Análise proteômica de quatro variedades de milho geneticamente modificado MON810 e suas isolinhas

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Agrárias, Programa de Pós-Graduação em Ciência dos Alimentos, Florianópolis, 2011Técnicas de análise não-alvo têm sido sugeridas como análise complementar de segurança em plantas geneticamente modificadas (GM), na detecção de efeitos inesperados. Neste contexto, proteínas apresentam interesse especial como ferramenta na avaliação de culturas alimentares geneticamente modificadas, pois podem ser toxinas, antinutrientes ou alérgenos. No presente trabalho, plantas de oito variedades brasileiras de milho, sendo quatro variedades MON810 (DKBYG 240, DKBYG 330, DKBYG 350, AGYG 6018) e quatro isolinhas não GM (DKB 240, DKB 330, DKB 350 e AG 6018), foram cultivadas lado a lado, por 10 dias, em condições ambientais controladas. O experimento foi realizado em dois anos, 2010 e 2011. Parâmetros fisiológicos (peso, comprimento das folhas, clorofila e teor de proteína total) foram comparados e não foram observadas diferenças consistentes. Os perfis proteômicos das folhas foram analisados usando gel de eletroforese bidimensional com posterior espectrometria de massas. Para cada variedade foram extraídas proteínas de um pool contendo cinco plantas, as extrações foram feitas em triplicata em 2010 e em 2011. Cada um dos extratos originou um gel 2DE, totalizando seis géis para cada cultivar. Para análise proteômica considerou-se spot exclusivo aquele presente em todos os seis géis da variedade e ausente nos seis géis da sua correspondente. A cultivar DKB 240 apresentou 6 spots exclusivos, enquanto a cultivar DKBYG 240 apresentou apenas 1 spot exclusivo, quando comparadas entre si. A cultivar DKB 350 apresentou 4 spots exclusivos, enquanto DKBYG 350 apresentou 1 spot exclusivo, quando comparadas entre si. Os 12 spots foram identificados por espectrometria de massa. As variedades AGYG 6018 e DKBYG 350 não apresentaram spots exclusivos, quando comparadas com suas isolinhas não GM. No presente estudo, as proteínas exclusivas foram observadas em duas das quatro variedades MON810, e tais proteínas são específicas para cada variedade. Neste trabalho a presença exclusiva de spots não foi constante para as quatro variedades, indicando que as diferenças encontradas nos perfis avaliados não estão relacionadas ao evento MON810

Análise proteômica de variedades de feijão (Phaseolus vulgaris) geneticamente modificado Embrapa 5.1 e de genótipos de milho (Zea mays) com alto e baixo teor de flavonóides

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Agrárias, Programa de Pós-Graduação em Ciência dos Alimentos, Florianópolis, 2016.Análises amplas de perfil podem complementar a avalição de culturas vegetais alimentares. A proteômica comparativa permite observar diferenças entre o perfil de proteínas entre duas culturas equivalentes, que diferem apenas pela expressão de uma característica. Neste contexto, as técnicas de eletrophorese bidimensional (2-DE) seguida de espectrometria de massa (MS) foram utilizadas para avaliar variedades de feijão geneticamente modificado (GM) Embrapa 5.1 e genótipos de milhos mutantes com diferentes teores de flobafenos. No primeiro trabalho, o perfil de proteínas dos grãos de duas variedades de feijão, Pérola e Pontal, derivadas do evento Embrapa 5.1, foram comparadas com suas contrapartes não-GM. Foram detectados 23 spots diferencialmente acumulados entre Pérola GM e Pérola não-GM e 21 spots diferencialmente acumulados entre Pontal GM e Pontal não-GM. Entre os spots detectados como diferencialmente acumulados, oito proteínas foram identificadas em Pérola e quatro proteínas em Pontal. A função das proteínas identificadas nas variedades Pérola e Pontal não foram as mesmas, indicando que a variabilidade observada não está relacionada a transformação genética. Além disso, aplicamos análise de componentes principais (PCA) aos dados obtidos por 2-DE e a variação entre as variedades foi explicada nos dois primeiros componentes. No segundo trabalho, comparou-se os proteomas dos grãos de dois genótipos de milho não comerciais, P1-rr (R) e P1-ww (W) que apresentam alto e baixo conteúdo de flobafenos, respectivamente. A comparação por ANOVA resultou em 55 spots diferencialmente expressos. Após análise de MS, oito proteínas foram identificadas. Aplicou-se PCA a porcentagem de volume de 135 spots combinados em todos os seis géis analisados, e foi observada a separação dos perfis de proteína dos dois genótipos de milho. Os resultados obtidos nos dois estudos demonstram que a técnica 2-DE seguida por MS, acompanhada de PCA, é aplicável para análise de grãos que se diferenciam pela expressão de uma característica, assim como é possível diferenciar cultivares GM e não GM.Abstract : Profile analyses are complementary for crop food assessment. The comparative proteomics allows observing differences between the protein profiles between two equivalent cultures that differ in a feature. In this context, two-dimensional electrophoresis (2-DE) technique was used followed by mass spectrometry (MS) to evaluate genetically modified (GM) common bean varieties (EMBRAPA 5.1) and maize genotypes with different phlobaphenes contents. In the present work grain proteome profiles of two Embrapa 5.1 common bean varieties, Pérola and Pontal, and their non-GM counterparts were compared by two dimensional gel electrophoresis (2-DE) followed by mass spectrometry (MS). Analyses detected 23 spots differentially accumulated between GM Pérola and non - GM Pérola and 21 spots between GM Pontal and non-GM Pontal. Among them, eight proteins were identified in Perola varieties, and four proteins were identified in Pontal. Although, they were not the same proteins in Perola and Pontal varieties, indicating that the variability observed may not be due the genetic transformation. Moreover, we applied principal component analysis (PCA) on 2-DE data, and variation between varieties was explained in first two principal components. In this study the grain proteomes of the two genotypes of non-commercial maize, P1-rr (R) and P1-ww (W), with high and low flavonoid content, were also compared. ANOVA comparison resulted in 55 spots differentially accumulated. After MS analyses, eight proteins were identified. PCA was applied in the volume percentage of the 135 matched spots in all six gels. The multivariate analysis showed the separation of protein profiles of the two maize genotypes using 2-DE data. The results of both studies show that 2-DE followed by MS, accompanied by PCA, is applicable for profile analysis of grains that differ by one characteristic, and it is possible to differentiate between GM and non-GM varieties

O tempo e o tipo de embalagem sobre a erva-mate tipo chimarrão durante armazenagem em condições ambientais Influence of time and kind of packaging on mate during storage under ambient conditions

O objetivo deste estudo foi avaliar a influência dos fatores embalagem e tempo na alteração da cor e degradação da clorofila, durante armazenamento de erva-mate tipo chimarrão em condições ambientais. Amostras de erva-mate, acondicionadas em embalagem de papel ou laminada, foram colocadas em câmara de armazenagem e analisadas em sete períodos, totalizando 12 semanas. Foram determinadas a concentração de clorofila (a, b e total), cor instrumental (CIELAB), umidade e atividade de água. Verificou-se degradação dos pigmentos clorofílicos nas amostras em embalagem laminada (redução de 59,5% na concentração de clorofila a e de 28,0% na de clorofila b) e resultados controversos para as amostras em embalagem de papel, os quais provavelmente tiveram interferência da reação de Maillard. As alterações de cor durante o período de armazenamento foram: redução no valor de L* para a erva-mate acondicionada em embalagem de papel (de 49,3 para 48,1) e aumento de L* para o produto em embalagem laminada (de 49,3 para 51,5); redução de -a* e redução de b* para o produto de ambas as embalagens, papel (a*=de -13,2 para -5,9; b*=de 29,3 para 28,5) e laminada (a*=de -13,3 para -7,0; b*=de 29,5 para 24,9). Concluiu-se que o tempo de armazenagem e o tipo de embalagem influenciaram significativamente (P<0,05) os itens analisados, e a alteração de cor foi provavelmente influenciada pelas reações de feofitinização e oxidação dos pigmentos clorofílicos da erva-mate.<br>The aim of this research was to evaluate the influence of packaging and time factors in color change and degradation of chlorophyll during storage of mate, mate type, in environmental conditions. Samples of mate, packaged in laminated flexible film or paper, were placed in a storage chamber, and analyzed at seven periods, during 12 weeks. Chlorophyll (a, b and total), instrumental color (CIELAB), moisture and water activity were determined. In the analysis of chlorophyllian pigments, it was verified their degradation in the samples packaged in laminated film (a reduction of 59.5% in chlorophyll a and 28.0% in chlorophyll b), and controversial results were found in the samples on paper package. This result probably suffered the interference of Maillard reaction. The mate color changes during storage were: L* reduction in the samples on paper package (from 49.3 to 48.1) and L* increase in the samples on laminated package (from 49.3 to 51.5); -a* reduction and b* reduction in the product on both packages, paper (a*=from -13.2 to -5.9; b*=from 29.3 to 28.5) and laminated film (a*=from -13.3 to -7.0; b*=from 29.5 to 24.9). It was concluded that the storage time and the kind of package significantly influenced (P<0.05) the items analized and that the color change was probably influenced by pheophytinization as well as by oxidation of chlorophyllian pigments in mate

Comparative Proteomic Analysis of Two Varieties of Genetically Modified (GM) Embrapa 5.1 Common Bean (Phaseolus vulgaris L.) and Their Non-GM Counterparts

The genetically modified (GM) common bean event Embrapa 5.1 was commercially approved in Brazil in 2011; it is resistant to golden mosaic virus infection. In the present work grain proteome profiles of two Embrapa 5.1 common bean varieties, Pérola and Pontal, and their non-GM counterparts were compared by two-dimensional gel electrophoresis (2-DE) followed by mass spectrometry (MS). Analyses detected 23 spots differentially accumulated between GM Pérola and non-GM Pérola and 21 spots between GM Pontal and non-GM Pontal, although they were not the same proteins in Pérola and Pontal varieties, indicating that the variability observed may not be due to the genetic transformation. Among them, eight proteins were identified in Pérola varieties, and four proteins were identified in Pontal. Moreover, we applied principal component analysis (PCA) on 2-DE data, and variation between varieties was explained in the first two principal components. This work provides a first 2-DE-MS/MS-based analysis of Embrapa 5.1 common bean grains