Molecular and thermal characterization of white lupin (Lupinus albus) protein isolates.

In this work differential scanning calorimetry (DSC) and SDS-PAGE techniques were used to study protein isolates from white lupine seeds flour (Lupinus albus)

Capacitive aptasensor based on interdigitated electrode for breast cancer detection in undiluted human serum

We report the development of a simple and powerful capacitive aptasensor for the detection and estimation of human epidermal growth factor receptor 2 (HER2), a biomarker for breast cancer, in undiluted serum. The study involves the incorporation of interdigitated gold electrodes, which were used to prepare the electrochemical platform. A thiol terminated DNA aptamer with affinity for HER2 was used to prepare the bio-recognition layer via self-assembly on interdigitated gold surfaces. Non-specific binding was prevented by blocking free spaces on surface via starting block phosphate buffer saline-tween20 blocker. The sensor was characterized using cyclic voltammetry, electrochemical impedance spectroscopy (EIS), atomic force microscopy and contact angle studies. Non-Faradic EIS measurements were utilized to investigate the sensor performance via monitoring of the changes in capacitance. The aptasensor exhibited logarithmically detection of HER2 from 1 pM to 100 nM in both buffer and undiluted serum with limits of detection lower than 1 pM. The results pave the way to develop other aptamer-based biosensors for protein biomarkers detection in undiluted serum

Thermal studies on protein isolates of white lupin seeds (Lupinus albus)

This study used TG, DSC, and SDS-PAGE techniques to study protein isolates (PIs) in the powder form obtained from lupin seeds flour Lupinus albus. Different methods of preparing PIs were tested, resulting in final products that were different only in relation to the yield and protein content. The results of the protein analysis by SDS-PAGE showed that the same protein fractions were present in the lupin seeds and in the obtained PIs. This result shows that the process of extraction was not damaging to the composition of the original protein. On the other hand, the results of the thermal analysis (DSC and TG-DTG curves) obtained for the different PIs, led to the detection of changes in the protein conformation through the Delta H values, which in general decreased with increasing values of pH and ionic strength in the experimental conditions of extraction.Predilecta Foods (Sao Lourenco do Turvo, SP, Brazil)CAPES Foundation (Brazil

Detecção de alterações relacionadas ao câncer de mama através de sensores de carga ou de massa acoplados a monocamadas de DNA

The electrochemical biosensor has been extensively used due to its capacity for rapid and accurate detection of a wide variety of target molecules or biomarkers. DNA hybridization sensors are based on the increase of negative charge on the electrode surface after the DNA target hybridize to the immobilized probes. The development of this platform requires first an understanding of the immobilization process and optimization of surface probe density. In this thesis the electron transfer is investigated on a label-free DNA hybridization detection by its intrinsic charge. The investigation using different immobilization buffers shows a strong dependence on their composition and concentration, and also the influence of the probe and spacer co-immobilized to obtain an organized and compact self-assembled monolayer. The probe density is determined using the chronocoulometry method with hexaammineruthenium (III) chloride, where the value is calculated from the number of cationic redox molecules electrostatically associated with the anionic DNA backbone and presented a linear relationship between thiol molar fraction and probe density from 2 to 5 x 1012 molecules/cm2. The effect of hybridization was determined using electrochemical impedance spectroscopy using negatively charged ferri/ferrocyanide redox couple in solution. After probe surface density optimization, the maximum shift of charge transfer resistence (20%) upon 1 M complementary sequence was obtained with around 25% probe fraction immobilized vii viii on surface. This electrochemical platform developed was able to detected 100 pM of target sequence and distinguish mismatched sequences. The limit of detection is higher when compared to the literature, however, this system can be further improved by amplifing the signal. The same platform is reproduced in the quartz crystal microbalance system and with field-effect transistor, comparing the different detections. The same platform is tested using two different HER2 aptamer sequences. Biological aspects are explored for a better understanding of the systemO biossensor eletroquímico foi amplamente utilizado devido à sua capacidade de Detecção rápida e precisa de uma grande variedade de moléculas alvo ou biomarcadores. Os sensores de hibridização do DNA são baseados no aumento da carga negativa na Superfície do eletrodo depois que o alvo do DNA se hibridar com as sondas imobilizadas. o O desenvolvimento desta plataforma exige primeiro uma compreensão da imobilização Processo e otimização da densidade da sonda de superfície. Nesta tese, o elétron A transferência é investigada em uma detecção de hibridação de DNA sem rótulas por sua intrínseca carregar. A investigação usando diferentes buffers de imobilização mostra uma forte Dependência de sua composição e concentração, e também a influência da Sonda e espaçador co-imobilizados para obter uma auto-montagem organizada e compacta Monocamada. A densidade da sonda é determinada usando o método de cronoculometria Com cloreto de hexaamminerutenio (III), onde o valor é calculado a partir do Número de moléculas redox catiónicas associadas eletrostática com o aniónico DNA backbone e apresentou uma relação linear entre a fração molar tiol E densidade de sonda de 2 a 5 x 1012 moléculas / cm2. O efeito da hibridação Foi determinado usando espectroscopia de impedância eletroquímica usando negativamente Casal redox ferri / ferrocianeto carregado em solução. Após a densidade da superfície da sonda Otimização, a mudança máxima da resistência à transferência de carga (20%) após 1 M A sequência complementar foi obtida com cerca de 25% de fração de sonda imobilizada Vii Viii Na superfície. Esta plataforma eletroquímica desenvolvida foi capaz de detectar 100 pM Da sequência alvo e distinguir sequências incompatíveis. O limite de detecção É maior quando comparado à literatura, no entanto, esse sistema pode ser mais Melhorou ampliando o sinal. A mesma plataforma é reproduzida no Sistema de microbalança de cristal de quartzo e com transistor de efeito de campo, comparando o Detecções diferentes. A mesma plataforma é testada usando dois diferentes HERMETO aptamer Sequências. Os aspectos biológicos são explorados para uma melhor compreensão do sistem

Fourier Transform Infrared Spectroscopy Applied to Fungi Classification

A identificação de isolados dentro de algumas espécies de fungos filamentosos é de interesse médico, agrícola e industrial. Dentro do gênero Metarhizium, por exemplo, a identificação de espécies vêm sendo constantemente modificada devido a análise genética. Nesse contexto, o desenvolvimento de novas estratégias para a identificação rápida e confiável de microrganismos de maneira geral, e de fungos especificamente, é desejável. A espectroscopia no infravermelho por transformada de Fourier (FTIR) tornou-se amplamente difundida na medicina e biologia por fornecer rapidamente informações capazes de caracterizar bioquimicamente uma amostra. Assim, o objetivo desta pesquisa foi utilizar a espectroscopia de FTIR para a caracterização e classificação de linhagens e de espécies dos gêneros Aspergillus e Metarhizium, além da comparação entre diferentes metodologias para classificação. Foram selecionadas duas espécies do gênero Aspergillus: Aspergillus nidulans (ATCC 10074); Aspergillus flavus (ATCC 1410) com conídios verde e branco, obtidas da ATCC \"American Type Culture Collection\"(Manassas, VA), e seis espécies do gênero Metarhizium: Metarhizium acridum (ARSEF 324); Metarhizium acridum (ARSEF 3391); Metarhizium acridum (ARSEF 7486); Metarhizium anisopliae (ARSEF 5749); Metarhizium brunmeum (ARSEF 1095) e Metarhizium brunmeum (ARSEF 5626), obtidas da \"USDA-ARSEF collection of Entomopathogenic Fungal Cultures\"(U.S. Plant, Soil and Nutrition Laboratory, Ithaca, NY). O cultivo de todas as espécies foi feito em laboratório. As espécies A. nidulans ATCC 10074 e M. acridum ARSEF324 foram usadas para avaliar a influência da luz e do pH do meio de cultura sobre o crescimento dos fungos. Os valores de pH do meio estudados variaram ente 5 e 8. Para obter os espectros de absorção, os conídios foram delicadamente retirados e depositados sobre o cristal de ATR do espectrômetro do FTIR. Os espectros foram normalizados vetorialmente e subdivididos em quatro intervalos: 910-1178 cm-1 , 1178-1490 cm-1 , 1490-1790 cm-1 e 2810-2990 cm-1 . Parâmetros espectroscópicos como o deslocamento do pico de absorção e as razões entre áreas sob as bandas foram calculadas para todos os espectros coletados. O teste estatístico t-Student foi aplicado a estes parâmetros para diferenciar as amostras. Ambas as análises foram realizadas pelo programa Origin 8.5. A análise de componentes principais e agrupamento foram realizada usando o programa Minitab 16. As técnicas utilizadas para análise foram capazes de diferenciar as amostras de Aspergillus crescidas na presença e na ausência de luz, mas o mesmo não foi possível para o Metarhizium. Dentre os valores de pH do meio de cultura foi possível apenas a diferenciação do pH 8. O A. flavus com conídios brancos e verdes foram diferenciados entre si assim como entre eles e os A. nidulans. Entre as espécies foi possível obter a classificação de acordo com a taxonomia através da região espectral 1178-1490 cm-1. As quatro metodologias foram consideradas adequadas para análise dos espectros de absorção, entretanto o deslocamento de pico e a razão entre as áreas são viáveis apenas para um número pequeno de amostras enquanto o PCA e o cluster são viáveis para um número grande de amostras.The identification of isolates within some species of filamentous fungi has medical, agricultural and industrial interest. Within the genus Metarhizium, for example, species identification is being constantly changed due to genetic analysis. In this context, the development of new strategies for the rapid and reliable identification of microorganisms in general, and specifically of fungi is desirable. Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR) has become widespread in medicine and biology by providing information quickly able to biochemically characterize a sample. The aim of this research was to use FTIR spectroscopy for characterization and classification of strains and species of the genera Aspergillus and Metarhizium and compare different methods for classification. We selected two strains of the genus Aspergillus: Aspergillus nidulans (ATCC 10074), Aspergillus flavus (ATCC 1410) with green and white conidia, obtained from ATCC \"American Type Culture Collection\"(Manassas, VA), and six strains of Metarhizium: Metarhizium acridum (ARSEF 324); Metarhizium acridum (ARSEF 3391); Metarhizium acridum (ARSEF 7486), Metarhizium anisopliae (ARSEF 5749); Metarhizium brunmeum (ARSEF 1095) and Metarhizium brunmeum (ARSEF 5626), obtained the \"USDA-ARSEF collection of Entomopathogenic Fungal Cultures \"(U.S. Plant, Soil and Nutrition Laboratory, Ithaca, NY). The cultivation of all species were made in the laboratory. The species A. nidulans (ATCC 10074) and M. acridum (ARSEF 324) were used to evaluate the influence of light and pH of the culture medium on the growth of fungi. The pH values of the medium studied ranged between 5 and 8. To obtain the absorption spectra, the conidia were gently removed and deposited on the ATR crystal of FTIR spectrometer. The absorption spectra were vector normalized and divided in four ranges: 910-1178 cm-1, 1178-1490cm-1, 1490-1790cm-1 and 2810-2990cm-1. Spectroscopic parameters as the displacement of the absorption peak and the ratios of the areas under the bands were calculated for all spectra collected. The statistical test t-Student was applied on these parameters to differentiate the samples. Both analyzes were performed by the program Origin 8.5. The principal component analysis and cluster analysis were performed using Minitab 16. The techniques used for analysis were able to differentiate samples of Aspergillus grown in the presence and absence of light, but it was not possible to Metarhizium. Among the pH of the culture medium was only possible to identify the pH 8. The A. flavus with white and green conidia were differentiated among themselves and between them and the A. nidulans. Among the strains of the same specie it was possible to obtain the correct classification according to the taxonomy through spectral region 1178-1490 cm-1. The four methods were considered appropriate for the analysis of absorption spectra, however displacement of the absorption peak and the ratios of the areas are feasible for a small number of samples and the multivariate analysis are feasible for a large number of samples

PROPRIEDADES DE EMULSÃO DA FARINHA E DO CONCENTRADO PROTÉICO DE FEIJÃO-GUANDU (Cajanus flavus DC.) CULTIVAR FAVA-LARGA

<p align="justify">RESUMO: Com grãos decorticados de feijão-guandu (cajanus flavus DC.) cultivar fava-larga, contendo 24,4% de proteína, foi preparado concentrado protéico, com rendimento de 17,6%. O concentrado protéico obtido apresentou conteúdo médio de 73,76% de proteína. Suspensões protéicas de concentrado protéico contendo 100 mg de proteína (N x 6,25) são capazes de emulsionar 35,7g de óleo. Emulsões obtidas da farinha de feijão-guandu, bem como de concentrado protéico, foram armazenadas em temperatura ambiente (25ºC) e a 4°C, a fim de avaliar sua estabilidade. Foram avaliados, também, o efeito da concentração iônica, do pH, da diluição e do tratamento térmico na capacidade de emulsão do concentrado protéico de feijão-guandu decorticado. PALAVRAS – CHAVE: Feijão-guandu; Cajanus flavus DC.; farinha; concentrado protéico; propriedades de emulsão; estabilidade

Avaliação de algumas propriedades funcionais das farinhas de tremoço doce (Lupinus albus) e feijão guandu (Cajanus cajan (L) Millsp) e sua utilização na produção de fiambre Evaluation of some functional properties of lupin sweet flour (Lupinus albus) and faba bean flour (Cajanus cajan (L) Millsp) and their utilization in cooked ham production

O aumento na demanda de alimentos no mundo tem motivado pesquisadores a buscarem fontes alternativas a fim de enriquecer nutricionalmente alimentos industrializados e torná-los viáveis economicamente às populações menos favorecidas. O tremoço doce e o feijão guandu são leguminosas com elevado conteúdo proteico e grande potencial de utilização no enriquecimento nutricional de alimentos industrializados, além de desempenharem funcionalidades. Os resultados obtidos neste trabalho permitiram observar que a farinha de tremoço doce é capaz de absorver de 172 a 186% do seu peso em água e de ~62% em óleo, enquanto que a farinha de feijão guandu absorve cerca de 100% de seu peso em água e 50% em óleo. Boa atividade e estabilidade foram observadas para as emulsões obtidas com estas farinhas, indicando potencial de aplicação na produção de embutidos. Objetivou-se neste trabalho, avaliar algumas propriedades funcionais das farinhas de tremoço doce e feijão guandu e sua utilização na fabricação de fiambres. Os fiambres foram elaborados no Laboratório de Controle de Qualidade de Alimentos da Faculdade de Ciências Farmacêuticas da Universidade Estadual Paulista (UNESP), na cidade de Araraquara, com o intuito de oferecer um alimento enriquecido nutricionalmente. Quando comparados ao fiambre elaborado com a adição de concentrado proteico de soja, estes fiambres não apresentaram diferenças significativas nos atributos sensoriais aparência, cor, aroma, textura e impressão global, embora tivessem pouca aceitabilidade sensorial.<br>The increase in food demand worldwide has motivated researchers to seek alternative food crops to nutritionally enrich industrialized foods and make them economically viable to poorer populations. Sweet lupin and faba bean are high protein content legumes of great potential for nutritional enrichment of industrialized foods, besides performing a functional purpose. The results obtained in this work enabled to identify that sweet lupin flour is able to absorb 172 to 186% of its weight in water, and ~62% in oil, while faba bean flour absorbs ~100% of its weight in water, and ~50% in oil. The emulsions obtained with both flours showed good activity and stability, suggesting a good application potential in the production of sausages. In the present work, some functional properties of the sweet lupin and faba bean flours were analyzed, including use in the production of cooked ham. The cooked ham was elaborated in the Quality Control Laboratory of foods in the Pharmaceutical Sciences Faculty in the University of São Paulo State (UNESP) in Araraquara (SP, Brazil), offering an enriched food nutritionally. When compared to cooked hams prepared with the addition of soy protein, the experimental hams presented no significant sensorial differences, such as appearance, color, flavor, texture and overall impression, however they had had little sensorial acceptability