ABSTRACT
SUMMARY: The aim of the present in vitro study is to visualize dentin to get an in-depth knowledge of the nature of dentin that could provide useful information regarding conditioning dentinal substrate when treating dentinal lesions. Forty-nine extracted human third molars were obtained and prepared to produce artificial dentinal lesions through demineralizing with acetic acid for 7 and 14 days, or lactic acid for 7 days. The teeth were divided into groups and treated with either NaOCl, pepsin, trypsin, or phosphoric acid. To obtain information on the morphology of the treated dentinal surfaces, all samples were visualized under high resolution field emission scanning electron microscope. With high magnification reaching x50000 dentin was clearly visualized together with its constitutes. The effect of various demineralization approaches and various treatment protocols were demonstrated clearly. The relationship between the conditioning procedure steps and the subsequent bond strength was discussed. To our best knowledge, there is no previous clear highly magnified scanning electron microscope images for dentin, and dentinal components and constitutes with and without various treatments. The current in vitro study suggests the complexity nature of dentin as a substrate that should be treated carefully especially with technique sensitive procedures such as adhesive restorations.
El objetivo del presente estudio in vitro fue visualizar la dentina para obtener un conocimiento completo de la naturaleza de ella lo que podría proporcionar información útil sobre el acondicionamiento del sustrato dentinario en el tratamiento de lesiones dentinarias. Se obtuvieron 49 terceros molares humanos extraídos y se prepararon para producir lesiones dentinales artificiales mediante desmineralización con ácido acético por 7 y 14 días, o ácido láctico por 7 días. Los dientes se dividieron en grupos y se trataron con NaOCl, pepsina, tripsina o ácido fosfórico. Para obtener información sobre la morfología de las superficies dentinarias tratadas, todas las muestras se visualizaron bajo un microscopio electrónico de barrido de emisión de campo de alta resolución. Con un gran aumento que alcanzó x50000, la dentina se visualizó claramente junto con sus componentes. Se demostró el efecto de varios enfoques de desmineralización y varios protocolos de tratamiento. Se discutió la relación entre los pasos del procedimiento de acondicionamiento y la subsiguiente fuerza de unión. Hasta donde sabemos, no hay imágenes claras previas de microscopio electrónico de barrido altamente ampliadas para la dentina y los componentes y constituyentes de la dentina con y sin diferentes tratamientos. El estudio in vitro actual sugiere la naturaleza compleja de la dentina como sustrato que debe tratarse con cuidado, especialmente en los procedimientos sensibles a la técnica, tal como las restauraciones adhesivas.
Subject(s)
Humans , Tooth Demineralization/chemically induced , Dentin/drug effects , Dentin/ultrastructure , Sodium Hypochlorite , Microscopy, Electron, Scanning , Trypsin , Pepsin A , Acetic Acid/pharmacology , Lactic Acid/pharmacologyABSTRACT
The viscera and other residues from fish processing are commonly discarded by the fishing industry. These by products can be a source of digestive enzymes with industrial and biotechnological potential. In this study, we aimed at the extraction, characterization, and application of acidic proteases from the stomach of Carangoides bartholomaei (Cuvier, 1833). A crude extract from the stomachs was obtained and submitted to a partial purification process by salting-out, which obtained a Purified Extract (PE) with a specific proteolytic activity of 54.0 U·mg-¹. A purification of 1.9 fold and a yield of 41% were obtained. The PE presents two isoforms of acidic proteases and a maximum proteolytic activity at 45 °C and pH 2.0. The PE acidic proteolytic activity was stable in the pH range of 1.5 to 7.0 and temperature from 25 °C to 50 °C. Purified Extract kept 35% of its proteolytic activity at the presence of NaCl 15% (m/v) but was totally inhibited by pepstatin A. Purified Extract aspartic proteases presented high activity in the presence of heavy metals such as Cd2+, Hg2+, Pb2+, Al3+, and Cu2+. The utilization of PE as an enzymatic addictive in the collagen extraction from Nile tilapia scales has doubled the process yield. The results indicate the potential of these aspartic proteases for industrial and biotechnological applications.
As vísceras e outros resíduos do processamento de peixes são geralmente descartados pela indústria pesqueira. Esses resíduos podem ser uma fonte de enzimas digestivas com potencial industrial e biotecnológico. Neste estudo, objetivamos a extração, caracterização e aplicação de proteases aspárticas do estômago de Carangoides bartholomaei (Cuvier, 1833). Um extrato bruto do estômago foi obtido e submetido a um processo de purificação parcial, que obteve um Extrato Purificado (EP) com uma atividade proteolítica específica de 54,0 U·mg-¹. Foi obtida uma purificação de 1,9 vezes e um rendimento de 41%. O EP apresenta duas isoformas de proteases ácidas e atividade proteolítica máxima a 45 °C e pH 2,0. A atividade proteolítica do EP foi estável na faixa de pH de 1,5 a 7,0 e temperatura de 25 °C a 50 °C. O EP manteve 35% de sua atividade proteolítica na presença de NaCl a 15% (m/v), mas foi totalmente inibida pela pepstatina A. As proteases ácidas do EP apresentaram alta atividade na presença de metais pesados como o Cd2+, Hg2+, Pb2+, Al3+ e Cu2+. A utilização de EP como aditivo enzimático na extração de colágeno a partir de escamas de tilápia do Nilo dobrou o rendimento do processo. Os resultados indicam um potencial dessas proteases para aplicações industriais e biotecnológicas.
Subject(s)
Animals , Collagen/analysis , Stomach , Pepsin A/analysis , Perciformes , Viscera/enzymology , Aspartic Acid Proteases/analysisABSTRACT
Abstract The viscera and other residues from fish processing are commonly discarded by the fishing industry. These by-products can be a source of digestive enzymes with industrial and biotechnological potential. In this study, we aimed at the extraction, characterization, and application of acidic proteases from the stomach of Carangoides bartholomaei (Cuvier, 1833). A crude extract from the stomachs was obtained and submitted to a partial purification process by salting-out, which obtained a Purified Extract (PE) with a specific proteolytic activity of 54.0 Umg-1. A purification of 1.9 fold and a yield of 41% were obtained. The PE presents two isoforms of acidic proteases and a maximum proteolytic activity at 45 °C and pH 2.0. The PE acidic proteolytic activity was stable in the pH range of 1.5 to 7.0 and temperature from 25 °C to 50 °C. Purified Extract kept 35% of its proteolytic activity at the presence of NaCl 15% (m/v) but was totally inhibited by pepstatin A. Purified Extract aspartic proteases presented high activity in the presence of heavy metals such as Cd2+, Hg2+, Pb2+, Al3+, and Cu2+. The utilization of PE as an enzymatic addictive in the collagen extraction from Nile tilapia scales has doubled the process yield. The results indicate the potential of these aspartic proteases for industrial and biotechnological applications.
Resumo As vísceras e outros resíduos do processamento de peixes são geralmente descartados pela indústria pesqueira. Esses resíduos podem ser uma fonte de enzimas digestivas com potencial industrial e biotecnológico. Neste estudo, objetivamos a extração, caracterização e aplicação de proteases aspárticas do estômago de Carangoides bartholomaei (Cuvier, 1833). Um extrato bruto do estômago foi obtido e submetido a um processo de purificação parcial, que obteve um Extrato Purificado (EP) com uma atividade proteolítica específica de 54,0 Umg-1. Foi obtida uma purificação de 1,9 vezes e um rendimento de 41%. O EP apresenta duas isoformas de proteases ácidas e atividade proteolítica máxima a 45 °C e pH 2,0. A atividade proteolítica do EP foi estável na faixa de pH de 1,5 a 7,0 e temperatura de 25 °C a 50 °C. O EP manteve 35% de sua atividade proteolítica na presença de NaCl a 15% (m/v), mas foi totalmente inibida pela pepstatina A. As proteases ácidas do EP apresentaram alta atividade na presença de metais pesados como o Cd2+, Hg2+, Pb2+, Al3+ e Cu2+. A utilização de EP como aditivo enzimático na extração de colágeno a partir de escamas de tilápia do Nilo dobrou o rendimento do processo. Os resultados indicam um potencial dessas proteases para aplicações industriais e biotecnológicas
ABSTRACT
The viscera and other residues from fish processing are commonly discarded by the fishing industry. These byproducts can be a source of digestive enzymes with industrial and biotechnological potential. In this study, we aimed at the extraction, characterization, and application of acidic proteases from the stomach of Carangoides bartholomaei (Cuvier, 1833). A crude extract from the stomachs was obtained and submitted to a partial purification process by salting-out, which obtained a Purified Extract (PE) with a specific proteolytic activity of 54.0 U·mg-1. A purification of 1.9 fold and a yield of 41% were obtained. The PE presents two isoforms of acidic proteases and a maximum proteolytic activity at 45 °C and pH 2.0. The PE acidic proteolytic activity was stable in the pH range of 1.5 to 7.0 and temperature from 25 °C to 50 °C. Purified Extract kept 35% of its proteolytic activity at the presence of NaCl 15% (m/v) but was totally inhibited by pepstatin A. Purified Extract aspartic proteases presented high activity in the presence of heavy metals such as Cd2+, Hg2+, Pb2+, Al3+, and Cu2+. The utilization of PE as an enzymatic addictive in the collagen extraction from Nile tilapia scales has doubled the process yield. The results indicate the potential of these aspartic proteases for industrial and biotechnological applications.
As vísceras e outros resíduos do processamento de peixes são geralmente descartados pela indústria pesqueira. Esses resíduos podem ser uma fonte de enzimas digestivas com potencial industrial e biotecnológico. Neste estudo, objetivamos a extração, caracterização e aplicação de proteases aspárticas do estômago de Carangoides bartholomaei (Cuvier, 1833). Um extrato bruto do estômago foi obtido e submetido a um processo de purificação parcial, que obteve um Extrato Purificado (EP) com uma atividade proteolítica específica de 54,0 U·mg-1. Foi obtida uma purificação de 1,9 vezes e um rendimento de 41%. O EP apresenta duas isoformas de proteases ácidas e atividade proteolítica máxima a 45 °C e pH 2,0. A atividade proteolítica do EP foi estável na faixa de pH de 1,5 a 7,0 e temperatura de 25 °C a 50 °C. O EP manteve 35% de sua atividade proteolítica na presença de NaCl a 15% (m/v), mas foi totalmente inibida pela pepstatina A. As proteases ácidas do EP apresentaram alta atividade na presença de metais pesados como o Cd2+, Hg2+, Pb2+, Al3+ e Cu2+. A utilização de EP como aditivo enzimático na extração de colágeno a partir de escamas de tilápia do Nilo dobrou o rendimento do processo. Os resultados indicam um potencial dessas proteases para aplicações industriais e biotecnológicas.
Subject(s)
Peptide Hydrolases , Stomach , Temperature , Hydrogen-Ion ConcentrationABSTRACT
Objective: To evaluate the efficacy of a new pepsin enzyme-based gel compared with Carisolv as a CMCR agent. Clinical and radiographical evaluations of recurrent caries were made 3 and 6 months after treatment. Material and Methods: A split-mouth designed randomized controlled clinical study was carried out on 40 primary anterior teeth of children aged between 4-7 years. Pepsin enzyme-based gel and Carisolv solution were applied to carious lesions until complete removal of caries. The efficacy of both agents was evaluated by the number of application times to remove all caries. Recurrent caries were evaluated clinically and radiographically after 3 and 6 months of treatment. Results: Results showed no statistically significant differences in the efficacy of caries removal by the number of application times (P = 0.919). Concerning recurrent caries, clinical and radiographical evaluation after three and six months showed no statistically significant differences between the two groups (P = 0.574, P = 0.547, respectively). Conclusion: Pepsin enzyme-based gel can be considered similar to Carisolv gel regarding its efficacy as a CMCR agent for small carious lesions on primary anterior teeth in children aged 4-7 years old. (AU)
Objetivo: avaliar a eficácia de um novo gel a base de enzima pepsina comparada com o Carisolv como um agente na remoção químico-mecânica da cárie. Avaliações clínicas e radiográficas de cárie recorrente foram feitas em 3 e 6 meses apos o tratamento. Material e Métodos: um estudo clínico controlado randomizado de boca-dividida foi realizado em 40 dentes deciduos anteriores de crianças com idade entre 4-7 anos. Gel à base de enzima pepsina e a soluçao de Carisolv foram aplicados sobre a lesão cariosa até a completa remoção da carie. A eficácia de ambos agentes foi avaliada pelo número de tempo de aplicações para a remoção de todo tecido cariado. Cárie recorrente foi avaliada clinicamente e radiograficamente após 3 e 6 meses de tratamento. Resultados: Não houve diferença significativa na eficácia de remoção de cárie pelo número de tempo de aplicação (P = 0.919). Em relação à cárie recorrente, avaliação clínica e radiográfica apos 3 e 6 meses mostraram que não houve diferença estatisticamente significante entre os 2 grupos (P = 0.574, P = 0.547, respectivamente). Conclusão: o gel à base de enzima pepsina pode ser considerado similar ao gel Carisolv em relação a sua eficácia como um agente químico-mecânico na remoção da cárie para lesões cariosas pequenas em dentes anteriores decíduos em crianças entre 4-7 anos de idade.(AU)
Subject(s)
Humans , Child , Pepsin A , Dental Caries , DentistryABSTRACT
ABSTRACT: The effect of high hydrostatic pressure (HHP) application on whey protein concentrate was evaluated both before (pre-treatment - PT) and during (hydrolysis assisted - HA) hydrolysis processes. A factorial design 22 with 3 central points was used with pressure (100, 250, 400 MPa) and time (5, 20 and 35 minutes) as independent variables. The hydrolysis was evaluated and monitored by soluble protein, aromatic amino acid contents and RP-HPLC. ABTS and ORAC tests were used to evaluate the in vitro antioxidant capacity. The reduction of soluble protein content was approximately 20% for conventional hydrolysis and for all PT treatments up to 4 h of reaction, while HHP assisted hydrolysis at 100 MPa showed a 35% protein reduction after 35 minutes of reaction. In addition, pressurization favored peptic hydrolysis of β-lactoglobulin by up to 98% and also improved the in vitro antioxidant capacity of the hydrolysates, which increased from 34.25 to 60.89 μmoles TE g-1 of protein in the best treatment. The results suggest that the use of HHP assisted hydrolysis favored the peptic hydrolysis, with a reduction in hydrolysis time and increased antioxidant activity.
RESUMO: Neste estudo, o efeito da aplicação de alta pressão hidrostática (HHP) sobre o concentrado proteico de soro de leite foi avaliado antes (pré-tratamento - PT) e durante os processos de hidrólise (assistida por hidrólise - HA). Utilizou-se o delineamento fatorial 22 com três pontos centrais, onde as variáveis independentes foram pressão (100, 250, 400 MPa) e tempo (5, 20 e 35 minutos). A hidrólise foi avaliada pelo conteúdo de proteínas solúveis e aminoácidos aromáticos, além do perfil peptídico por RP-HPLC. As análises de ABTS e ORAC foram utilizadas para avaliar a capacidade antioxidante in vitro. A redução do teor de proteína solúvel foi de aproximadamente 20% para a hidrólise convencional e para todos os pontos de PT até 4h de reação, enquanto a hidrólise assistida por HHP a 100 MPa mostrou uma redução de 35% de proteína em 35 minutos de reação. Além disso, a pressurização favoreceu a hidrólise péptica da β-lactoglobulina em até 98% e também melhorou a capacidade antioxidante in vitro dos hidrolisados, que aumentaram de 34,25 para 60,89 μmoles de TE g-1 de proteína no melhor tratamento. Os resultados sugerem que o uso da hidrólise assistida por HHP favoreceu a hidrólise péptica, com redução no tempo de hidrólise e aumento da atividade antioxidante.
ABSTRACT
ABSTRACT: Essential oils of plants whose main compound is citral showed beneficial effects when added to fish feed. The objective of the present study was to evaluate the dietary effect of the addition of citral on zootechnical parameters and digestive enzyme activities of Centropomus undecimalis. Juveniles were fed for 45 days with diets containing different amounts of citral (0.0 - control, 0.5, 1.0, and 2.0 mL per kg of diet). The water quality parameters were kept stable during the experiment and no mortality was observed. At the end of the experimental period, the treatment 0.5 mL citral per kg of diet had the lowest weight gain and specific growth rate, and the highest feed conversion, while the same parameters did not differ between the other treatments. Pepsin activity was higher in the stomach of fish fed with 0.5 mL citral per kg of diet and amylase activity was higher in the intestine of fish fed with 0.5 and 2.0 mL citral per kg of diet compared to the control group. Intestinal lipase activity was higher in all groups that were fed with citral compared to the control group. Chymotrypsin and trypsin activities showed no difference between groups. Consequently, dietary addition of citral at any of the levels tested is not recommended for common snook.
RESUMO: Óleos essenciais de plantas, cujo composto majoritário é o citral, mostraram efeitos benéficos quando adicionados à ração para peixes. O objetivo do presente estudo foi avaliar o efeito da adição de citral sobre os parâmetros zootécnicos e atividades das enzimas digestivas de Centropomus undecimalis. Os juvenis foram alimentados por 45 dias com dietas contendo diferentes quantidades de citral (0,0 - controle, 0,5, 1,0 e 2,0 mL por kg de ração). Os parâmetros de qualidade da água foram mantidos estáveis durante o experimento e nenhuma mortalidade foi observada. Ao final do período experimental, o tratamento 0,5 mL citral por kg de ração teve o menor ganho de peso e taxa de crescimento específico e a maior conversão alimentar, enquanto os mesmos parâmetros não diferiram entre os demais tratamentos. A atividade da pepsina foi maior no estômago de peixes alimentados com 0,5 mL de citral por kg de ração e a atividade de amilase foi maior no intestino de peixes alimentados com 0,5 e 2,0 mL citral por kg de ração comparado ao grupo controle. A atividade da lipase intestinal foi maior em todos os grupos que foram alimentados com citral, em comparação ao grupo controle. As atividades de quimotripsina e tripsina não mostraram diferença entre os grupos. Consequentemente, a adição de citral na ração em qualquer um dos níveis testados não é recomendada para robalo flecha.
ABSTRACT
Digestive proteases were partially characterized in sheepshead juveniles, using biochemical and electrophoretic techniques. Results showed higher activity level of the stomach proteases (2.39 ± 0.02 U mg protein-1) compared to the intestinal proteases (1.6 ± 0.1 U mg protein-1). The activity of trypsin, chymotrypsin, leucine aminopeptidase and carboxypeptidase A was also recorded. The optimum temperature of the stomach proteases was recorded at 45 °C, while for intestinal proteases was recorded at 55 °C. Stomach proteases showed less stability to temperature changes than intestinal proteases. An optimum pH of 2 was recorded for stomach proteases with high stability under acidic conditions, while an optimum pH of 9 was recorded for intestinal proteases showing high stability under alkaline conditions. Stomach proteases were inhibited around 78% with Pepstatin A, indicating the presence of pepsin as the main protease. The stomach proteases zymogam revealed one active band with Rf of 0.49, this enzyme was completely inhibited by Pepstatin A. The intestinal proteases zymogram revealed four active proteases (51.3, 34.9, 27.8 and 21.2 kDa) that were inhibited by TLCK, which mainly represent a trypsin-like serine proteases. It can be conclude that digestion in sheepshead can be considered as a carnivorous species with an omnivorous tendency.(AU)
Se caracterizaron parcialmente las proteasas digestivas de juveniles del sargo, utilizando técnicas bioquímicas y electroforéticas. Los resultados muestran mayores niveles de actividad en las proteasas estomacales (2.39 ± 0.02 U mg proteina-1) comparados con los de las proteasas intestinales (1.6 ± 0.1 U mg protein-1), también se registró la actividad de tripsina, quimotripsina, leucina aminopeptidasa y carboxipeptidasa A. La temperatura óptima de las proteasas estomacales fue de 45 °C, mientras que la de las proteasas intestinales fue de 55 °C. El pH óptimo fue de 2 para las proteasas estomacales con alta estabilidad a condiciones ácidas, mientras que el pH óptimo para las proteasas intestinales fue de 9, mostrando una alta estabilidad en condiciones alcalinas. Las actividades de las proteasas estomacales fue inhibida en un 78% con Pepstatina A, lo que indica la presencia de pepsina, como principal proteasa. El zimograma de proteasas estomacales reveló una sola banda con actividad proteasa, con Rf de 0.49, completamente inhibida por Pepstatina A. El zimograma de proteasas intestinales reveló cuatro bandas (51.3, 34.9, 27.8 y 21.2 kDa). Todas las bandas se inhibieron con TLCK, lo que muestra la presencia principalmente de serina proteasas tipo tripsina. Se concluye que la digestión del sargo puede ser considerada como la de una especie carnívora con tendencia al omnivorismo.(AU)
Subject(s)
Animals , Peptide Hydrolases/classification , Perciformes/classification , Aquaculture , Enzyme Precursors/classificationABSTRACT
ABSTRACT: Enzymatic hydrolysis (pepsin) assisted with or without ultrasound in the functional properties of hydrolyzates from different collagens were analyzed. Degree of hydrolysis, antioxidant activity (DPPH) and antimicrobial activity (MIC) were assessed. The treatment that resulted in greater antioxidant activity for the fiber sample was with the use of 4% of enzyme and concomitant ultrasound (40.7%), leading to a degree of hydrolysis of 21.7%. For the powdered fiber sample the hydrolysis treatment with use of 4% of enzyme resulted in lower protein content (6.97mg/mL), higher degree of hydrolysis (19.9%) and greater antioxidant activity (38.6%). The hydrolyzates showed inhibitory capacity against gram-negative bacteria Salmonella choleraesuis and gram-positive bacteria Staphylococcus aureus. It can be concluded that enzymatic hydrolysis concomitant or not with the use of ultrasound increased the functionality of the fiber and powdered fiber samples, for the other samples its use as supplementary treatment was not productive, due to the worse results of antioxidant activity (DPPH) reported. However, it provided greater hydrolysis degree.
RESUMO: Foram avaliados os efeitos da hidrólise enzimática (pepsina) assistida com ou sem ultrassom nas propriedades funcionais de hidrolisados de diferentes colágenos. Foi analisado o grau de hidrólise, a atividade antioxidante (DPPH) e a atividade antimicrobiana (MIC). O tratamento que possibilitou maior atividade antioxidante para a amostra fibra foi com a utilização de 4% de enzima e ultrassom concomitante (40,7%), levando a um grau de hidrólise de 21,7%. Para a amostra fibra pó o tratamento de hidrólise com uso de 4% de enzima resultou em menor teor de proteína (6,97mg/mL), maior grau de hidrólise (19,9%) e maior atividade antioxidante (38,6%). Os hidrolisados mostraram capacidade inibitória contra a bactéria gram-negativa Salmonella choleraesuis e gram-positiva Staphylococcus aureus. Pode-se concluir que a hidrólise enzimática concomitante, ou não, ao uso do ultrassom apresentou aumento da funcionalidade das amostras fibra e fibra pó. Para as demais amostras, sua utilização como tratamento complementar, a hidrólise não foi interessante, devido aos piores resultados de atividade antioxidante (DPPH) encontrados. Porém, proporcionou maior grau de hidrólise.
ABSTRACT
SiO2NPs as an inhibitor of pepsin enzyme for treatment of gastro-esophageal reflux disease (GERD) were investigated. Silicon dioxide nanoparticles (pepsin coated SiO2NPs) are among the safest nanoparticles that can be used inside the human body. The activity of pepsin before and after the addition of certain amounts of the NPs to the reaction mixture was measured spectrophotometrically. Furthermore, these experiments were repeated at different temperatures, different weights of NPs, and different ionic strengths. The kinetic parameters (Km & Vmax) of the pepsin-catalyzed reactions were calculated from the Lineweaver-Burk plots. The results showed that there is a significant reduction of pepsin activity by SiO2NPs (Vmax of free pepsin = 4.82 U and Vmax of the immobilized pepsin = 2.90 U). The results also indicated that the presence of ionic strength causes remarkable reduction of pepsin activity. It can be concluded the best condition for inhibition of pepsin activity is by using a combinationof SiO2NPs and high concentration NaCl at 37 °C.
Se usaron nanopartículas de dióxido de silicio como inhibidores de la pepsina para el tratamiento del reflujo gastroesofágico (GERD). Estas nanopartículas (SiO2NPs recubiertas de pepsina) son unas de las más seguras y pueden usarse en el cuerpo humano. Se midió a través de espectrofotometría la actividad de la pepsina antes y después de añadir cierta cantidad de NPs a la mezcla reactante. Adicionalmente, se repitieron estas pruebas a diferentes temperaturas, variando el peso de las NPs y la fuerza iónica. Se calcularon los parámetros cinéticos (Km y Vmax) de las reacciones catalizadas con pepsina a través de las gráficas de Lineweaver-Burk. Los resultados mostraron que, usando SiO2NPs (Vmax de pepsina libre = 4.82 U y Vmax de pepsina inmovilizada = 2.90 U) y a través de la presencia de fuerza iónica, la actividad enzimática se reduce significativamente. Se concluye que la mejor condición para inhibir la actividad enzimática es usando una combinación de SiO2NPs y una alta concentración de NaCl a 37 °C.
Foram usadas nanopartículas de dióxido de silício como inibidores da pepsina para o tratamento do refluxo gastroesofágico (GERD). Estas nanopartículas (SiO2NPs cobertas de pepsina) são uma das mais seguras e podem usar-se no corpo humano. Foi medida a atividade da pepsina mediante espectrofotometria antes e depois de agregar certa quantidade de NPs à mistura de reação. Adicionalmente, repetiram-se estas provas a diferentes temperaturas, variando o peso das NPs e a força iónica. Foram calculados os parâmetros cinéticos (Km e Vmax) das reações catalisadas com pepsina a través das gráficas de Lineweaver-Burk. Os resultados mostraram que, usando SiO2NPs (Vmax de pepsina livre = 4.82 U e Vmax de pepsina imobilizada = 2.90 U) e a través da presença de força iónica, a atividade enzimática se reduze significativamente. Foi concluído que a melhor condição para inibir a atividade enzimática é usando uma combinação de SiO2NPs e uma alta concentração de NaCl a 37 °C.
ABSTRACT
El reflujo faringo laríngeo (RFL), es una causa común de morbilidad del tracto aerodigestivo superior. A pesar de su alta prevalencia, aún existe controversia respecto de la precisión diagnóstica de esta enfermedad, así como de su fisiopatología y manejo. Los test diagnósticos actuales aún presentan limitaciones significativas, de ahí que surja el interés por encontrar métodos rápidos y eficientes que mejoren su pesquisa. El presente trabajo tiene por objeto la revisión de la literatura actual en cuanto a los métodos disponibles para su diagnóstico.
The laryngopharyngeal reflux is a common cause of morbidity of the upper aerodigestive tract. Despite its high prevalence, there is still controversy regarding the diagnostic accuracy of this disease and its pathophysiology and management. The current diagnostic test still have significant limitations, hence the interest arises to find fast and efficient methods to improve their research. This paper aims to review the current literature regarding available methods for diagnosis.
Subject(s)
Humans , Saliva/chemistry , Pepsin A/analysis , Laryngopharyngeal Reflux/diagnosis , Hydrogen-Ion Concentration , Laryngopharyngeal Reflux/physiopathologyABSTRACT
PURPOSE: To develop experimental models to evaluate the effects of hydrochloric acid associated with the pepsin instilled in the mucosa of the upper esophagus and the esophagogastric junction of young male rats Wistar, simulating injury caused by gastroesophageal reflux on the mucosa of aero-digestive tract in humans as well as the action of the risk exposure of mucosa to cigarette smoke. METHODS: Fifty young male Wistar rats divided in 5 groups with 10 animals each one, respectively simulating pharyngo-laryngeal reflux and gastroesophageal reflux, pharyngo-laryngeal reflux and smoking, smoking only, gastroesophageal reflux and control group. RESULTS: The histopathologic studies no recorded neoplasias, only mild changes and no significant alterations. The hemo-oximetry (carboxyhemoglobin and methemoglobim) and CO2 concentration confirm that the animals were submitted to high intensity of exposure to carcinogens in tobacco and its derivatives. CONCLUSION: The experimental models were highly efficient, practical, easy to use and economical and can be employed in other similar studies to determine the harmful effects by smoking and reflux.
OBJETIVO: Desenvolver modelos experimentais para avaliar os efeitos do ácido clorídrico associado a pepsina, instilados na mucosa da parte superior do esôfago e da junção esofagogástrica de jovens ratos Wistar, simulando lesão causada por refluxo gastroesofágico na mucosa do trato aero-digestivo em humanos, bem como a ação da exposição ao risco de mucosa, como a fumaça de cigarro. MÉTODOS: Cinqüenta jovens ratos Wistar divididos em cinco grupos com 10 animais cada um, respectivamente, simulando o refluxo faringo-laríngeo e refluxo gastroesofágico, refluxo faringo-laríngeo e tabagismo, tabagismo só, refluxo gastroesofágico e grupo controle. RESULTADOS: os estudos histopatológicos não registraram neoplasias, apenas leves alterações e não significativas. O hemo-oximetria (carboxiemoglobina e metemoglobina) e concentração de CO2 corroboram que os animais foram submetidos a alta intensidade de exposição a substâncias cancerígenas do tabaco e seus derivados. CONCLUSÃO: os modelos experimentais desenvolvidos foram altamente eficientes, práticos, fáceis de usar e econômicos podendo ser empregados em outros estudos semelhantes para determinar os efeitos prejudiciais causados pelo tabagismo e refluxo.
Subject(s)
Animals , Male , Rats , Disease Models, Animal , Gastric Mucosa/drug effects , Gastroesophageal Reflux/complications , Gastrointestinal Agents/toxicity , Hydrochloric Acid/toxicity , Pepsin A/toxicity , Smoking/adverse effects , Carcinogenicity Tests , Carcinogens/toxicity , Gastric Mucosa/pathology , Gastroesophageal Reflux/chemically induced , Gastroesophageal Reflux/pathology , Random Allocation , Rats, Wistar , Smoking/physiopathologyABSTRACT
Enzimas são proteínas utilizadas em processos tecnológicos diversos. Estas enzimas dependendo do tipo e grau de pureza são geralmente caras. Comumente as enzimas exigem controle contínuo do processo no que se refere à temperatura, pH, agitação, entre outros, e após o uso são descartadas, o que torna o custo do processo mais elevado. Em decorrência disto, a imobilização de enzimas em suportes insolúveis e inertes, vem sendo proposta com resultados promissores de manutenção e até mesmo aumento da atividade enzimática, resistência mecânica, térmica e de pH, bem como por apresentar maior facilidade de remoção da enzima do sistema e possibilitar sua reutilização. Por causa disto, diferentes tipos de suportes vêem sendo estudados, dentre estes, os materiais poliméricos, tem recebido atenção especial. A quitosana é um polímero natural, biocompatível, biodegradável e atóxico. É obtida de fontes renováveis provenientes do descarte de cascas de crustáceos da indústria de alimentos, o que constitui um fator ambiental importante atualmente. Neste trabalho a enzima pepsina foi imobilizada em membranas liofilizadas de quitosana e O-carboximetilquitosana reticuladas ou não com glutaraldeído. A pepsina imobilizada na membrana de quitosana reticulada com glutaraldeído manteve sua atividade enzimática e o suporte apresentou propriedades físico-químicas de resistência a solubilização em pH ácido, o qual é necessário para atividade da pepsina. O processo de liofilização preservou a estrutura do suporte e não comprometeu a atividade enzimática. Demonstrando que o processo de liofilização é viável para secagem e incorporação de enzimas
Enzymes are proteins used in a wide variety of biotechnological processes. Commonly, enzymes require stringent conditions, such as a particular pH, temperature, stirring, etc. In chemical and biochemical reactions, purified enzymes can be rather costly and additionally, must be discarded after each use, which is still less economical. As a result of this, enzyme immobilization on insoluble and inert supports has been studied as a manner to overcome these problems and optimize enzymes use. Promising results of greater immobilized enzyme activity and stability over a broader range of pH and temperature have been reported. As well, immobilized enzymes can be easily removed from the system and reused. Various materials have been employed as enzymes supports, among then, the polymers have received special attention. Chitosan is a natural polymer that presents biocompatibility, biodegradability and nontoxicity. Chitosan is obtained from crustacean shell wastes discarded by the food industry, and recover this material constitutes an important environmental factor nowadays. In this work the enzyme pepsin was immobilized on freezedried chitosan and O-Carboxymethylchitosan membranes crosslinked or not with glutaraldehyde. Pepsin immobilized on chitosan membrane crosslinked with glutaraldehyde maintained its enzymatic activity and the polymer support provided physicochemical properties such resistance to dissolution in acid pH. Acid pH is required for pepsin activity. The freeze-drying process preserved the support structure and did not compromise the enzymatic activity. Demonstrating that, freeze drying process, is viable for drying and enzymes incorporation
Subject(s)
Chitosan/administration & dosage , Peptide Hydrolases , Biopolymers , Biotechnology , Pepsin A/isolation & purification , Pepsin A/pharmacologyABSTRACT
La patogénesis de la esofagitis de reflujo está fundamentalmente relacionada a la ruptura de mecanismos de defensa normales que evitan el paso en exceso de ácido gástrico o pepsina a la porción inferior del esófago. Esto involucra una serie de defectos de los mecanismos anti reflujos y de limpieza del esófago. El conocimiento de estos componentes subyacentes, estructurales, funcionales, celulares y moleculares de la patogenia de la esofagitis de reflujo nos ayudará a mejorar el manejo de esta entidad y así evitar su progresión.
The pathogenesis of the reflux esophagitis is fundamentally related to the rupture of normal defense mechanisms that avoid the pass in excess of gastric acid or pepsin to the inferior portion of the esophagus. This involves a series of defects of the antireflux and esophageal cleaning mechanisms. The knowledge of these subjacent, structural, functional, cellular and molecular components of the reflux esophagitis pathogeny will help us to improve the management of this entity and this way to avoid its progression.
Subject(s)
Humans , Esophagitis , Gastric Acid , Pepsin AABSTRACT
Introducción: la búsqueda de nuevas drogas o alternativas terapéuticas para el tratamiento de la malaria es una alta prioridad en la lucha por el control de esta enfermedad. En la actualidad, varios estudios se concentran en la evaluación de inhibidores de proteasas de tipo aspártico presentes en la vacuola digestiva de Plasmodium falciparum, las cuales son parte de las enzimas que participan en la degradación de la hemoglobina. Los escasos reportes en la literatura sobre la purificación de inhibidores de proteasas aspárticas a partir de organismos marinos sugieren que constituyen una fuente de este tipo de moléculas prácticamente inexplorada. Métodos: las especies de invertebrados marinos Phallusia nigra, Bugula sp., Lyssodendoryx isodictyalis, Ascidia sydneiensis, Microscosmus goanus, Holothuria mexicana, Lytechinus variegatus y Echinaster sp. fueron colectadas en la localidad de Puerto Esperanza, Pinar del Río, en abril de 2006 y se prepararon extractos etanólicos. Se realizó la evaluación antimalárica in vitro contra Plasmodium falciparum de estos extractos con valores descriptivos de eficacia comparables a los utilizados internacionalmente. Los resultados se relacionaron con los hallazgos de los ensayos de inhibición de la actividad enzimática de pepsina como modelo de proteasa aspártica y con el perfil químico de metabolitos secundarios en estos extractos. Resultados: se encontró una buena reproducibilidad de la actividad antimalárica de los extractos de P. nigra, M. goanus y L. isodictyalis con concentraciones inhibitorias medias menores que 50 µg/mL. El extracto de M. goanus mostró la posible presencia de un inhibidor de pepsina. El perfil químico obtenido para las ascidias se corresponde con los principales compuestos reportados para las familias Pyuridae y Ascidiidae. La actividad antimalárica, así como la actividad inhibidora de pepsina, pudiera ser atribuida a algunos de los grupos de metabolitos secundarios detectados...
Background: the search for new drugs or therapeutic alternatives for malaria treatment is a high priority in the struggle against this disease. At present, several studies are focused on the evaluation of aspartic protease inhibitors present in the digestive vacuole of Plasmodium falciparum, which are part of the enzymes involved in hemoglobin degradation. The few reports in literature on the purification of aspartic proteases inhibitors from marine organisms suggest that they are a practically unexplored source of this type of molecules. Methods: marine invertebrate species Phallusia nigra, Bugula sp., Lyssodendoryx isodictyalis, Ascidia sydneiensis, Microscosmus goanus, Holothuria mexicana, Lytechinus variegatus y Echinaster sp.were detected in Puerto Esperanza area, Pinar del Rio province, on April 2006 and then ethanol extracts were prepared. In vitro antimalarial evaluation of these extracts against Plasmodium falciparum, with descriptive efficacy values being comparable with those used worldwide. The results were associated to the findings of aspartic protease model-like pepsin enzymatic action inhibition tests and to the chemical profile of secondary metabolites in these extracts. RESULTS: good reproducibility of antimalarial action of P. nigra, M. goanus y L. isodictyalis extracts was found, being the average inhibitory concentrations lower than 50 µg/mL. M. goanus extract showed a possible pepsin inhibitor. The chemical profile for ascidians corresponded to the main compounds reported in Pyuridae y Ascidiidae families. The antimalarial activity as well as the pepsin inhibitory activity might be attributed to some of the detected secondary metabolites. Conclusions: the breaking-up of these extracts is recommended in order to isolate the chemical compounds involved in the studied biological activities.