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ItemDissertação de mestrado Síntese, caracterização e estudo do potencial antimicrobiano de peptídeos análogos ao peptídeo (p-BthTX-I)2(Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2024-06-07) Bicho, Gabriel Felipe Hispagnol ; Santos-Filho, Norival Alves
A resistência microbiana é um problema crônico de saúde pública. Estima-se que, caso não sejam tomadas providências, cerca de 10 milhões de mortes anuais ocorrerão em todo o mundo até 2050, tornando-se a principal causa de morte. O objetivo deste trabalho foi sintetizar e purificar peptídeos análogos ao peptídeo (p BthTX-I)2K, sendo eles (p-MtII)2K, (p-EM-2)2K, (p-ACL)2K, (p-AppK)2K, assim como realizar a caracterização estrutural, avaliar o potencial antimicrobiano, desvendar os possíveis mecanismos de ação em membranas biológicas, degradação frente a protéases presentes no sangue e toxicidade frente a hemácias humanas. A síntese dos peptídeos foi realizada através da técnica de síntese de peptídeos em fase sólida (SPFS) e a caracterização estrutural dos peptídeos foi feita por meio da técnica de dicroísmo circular. A atividade antimicrobiana foi avaliada contra linhagens de bactérias Gram-positivas e Gram-negativas, assim como duas linhagens de C. albicans, sendo uma suscetível a fluconazol e outra resistente. As moléculas foram testadas contra hemácias humanas para avaliação de toxicidade in vitro, e também foram testadas em soro sanguíneo para avaliação do perfil de degradação frente a protéases. Para elucidar os possíveis mecanismos de ação, foi efetuada a técnica de permeabilização em vesículas lipídicas. Os resultados do ensaio de atividade antimicrobiana demonstraram que os peptídeos foram ativos contra as linhagens bacterianas, em especial (p-AppK)2K e (p-ACL)2K, que foram ativos contra todas as linhagens testadas, tanto contra bactérias Gram-positivas, Gram-negativas e as duas linhagens de C. albicans, superando na maioria dos casos a molécula modelo (p-BthTX-I)2K, demonstrando também baixa atividade hemolítica. O ensaio de permeabilização de vesículas sugere possíveis mecanismos de formação de poros transientes para (p-MtII)2K, (p-ACL)2K, (p-AppK)2K e perfil característico de peptídeos formadores de poros para (p-EM-2)2K. Contudo, estudos adicionais devem ser realizados para a elucidação desses mecanismos. Todos os peptídeos demonstraram ser estáveis por pelo menos uma hora frente a protéases do soro humano, sendo que (p-ACL)2K e (p-AppK)2K alcançaram cerca de 90% de degradação no período de 24 h. As modificações propostas inicialmente para o peptídeo (p-BthTX-I)2K demonstraram ser aplicáveis para outros peptídeos derivados de PLA2-Like de peçonhas de serpente. As moléculas deste estudo demonstraram atividade contra bactérias Gram-positivas, Gram-negativas e linhagens de C. albicans, além de baixa toxicidade, abrindo oportunidades para novos estudos.ItemDissertação de mestrado Eletrocatálise sobre nanopontos de molibdênio ancorados em óxido de grafeno com propriedades seletivamente controladas(Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2024-05-02) Guerreiro Júnior, Marco Roberto ; Godoi, Denis Ricardo Martins deA amônia é essencial para a sociedade moderna e desponta como um possível carreador de hidrogênio em uma futura infraestrutura energética baseada nesse combustível. O principal método para sua obtenção é por meio do processo Haber-Bosch, o qual é energeticamente custoso e poluente. A eletroredução de nitrogênio a amônia em temperatura e pressão ambientes, utilizando energia elétrica proveniente de fontes renováveis, desponta como alternativa limpa econômica para o processo. Segundo a literatura, eletrocatalisadores à base molibdênio apresentam eficiência de conversão e corrente máxima promissoras frente à reação de redução de nitrogênio (NRR), podendo ser ancorados em óxido de grafeno (GO) e suas variações (rGO) para aprimorar a atividade catalítica por meio da modulação dos grupos oxigenados da superfície pela variação sistemática dos parâmetros de síntese. A caracterização física foi realizada por difração de raios X (DRX), análise térmica (TG e DSC), espectroscopia no infravermelho (FTIR), Raman, ressonância magnética nuclear (RMN) e microscopia eletrônica de varredura (MEV). A caracterização eletroquímica foi realizada em meio ácido por voltametria cíclica (CV) e cronoamperometria (CA). Os resultados confirmaram a possibilidade de estabelecer um controle seletivo das espécies oxigenadas da superfície do rGO. Os nanopontos de molibdênio apresentaram tamanho de cristalito em torno de 11 nm e foram ancorados aos suportes de grafeno. Os materiais apresentaram diferenças nas atividades catalíticas frente a HER e NRR dependendo da interação metal-suporte causada pelos diferentes grupos de superfície. O estudo permitiu compreender e elucidar as relações entre as propriedades do material, a atividade catalítica e os mecanismos de reação, o que é essencial para aprimorar a tecnologia de eletroconversão de nitrogênio a amônia por meio de uma rota eficiente e sustentável.ItemDissertação de mestrado Interesterificação enzimática em óleos de baixa qualidade visando a produção de biodiesel(Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2024-03-28) Silva, Marianne Tinoco ; Flumignan, Danilo Luiz; Paula, Ariela Veloso de ; Instituto de Química Devido à alta demanda por energia, a busca por combustíveis alternativos como o biodiesel é necessária. Trata-se de um biocombustível biodegradável, seguro e de baixa poluição, obtido através de diversas matérias-primas. O método convencional para a produção do biodiesel é a transesterificação química de óleos/gorduras de alta qualidade (em geral, refinados) com metanol na presença de catalisador básico, gerando glicerol como subproduto. Uma alternativa para esse processo é a interesterificação, uma reação que ocorre entre óleos/gorduras e monoésteres de cadeia curta, resultando na formação de biodiesel e triacetina. Esta reação requer uso de catalisadores e se apresenta como alternativa à transesterificação, principalmente, considerando a ausência de glicerol no processo. A triacetina é um coproduto solúvel e não prejudica a qualidade do biodiesel, sendo de grande interesse industrial. Assim, o presente trabalho teve como objetivo a produção do biodiesel por interesterificação enzimática, a partir do óleo residual (OR) e óleo de frango (OF) com acetato de metila, empregando a lipase Candida antarctica (Novozym 435) como biocatalisador. As reações foram realizadas em reator de vidro encamisado em tanque agitado, utilizando a metodologia do planejamento de experimento através do Delineamento Composto Central Rotacional (DCCR). Foram avaliadas as variáveis razão molar (óleo:acetato de metila) (1:5 – 1:15), concentração enzimática (7% - 13%, em relação á massa de óleo) e temperatura (40ºC – 80ºC), a fim de estimar os efeitos na produção de ésteres metílicos. Para o OF as variáveis significativas foram razão molar, concentração enzimática e temperatura; já para o OR, foram razão molar e concentração enzimática. As condições ótimas obtidas foram 40ºC; RM: 1:18,4 e 14,38% de lipase para OR, sendo que se obteve uma conversão de ~60% m/m em teor de ésteres; para o OF utilizaram-se as condições 80ºC, RM: 1:15 e 13% de enzima, com uma conversão de ~70% m/m. Ambas as matérias-primas tiveram um tempo de reação de 24 h, com a possibilidade de reuso da lipase por cinco ciclos, na reação utilizando a matéria-prima de óleo residual a lipase apresentou um maior rendimento comparado a reação utilizando o óleo de frango. A interesterificação enzimática mostrou-se uma alternativa viável e sustentável para produzir biodiesel, uma vez que permitiu o uso de matérias-primas de baixo valor e a reutilização de óleos e gorduras residuais.ItemDissertação de mestrado Potencial biotecnológico da fração proteica F1 do látex natural e da estimulação elétrica na diferenciação osteogênica de células tronco mesenquimais para o reparo do tecido ósseo(Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2024-03-08) Maiolini, Rafaela Canassa ; Santiago, Patrícia Soares; Caetano, Guilherme Ferreira Com o aumento da expectativa de vida e do envelhecimento ósseo, a carência de novas alternativas terapêuticas para casos de fraturas e perdas ósseas críticas ganha relevância. A engenharia tecidual emerge para promover o reparo de tecidos lesados por meio de células e fatores biológicos. O objetivo deste estudo foi realizar a caracterização físico-química da fração proteica F1 do látex natural da seringueira Hevea brasiliensis (LXHb) e avaliar in vitro a proliferação e diferenciação de células tronco mesenquimais (CTMs) da medula óssea de ratos Wistar, submetidas à estimulação elétrica (ES) e cultivadas com a fração proteica F1, bem como analisar a expressão dos genes relacionados à osteogênese. A caracterização foi realizada por Espalhamento Dinâmico de Luz (DLS) e Potencial Zeta para F1 a 1% (10 mg/mL); 0,1% (1 mg/mL) e 0,01% (0,1 mg/mL) a 0, 24 e 48h após diluição em tampão fosfato-salino (pH 7,4). Para F1 a 0,01%, foram feitas análises em diferentes valores de pH, na ausência e na presença de cloreto de sódio (NaCl). Para caracterização das proteínas de F1, foram realizadas Cromatografia Líquida de Gel Filtração (CGF) e Quantificação Proteica por Analisador Elementar CNS - Leco. Nos ensaios de viabilidade celular (método MTT) e de diferenciação osteogênica (vermelho de Alizarina), a estimulação foi aplicada por 60s, 150s e 300s a 10 μA, duas vezes por semana, e o meio celular foi suplementado com as três concentrações de F1. Para as análises de expressão gênica, as células foram estimuladas por 60s e 300s e suplementadas com F1 a 0,1% e 0,01%. Por DLS, observou-se duas populações de partículas independente do tempo de preparo das amostras. Por intensidade a 0h pós preparo, as partículas apresentaram tamanho médio de 123,2 e 5227,0 nm (F1-1%), 164,2 e 1187,0 nm (F1-0,1%), 336,0 e 3369,0 nm (F1-0,01%). O Potencial Zeta apresentou valor nulo para as concentrações analisadas em pH 7,4. A quantificação proteica determinou um teor de 10,2% de proteínas na massa total da fração F1 do látex. Nos ensaios in vitro, observou-se, em todos os grupos experimentais, viabilidade celular acima de 70% (não citotoxicidade) e diferenciação osteogênica superior a 80%, com maior taxa no grupo ES-60s associado à F1 a 0,01% Na análise da expressão gênica, os genes Bmp2 e Ltype apresentaram expressão maior nos grupos estimulados por 60s nas duas associações com F1-0,1% e 0,01%, já o gene Col1a1 obteve expressão significativa no grupo 300s-0,1%. Os genes Alp e Runx2 demonstraram expressão maior na associação com F1-0,01% e o gene Camk2 nos grupos F1-0,1%, ambos associados à ES-60s e 300s. Conclui-se que a fração proteica F1 é um sistema polidisperso e apresenta carga nula em pH 7,4. Essa fração é constituída, em massa, por uma baixa porcentagem de proteínas, porém, com importante ação biológica no que se refere ao aumento da proliferação e diferenciação osteogênica de CTMs, principalmente, quando associada à estimulação elétrica, tornando-a uma alternativa de tratamento promissor para a medicina regenerativa no estudo do reparo ósseo.