Ciências Exatas e Tecnológicas

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    Caracterização bromatológica e digestibilidade in vitro e in vivo de proteínas de farinhas de soja
    (Universidade Federal de Viçosa, 2003-03-31) Cardoso, Luciana Resende; Oliveira, Maria Goreti Almeida de; http://lattes.cnpq.br/7857686006860641
    A soja é uma leguminosa de alta qualidade protéica, porém o elevado conteúdo de fatores antinutricionais no grão, sobretudo os inibidores de proteases KTI e BBI, reduz seu valor nutricional. Contudo com o avanço das pesquisas, linhagens de soja têm sido desenvolvidas de maneira a apresentar atividade reduzida e/ ou completa ausência dos inibidores de proteases e lipoxigenase. No presente estudo quatro variedades de soja, com ausência e/ou presença de KTI e LOX sendo derivadas em farinhas integrais foram submetidas às análises da composição centesimal, determinação da atividade inibitória de tripsina e quimiotripisina quando in natura e quando processada à temperatura de 120 oC por 9, 12, 15, e 18 minutos e determinação da qualidade protéica através de ensaios in vivo e in vitro. Estas análises tiveram como objetivo avaliar se o melhoramento genético afeta a qualidade nutricional das farinhas de soja. Os resultados obtidos quanto à análise bromatológica para as quatro linhagens foram os seguintes: cinzas variaram de 5,86 a 5,95%, proteínas de 42,49% a 44,07%, lipídeos de 23,53% a 25,30% e carboidratos de 14,65% a 17,33%. Para os minerais, os teores obtidos em mg/100 g de amostra foram: Fe variou de 4,41mg a 5,21mg, Zn de 4,43mg a 4,88mg, Mn de 1,99mg a 2,29mg, Mg de 223,46mg a 235,01mg, Ca de 168,01mg a 211,29mg e K de 2146,63mg a 2280,61mg. Demonstrando que as linhagens de soja modificadas geneticamente possuem em sua constituição nutrientes equivalentes em proporção ao grão de soja convencional, sem, contudo, apresentar os efeitos negativos da presença do KTI e LOX. A atividade inibitória de tripsina, em mg/g de proteína, obtida para as linhagens in natura foram bastante elevadas variando de 900 a 1300. Contudo, as farinhas de soja isentas de KTI foram as que apresentaram menor atividade inibitória. Com o processamento térmico a 120oC a atividade inibitória de tripsina reduziu bruscamente sendo que o tempo de 9 minutos foi suficiente para a completa inativação dos inibidores nas variedades isentas de KTI. Porém para as linhagens com KTI, a completa inativação dos inibidores só foi conseguida com o tempo de 18 minutos de autoclave. Em relação à qualidade protéica verifica-se, através de ensaio biológico com ratos, valores de PER variando de 1,83 a 2,75, NPR de 3,036 a 4,08 e a digestibilidade verdadeira de 79,02 a 83,17 para farinhas de soja processadas, sendo que não foi verificada diferença estatística entre as farinhas com KTI processadas por 18 minutos daquelas processadas por 12 minutos. Isto sugere, que a farinha de soja isenta em KTI necessita de um tempo menor de exposição ao calor, o que é bastante favorável em termos de qualidade nutricional. Quanto a digestibilidade in vitro os valores encontrados variaram de 5,28 a 36,43%, não tendo boa correlação com a digestibilidade in vivo.
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    Efeito do ácido jasmônico na síntese de lipoxigenase e de inibidores de proteases em sementes de explantes de soja
    (Universidade Federal de Viçosa, 1999-10-20) Carli, Alessandra de Paula; Moreira, Maurílio Alves; http://lattes.cnpq.br/7249414583814378
    Este trabalho consistiu em utilizar o sistema de cultivo de explantes de soja para estudar o efeito do ácido jasmônico, no sistema “in vitro”, em sementes de linhagens normais e com ausência de lipoxigenases, derivados das variedades CAC-1, Itamarati e Cristalina na síntese de lipoxigenases (LOX) e do inibidor de protease Kunitz (KTI). Ácido jasmônico foi adicionado aos meios de cultivo em que os explantes foram cultivados. As avaliações basearam-se nos efeitos do ácido jasmônico sobre o conteúdo do inibidor de tripsina Kunitz (KTI) e da atividade específica de LOX1 e LOX 2 e 3. Os explantes foram cultivados em meios de cultura líquidos, sob condições semi- assépticas, os quais continham nutrientes minerais, glutamina e sacarose. O pH da solução nutritiva foi mantido em torno de 5,0. Cada explante constou de uma vagem completamente expandida, com duas sementes de, aproximadamente, 100 mg, conectada a um segmento de caule de 45 mm de comprimento. Os explantes foram excisados a partir do quinto nó, da base para o ápice. Os tratamentos testados foram: A = 0, B = 200 e C = 400 μM de ácido jasmônico. O experimento foi conduzido sob irradiância de 80 umol de fótons m-2s-1 a 25oC, por 8 dias. O delineamento experimental adotado foi o inteiramente casualizado, com quatro repetições. Os resultados obtidos evidenciaram que nos tratamentos que receberam ácido jasmônico notou-se um aumento significativo da atividade específica de LOX e no conteúdo de KTI em sementes de variedades normais. No entanto, em explantes de linhagens triplo-nulas (desprovidas de LOX), o ácido jasmônico não aumentou o conteúdo de KTI. Estes resultados sugerem, fortemente, que a síntese de inibidores de proteases em sementes de soja é induzida por ácido jasmônico via indução da síntese de lipoxigenases e que, em sementes triplo nulas esse efeito não é observado devido à ausência completa de lipoxigenases.
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    Caracterização da “via das lipoxigenases” em plantas de soja submetidas ao ataque de insetos-praga
    (Universidade Federal de Viçosa, 1999-03-05) Silva, Francine Barbosa; Oliveira, Maria Goreti de Almeida; http://lattes.cnpq.br/8372569217064422
    Lipoxigenases (EC: 1.13.11.12) são enzimas que catalisam a dioxigenação estereoespecífica de ácidos graxos polinsaturados que contêm o sistema cis,cis-1,4-pentadieno, formando hidroperóxidos que são posterior- mente metabolizados e produzem substâncias com atividades fisiológicas pronunciadas. As LOXs são responsáveis pela formação de compostos orgânicos responsáveis pelo “beany flavor” das sementes de soja, que reduz drasticamente a utilização desta oleaginosa na alimentação humana. Uma estratégia na eliminação deste sabor indesejável é a retirada, através de manipulação genética, das LOXs de semente. Além disso, é descrito o envolvimento dessas isoenzimas no crescimento e desenvolvimento, na senescência e na biossíntese de moléculas regulatórias. Este trabalho avaliou a capacidade da planta em responder ao ataque de insetos-praga (um mastigador e outro sugador) pela “via das lipoxigenases”, tendo sido realizadas análises bioquímicas e cinéticas do “pool” de lipoxigenases foliares e dos possíveis produtos finais da via. Foram utilizados dois genótipos de soja: um normal (variedade IAC-100) e outro com ausência completa de lipoxigenases nas sementes (linhagem IAC-100 TN). As plantas foram submetidas a uma população de insetos-praga (lagarta da soja ou mosca-branca) em gaiolas de filó. Para lagarta da soja, o primeiro trifolíolo da planta, no estádio V3 de desenvolvimento, foi coletado 6, 12 e 24 horas após o ataque da planta pelo inseto. A seguir o inseto foi retirado e o primeiro trifolíolo coletado após 6, 12, 24 e 48 horas. No caso da mosca-branca, o primeiro trifolíolo da planta, no estádio V3 de desenvolvimento, foi coletado 12, 24, 48 e 72 horas após o ataque da planta pelo inseto. Em seguida o inseto foi retirado e o primeiro trifolíolo coletado após 6, 12, 24 e 48 horas. Os resultados das análises bioquímico-cinéticas revelaram dois picos mais acentuados de atividade e atividade específica de lipoxigenases a pH 4,5 e 6,0 nos dois tratamentos, com temperatura ótima de atividade e atividade específica a 25 oC. Para ambos os genótipos, as atividades foram maiores nos tratamentos do que nos respectivos controles. Para a lagarta da soja, os valores de KM aparente, determinados no “pool” de lipoxigenases foliares de plantas de soja dos dois genótipos analisados, diminuíram a partir de 6 até 24 horas, em presença do inseto, e de 6 até 48 horas, após remoção do inseto. Para a mosca-branca, os valores de KM aparente no “pool” de lipoxigenases foliares de plantas de soja dos dois genótipos analisados decresceram com o tempo de ataque, ou seja, de 12 até 72 horas, em presença do inseto; após a remoção do inseto, estes valores voltaram a aumentar. A variação no valor de KM aparente para ambos os genótipos sugere uma alteração do “pool” de lipoxigenases em resposta ao ataque de insetos. Tanto no experimento com lagarta da soja (Anticarsia gemmatalis Hübner) quanto naquele com mosca-branca (Bemisia argentifolii), observou-se aumento significativo na produção de inibidores de proteases após a remoção dos insetos, para ambos os genótipos analisados. Esses resultados, aliados aos dados obtidos para as constantes cinéticas, reforçam a hipótese de que as isoenzimas lipoxigenases são enzimas-chave no sistema de defesa de plantas de soja contra herbívoros e que o acúmulo de inibidores de proteases é, provavelmente, um mecanismo de defesa da planta. As análises dos níveis de hexanal e aldeídos totais nos dois experimentos revelaram aumento significativo nos níveis de aldeídos totais após a remoção dos insetos, para os dois genótipos, no tratamento com lagarta; e aumento mais significativo para mosca-branca antes da remoção, para a linhagem IAC- 100 TN. Uma produção significativa de hexanal só ocorreu para a variedade IAC-100, no tratamento com mosca-branca. Esses resultados sugerem que o mecanismo de defesa de plantas de soja submetidas ao ataque de insetos- praga, pela via das lipoxigenases, também pode seguir o caminho de produção de aldeídos.
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    Estabilidade oxidativa e de isoflavonas de grãos de soja com ausência de lipoxigenases e com reduzido teor de ácido linolênico durante o armazenamento
    (Universidade Federal de Viçosa, 2005-07-29) José, Inês Chamel; Moreira, Maurilio Alves; http://lattes.cnpq.br/3110193867775383
    Para avaliar a estabilidade oxidativa e de isoflavonas de grãos de soja com ausência das isoenzimas lipoxigenases (LOX) e com reduzido teor de ácido linolênico, os grãos foram armazenados a 25 e 35 °C, por oito meses. Os efeitos das LOX e do teor de ácido linolênico na estabilidade oxidativa de grãos foram avaliados utilizando-se quatro genótipos de soja contrastantes quanto à presença ou ausência de LOX (LOX + ou LOX - ) e quanto ao teor de ácido linolênico normal (LNN N ) ou reduzido (LNN R ). Devido à alta porcentagem de grãos quebrados, normalmente utilizados para fins industriais, a soja foi armazenada nas formas de grãos inteiros e quebrados. Como as LOX atuam tanto sobre o ácido linoléico quanto sobre o linolênico, as determinações do teor de hexanal e do índice do ácido 2-tiobarbitúrico (TBA) foram utilizadas como índices de oxidação, por quantificarem produtos obtidos por rotas metabólicas distintas. As avaliações foram realizadas no início do armazenamento e após dois, quatro, seis e oito meses. O período de armazenamento considerado não foi suficiente para que as alterações nos teores de ácidos graxos apresentassem tendência definida. Os grãos dos genótipos LOX - , inteiros e quebrados, independentemente dos diferentes teores de ácido linolênico e da temperatura a que foram submetidos, apresentaram praticamente os mesmos teores médios de hexanal produzido, ao longo do período de armazenamento. Entretanto, os grãos dos genótipos LOX + , inteiros e quebrados, já mostravam, no início do armazenamento, produção de hexanal no mínimo duas vezes maior que a dos genótipos LOX - , havendo, no decorrer do tempo, aumento significativo desses teores. As maiores quantidades de hexanal produzido durante o armazenamento foram observadas para o genótipo LOX + LNN R , nas formas de grãos inteiros e quebrados, ocorrendo maior produção a 35 °C. Esse genótipo apresentou maior teor de ácido linoléico que o genótipo LOX + LNN N , podendo a maior produção desse aldeído em genótipos LOX + LNN R ser justificada pelo fato de o hexanal ser formado a partir do 13-hidroperóxido derivado do ácido linoléico. Os valores de índice de TBA de grãos dos genótipos LOX - , inteiros e quebrados, como verificado para os teores de hexanal, mostraram-se bem mais baixos que aqueles obtidos para grãos dos genótipos LOX + , durante todo o período de armazenamento, em ambas as temperaturas. Reafirma-se, assim, o envolvimento das LOX na oxidação de ácidos graxos poliinsaturados. Entre os genótipos LOX - , os grãos tanto inteiros quanto quebrados de LOX - LNN R apresentaram menores índices de TBA que os de LOX - LNN N . Porém, nos genótipos LOX - foi observado aumento no índice de TBA durante o armazenamento, nas duas condições de temperatura, o que pode ser explicado pela produção de aldeídos por vias oxidativas não-enzimáticas. Entre os genótipos LOX + , grãos inteiros e quebrados de LOX + LNN R apresentaram menores índices de TBA que os de LOX + LNN N , mantendo-se esses valores constantes ao longo do tempo. Substâncias reativas com TBA são produzidas em maiores quantidades a partir de ácidos graxos contendo três ou mais insaturações, justificando, assim, o fato de genótipos com baixos teores de ácido linolênico terem apresentado índices de TBA mais baixos, tanto na presença quanto na ausência de LOX. Para avaliar a estabilidade das diferentes isoflavonas de soja, foram utilizados grãos intactos dos genótipos LOX - LNN R e LOX + LNN N , sendo os teores de isoflavonas determinados no início do armazenamento e após dois, quatro e oito meses. A composição de isoflavonas dos grãos, de ambos os genótipos de soja, não se manteve estável nas duas condições de armazenamento consideradas. No processo de interconversão de formas, parece ocorrerem eventos simultâneos envolvendo descarboxilação dos malonilglicosídeos para acetilglicosídeos, desesterificação de malonil e acetilglicosídeos para β-glicosídeos, bem como uma possível transformação desses para as formas agliconas. Além desses eventos, processos de síntese podem estar envolvidos, pois ligeiro incremento no teor de isoflavonas foi observado. O aumento de malonilglicitina, ou das formas agliconas, talvez possa ser resultado de síntese, porém o envolvimento das isoenzimas β-glicosidases no aumento das isoflavonas agliconas também deve ser considerado.