Phenolic compounds and antifungal activity of ethyl acetate extract and methanolic extract from Capsicum chinense Jacq. ripe fruit / Compostos fenólicos e atividade antifúngica dos extratos acetato de etila e metanólico dos frutos maduros de Capsicum chinense Jacq

Food loss due to contamination caused by fungi has much impact on agriculture and leads to significant economic losses. Synthetic and natural fungicides have been used for avoiding losses of several food products due to fungal contamination. As a result, species of the genus Capsicum have been used for preserving food because of their chemical compounds with antifungal activity. Therefore, this study aimed at identifying some phenolic compounds found in both ethyl acetate extract (EAE) and methanolic extract (ME) from habanero pepper (C. chinense) ripe fruit by liquid chromatography tandem mass spectrometry with electrospray ionization (LC-ESI-MS/MS) and at evaluating their antifungal activities against fungi Sclerotinia sclerotiorum, Rhizopus stolonifer and Colletotrichum gloeosporioides. Extracts resulted from a sequential process of maceration. Antifungal activity was evaluated by the disk diffusion method (DDM) at the following doses of both diluted extracts: 25 µL, 50 µL, 100 µL and 200 µL. The chemical analysis showed that there were protocatechuic acid, gentisic acid, vanillic acid, kaempferol-3-O-robinobiosideo and naringenin in both extracts. EAE showed high inhibition of mycelial growth at both doses 100µL and 200µL against the three fungi while methanolic exhibited weak activity even at the highest dose under investigation. However, further in-depth studies are needed to reinforce their uses and practical applications to the agricultural field.

As perdas de alimentos por contaminação causada por fungos são de grande impacto negativo para a agricultura, gerando altos prejuízos econômicos. Para evitar as perdas de diversos produtos alimentícios pela contaminação fúngica são utilizados fungicidas sintéticos e naturais. As espécies do gênero Capsicum são usadas há muitos anos para auxiliar na conservação de alimentos por possuírem substâncias químicas com ação antifúngica entre outras. Neste contexto, o objetivo deste estudo foi identificar alguns compostos fenólicos por cromatografia líquida de alta eficiência acoplada à espectrometria de massas sequencial (LC-ESI-MS/MS) presentes nos extratos acetato de etila (EAE) e metanólico (ME) dos frutos maduros da pimenta biquinho (C. chinense) e avaliar atividade antifúngica de EAE e ME contra os fungos Sclerotinia sclerotiorum, Rhizopus stolonifer e Colletotrichum gloeosporioides. Os extratos foram obtidos de forma sequencial, utilizando o procedimento de maceração. A atividade antifúngica foi avaliada seguindo a metodologia de difusão em disco, nas doses de 25 µL, 50 µL, 100 µL e 200 µL de cada extrato diluído. A análise química evidenciou a presença de ácido protocatequico, ácido gentisico, ácido vanílico, kaempferol-3-O-robinobiosídeo e naringenina em ambos os extratos. EAE revelou maior poder de inibição do crescimento micelial nas doses de 100µL e 200µL contra os três fungos testados, enquanto ME exibiu fraca atividade inclusive na maior dose investigada. Entretanto, estudos mais aprofundados ainda são necessários para consolidar seu uso e aplicação prática na área agronômica.

Phenolic compounds and antifungal activity of ethyl acetate extract and methanolic extract from Capsicum chinense Jacq. ripe fruit

Abstract Food loss due to contamination caused by fungi has much impact on agriculture and leads to significant economic losses. Synthetic and natural fungicides have been used for avoiding losses of several food products due to fungal contamination. As a result, species of the genus Capsicum have been used for preserving food because of their chemical compounds with antifungal activity. Therefore, this study aimed at identifying some phenolic compounds found in both ethyl acetate extract (EAE) and methanolic extract (ME) from habanero pepper (C. chinense) ripe fruit by liquid chromatography tandem mass spectrometry with electrospray ionization (LC-ESI-MS/MS) and at evaluating their antifungal activities against fungi Sclerotinia sclerotiorum, Rhizopus stolonifer and Colletotrichum gloeosporioides. Extracts resulted from a sequential process of maceration. Antifungal activity was evaluated by the disk diffusion method (DDM) at the following doses of both diluted extracts: 25 µL, 50 µL, 100 µL and 200 µL. The chemical analysis showed that there were protocatechuic acid, gentisic acid, vanillic acid, kaempferol-3-O-robinobiosideo and naringenin in both extracts. EAE showed high inhibition of mycelial growth at both doses 100µL and 200µL against the three fungi while methanolic exhibited weak activity even at the highest dose under investigation. However, further in-depth studies are needed to reinforce their uses and practical applications to the agricultural field.

Resumo As perdas de alimentos por contaminação causada por fungos são de grande impacto negativo para a agricultura, gerando altos prejuízos econômicos. Para evitar as perdas de diversos produtos alimentícios pela contaminação fúngica são utilizados fungicidas sintéticos e naturais. As espécies do gênero Capsicum são usadas há muitos anos para auxiliar na conservação de alimentos por possuírem substâncias químicas com ação antifúngica entre outras. Neste contexto, o objetivo deste estudo foi identificar alguns compostos fenólicos por cromatografia líquida de alta eficiência acoplada à espectrometria de massas sequencial (LC-ESI-MS/MS) presentes nos extratos acetato de etila (EAE) e metanólico (ME) dos frutos maduros da pimenta biquinho (C. chinense) e avaliar atividade antifúngica de EAE e ME contra os fungos Sclerotinia sclerotiorum, Rhizopus stolonifer e Colletotrichum gloeosporioides. Os extratos foram obtidos de forma sequencial, utilizando o procedimento de maceração. A atividade antifúngica foi avaliada seguindo a metodologia de difusão em disco, nas doses de 25 µL, 50 µL, 100 µL e 200 µL de cada extrato diluído. A análise química evidenciou a presença de ácido protocatequico, ácido gentisico, ácido vanílico, kaempferol-3-O-robinobiosídeo e naringenina em ambos os extratos. EAE revelou maior poder de inibição do crescimento micelial nas doses de 100µL e 200µL contra os três fungos testados, enquanto ME exibiu fraca atividade inclusive na maior dose investigada. Entretanto, estudos mais aprofundados ainda são necessários para consolidar seu uso e aplicação prática na área agronômica.

Chemical composition, in vitro larvicidal and antileishmanial activities of the essential oil from Citrus reticulata Blanco fruit peel / Composição química, atividades larvicida e leishmanicida in vitro do óleo essencial da casca do fruto de Citrus reticulata Blanco

Abstract Numerous studies have investigated the chemical composition and biological activities of essential oils from different Citrus species fruit peel, leaves and flowers. This paper aims to investigate the chemical composition, larvicidal and antileishmanial activities of essential oil from Citrus reticulata fruit peel (CR-EO). CR-EO was obtained by hydrodistillation in a Clevenger-type apparatus and its chemical composition was analyzed by GC-MS and GC-FID. Limonene (85.7%), ɣ-terpinene (6.7%) and myrcene (2.1%) were identified as its major components. CR-EO showed high activity against promastigote forms of Leishmania amazonensis (IC50 = 8.23 µg/mL). CR-EO also exhibited high larvicidal activity against third instar Aedes aegypti larvae at a lethal concentration (LC50 = 58.35 µg/mL) and 100% mortality at 150 µg/mL. This study suggests, for the first time, the potential use of CR-EO against this important mosquito-borne viral disease caused by the genus Aedes.

Resumo Numerosos estudos têm investigado a composição química e as atividades biológicas de óleos essenciais extraídos de cascas dos frutos, folhas e flores de diferentes espécies de Citrus. Este trabalho tem como objetivo investigar a composição química e as atividades larvicida e leishmanicida in vitro do óleo essencial das cascas dos frutos de Citrus reticulata (CR-EO). CR-EO foi obtido pela técnica de extração em aparelho Clevenger e sua composição química foi determinada por CG-EM e CG-DIC. Limoneno (85,7%), ɣ-terpineno (6,7%) and mirceno (2,1%) foram identificados como os constituintes majoritários. CR-EO mostrou alta atividade contra as formas promastigota de Leishmania amazonensis (CI50 = 8,23 µg/mL). CR-EO também exibiu alta atividade larvicida contra as larvas do terceiro estágio do Aedes aegypti com concentração letal (CL50 = 58,35 µg/mL) e mortalidade de 100% em 150 µg/mL. Este estudo sugere, pela primeira vez, o uso potencial de CR-EO contra esta importante doença viral transmitida por mosquitos do gênero Aedes.

Chemical composition, in vitro larvicidal and antileishmanial activities of the essential oil from Citrus reticulata Blanco fruit peel / Composição química, atividades larvicida e leishmanicida in vitro do óleo essencial da casca do fruto de Citrus reticulata Blanco

Numerous studies have investigated the chemical composition and biological activities of essential oils from different Citrus species fruit peel, leaves and flowers. This paper aims to investigate the chemical composition, larvicidal and antileishmanial activities of essential oil from Citrus reticulata fruit peel (CR-EO). CR-EO was obtained by hydrodistillation in a Clevenger-type apparatus and its chemical composition was analyzed by GC-MS and GC-FID. Limonene (85.7%), ɣ-terpinene (6.7%) and myrcene (2.1%) were identified as its major components. CR-EO showed high activity against promastigote forms of Leishmania amazonensis (IC50 = 8.23 µg/mL). CR-EO also exhibited high larvicidal activity against third instar Aedes aegypti larvae at a lethal concentration (LC50 = 58.35 µg/mL) and 100% mortality at 150 µg/mL. This study suggests, for the first time, the potential use of CR-EO against this important mosquito-borne viral disease caused by the genus Aedes.

Numerosos estudos têm investigado a composição química e as atividades biológicas de óleos essenciais extraídos de cascas dos frutos, folhas e flores de diferentes espécies de Citrus. Este trabalho tem como objetivo investigar a composição química e as atividades larvicida e leishmanicida in vitro do óleo essencial das cascas dos frutos de Citrus reticulata (CR-EO). CR-EO foi obtido pela técnica de extração em aparelho Clevenger e sua composição química foi determinada por CG-EM e CG-DIC. Limoneno (85,7%), ɣ-terpineno (6,7%) and mirceno (2,1%) foram identificados como os constituintes majoritários. CR-EO mostrou alta atividade contra as formas promastigota de Leishmania amazonensis (CI50 = 8,23 µg/mL). CR-EO também exibiu alta atividade larvicida contra as larvas do terceiro estágio do Aedes aegypti com concentração letal (CL50 = 58,35 µg/mL) e mortalidade de 100% em 150 µg/mL. Este estudo sugere, pela primeira vez, o uso potencial de CR-EO contra esta importante doença viral transmitida por mosquitos do gênero Aedes.

Chemical composition, in vitro larvicidal and antileishmanial activities of the essential oil from Citrus reticulata Blanco fruit peel

Abstract Numerous studies have investigated the chemical composition and biological activities of essential oils from different Citrus species fruit peel, leaves and flowers. This paper aims to investigate the chemical composition, larvicidal and antileishmanial activities of essential oil from Citrus reticulata fruit peel (CR-EO). CR-EO was obtained by hydrodistillation in a Clevenger-type apparatus and its chemical composition was analyzed by GC-MS and GC-FID. Limonene (85.7%), -terpinene (6.7%) and myrcene (2.1%) were identified as its major components. CR-EO showed high activity against promastigote forms of Leishmania amazonensis (IC50 = 8.23 µg/mL). CR-EO also exhibited high larvicidal activity against third instar Aedes aegypti larvae at a lethal concentration (LC50 = 58.35 µg/mL) and 100% mortality at 150 µg/mL. This study suggests, for the first time, the potential use of CR-EO against this important mosquito-borne viral disease caused by the genus Aedes.

Resumo Numerosos estudos têm investigado a composição química e as atividades biológicas de óleos essenciais extraídos de cascas dos frutos, folhas e flores de diferentes espécies de Citrus. Este trabalho tem como objetivo investigar a composição química e as atividades larvicida e leishmanicida in vitro do óleo essencial das cascas dos frutos de Citrus reticulata (CR-EO). CR-EO foi obtido pela técnica de extração em aparelho Clevenger e sua composição química foi determinada por CG-EM e CG-DIC. Limoneno (85,7%), -terpineno (6,7%) and mirceno (2,1%) foram identificados como os constituintes majoritários. CR-EO mostrou alta atividade contra as formas promastigota de Leishmania amazonensis (CI50 = 8,23 µg/mL). CR-EO também exibiu alta atividade larvicida contra as larvas do terceiro estágio do Aedes aegypti com concentração letal (CL50 = 58,35 µg/mL) e mortalidade de 100% em 150 µg/mL. Este estudo sugere, pela primeira vez, o uso potencial de CR-EO contra esta importante doença viral transmitida por mosquitos do gênero Aedes.

Chemical composition and biological activities of essential oil from flowers of Psidium guajava (Myrtaceae) / Composição química e atividades biológicas do óleo essencial das flores de Psidium guajava (Myrtaceae)

Abstract Xylella fastidiosa is a plant-pathogenic bacterium that lives inside host xylem vessels, where it forms biofilm which is believed to be responsible for disrupting the passage of water and nutrients. Pectobacterium carotovorum is a Gram-negative plant-specific bacterium that causes not only soft rot in various plant hosts, but also blackleg in potato by plant cell wall degradation. Chagas disease, which is caused by Trypanosoma cruzi, has been commonly treated with nifurtimox and benzonidazole, two drugs that cause several side effects. As a result, the use of natural products for treating bacterial and neglected diseases has increased in recent years and plants have become a promising alternative to developing new medicines. Therefore, this study aimed to determine, for the first time, the chemical composition of essential oil from Psidium guajava flowers (PG-EO) and to evaluate its in vitro anti-Xylella fastidiosa, anti-Pectobacterium carotovorum, anti-Trypanosoma cruzi and cytotoxic activities. PG-EO was obtained by hydrodistillation in a Clevenger apparatus while its chemical composition was determined by gas chromatography-flame ionization detection (GC-FID) and gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS). Major compounds identified in PG-EO were α-cadinol (37.8%), β-caryophyllene (12.2%), nerolidol (9.1%), α-selinene (8.8%), β-selinene (7.4%) and caryophyllene oxide (7.2%). Results showed that the PG-EO had strong trypanocidal activity against the trypomastigote forms of Trypanosoma cruzi (IC50 = 14.6 μg/mL), promising antibacterial activity against X. fastidiosa (MIC = 12.5 μg/mL) and P. carotovorum (MIC = 62.5 μg/mL), and moderate cytotoxicity against LLCMK2 adherent epithelial cells in the concentration range (CC50 = 250.5 μg/mL). In short, the PG-EO can be considered a new source of bioactive compounds for the development of pesticides and trypanocide drugs.

Resumo Xylella fastidiosa é uma bactéria patogênica que vive dentro dos vasos do xilema hospedeiro, onde forma um biofilme responsável por interromper a passagem de água e nutrientes. Pectobacterium carotovorum é uma bactéria Gram-negativa que causa não só podridão macia em várias plantas hospedeiras, mas também canela-preta na batata por degradação da parede celular da planta. A doença de Chagas, causada pelo Trypanosoma cruzi, é comumente tratada com nifurtimox e benzonidazol, duas drogas que causam vários efeitos colaterais. Como resultado, o uso de produtos naturais para o tratamento de doenças bacterianas e negligenciadas aumentou nos últimos anos e as plantas continuam sendo uma alternativa promissora para o desenvolvimento de novos medicamentos. Portanto, este estudo teve como objetivo determinar, pela primeira vez, a composição química do óleo essencial de flores de Psidium guajava (PG-EO) e avaliar suas propriedades anti-Xylella fastidiosa, anti-Pectobacterium carotovorum, anti-Trypanosoma cruzi e citotóxica in vitro. PG-EO foi obtido por hidrodestilação em um aparelho Clevenger, enquanto sua composição química foi determinada por cromatografia em fase gasosa com detecção por ionização por chama (CG-DIC) e por cromatografia em fase gasosa acoplada à espectrometria de massa (CG-EM). Os principais compostos identificados no PG-EO foram α-cadinol (37,8%), β-cariofileno (12,2%), nerolidol (9,1%), α-selineno (8,8%), β-selineno (7,4%) e óxido de cariofileno (7,2%). Os resultados mostraram que o PG-EO apresentou forte atividade tripanocida contra as formas tripomastigotas de T. cruzi (CI50 = 14,6 μg/mL), promissora atividade antibacteriana contra X. fastidiosa (MIC = 12,5 μg/mL) e P. carotovorum (MIC = 62,5 μg/mL) e citotoxicidade moderada contra células epiteliais aderentes (LLCMK2) na faixa de concentração (CC50 = 250,5 μg/mL). Em suma, o PG-EO pode ser considerado uma nova fonte de compostos bioativos para o desenvolvimento de pesticidas e drogas tripanocidas.

Metabolic stress and reproductive features in post-partum goats supplemented for a long period with detoxified castor meal as the source of dietary nitrogen / Estresse metabólico e características reprodutivas em cabras pós-parto suplementadas por longo período com mamona desintoxicada como fonte de nitrogênio na dieta

This study evaluated the effect of detoxified castor meal on the reproductive performance, metabolic stress, milk production, and kid development in peripartum goats. The diet of the animals were with (DCM, n= 20) or without (WDCM, n= 21) detoxified castor meal during the entire gestation and until weaning, 60 days post-birth. No differences were observed in the gestation period, litter size, rate of multiple births, and mortality between the two groups. The postpartum plasma concentrations of progesterone remained below 1ng/mL in all animals, thus, confirming the absence of active corpora lutea. The thickness of sternum adipose tissue and loin area, levels of urea and cholesterol, milk production, and daily weight gain in the kids were low in the DCM group when compared to those in the WDCM group (P< 0.05). To conclude, the use of detoxified castor meal in peripartum goats resulted in lower level of performance in the kids because of reductions in the amount of milk received from their mothers during lactation. In addition, the diet containing detoxified castor meals was not efficient in recovering from the loss of stored body reserves able to initiate the recovery of the cyclic activity of the goats.(AU)

Este estudo avaliou o efeito da torta de mamona desintoxicada na reprodução, no estresse metabólico, na produção de leite e no desenvolvimento de cabritos no periparto de cabras. Um grupo foi alimentado com torta de mamona (DCM, n=20), e o outro (WDCM, n=21) não recebeu tal suplemento , durante a gestação até o desmame, 60 dias pós-parto. Não foram observadas diferenças significativas no período de gestação, no número de cabritos, na taxa de partos múltiplos e na mortalidade entre os dois grupos. Em todos os animais, a concentração plasmática de progesterona ficou abaixo de 1ng/mL, confirmando a ausência de atividade lútea. A espessura da gordura subcutânea do esterno e da área de olho-de-lombo, a concentração de ureia e colesterol, a produção de leite e o ganho de peso dos cabritos foram menores no grupo DCM (P<0,05). Conclui-se que o uso de torta de mamona desintoxicada no periparto de cabra resultou em cabritos mais leves devido à redução na produção de leite das matrizes e as cabras não retornaram ao cio, pois não recuperaram a massa corporal.(AU)

Chemical composition and biological activities of essential oil from flowers of Psidium guajava (Myrtaceae)

Abstract Xylella fastidiosa is a plant-pathogenic bacterium that lives inside host xylem vessels, where it forms biofilm which is believed to be responsible for disrupting the passage of water and nutrients. Pectobacterium carotovorum is a Gram-negative plant-specific bacterium that causes not only soft rot in various plant hosts, but also blackleg in potato by plant cell wall degradation. Chagas disease, which is caused by Trypanosoma cruzi, has been commonly treated with nifurtimox and benzonidazole, two drugs that cause several side effects. As a result, the use of natural products for treating bacterial and neglected diseases has increased in recent years and plants have become a promising alternative to developing new medicines. Therefore, this study aimed to determine, for the first time, the chemical composition of essential oil from Psidium guajava flowers (PG-EO) and to evaluate its in vitro anti-Xylella fastidiosa, anti-Pectobacterium carotovorum, anti-Trypanosoma cruzi and cytotoxic activities. PG-EO was obtained by hydrodistillation in a Clevenger apparatus while its chemical composition was determined by gas chromatography-flame ionization detection (GC-FID) and gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS). Major compounds identified in PG-EO were -cadinol (37.8%), -caryophyllene (12.2%), nerolidol (9.1%), -selinene (8.8%), -selinene (7.4%) and caryophyllene oxide (7.2%). Results showed that the PG-EO had strong trypanocidal activity against the trypomastigote forms of Trypanosoma cruzi (IC50 = 14.6 g/mL), promising antibacterial activity against X. fastidiosa (MIC = 12.5 g/mL) and P. carotovorum (MIC = 62.5 g/mL), and moderate cytotoxicity against LLCMK2 adherent epithelial cells in the concentration range (CC50 = 250.5 g/mL). In short, the PG-EO can be considered a new source of bioactive compounds for the development of pesticides and trypanocide drugs.

Resumo Xylella fastidiosa é uma bactéria patogênica que vive dentro dos vasos do xilema hospedeiro, onde forma um biofilme responsável por interromper a passagem de água e nutrientes. Pectobacterium carotovorum é uma bactéria Gram-negativa que causa não só podridão macia em várias plantas hospedeiras, mas também canela-preta na batata por degradação da parede celular da planta. A doença de Chagas, causada pelo Trypanosoma cruzi, é comumente tratada com nifurtimox e benzonidazol, duas drogas que causam vários efeitos colaterais. Como resultado, o uso de produtos naturais para o tratamento de doenças bacterianas e negligenciadas aumentou nos últimos anos e as plantas continuam sendo uma alternativa promissora para o desenvolvimento de novos medicamentos. Portanto, este estudo teve como objetivo determinar, pela primeira vez, a composição química do óleo essencial de flores de Psidium guajava (PG-EO) e avaliar suas propriedades anti-Xylella fastidiosa, anti-Pectobacterium carotovorum, anti-Trypanosoma cruzi e citotóxica in vitro. PG-EO foi obtido por hidrodestilação em um aparelho Clevenger, enquanto sua composição química foi determinada por cromatografia em fase gasosa com detecção por ionização por chama (CG-DIC) e por cromatografia em fase gasosa acoplada à espectrometria de massa (CG-EM). Os principais compostos identificados no PG-EO foram -cadinol (37,8%), -cariofileno (12,2%), nerolidol (9,1%), -selineno (8,8%), -selineno (7,4%) e óxido de cariofileno (7,2%). Os resultados mostraram que o PG-EO apresentou forte atividade tripanocida contra as formas tripomastigotas de T. cruzi (CI50 = 14,6 g/mL), promissora atividade antibacteriana contra X. fastidiosa (MIC = 12,5 g/mL) e P. carotovorum (MIC = 62,5 g/mL) e citotoxicidade moderada contra células epiteliais aderentes (LLCMK2) na faixa de concentração (CC50 = 250,5 g/mL). Em suma, o PG-EO pode ser considerado uma nova fonte de compostos bioativos para o desenvolvimento de pesticidas e drogas tripanocidas.

Expressão gênica de adipocinas em ovelhas alimentadas com resíduos da indústria do biodiesel da mamona / Adipokine gene expression in ewes fed with residues from the biodiesel castor industry

A expressão de RNAm para leptina, receptor de leptina (obRb), adiponectina, receptor de adiponectina (AdipoR1) e resistina foi avaliada por meio da técnica de PCR em tempo real, em tecidos ovariano, hipofisário, adiposo do omento e da região perirrenal, em ovelhas alimentadas sem farelo de mamona ou com farelo de mamona detoxificada durante 14 meses. O tipo de dieta não afetou os níveis de RNAm para leptina, obRb, adiponectina, AdipoR1 e resistina nos diferentes tecidos avaliados (P>0,05). Nos tecidos ovariano e hipofisário, não foi verificada a expressão da adiponecina e da resistina, respectivamente. Como consequência, pode-se concluir que o farelo de mamona detoxificada pode ser utilizado como fonte proteica na dieta de ovelhas, sem afetar a expressão do gene resistina e dos genes leptina e adiponectina, bem como de seus receptores...

The expression of leptin, leptin receptor (obRb), adiponectin, adiponectin receptor (AdipoR1) and resistin was assessed by real-time PCR technique in ovarian, pituitary, and the omental adipose perirenal tissue in sheep feed without castor meal or with detoxified castor meal. The type of diet did not affect mRNA levels for leptin, obRb, adiponectin, resistin AdipoR1 evaluated in different tissues (P>0.05). However, in pituitary and ovarian tissues there was no expression of resistin and adiponectin, respectively. The detoxified castor meal can be used in sheep diets as alternative food protein without affecting the expression of leptin and adponectin as well as their receptors and resistin...

Clonagem e expressão do gene da glicoproteína S1 do vírus da bronquite infecciosa das galinhas em Pichia pastoris / Cloning and expression in Pichia pastoris of the S1 glycoprotein gene of the chicken infectious bronchitis virus

Variações genética e antigênica são observadas com frequência elevada entre estirpes do VBIG e envolvem principalmente a glicoproteína S1. Com o objetivo de contribuir com a disponibilidade de ferramentas para o imunodiagnóstico e a imunoprofilaxia da bronquite infecciosa das galinhas foi desenvolvida uma metodologia para expressão recombinante da glicoproteína S1 na levedura Picchia pastoris. O cDNA do gene codificador dessa proteína foi obtido a partir de RNA viral de ovos embrionados infectados com a estirpe M41 do VBIG submetido à transcrição reversa (RT) e reação em cadeia da polimerase (PCR), amplificando-se a sequência codificadora de S1 acrescida de extremidades compatíveis com a clonagem no vetor usado na transformação de leveduras. A indução com metanol resultou na produção de uma proteína detectada como banda única do tamanho previsto, em western-blot, no lisado celular das leveduras transformadas. A expressão em P. pastoris mostrou ser um método eficaz para a produção recombinante da proteína S1 do VBIG, com potencial para utilização em técnicas de imunodiagnóstico da bronquite infecciosa das galinhas.

Genetic and antigenic variation are very frequently observed among IBV strains and affect mainly the S1 glycoprotein. In order to contribute to the availability of tools for immunodiagnosis and immunoprophylaxis of chicken infectious bronchitis we developed an expression system for production of recombinant S1 glycoprotein in Pichia pastoris. We obtained the cDNA from viral RNA on embryonated eggs infected with the M41 strain of IBV, by reverse transcription (RT) and polymerase chain reaction (PCR), amplifying the S1 coding sequence with extremities compatible with the vector used to transform yeast. Induction with methanol led to the production of a protein with the predicted molecular weight that was detected by Western blot in the cell lysate of transformed yeast. Expression in P. pastoris proved to be an effective method for recombinant production of S1 protein from IBV, with potential for use in immuno-diagnosis of chicken infectious bronchitis virus.

Clonagem, expressão e caracterização da nucleoproteína recombinante do vírus da bronquite infecciosa em Escherichia coli e em Pichia pastoris / Cloning, expression, and characterization of the nucleocapsid protein of infectious bronchitis virus in Escherichia coli and Pichia pastoris

O gene da proteína de nucleocapsídeo (1.230 pb) da estirpe M41 do vírus da bronquite infecciosa (VBI) foi amplificado pelas reações de transcrição reversa e em cadeia da polimerase (RT-PCR) e clonado, em seguida, em dois sistemas; pET28a - Escherichia coli e pFLD -Pichia pastoris. Os produtos recombinantes construídos para expressão (pET28a-N ou pFLD-N) foram identificados por análises de PCR e de sequenciamento de nucleotídeos. Os clones transformantes da linhagem BL21 de E. coli e da linhagem GS115 de P. pastoris foram submetidos aos protocolos apropriados de indução. A expressão da proteína N de fusão com etiqueta de poli-histidina e com massa molecular de 54 kDa foi determinada pelas técnicas de SDS-PAGE e de Western blotting, confirmando-se que ambas proteínas N recombinantes apresentaram tamanhos e antigenicidade compatíveis com a proteína N nativa do próprio VBI. O sistema E. coli expressou uma quantidade relevante da proteína N recombinante, enquanto que o sistema P. pastoris produziu uma baixa recuperação dessa proteína recombinante. A proteína N recombinante gerada pelo sistema bacteriano foi purificada em resina de níquel-sepharose. O conjunto de resultados indica que o sistema de expressão constituído por pET28a ­ E. coli é mais efetivo para produzir a proteína N recombinante do VBI destinada ao uso como antígeno para detectar anticorpos anti-virais específicos em ensaios de imunodiagnóstico para essa infecção viral.

The nucleocapsid protein (N) gene (1,230 bp) of the M41 strain of infectious bronchitis virus (IBV) was amplified by reverse transcriptase-polymerase chain reaction (RT-PCR), and cloned in two systems; pET28a Escherichia coli and pFLD Pichia pastoris. The recombinant expression constructs (pET28a-N or pFLD-N) were identified by PCR and sequencing analysis. The transformant clones of BL21 strain of E. coli or GS115 of P. pastoris were submitted to appropriate inducting protocols. Expression of histidine-tagged fusion N proteins with a molecular mass of 54 kDa was determined by SDS-PAGE and Western blotting analysis, confirming that both recombinant N proteins were comparable in size and antigenicity to native IBV N protein. The E. coli system overexpressed the recombinant N protein, while the P. pastoris system produced a low yield of this recombinant protein. The bacteria expressed N protein was purified by chromatography on nickel-sepharose resin. These results indicated that the pET28a E. coli expression system is more effective to generate N recombinant protein for using as an antigen to detect anti-IBV antibodies in immuno-assays for this viral infection.