Synthesis of silver nanoparticles using Lactobacillus bulgaricus and assessment of their antibacterial potential / Síntese de nanopartículas de prata usando Lactobacillus bulgaricus e avaliação de seu potencial antibacteriano

Many pathogenic strains have acquired multidrug-resistant patterns in recent a year, which poses a major public health concern. The growing need for effective antimicrobial agents as novel therapies against multidrug-resistant pathogens has drawn scientist attention toward nanotechnology. Silver nanoparticles are considered capable of killing multidrug-resistant isolates due to their oligo-dynamic effect on microorganisms. In this research study NPs were synthesized using the gram-positive bacteria Lactobacillus bulgaricus and its activity against selected pathogenic strains. Lactobacillus bulgaricus pure cultures were isolated from raw milk and grown in "De Man, Rogasa, and Sharp" broth for synthesis of nanoparticles. Lactobacillus bulgaricus culture was centrifuged and Cell free supernatant of it was employed with aqueous silvery ions and evaluated their antibacterial activities against bacterial strains i.e. Staphylococcus aureus, Staphylococcus epidermidis and Salmonella typhi using agar well diffusion assay. Antibiotic profiling against selected pathogenic strains were also conducted using disc diffusion method. The synthesis and characterization of silver nanoparticles were monitored primarily by the conversion of the pale-yellow color of the mixture into a dark-brown color and via ultraviolet-visible absorption spectroscopy and Scanning electron microscopy respectively. The result showed that that AgNPs with size (30.65-100 nm) obtained from Lactobacillus bulgaricus were found to exhibit antibacterial activities against selected bacterial strains. Taken together, these findings suggest that Lactobacillus bulgaricus has great potential for the production of AgNPs with antibacterial activities and highly effective in comparison to tested antibiotics.

Muitas cepas patogênicas adquiriram padrões multirresistentes nos últimos anos, o que representa um grande problema de saúde pública. A crescente necessidade de agentes antimicrobianos eficazes como novas terapias contra patógenos multirresistentes atraiu a atenção dos cientistas para a nanotecnologia. As nanopartículas de prata são consideradas capazes de matar isolados multirresistentes por causa de seu efeito oligodinâmico em microrganismos. Neste estudo de pesquisa, as NPs foram sintetizadas usando a bactéria Gram-positiva Lactobacillus bulgaricus e sua atividade contra cepas patogênicas selecionadas. Culturas puras de Lactobacillus bulgaricus foram isoladas do leite cru e cultivadas em caldo "De Man, Rogasa e Sharp" para síntese de nanopartículas. A cultura de Lactobacillus bulgaricus foi centrifugada, e o sobrenadante livre de células foi empregado com íons prateados aquosos, avaliando-se suas atividades antibacterianas contra cepas bacterianas, isto é, Staphylococcus aureus, Staphylococcus epidermidis e Salmonella typhi usando ensaio de difusão em poço de ágar. O perfil de antibióticos contra cepas patogênicas selecionadas também foi conduzido usando o método de difusão em disco. A síntese e a caracterização das nanopartículas de prata foram monitoradas principalmente pela conversão da cor amarelo-pálida da mistura em uma cor marrom-escura e por espectroscopia de absorção visível e ultravioleta e por microscopia eletrônica de varredura, respectivamente. O resultado mostrou que AgNPs com tamanho de 30,65-100 nm, obtidas de Lactobacillus bulgaricus, exibiram atividades antibacterianas contra cepas bacterianas selecionadas. Tomados em conjunto, esses achados sugerem que o Lactobacillus bulgaricus tem um grande potencial para a produção de AgNPs com atividades antibacterianas e altamente eficazes em comparação aos antibióticos testados.

Synthesis of silver nanoparticles using Lactobacillus bulgaricus and assessment of their antibacterial potential

Abstract Many pathogenic strains have acquired multidrug-resistant patterns in recent a year, which poses a major public health concern. The growing need for effective antimicrobial agents as novel therapies against multidrug-resistant pathogens has drawn scientist attention toward nanotechnology. Silver nanoparticles are considered capable of killing multidrug-resistant isolates due to their oligo-dynamic effect on microorganisms. In this research study NPs were synthesized using the gram-positive bacteria Lactobacillus bulgaricus and its activity against selected pathogenic strains. Lactobacillus bulgaricus pure cultures were isolated from raw milk and grown in De Man, Rogasa, and Sharp broth for synthesis of nanoparticles. Lactobacillus bulgaricus culture was centrifuged and Cell- free supernatant of it was employed with aqueous silvery ions and evaluated their antibacterial activities against bacterial strains i.e. Staphylococcus aureus, Staphylococcus epidermidis and Salmonella typhi using agar well diffusion assay. Antibiotic profiling against selected pathogenic strains were also conducted using disc diffusion method. The synthesis and characterization of silver nanoparticles were monitored primarily by the conversion of the pale-yellow color of the mixture into a dark-brown color and via ultraviolet-visible absorption spectroscopy and Scanning electron microscopy respectively. The result showed that that AgNPs with size (30.65-100 nm) obtained from Lactobacillus bulgaricus were found to exhibit antibacterial activities against selected bacterial strains. Taken together, these findings suggest that Lactobacillus bulgaricus has great potential for the production of AgNPs with antibacterial activities and highly effective in comparison to tested antibiotics.

Resumo Muitas cepas patogênicas adquiriram padrões multirresistentes nos últimos anos, o que representa um grande problema de saúde pública. A crescente necessidade de agentes antimicrobianos eficazes como novas terapias contra patógenos multirresistentes atraiu a atenção dos cientistas para a nanotecnologia. As nanopartículas de prata são consideradas capazes de matar isolados multirresistentes por causa de seu efeito oligodinâmico em microrganismos. Neste estudo de pesquisa, as NPs foram sintetizadas usando a bactéria Gram-positiva Lactobacillus bulgaricus e sua atividade contra cepas patogênicas selecionadas. Culturas puras de Lactobacillus bulgaricus foram isoladas do leite cru e cultivadas em caldo De Man, Rogasa e Sharp para síntese de nanopartículas. A cultura de Lactobacillus bulgaricus foi centrifugada, e o sobrenadante livre de células foi empregado com íons prateados aquosos, avaliando-se suas atividades antibacterianas contra cepas bacterianas, isto é, Staphylococcus aureus, Staphylococcus epidermidis e Salmonella typhi usando ensaio de difusão em poço de ágar. O perfil de antibióticos contra cepas patogênicas selecionadas também foi conduzido usando o método de difusão em disco. A síntese e a caracterização das nanopartículas de prata foram monitoradas principalmente pela conversão da cor amarelo-pálida da mistura em uma cor marrom-escura e por espectroscopia de absorção visível e ultravioleta e por microscopia eletrônica de varredura, respectivamente. O resultado mostrou que AgNPs com tamanho de 30,65-100 nm, obtidas de Lactobacillus bulgaricus, exibiram atividades antibacterianas contra cepas bacterianas selecionadas. Tomados em conjunto, esses achados sugerem que o Lactobacillus bulgaricus tem um grande potencial para a produção de AgNPs com atividades antibacterianas e altamente eficazes em comparação aos antibióticos testados.

Synthesis of silver nanoparticles using Lactobacillus bulgaricus and assessment of their antibacterial potential / Síntese de nanopartículas de prata usando Lactobacillus bulgaricus e avaliação de seu potencial antibacteriano

Many pathogenic strains have acquired multidrug-resistant patterns in recent a year, which poses a major public health concern. The growing need for effective antimicrobial agents as novel therapies against multidrug-resistant pathogens has drawn scientist attention toward nanotechnology. Silver nanoparticles are considered capable of killing multidrug-resistant isolates due to their oligo-dynamic effect on microorganisms. In this research study NPs were synthesized using the gram-positive bacteria Lactobacillus bulgaricus and its activity against selected pathogenic strains. Lactobacillus bulgaricus pure cultures were isolated from raw milk and grown in "De Man, Rogasa, and Sharp" broth for synthesis of nanoparticles. Lactobacillus bulgaricus culture was centrifuged and Cellfree supernatant of it was employed with aqueous silvery ions and evaluated their antibacterial activities against bacterial strains i.e. Staphylococcus aureus, Staphylococcus epidermidis and Salmonella typhi using agar well diffusion assay. Antibiotic profiling against selected pathogenic strains were also conducted using disc diffusion method. The synthesis and characterization of silver nanoparticles were monitored primarily by the conversion of the pale-yellow color of the mixture into a dark-brown color and via ultraviolet-visible absorption spectroscopy and Scanning electron microscopy respectively. The result showed that that AgNPs with size (30.65-100 nm) obtained from Lactobacillus bulgaricus were found to exhibit antibacterial activities against selected bacterial strains. Taken together, these findings suggest that Lactobacillus bulgaricus has great potential for the production of AgNPs with antibacterial activities and highly effective in comparison to tested antibiotics.

Muitas cepas patogênicas adquiriram padrões multirresistentes nos últimos anos, o que representa um grande problema de saúde pública. A crescente necessidade de agentes antimicrobianos eficazes como novas terapias contra patógenos multirresistentes atraiu a atenção dos cientistas para a nanotecnologia. As nanopartículas de prata são consideradas capazes de matar isolados multirresistentes por causa de seu efeito oligodinâmico em microrganismos. Neste estudo de pesquisa, as NPs foram sintetizadas usando a bactéria Gram-positiva Lactobacillus bulgaricus e sua atividade contra cepas patogênicas selecionadas. Culturas puras de Lactobacillus bulgaricus foram isoladas do leite cru e cultivadas em caldo "De Man, Rogasa e Sharp" para síntese de nanopartículas. A cultura de Lactobacillus bulgaricus foi centrifugada, e o sobrenadante livre de células foi empregado com íons prateados aquosos, avaliando-se suas atividades antibacterianas contra cepas bacterianas, isto é, Staphylococcus aureus, Staphylococcus epidermidis e Salmonella typhi usando ensaio de difusão em poço de ágar. O perfil de antibióticos contra cepas patogênicas selecionadas também foi conduzido usando o método de difusão em disco. A síntese e a caracterização das nanopartículas de prata foram monitoradas principalmente pela conversão da cor amarelo-pálida da mistura em uma cor marrom-escura e por espectroscopia de absorção visível e ultravioleta e por microscopia eletrônica de varredura, respectivamente. O resultado mostrou que AgNPs com tamanho de 30,65-100 nm, obtidas de Lactobacillus bulgaricus, exibiram atividades antibacterianas contra cepas bacterianas selecionadas. Tomados em conjunto, esses achados sugerem que o Lactobacillus bulgaricus tem um grande potencial para a produção de AgNPs com atividades antibacterianas e altamente eficazes em comparação aos antibióticos testados.

Comparison of the Effects of Soy Protein and Whey Protein Supplementation during Exercise: a Systematic Review / Comparação dos Efeitos da Suplementação de Whey Protein e Proteína de Soja Durante o Exercício: uma Revisão Sistemática

The interest of the supplementation market for the soy protein consumption to optimize physical and metabolic performance after exercise is increasing. However, evidence suggests that the soy protein ingestion has lower anabolic properties when compared with whey protein. The purpose of this systematic review was to compare the effects of whey protein and soy protein supplementation on the muscle functions maintenance after exercise. This review was performed using the Preferred Reporting Items for Systematic Reviews and Meta-Analyses (PRISMA). Articles were searched for in the Pubmed database and included studies comparing the effects of soy protein and whey protein consumption on protein synthesis, lean mass gain and oxidative stress reduction in response to endurance or resistance training. Thirteen trials were included in this review. The results showed that the whey protein consumption is superior to that of soy protein with respect to protein synthesis and lean mass gain, but soy protein showed superior results in reducing oxidative stress. Future research comparing both soy and whey protein are needed to define protein source to be used in nutritional interventions to protein synthesis, lean mass gain and oxidative stress in different populations. (AU)

O interesse do mercado de suplementação pelo consumo de proteína de soja para otimizar o desempenho físico e metabólico após o exercício está aumentando. No entanto, evidências sugerem que a ingestão da proteína de soja tem propriedades anabólicas mais baixas quando comparada à proteína do soro do leite. O objetivo desta revisão sistemática foi comparar os efeitos da suplementação com whey protein e proteína de soja na manutenção das funções musculares após o exercício. Esta revisão foi realizada usando os Itens de Relatório Preferidos para Revisões Sistemáticas e Meta-Análises (PRISMA). Os artigos foram pesquisados na base de dados Pubmed e incluíram estudos comparando os efeitos da proteína de soja e do consumo de proteínas do soro na síntese protéica, ganho de massa magra e redução do estresse oxidativo em resposta ao treinamento de resistência ou resistência. Treze ensaios foram incluídos nesta revisão. Os resultados mostraram que o consumo de proteína de soro é superior ao da proteína de soja em relação à síntese protéica e ao ganho de massa magra, mas a proteína de soja apresentou resultados superiores na redução do estresse oxidativo. Pesquisas futuras comparando a soja e a proteína do soro do leite são necessárias para definir a fonte protéica a ser usada em intervenções nutricionais para a síntese protéica, ganho de massa magra e estresse oxidativo em diferentes populações. (AU)

Expression analysis of genes involved in the synthesis of oleic and linoleic acids in Jatropha cinerea seeds from Northwestern Mexico / Análise de expressão de genes envolvidos na síntese de ácidos oleico e linoleico em sementes de Jatropha cinerea do noroeste do México

ABSTRACT: Plants belonging to genus Jatropha has arisen interest because of its high oil content that could be used to produce biodiesel. It is also widely reported that the main fatty acids in Jatropha oilseed are oleic and linoleic acids. However, there are scarce studies related to native species of Jatropha from Northwestern Mexico which are adapted to arid conditions, and the expression of genes involved in fatty acid synthesis for these species is still unknown. Therefore, the aim of this study was to analyze the expression of five genes, ACP1, KASII, D9SD, FAD2-1 and FAD2-2, which are involved in the oleic and linoleic acids synthesis in mature wild-seeds of Jatropha cinerea, a native species from Sonoran Desert, using semi-quantitative RT-PCR. The J. cinerea seeds were randomly collected in Bahía de Kino, Sonora (México) which is a region characterized by its harsh environments such as saline soils and extreme temperature changes and J. curcas mature seeds from a non-toxic variety from Veracruz, Mexico were used as a reference. The RT-PCR analysis of three biological replicates were considered to ensure data consistent. Our analysis showed a higher expression of KASII and FAD2-1 genes in J. cinerea seeds compared to J. curcas, meanwhile the expression of ACP1, D9SD and FAD2-2 were higher in J. curcas. Furthermore, Actin and FAD2-1 genes sequences here obtained are the first reported for J. cinerea, thus providing information to develop further studies.

RESUMO: Plantas pertencentes ao gênero Jatropha têm despertado interesse devido ao seu alto teor de óleo que poderia ser usado para produzir biodiesel. Também é amplamente relatado que os principais ácidos graxos das oleaginosas da Jatropha são os ácidos oléico e linoleico. No entanto, existem poucos estudos relacionados a espécies nativas de pinhão-manso do noroeste do México que estão adaptados a condições áridas, e a expressão de genes envolvidos na síntese de ácidos graxos para essas espécies ainda é desconhecida. Portanto, o objetivo deste estudo foi analisar a expressão de cinco genes, ACP1, KASII, D9SD, FAD2-1 e FAD2-2, que estão envolvidos na síntese de ácidos oleico e linoleico em sementes selvagens maduras de Jatropha cinerea, espécies nativas do Deserto de Sonora, usando RT-PCR semi-quantitativa. Sementes de J. cinerea foram coletadas aleatoriamente em Bahía de Kino, Sonora (México), região caracterizada por ambientes agressivos como solos salinos e mudanças extremas de temperatura, e sementes de J. curcas maduras de uma variedade não-tóxica de Veracruz, México, usado como referência. Análise RT-PCR de três repetições biológicas foram consideradas para garantir dados consistentes. Nossa análise mostrou uma maior expressão dos genes KASII e FAD2-1 em sementes de J. cinerea comparado a J. curcas, enquanto a expressão de ACP1, D9SD e FAD2-2 foi maior em J. curcas. Além disso, as sequências dos genes Actin e FAD2-1 obtidas são as primeiras relatadas para J. cinerea, fornecendo, assim, informações para o desenvolvimento de novos estudos.

Urinary beta-trace protein gene expression analysis in type 2 diabetes mellitus patients / Análise da expressão do gene da proteína beta-traço na urina de pacientes com diabetes mellitus tipo 2

ABSTRACT Objective: To evaluate the gene expression of beta-trace protein in urine of diabetic patients, with no reduction in glomerular filtration rate, which was defined as below 60mL/min/1.73m2. Methods: Type 2 diabetes mellitus patients were recruited, and a group of non-diabetic individuals served as control. Beta-trace protein gene expression was analyzed by quantitative PCR. Blood samples were collected to establish glucose levels and baseline kidney function. Accuracy was analyzed using ROC curves. Results: Ninety type 2 diabetes mellitus patients and 20 non-diabetic individuals were recruited. The area under the curve was 0.601, sensitivity of 20% and specificity of 89.47%. Among diabetic participants, 18% showed an expression above the cutoff point. Conclusion: These results of accuracy of beta-trace protein gene expression in urine of diabetic patients are promising, although they did not achieve a higher area under the curve level.

RESUMO Objetivo: Avaliar a expressão do gene da proteína beta-traço na urina de pacientes diabéticos, sem redução na taxa de filtração glomerular, definida como abaixo de 60mL/min/1,73m2. Métodos: Foram recrutados pacientes com diabetes mellitus tipo 2, e um grupo de indivíduos não diabéticos serviu como controle. A expressão do gene da proteína beta-traço foi analisada por PCR quantitativa. Amostras de sangue foram coletadas para estabelecer níveis de glicemia e função renal inicial. A acurácia foi analisada utilizando curvas ROC. Resultados: Foram recrutados 90 pacientes com diabetes mellitus tipo 2 e 20 não diabéticos. A área sob a curva foi de 0,601, com sensibilidade de 20% e especificidade de 89,47%. Entre os diabéticos, 18% apresentaram expressão acima do ponto de corte. Conclusão: Estes resultados de acurácia da expressão do gene da proteína beta-traço na urina de pacientes diabéticos são promissores, apesar de não terem atingido um nível alto na área sob a curva.

Caracterização da superexpressão do fator sigma ECF σx em Pseudomonas aeruginosa PA14 / Characterization ofthe ECF sigma fator σx overexpression in Pseudomonas aeruginosa PA14

Pseudomonas aeruginosa é uma proteobactéria do grupo gama muito versátil, capaz de colonizar ambientes variados e infectar hospedeiros filogeneticamente distintos, incluindo humanos imunocomprometidos. Os fatores sigma de função extracitoplasmática (ECF) são membros de sistemas de sinalização de superfície celular (CSS), abundantes em P. aeruginosa. Vinte genes codificando fatores sigma ECF estão presentes nos genomas sequenciados de P. aeruginosa, a maioria fazendo parte de sistemas TonB relacionados à captação de ferro. Neste trabalho, seis fatores sigma pobremente caracterizados foram superexpressos na linhagem PA14 a partir de um promotor induzível por arabinose para investigar seu papel na expressão dos sistemas de dois componentes PvrSR e RcsCB, que atuam na regulação da fímbria CupD, além de sua influência no crescimento de culturas de P. aeruginosa. Não foi observado efeito positivo de nenhum dos fatores sigma testados na expressão dos sistemas de dois componentes e a superexpressão de cinco deles tampouco levou a qualquer alteração no crescimento, porém a produção de piocianina foi alterada na superexpressão de PA14_55550 e a superexpressão de PA14_26600 e PA14_46810 levou a um discreto aumento no início da formação de biofilme em PA14. Por outro lado, culturas superexpressando σx (ALB04) apresentaram um perfil alterado de lipopolissacarídeo e uma curva de crescimento bifásica, alcançando precocemente uma fase estacionária seguida de uma recuperação do crescimento até uma segunda fase estacionária. Durante a primeira fase estacionária, a maior parte das células aumenta de tamanho e morre, mas as células remanescentes retornam à morfologia selvagem e seguem para a segunda fase de crescimento exponencial. Isso não acontece devido a mutações compensatórias, uma vez que células coletadas de pontos tardios da curva e diluídas em meio novo repetem este comportamento. Apesar de trabalhos com a linhagem PAO1 associarem σx à transcrição de oprF, que codifica a principal porina não específica de Pseudomonas, nas condições dos nossos ensaios em PA14 a expressão dessa porina não foi induzida pela superexpressão de σx. Assim, os efeitos observados nessa superexpressão também não podem ser atribuídos a OprF. A transcrição de oprF em PA14 mostrou-se majoritariamente dependente da região promotora a que se atribui a ligação de σ70, ao contrário dos relatos na literatura da dependência da região de ligação a σx. Análises proteômicas foram realizadas para investigar os elementos envolvidos nesses efeitos de superexpressão de σx, o que revelou a indução de diversas enzimas envolvidas na via de biossíntese de ácidos graxos. As células superexpressando σx apresentam uma maior proporção de ácidos hexadecanoico (C16) e hexadecenoico (C16:1) e dados de anisotropia mostram uma maior fluidez da(s) membrana(s). Este trabalho é o primeiro relato de um fator sigma ECF envolvido em biossíntese de lipídeos em P. aeruginosa

Pseudomonas aeruginosa is a very versatile gammaproteobacteria, able to colonize different environments and to infect phylogenetically distinct hosts, including immunocompromised humans. The extracytoplasmic function sigma factors (ECFs) are members of cell signaling systems (CSS), abundant in P. aeruginosa. Twenty genes coding for ECF sigma factors are present in the sequenced genomes of P. aeruginosa, most of them being part of TonB systems related to iron uptake. In this work, six poorly characterized sigma factors were overexpressed in strain PA14 from an arabinose inducible promoter to investigate their role in the expression of the two-component systems PvrSR and RcsCB, which regulates CupD fimbria, and their influence in P. aeruginosa cultures growth. None of the tested sigma factors led to two-component systems upregulation and overexpression of five of them caused no change in the growth profile, but pyocyanin production was altered in PA14_55550 overexpression and PA14_26600 and PA14_46810 overexpression led to a slight increase in biofilm initiation in PA14. By the other side, cultures overexpressing σx (ALB04) presented an altered lipopolysaccharide profile and a biphasic growth curve, reaching an early stationary phase followed by a growth resuming untill a second stationary phase. During the early stationary phase, most cells swells and dies, but the remaining cells return to wild type morphology and proceed to the second exponential phase of growth. This is not due to compensatory mutations, since cells collected from late points of the curve and diluted in fresh medium repeat this behavior. Although studies with strain PAO1 associate σx with transcription of oprF, encoding the major nonspecific porin of Pseudomonas, under our experiments conditions with PA14, this porin expression is not induced by σx overexpression. Thus, the effects observed in this overexpression cannot be attributed to OprF. Transcription of oprF in PA14 proved to be mainly controlled by the σ70-dependent promoter region instead of the σx-dependent promoter region reported in the literature. Proteomic analyses were performed to investigate the elements involved in these effects of σx overexpression, which revealed the induction of several enzymes involved in fatty acids biosynthesis. Cells overexpressing σx exhibit a greater proportion of hexadecanoic (C16) and hexadecenoic (C16: 1) acids and anisotropy data show higher fluidity of the membrane (s). This work is the first report of an ECF sigma factor involved in lipid biosynthesis in P. aeruginosa

Farmacobotânica, fitoquímica e farmacologia do Guaco: revisão considerando Mikania glomerata Sprengel e Mikania laevigata Schulyz Bip. ex Baker / Morpho-anatomy, phytochemistry and pharmacology of Mikania glomerata Sprengel: a brief literature review

As plantas medicinais vêm sendo cada vez mais utilizadas devido às suas propriedades preventivas, paleativas e curativas, além de ser uma terapia alternativa que traz inúmeros benefícios aos usuários. As espécies Mikania glomerata e M. laevigata pertencem à família Asteraceae e são popularmente conhecidas como guaco sendo utilizadas no tratamento de enfermidades do trato respiratório. Além disso, as duas espécies são frequentemente confundidas ou citadas na literatura de forma errada. O presente trabalho teve por objetivo realizar uma revisão bibliográfica sobre a farmacologia, farmacobotânica e fitoquímica dos metabólitos secundários de Guaco, tendo destaque a cumarina, a biossíntese e as ações biológicas. As ações broncodilatadora, expectorante, anti-inflamatória e antialérgica, além de interações com alguns antibióticos e anticoagulantes, também foram descritas neste estudo.

Medicinal plants have been increasingly used due to their preventive, palliative and curative properties, besides being an alternative therapy that brings a large number of benefits to their users. The species Mikania glomerata belongs to the Asteraceae family and is popularly known as guaco, being employed to treat diseases of the respiratory tract. This study aimed to carry out a literature review about the pharmacology, pharmacobotany and phytochemistry of the secondary metabolites of M. glomerata, particularly coumarin, its biosynthesis and biological actions. The bronchodilator, expectorant, anti-inflammatory and antiallergic actions, as well as the interactions with some antibiotics and anticoagulants, were also described in this study.

Investigação da biossíntese de toxinas produzidas por cepas de cianobactérias / Investigation on the cyanobacterial strains toxins biossinthesys

A demanda crescente de água doce de boa qualidade são problemas atuais e mundiais, além do descaso com os dejetos lançados nos ambientes aquáticos que comprometem a qualidade dos recursos hídricos. Um dos parâmetros que atesta a potabilidade da água é a presença de cianobactérias e cianotoxinas. Cianobactérias são microrganismos procariontes aeróbicos fotoautróficos que sintetizam as cianotoxinas. Estes compostos podem ser classificados de acordo com seus mecanismos de ação em hepatotóxicos, neurotóxicos e dermatotóxicos. Por sua diversidade, representam diferentes riscos não só ao ecossistema e a outros organismos dos ambientes aquáticos, como também aos seres humanos. Esse projeto visou o isolamento e cultivo de cepas de cianobactérias produtoras de toxinas para a investigação da biossíntese desses compostos. Com este intuito, foram realizadas coletas de água em três reservatórios no estado de São Paulo e um no Paraná. Cepas de cianobactérais foram isoladas, identificadas e analisadas quanto à produção de toxinas. Uma cepa de Microcystis aeruginosa (LTPNA 02) produtora de microcistinas (MC-LR, MC-RR, MC-YR, MC-LF, MC-LW e desm-MC-LR e desm- MC-RR) foi escolhida para ser estudada frente diferentes condições de cultivo e ter o seu crescimento, produção de toxinas e expressão gênica estudados. Foram utilizados os meios de cultura já referidos na literatura: ASM-1 (N:P=1, 10 e 20), MLA (N:P=10), Bold 3N (N:P=16) e BG-11 (N:P=10 e 100). Para acompanhar o crescimento, dois métodos foram utilizados: contagem de células e espectrofotometria. As toxinas foram quantificadas por LC-MS - QTrap. A análise da expressão gênica foi realizada por reação de PCR em tempo real pelo método de quantificação relativa ΔΔCt. Foi observada diferença no crescimento da cepa estudada nos diferentes meios de cultivo empregados. A contagem das células permitiu a identificação das fases logarítmica e total de crescimento. Durante a fase logarítmica, três experimentos demonstraram...

There is a great concern these days about potable and good quality water due to the increase of the population needs and also to the arising problems with contamination caused by anthropogenic sources. The presence of cyanobacteria and cyanotoxins are some parameters that attest water potability. Cyanobacteria are prokaryotic aerobic photoautotrophic microorganisms that may synthesize cyanotoxins. These compounds can be classified as hepatotoxic, neurotoxic and dermatotoxic according to their action mechanisms. Because of their diversity, they may represent different risks, not only to their ecosystem and other aquatic living organisms, but also to human beings. The aim of this project was the isolation and cultivation of cyanotoxin-producing cyanobacteria for further investigation on the biosynthesis of these compounds. Water samples from three different reservoirs in São Paulo state and one in Paraná state were collected in order to isolate cyanobacteria strains and accomplish their identification and to evaluate the toxin production. The Microcystis aeruginosa (LTPNA 02) microcystin producer strain (MCLR, MC-RR, MC-YR, MC-LF, MC-LW, desm-MC-LR and desm-MC-RR) was chosen to be grown in different cultivation conditions and later analyzed for its growth rate, toxin production and gene expression. All culture media used in this research were chosen according to the literature: ASM-1 (N:P=1, 10 and 20), MLA (N:P=10), Bold 3N (N:P=16) and BG-11 (N:P=10 and 100). To evaluate growth rate, two techniques were used: cell counting and absorbance determination in two different wavelengths (680 nm and 750 nm). Toxins were quantified by LC-MS in a hybrid triple-quadrupole instrument (Qtrap). Gene expression was assessed by real time PCR, using the ΔΔCt relative quantification method. Cell counting allowed total growth and logarithmic phase identification. During the last, three experiments showed statistical difference from control group (p<0,05). Four experiments...

Metabolic pathway of oligosaccharides in sorghum honeydew caused by Claviceps africana / Rota metabólica de oligossacarídeos em exsudato da "doença açucarada" do sorgo causado por Claviceps africana

The occurrence of the alditol oligosaccharides in the Claviceps afriana honeydew is partly as a rational expression of the pathogen's selective nutritive metabolism of the sucrose supplied by the host plant. The experiments were carried out in laboratory and when 14C-D-sucrose, 14C-D-fructose or 14C-D-mannitol radiolabelled saccharides were incorporated into: a) sorghum plant infected by C. africana, b) whole and macereted micelia tissue and c) cell-free honeydew of C. africana, it was observed that the glucose moiety of sucrose was not involved in oligosaccharides formation. Glucose was used by the pathogen as nutritional source. Part of the unused fructose moiety was reduced to mannitol by the pathogen's enzymes which was also excreted into honeydew where reductase activity accepted 14C mannitol. The mannitol was linked with fructose in a 2-position synthesizing the disaccharide 1-beta-D-fructofuranosyl-D-mannitol and then the process was repeated by the mannitol moiety of the disaccharide to yield the trisaccharide 1,6-di-beta-D-fructofuranosyl-D-mannitol, which became dominant. The direct formation of alditol saccharides from monosaccharides in this way seems to be unique to C. africana, contrasting with the fructosyl transfer from sucrose to sucrose which is usual in others ergot parasites.

A ocorrência de oligossacarídeos contendo alditol em exsudações da doença açucarada produzidos por Claviceps africana é em parte uma expressão racional do metabolismo seletivo de nutrição do patógeno na tansformação da sacarose fornecida pela planta. Quando açúcares radioativos marcados com 14C (D-sucrose, D-fructose e D-mannitol) foram incorporados em: a) planta do sorgo infectada por C. africana, b) tecido micelial inteiro e macerado isolado de C. africana e c) exsudato livre de células de C. africana, foi observado que a glicose da sacarose não estava envolvida na formação de oligossacarídeos, sendo usada pelo patógeno como fonte nutritiva. Parte da frutose não utilizada da sacarose foi reduzida a mannitol por enzimas do patógeno. As enzimas envolvidas também atuaram no exsudato da "doença açucarada", ativando a ação da redutase pela incorporação do 14C manitol. O manitol foi ligado na posição 2 da fructose, formando o dissacarídeo 1-beta-D-fructofuranosyl-D-mannitol e, posteriormente, adicionada mais uma fructose ao mannitol do dissacarídeo, formando o trisacarídeo 1,6-di-beta-D-fructofuranosyl-D-manitol, que se tornou predominate. A formação direta de oligossacarídeos contendo alditol a partir de monossacarídeos parece ser exclusiva em C. africana, contrastando com a ação enzimática da frutose transferase a partir de sucrose para sucrose, a qual é muito comum em outros patógenos tipo "ergot".