Vincentz Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia Resumo: As plantas, sendo organismos sésseis, desenvolveram um conjunto de mecanismos que possibilitam a adaptação a condições ambientais adversas visando à manutenção da homeostase energética para o desenvolvimento e propagação. Tais respostas valem-se da integração entre a biossíntese de hormônios, ativação de vias gênicas de resposta a estresse e um balanço adequado do uso da energia disponível. Os açúcares, além de serem fontes de carbono e energia, também atuam como moléculas sinalizadoras podendo agir conjuntamente com sinais hormonais na adaptação a estresses bióticos e abióticos e no controle do desenvolvimento. Nesse contexto, diversos estudos apontam para uma importante relação entre o ácido abscísico (ABA), um dos principais hormônios relacionados à resposta a estresses, e a glicose. A sinalização por ABA, além de atuar sobre a regulação da transcrição, é conhecida por envolver fatores de controle de estabilidade do RNAm. Contudo, a participação destes mecanismos em respostas mediadas por glicose ainda é pouco explorada. Num primeiro momento, o presente trabalho visou avaliar o potencial das participações de regulações pós-transcricionais em resposta a ABA e glicose em Arabidopsis thaliana, através da determinação do perfil de expressão de RNAm após a inibição da transcrição. Um modelo experimental com condições de inibição de transcrição otimizadas foi estabelecido e utilizado para análise de transcriptoma por microarranjos CATMA em resposta à glicose e ABA. Um total de 962 genes foi identificado como diferencialmente expresso após os tratamentos, sugerindo uma possível regulação pós-transcricional por glicose sobre 204 transcritos, por ABA sobre 245 e pela combinação dos dois sinais sobre 513 transcritos. Esses genes foram classificados de acordo com o Gene Ontology, sugerindo uma relação importante com respostas adaptativas a condições de estresse. Aparentemente, as respostas mediadas por glicose e ABA seguem estratégias opostas, sendo que as respostas pós-transcricionais por ABA podem também atuar como um mecanismo rápido de retro-regulação negativa sobre a via central de sinalização desse hormônio, uma forma de dessensibilizar e reiniciar as respostas da via. Na segunda parte deste trabalho, levando em consideração as evidências do envolvimento do controle de estabilidade de RNAm na sinalização por glicose, foi avaliada a participação da via de regulação por microRNAs (miRNAs) em respostas mediadas por esses sinal durante os estágios iniciais de desenvolvimento da planta. Os mutantes ago1-25 e hyl1-2, deficientes em atividade e biossíntese de miRNAs, respectivamente, apresentaram hipossensibilidade à glicosedurante um determinado período do desenvolvimento da planta, entre a germinação e o estabelecimento. Tal resultado levanta a possibilidade de que a via dos miRNAs participa do atraso do desenvolvimento mediado por glicose. Visando compreender quais miRNAs poderiam estar envolvidos, análise de expressão em larga escala por reação em cadeia da polimerase em tempo real (qRT-PCR) de 200 precursores de miRNAs (pri-miRs) em resposta a glicose foi conduzida, apontando para uma potencial regulação sobre 38 deles, vários dos quais já são conhecidos por participarem direta ou indiretamente do controle de desenvolvimento da planta. Aparentemente, a deficiência na maquinaria de miRNAs leva a um desbalanço nas regulações de genes responsivos à glicose durante os primeiros estágios de desenvolvimento Abstract: Plants, as sessile organisms, have developed a set of mechanisms that allow efficient adaptation to adverse environmental conditions. These processes rely on the integration of hormone biosynthesis, activation of stress-responsive pathways and on a balanced use of the available energy. Sugars, besides their role as carbon and energy sources, may also function as signaling molecules that may act together with hormonal signals to trigger adaptive responses to biotic and abiotic stresses. In this context, several studies have indicated an important relation between abscisic acid (ABA), one of the major hormones related to abiotic stresses responses, and glucose. ABA signaling, besides its function over transcription control, is known to involve factors regulating the stability of mRNAs. However, the importance of glucose-mediated mRNA decay control is essentially unknown. Our work intended to evaluate the potential of the participation of post-transcriptional regulations in response to ABA and glucose in Arabidopsis thaliana, by determining mRNA profile alteration in response to these signals after transcription inhibition. An experimental model which optimizes the conditions for transcription inhibition was established and used for transcriptome profiling with CATMA microarrays. A total of 962 genes were found to be differentially expressed after the treatments, suggesting a possible post-transcriptional control acting upon 204, 245 and 513 transcripts in response to glucose, ABA and the combination glucose + ABA, respectively. The genes were classified by their functions according to Gene Ontology, suggesting a close relation with adaptive response to stress conditions. Apparently, ABA- and glucose-mediated control of mRNA stability follows two opposite strategies, while ABA post-transcriptional responses may also act as a fast negative feedback mechanism over its own core signaling pathway, as a way to desensitize and reset the pathway responses. The second part of this work focused on the participation of microRNAs (miRNAs) pathway in responses mediated by glucose during plant early developmental stages. The mutants ago1-25 and hyl1-2, which are deficient in miRNA activity and biogenesis, respectively, showed hyposensitivity to glucose during a narrow time window of early plant development, between germination and seedling establishment. Such result raises the possibility that miRNA pathway may be involved in the glucose-mediated delay of early seedling development. To obtain further evidences about which miRNAs could be involved, the expression profile of 200 pri-miRs was evaluated by large-scale quantitative real-timepolymerase chain reaction (qRT-PCR) profiling, indicating that 38 pri-miRNA are potentially regulated by glucose, several of which are known to participate directly or indirectly in plant development. The data indicate that deficiency in miRNA machinery leads to an imbalance on glucose control over gene expression during early seedling development Doutorado Genética Vegetal e Melhoramento Doutor em Genética e Biologia Molecular

Orientador: Everardo Magalhães Carneiro Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia Resumo: Suspeita-se que a desnutrição intra-uterina e pós-natal produzam mudanças morfológicas e funcionais no pâncreas endócrino e em tecidos periféricos, que se traduzem em insulinopenia e resistência à insulina. Baseado nessas complicações avaliou-se neste trabalho a regulação da secreção de insulina em ilhotas de Langerhans de ratos e camundongos submetidos à restrição protéica e suplementados com leucina. A suplementação com leucina não modificou hábitos alimentares, ingestão hídrica e o peso corpóreo dos animais em estudo, mas alterou parâmetros bioquímicos importantes como glicose (G), ácidos graxos (AGL) em animais desnutridos. A fosforilação do receptor de insulina (IR) e de seu substrato (IRS-l) foi modificada em fígado e músculo levando a uma melhoria na homeostasia glicêmica em ratos desnutridos, a metabolismo de glicose em ilhotas de ratos controle e desnutridos teve redução após suplementação, a potencial de membrana das células B foi restaurado, o movimento de cálcio citoplasmático e a secreção de insulina estimulada por G e leucina apresentaram aumentados em ilhotas de ratos e camundongos desnutridos. Alterações ocorreram também no perfil eletroforético de proteínas citoplasmáticas após suplementação com leucina em ilhotas de ratos. Expressão gênica e protéica de proteínas chaves na cascata de sinalização de insulina como IR, IRS-l, PI3K, mTaR e S6K-l se alteraram em resposta à suplementação com leucina em ilhotas de ratos desnutridos, favorecendo vias de crescimento, em especial o aumento da PI3K a qual resultou em aumento de sua atividade em ilhotas de ratos controle e desnutridos. Por fim, podemos concluir que a suplementação com leucina promoveu modulação da sensibilidade periférica em fígado e músculo de maneira tecido específica. Isto confere uma regulação da homeostase glicêmica de maneira distinta entre animais controle e desnutridos suplementados. Além disso, direcionam para que os sinais metabólicos produzidos pela leucina devam promover seus efeitos, em ilhotas de Langerhans, via dois sensores: a GDH que controla a glutaminólise, e por outro lado está a PI3K que deve exercer seu papel, ativando vis envolvidas com a síntese protéica através da mTOR. Estes dois sensores devem atuar sinergicamente participando do rearranjo da concentração citosólica dos íons cálcio, principalmente em ilhotas de animais desnutridos que foram suplementados com leucina Abstract: We think that intra-uterine mal nutrition and after birth produce morphological and changes in endocrine pancreas and in peripheric tissue that translate insulinopenia and insulin resistance. Based on these complications we have evaluated in this work the insulin secretion regulation in Langerhans islets from rats and mice fed a low protein diet and supplemented with leucine. The leucine supplementation hasn't changed the diet in the hybrid ingest and body weight but has changed important biochemistry standards as glucose (G) and FFA in malnutrition animals. The insulin receptor phosphorilation and its substract have been changed in liver and musc1e leading to an increase in glicemic homeostase in malnutrition rats. The glucose metabolism in control and malnutrition rats' islets had one reduction after supplementation. B cells potential membranes were restored; the citoplasmatic ca1cium movement and insulin secretion were stimulated by glucose and leucine. They have showed an increased in islets of control and malnourished rats and mice islets. Some alterations have also occurred in the citoplasmatic protein eletrophoretic profile after leucine supplementation in rats islets. The genetic and protein expression from key enzymes in the insulin cascade signalization as: IR; IRS-l; PI3K; mTOR and S6K-l have altered in leucine supplementation answer in malnutrition islets rats favoring growth pathways specially PI3K increase which resulted in an increasement of control and malnutrition rats islets activity. In the end we can conc1ude that the leucine supplementation has promoted peripheric sensibilization in liver and muscle in specific tissue manner. This confirms one glicemic homeostase regulation in distinct manner among control and malnutrition both supplemented animals. Furthermore they lead the metabolic signals produced by leucine should promote their effects in Langerhans islets throw sensor ways: GDH which controls glutaminolisis and on the otherhand is PI3K that should do its role activating growth pathways throw mTOR. These two sensors should work in synergism participating in citosolic concentration changes of ca1cium ions mainly in malnutrition animals' islets, which were supplemented. Doutorado Fisiologia Doutor em Biologia Funcional e Molecular

Orientador: Dora Maria Grassi-Kassisse Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia Resumo: Está bem descrito na literatura que o exercício físico aeróbio estimula a maior captação de glicose predominantemente no músculo esquelético e que o tecido adiposo branco também participa do aumento da captação de glicose estimulada pela insulina em indivíduos exercitados. O objetivo deste trabalho foi avaliar a sensibilidade à insulina em adipócitos de ratos submetidos ao modelo de natação implantado no Labeest. Ratos Wistar adultos foram submetidos à sessões diárias de natação (50 min, 5 vezes por semana, durante 28 dias) e foi observado que ao final do protocolo experimental os ratos apresentaram redução do ganho de peso corpóreo e do consumo médio de ração. O ensaio de clamp euglicêmico-hiperinsulinêmico demonstrou, através taxa de infusão de glicose (GIR), que a natação induziu maior sensibilidade dos tecidos à insulina (C: 509,2 ± 30,5 mg/Kg/min; N: 679,1 ± 26,6 mg/Kg/min). As análises de quantificação de expressão total das proteínas GLUT 4 e AMPK em tecido adiposo isolado mostraram um aumento significativo apenas no GLUT 4. A quantidade de lactato basal produzida pelos adipócitos isolados de ratos exercitados foi significativamente maior que aquela observada nos ratos controle (C: 0,1977 ± 0,0640 µmol lactato.106 cels/60 min; N: 0,2818 ± 0,0454 µmol lactato.106 cels/60 min). Além disso, os agonistas não aumentaram a produção de lactato nos adipócitos isolados de ratos exercitados. O prazosin aumentou significativamente a produção de lactato pela ação da noradrenalina, em adipócitos de ratos exercitados (C: 0,9596 ± 0,2490 µmol lactato.106 cels/60 min; N: 1,2180 ± 0,3055 µmol lactato.106 cels/60 min). Por outro lado o protocolo de natação não alterou a produção e liberação de glicerol basal (C: 0,0716 ± 0,0207 µmol glicerol 106 cels/60 min) ou estimulada, enquanto o prazosin inibiu a produção de glicerol pela noradrenalina (C: 0,5132 ± 0,1023 ; N: 0,4681 ± 0,0331 µmol glicerol 106 cels/60 min) em adipócitos isolados desses animais. O exercício de natação, conforme modelo proposto, promove aumento na captação de glicose devido a uma maior expressão de transportadores GLUT 4, sendo que esta glicose, captada no adipócito, constituiu-se em fonte para a produção de lactato, uma vez que a via lipolítica não foi alterada. Abstract: It is well described in the literature that aerobic physical exercise stimulate glucose uptake and this is mainly associated with skeletal muscle. However, it has been related that white adipose tissue also contributes to insulin increase glucose uptake after the physical training. The aim of this work was to evaluate insulin sensitivity in rats white adipocytes submitted to the model of swimming proposed to Labeest. Adult Wistar rats had been submitted to the daily sessions of swimming (50 min, 5 times per week, during 28 days). At the end of protocol rats that had swum presented reduction of the profit of corporeal weight and the average consumption of chow. The euglycemic-hyperinsulinemic clamp assays demonstrated that swimming induced increase in tissue insulin sensitivity (C: 509.2 ± 30.5 mg/Kg/min; N: 679.1 ± 26.6 mg/Kg/min). The analyses of quantification of total expression of proteins GLUT 4 and AMPK in adipose tissue had shown a significant increase only in GLUT 4. The amount of basal lactate produced by the isolated adipocytes of exercised rats was significantly higher that observed in control rats (C: 0.1977 ± 0.0640 µmol lactato.106 cels/60 min; N: 0.2818 ± 0.0454 µmol lactato.106 cels/60 min). Moreover, the agonists had not increased the lactate production in the isolated adipocytes of exercised rats. Prazosin significantly increased the lactate production stimulated by noradrenaline in adipocytes of exercised rats (C: 0.9596 ± 0.2490 µmol lactato.106 cels/60 min; N: 1.2180 ± 0.3055 µmol lactato.106 cels/60 min). On the other hand the swimming protocol did not modify the production of basal (C: 0.0716 ± 0.0207 µmol glycerol 106 cels/60 min) or stimulated release of glycerol, while prazosin inhibited the production of glycerol induced by the noradrenaline (C: 0.5132 ± 0.1023 µmol glycerol 106 cels/60 min; N: 0.4681 ± 0.0331 µmol glycerol 106 cels/60 min) in isolated adipocytes of these animals. Concluding, the exercise of swimming in the considered model increased the glucose uptake due to a higher expression of transporters GLUT 4. This glucose, once in the adipocytes, seems to be the main source for the lactate production because the lipolytic way was not modified. Mestrado Fisiologia Mestre em Biologia Funcional e Molecular

Orientador: Telma Teixeira Franco Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química. Resumo: Rotas heterotróficas a partir de microalgas apresentam ganhos significativos de produtividade em biomassa quando comparadas aos sistemas fotossintéticos convencionais, estando a glicose e o acetato entre as fontes de carbono mais comuns desse tipo de cultivo. Neste contexto, o objetivo do presente estudo foi desenvolver cultivos heterotróficos axênicos para a microalga Chlorella vulgaris, utilizando a glicose e o acetato de sódio como fontes de carbono exógeno, avaliando o efeito de inibição por substrato, bem como a modelagem dos perfis de crescimento de biomassa e consumo de substrato. A influência da concentração inicial de substrato na produção de biomassa pela C. vulgaris foi investigada, sendo obtidas cinéticas de crescimento do microrganismo submetido a concentrações iniciais de glicose entre 2 e 100 g.L-1, e de acetato de sódio, entre 2 e 20 g.L-1. Foi verificado que a concentração inicial de substrato influenciou significativamente o rendimento celular final, e que apesar dos dois substratos avaliados terem se mostrado fontes de carbono adequadas, a utilização de maiores concentrações iniciais, 100 g.L-1 e 20 g.L-1 de glicose e acetato de sódio, respectivamente, acarretaram na inibição do crescimento da C. vulgaris. Os modelos matemáticos testados representaram adequadamente a cinética de inibição, sendo que os resultados indicaram que a concentração ótima de glicose para o cultivo heterotrófico da C. vulgaris foi 5,8 ± 0,3 g.L-1 e de acetato de sódio foi 3,5 ± 0,2 g.L-1. Os resultados evidenciaram ainda que os procedimentos adotados no controle da contaminação foram efetivos para a manutenção da axenia dos cultivos. Pela comparação do desempenho cinético, foi constatada uma superioridade (maior que 50%) da glicose como substrato em comparação com o acetato de sódio. E no estudo de aumento de produtividade de biomassa para cultivos com acetato, foi obtido um aumento de 70% neste parâmetro com a batelada alimentada, e uma concentração final de biomassa 2,5 vezes maior do que a melhor concentração celular alcançada em shaker Abstract: Heterotrophic microalgal routes show significant productivity gains in biomass when compared with the conventional photosynthetic systems, being glucose and acetate among the most common carbon sources such in this kind of cultivation. In this context the objective of this study was to develop axenic cultures for heterotrophic microalgae Chlorella vulgaris using glucose and sodium acetate as exogenous carbon sources, evaluating the effect of substrate inhibition, as well as the modeling of the biomass growth profiles and substrate consumption. The influence of the initial substrate concentration in the biomass production by C. vulgaris was investigated, being obtained kinetics growth of the microorganism subjected to initial glucose concentrations between 2 and 100 g/L-1, and sodium acetate between 2 and 20 g/L-1. It was found that the initial substrate concentration significantly affected the final cell yield and that although the two have been shown to be tested substrates carbon sources suitable, the use of larger initial concentrations of 100 and 20 g.L-1 of glucose and sodium acetate, respectively, resulted in inhibiting the growth of C. vulgaris. The mathematical models tested represented adequately the kinetics of inhibition, and the results indicated that the optimum concentration of glucose to heterotrophic cultivation of C. vulgaris is 5,8 ± 0,3 g.L-1 and for the sodium acetate this value is 3,5 ± 0,2 g.L-1. The results showed also that the procedures used in contamination control have been effective for the maintenance of the axenic of crops. By comparing the performance, kinetic superiority was observed (more than 50%) for the systems using glucose as substrate in comparison with the systems using sodium acetate. Finally, in the study of increasing of productivity of biomass for crops with acetate, was obtained a 70% increase in this parameter with the fed batch operation, and a final biomass concentration 2.5 times greater than the best cell concentration achieved in shake flasks Mestrado Desenvolvimento de Processos Químicos Mestra em Engenharia Química

Trypanosoma cruzi, the parasite causing Chagas disease, is a digenetic flagellated protist that infects mammals (including humans) and reduviid insect vectors. Therefore, T. cruzi must colonize different niches in order to complete its life cycle in both hosts. This fact determines the need of adaptations to face challenging environmental cues. The primary environmental challenge, particularly in the insect stages, is poor nutrient availability. In this regard, it is well known that T. cruzi has a flexible metabolism able to rapidly switch from carbohydrates (mainly glucose) to amino acids (mostly proline) consumption. Also established has been the capability of T. cruzi to use glucose and amino acids to support the differentiation process occurring in the insect, from replicative non-infective epimastigotes to non-replicative infective metacyclic trypomastigotes. However, little is known about the possibilities of using externally available and internally stored fatty acids as resources to survive in nutrient-poor environments, and to sustain metacyclogenesis. In this study, we revisit the metabolic fate of fatty acid breakdown in T. cruzi. Herein, we show that during parasite proliferation, the glucose concentration in the medium can regulate the fatty acid metabolism. At the stationary phase, the parasites fully oxidize fatty acids. [U-14C]-palmitate can be taken up from the medium, leading to CO2 production. Additionally, we show that electrons are fed directly to oxidative phosphorylation, and acetyl-CoA is supplied to the tricarboxylic acid (TCA) cycle, which can be used to feed anabolic pathways such as the de novo biosynthesis of fatty acids. Finally, we show as well that the inhibition of fatty acids mobilization into the mitochondrion diminishes the survival to severe starvation, and impairs metacyclogenesis., Author summary Trypanosoma cruzi is a protist parasite with a life cycle involving two types of hosts, a vertebrate one (which includes humans, causing Chagas disease) and an invertebrate one (kissing bugs, which vectorize the infection among mammals). In both hosts, the parasite faces environmental challenges such as sudden changes in the metabolic composition of the medium in which they develop, severe starvation, osmotic stress and redox imbalance, among others. Because kissing bugs feed infrequently in nature, an intriguing aspect of T. cruzi biology (it exclusively inhabits the digestive tube of these insects) is how they subsist during long periods of starvation. In this work, we show that this parasite performs a metabolic switch from glucose consumption to lipid oxidation, and it is able to consume lipids and the lipid-derived fatty acids from both internal origins as well as externally supplied compounds. When fatty acid oxidation is chemically inhibited by etomoxir, a very well-known drug that inhibits the translocation of fatty acids into the mitochondria, the proliferative insect stage of the parasites has dramatically diminished survival under severe metabolic stress and its differentiation into its infective forms is impaired. Our findings place fatty acids in the centre of the scene regarding their extraordinary resistance to nutrient-depleted environments.