João Roberto Oliveira do Nascimento.

Polissacarídeos não-amido (PNAs) originados de certas plantas e fungos comestíveis podem modular a função imune, contribuindo para a manutenção da saúde. A composição monossacarídica dos PNAs, bem como a proximidade filogenética entre organismos, são elementos que sugerem a ocorrência de polissacarídeos com efeitos imunomodulatórios em outras espécies ainda não estudadas, permitindo formular a hipótese de que seus PNAs também tenham essas propriedades, como é o caso da banana, do maracujá e do cogumelo Pleurotus albidus. Assim, o objetivo é extrair, purificar e caracterizar PNAs desses alimentos e testá-los em cultivos de macrófagos e avaliar a ação imunomoduladora por dosagem de interleucinas, NO e ensaios de fagocitose. Paralelamente, os PNAs da banana serão obtidos em escala-piloto considerando a perspectiva de aplicação como ingrediente funcional. Os resultados permitirão ampliar o conhecimento acerca da composição desses alimentos e a identificação de frações com potencial de uso como insumo alimentício ou farmacêutico.

A obtenção de peptídeos com atividade biológica a partir da hidrólise de proteínas representa uma nova oportunidade de aproveitamento de fontes proteicas pouco exploradas. Os peptídeos com ação inibitória sobre a enzima conversora da angiotensina (ECA) exercem um efeito anti-hipertensivo e podem ser obtidos a partir de diversos alimentos. O cupuaçu (Theobroma grandiflorum Schum), um fruto nativo da Amazônia com extensa utilização comercial de sua polpa, apresenta sementes comestíveis com teor proteico significativo, mas que são pouco aproveitadas durante o processo industrial. Uma vez que a avaliação in silico da proteína de reserva do cacau, bem como ensaios experimentais, indicaram a formação de peptídeos inibidores da ECA a partir de hidrolisados proteicos, e existe grande similaridade com o cupuaçu, é bastante provável que as proteínas de reserva das sementes desse fruto também sejam precursoras de peptídeos com atividade inibitória da ECA. Desse modo, o projeto tem por objetivo avaliar a formação de peptídeos com essa ação, a partir de hidrolisados proteicos obtidos das sementes de cupuaçu. Para isso, os isolados proteicos serão hidrolisados com Alcalase e testados para atividade inibitória sobre a ECA in vitro, bem como submetidos à digestão gastrointestinal simulada com pepsina e pancreatina. As frações com atividade deverão ser separadas por cromatografia líquida e os peptídeos sequenciados por espectrometria de massas. Espera-se que a obtenção de peptídeos bioativos anti-hipertensivos, a partir de isolados proteicos da semente fresca do cupuaçu, contribua para um maior aproveitamento das sementes e, consequentemente, valorização comercial desse fruto.

O Food Research Center (FoRC) - Centro de Pesquisas em Alimentos - é uma iniciativa de cientistas da Universidade de São Paulo de criação do primeiro centro de pesquisas focado em alimentos e nutrição no Brasil. Ele baseia-se no conceito que estudos em alimentos e nutrição têm um caráter multidisciplinar e profissionais com diferentes formações podem estudar diferentes aspectos de um mesmo tema. O objetivo principal é abordar os principais desafios globais e desenvolver pesquisa fundamental, estratégica e aplicada, a nivel internacional, beneficiando o agronegócio brasileiro, consumidores, responsáveis por políticas públicas e agências reguladoras, causando um grande impacto sócio-econômico no país. Os projetos de pesquisa podem ser agrupados em quatro pilares. No Pilar 1 (Sistemas Biológicos em Alimentos), os alimentos são caracterizados quanto à sua biodiversidade e composição em macro e micronutrientes e outros compostos com efeito benéfico potencial à saúde. Os mecanismos moleculares que regulam a biossíntese e catabolismo destes compostos são elucidados utilizando-se ferramentas ômicas avançadas. No Pilar 2 (Alimentos, Nutrição e Saúde), os impactos dos componentes dos alimentos sobre o estado nutricional de grupos populacionais e seu potencial na redução do risco de doença são avaliados. Aplicações da nutrigenômica, metabolômica, novos princípios físicos e ensaios clínicos são exploradas para estudar as relações entre dieta e saúde. No Pilar 3 (Segurança e Qualidade dos Alimentos), a segurança e qualidade dos alimentos são mensuradas através de avaliações de risco em relação à patógenos microbianos e contaminantes químicos ao longo de toda a cadeia de produção de alimentos, em uma abordagem do tipo "campo à mesa". Por último, no Pilar 4 (Novas Tecnologias e Inovação), tecnologias inovadoras de processamento são desenvolvidas, com foco em novos ingredientes com funcionalidades específicas e de novos alimentos nutrititivos e seguros, e embalagens que atendam as demandas dos consumidores por alimentos seguros e promotores de saúde. O plano de ação de educação e difusão do conhecimento atende o desafio de comunicar as realizações do FoRC a todos os segmentos da sociedade, através de uma série de atividades. O papel educativo do FORC é cumprido empregando-se ferramentas apropriadas (cursos, web, TV, imprensa) para disseminar o conhecimento gerado pelas pesquisas realizadas para a comunidade científica, profissionais da área de alimentos e nutrição, responsáveis por políticas públicas e a sociedade em geral. Para atingir este objetivo, o FORC estabeleceu parcerias com vários especialistas em comunicação e está desenvolvendo um site interativo, que disponibilizará o acesso aos bancos de dados, em diferentes níveis de complexidade e detalhes, e também material didático para estudantes de cursos básicos e intermediários. A formação de recursos humanos altamente qualificados está assegurada, pois a maioria dos projetos de pesquisa e outras atividades são realizadas com a participação de alunos de graduação, mestrado e doutorado e pós-doutorandos. A transferência de tecnologia é uma meta importante do FoRC, visto que a conversão dos resultados das pesquisas e do conhecimento acadêmico gerado em aplicações práticas trará benefícios substanciais para o país, impactando a saúde, a indústria, o comércio, o desenvolvimento, e, por fim, a qualidade de vida da população. A cooperação com a indústria de alimentos, governo e outros setores da sociedade é realizada com o apoio da Agência USP de Inovação, também responsável pelo marketing e comercialização da Propriedade Intelectual gerada no FoRC. Workshops, seminários, open-houses, e outras atividades organizadas em conjunto com as partes interessadas, proporcionarão oportunidades para novas parcerias benéficas, agregando valor à pesquisa realizada no centro.

A mandioca (Manihot esculenta Crantz) é uma cultura de grande importância socioeconômica, mas que é relativamente pouco estudada quanto às bases moleculares de sua qualidade. Nesse sentido, o estudo do proteoma da raiz tuberosa pode proporcionar acesso a informações de importância, uma vez que as proteínas, por serem os efetores da expressão gênica, respondem pela manifestação de características de interesse agronômico ou nutricional. Assim, o projeto tem por objetivo identificar, através da análise diferencial dos perfis proteicos das raízes tuberosas de mandiocas de variedades de mesa ou indústria, aquelas com diferenças significativas de abundância, uma vez que isso pode levar à identificação das proteínas potencialmente implicadas nos processos fisiológicos que resultam nas características que distinguem essas variedades. Os perfis proteicos revelados por fluorescência serão obtidos por eletroforese bidimensional, combinando IEF e SDS-PAGE, e as proteínas de interesse serão sequenciadas por espectrometria de massas. A identificação das proteínas diferenciais poderá contribuir para ampliar o entendimento das bases moleculares da qualidade dessa raiz e subsidiar o desenvolvimento de novas variedades.

Os objetivos gerais serão estabelecer metodologias para a melhoria da qualidade na produção e na pós-colheita de bananas.

(A)	No campo, os objetivos serão o estabelecimento do ponto de colheita de diferentes cultivares produzidas no estado de São Paulo, utilizando a metodologia de soma de temperatura e o estabelecimento de metodologias alternativas à utilização massiva de agroquímicos para reduzir a infestação dos bananais por doenças como as Sigatokas.

(B)	Na pós-colheita, os objetivos serão:

(1)	O estabelecimento das características fisiológicas das cultivares como a sensibilidade ao armazenamento a baixas temperaturas e sensibilidade à aplicação do etileno exógeno para uniformização e antecipação do amadurecimento.
 
(2)	A caracterização das cultivares quanto aos macronutrientes (carboidratos, proteínas e lipídeos), micronutrientes (minerais, vitaminas e pró-vitaminas), compostos com potencial benéfico para o homem (fibras, compostos fenólicos, lectinas, etc) e de fatores relativos à qualidade (cor, textura, compostos voláteis, sabor).

(3)	Identificar componentes da banana com potencial nutricional, funcional e tecnológico e estabelecer metodologias para o isolamento e caracterização molecular desses componentes em escala laboratorial e semi-industrial.

(4)	Avaliação nutricional, sensorial e econômica da aplicação desses componentes em formulações alimentares.

(5)	Avaliação de modificações tecnológica na farinha de banana verde visando ampliar sua aplicabilidade e avaliação da viabilidade econômica de processo. Ampliar estudos no uso da farinha de banana verde como ingrediente funcional, avaliando o efeito nutricional em ensaios clínicos de médio prazo em animais.

Nos frutos de bananeira ocorre uma lectina, BanLec, que apresenta ação imunomoduladora e anti-viral, com alta resistência à desnaturação térmica e à digestão. Apesar das evidências de efeitos biológicos importantes, dados sobre a sua ocorrência e distribuição em tecidos da bananeira são conflitantes, e o conjunto de resultados sugere que seus níveis podem ser afetados por condições ambientais ou depender da cultivar. Diante disso, o projeto tem por objetivo determinar a ocorrência de diferentes isoformas, teores e atividade de BanLec em frutas de diferentes cultivares, sob diferentes condições pós-colheita, e também em farinha derivada de frutas verdes. Para isso, serão estudadas amostras de frutas de diferentes cultivares, bananas submetidas a tratamento com etileno ou 1-MCP, e baixa temperatura. Ao final do projeto espera-se que sejam identificadas as condições que podem predispor a um aumento nos teores de Banlec na polpa e, conseqüentemente, a um maior nível de exposição pelo consumo dessa fruta.

A qualidade de frutos é dependente, em grande medida, de alterações metabólicas sob um controle genético preciso. Contudo, uma vez que a modulação da expressão gênica não se restringe à transcrição, a análise do conjunto de proteínas (proteoma) pode auxiliar na identificação de pontos de controle do metabolismo e de elementos determinantes para a qualidade desses alimentos. Assim, o objetivo desse projeto é estabelecer mapas protéicos das polpas de bananas (Musa acuminata) e mamões (Carica papaya) nos estádios pré-climatérico e climatérico e, a partir das comparações entre esses mapas, identificar ?spots? de proteínas diferentemente expressas, que podem estar associadas com a instalação e controle do amadurecimento e com a qualidade sensorial ou nutricional desses alimentos.

O amadurecimento das frutas é um complexo processo durante o qual importantes alterações químicas e bioquímicas ocorrem, resultando em mudanças não apenas de sabor, odor, textura e cor, mas também mudanças de aspecto nutricional. O mamão papaia é uma fruta climatérica com grande valor comercial, porém a vida de prateleira do fruto é afetada devido aos danos ocorridos após a colheita. Muitos desses danos são decorrentes do excessivo amolecimento da polpa durante o amadurecimento, e apesar dessa mudança ocorrer de forma relativamente rápida, poucos estudos focados na clonagem e expressão das enzimas que influenciam esse processo foram efetuados. Dessa maneira, o presente projeto tem como finalidade o isolamento, a clonagem, a caracterização molecular e os estudos da expressão gênica e protéica das cinco principais enzimas pectinolíticas que alteram a composição da lamela média e parede primária do mamão papaia, alterando a textura do fruto após a colheita. Ao final do estudo, espera-se estabelecer uma relação entre a expressão dessas enzimas e o amolecimento da polpa do mamão papaia durante o amadurecimento, gerando subsídios para que os avanços tecnológicos possam diminuir as perdas pós-colheita do fruto.

Durante o amadurecimento, as frutas adquirem características que as tornam adequadas para o consumo, como conseqüência de alterações metabólicas dependentes, em larga medida, da expressão de genes específicos. Assim, uma melhor compreensão da relação entre a expressão gênica e os atributos de qualidade pode contribuir para o aperfeiçoamento dos processos de conservação e desenvolvimento de novas variedades. Uma vez que as proteínas são os elementos efetores da expressão gênica, a análise de proteomas pode auxiliar na identificação de pontos de controle do metabolismo e determinantes para a qualidade desses alimentos. Assim, o objetivo do projeto é identificar ?spots? de proteínas diferentemente expressas durante o amadurecimento a partir dos mapas 2D-PAGE das polpas de mangas (Mangifera indica) da cultivar ?Keitt? nos estádios pré-climatérico e climatérico. Para isso, as proteínas das polpas de mangas nos dois estádios de maturação serão extraídas com método baseado no uso de fenol, separadas por focalização isoelétrica em tiras de gradiente de pH imobilizado e, a seguir, na segunda dimensão, separadas por SDS-PAGE. Por meio de software de análise de imagem as proteínas dos géis, representadas por ?spots?, serão quantificadas e aquelas com diferença significativa de expressão serão removidas dos géis e seqüenciadas por espectrometria de massas. A provável identidade das proteínas de interesse será obtida por comparação com bancos de dados. Espera-se que essa análise resulte na identificação de proteínas potencialmente associadas com a instalação e controle do amadurecimento e com a qualidade sensorial ou nutricional dessa fruta.

Nas últimas décadas, os avanços científicos resultaram na produção de novas matérias-primas alimentares, nas quais novas características foram introduzidas pela transgenia ou modificação genética. Contudo, apesar das vantagens agronômicas, a segurança dos consumidores é um dos pontos que suscitam polêmica, e essa preocupação seria justificada pela possibilidade, ainda que remota, de ocorrência de efeitos indesejáveis. 
No Brasil, a Lei no 8.078, de 11 de setembro de 1990, conhecida como "Código de Defesa do Consumidor", dispõe sobre a proteção do consumidor e assegura o direito à informação. Em decorrência dessa lei, o Decreto no 4.680, de 24 de abril de 2003, regulamenta o direito à informação quanto aos alimentos e ingredientes alimentares destinados ao consumo humano ou animal que contenham ou sejam produzidos a partir de organismos geneticamente modificados (OGM). De acordo com esse decreto, na comercialização de alimentos ou ingredientes alimentares que sejam produzidos ou contenham OGM acima do limite de 1%, o consumidor deverá ser informado da natureza "transgênica" desses produtos por meio de expressões nos rótulos ou embalagens. Portanto, a capacidade analítica de identificação e quantificação de resíduos de OGM em alimentos tem papel central no atendimento às exigências legais que visam garantir o direito à informação do consumidor.
Atualmente, os principais métodos disponíveis são baseados na detecção das seqüências de DNA pela técnica da "Reação em cadeia da Polimerase", ou PCR, na qual, a partir de quantidades ínfimas de DNA são geradas quantidades suficientes para a detecção. Contudo, ainda que os métodos sejam sensíveis, não estão isentos de limitações que podem inviabilizar sua aplicação na análise de alimentos ou gerar resultados falsos. Além da fragmentação das cadeias de DNA, a matriz alimentar pode ter efeitos negativos sobre a PCR. Uma vez que o componente essencial dessa reação de amplificação é a enzima Taq polimerase, sua atividade está suj

Considerando a hipótese de que o efetivo controle do metabolismo de carboidratos não se dê, predominantemente, sobre as enzimas capazes de atuar diretamente sobre o amido ou a parede celular, e que esse controle pode ser efetuado de forma múltipla sobre diversos genes e envolvendo a participação de uma ampla gama de metabólitos, o objetivo do projeto é identificar potenciais pontos-chave de controle do metabolismo de carboidratos de reserva e estruturais em frutos na fase pós-colheita, a partir do estudo integrado da transcrição e expressão gênica e da composição química e organização estrutural do amiloplasto e da parede celular.

O processo de síntese de ácido L-ascórbico em vegetais, apesar da importância nutricional, ainda não está completamente esclarecido. Uma das enzimas que participam do processo é a L-galactono-1,4-lactona desidrogenase (GLDHase), que cataliza a útima etapa da biossíntese, correspondendo à oxidação do substrato L-galactono-1,4-lactona a ácido L-ascórbico. Essa enzima já foi estudada em alguns vegetais, contudo, não há informações a respeito em frutos, fontes significativas de vitamina C. O morango, além de ser um bom modelo no estudo dos intermediários da síntese de vitamina C, apresenta teores elevados desse nutriente. O objetivo geral do projeto é acompanhar os níveis de ácido L-ascórbico e também de atividade e expressão da GLDHase durante o desenvolvimento, amadurecimento e armazenamento pós-colheita do morango, uma vez que, por catalizar a última etapa da via de síntese, tem potencial regulatório importante, que pode ser explorado futuramente na manipulação dos níveis dessa vitamina em alimentos.

O principal objetivo do projeto envolve o estudo das bases moleculares associadas ao adoçamento e à textura ,que são atributos importantes da qualidade de vegetais. A pesquisa envolve dois grandes temas de convergência conceitual e metodológica.
	O primeiro diz respeito às transformações do amido e a formação de sacarose em frutos após a colheita, através da investigação de diversas enzimas que parecem importantes no processo, verificando suas propriedades e expressão espacial e temporal. Especificamente:
 Estudo da evolução da atividade das fosforilases, amilases, glicosidases, sacarose sintase, sacarose-fosfato sintase e fosfoglicose isomerases.
 Purificação e caracterização parcial e estudo da expressão espacial e temporal de enzimas-chave, progressivamente
 Estudar in vitro a influência de hormônios na evolução dessas enzimas
 Realizar um levantamento em variedades comerciais de bananas sobre as variações bioquímicas nos carboidratos e na atividade de enzimas.
O segundo tema diz respeito à textura, considerando que ela está associada em grande parte às transformações estruturais da parede celular mediadas por hidrolases específicas. Essas mudanças causariam o amaciamento em frutos durante o amadurecimento e, em feijões, o endurecimento decorrente do armazenamento. Para estudo das bases bioquímicas responsáveis pela textura de frutos, serão investigados integradamente:
 A composição química e arquitetura da parede celular e suas transformações durante o amadurecimento
 A evolução e expressão temporal e espacial das principais hidrolases envolvidas
 Parâmetros fisiológicos e físicos, correlacionando-os com as transformações do fruto
E para aprofundar a hipótese sobre o papel das transformações na parede celular e lamela média, no endurecimento de feijões, serão realizadas:
 Caracterização da composição polissacarídica de feijões normais e endurecidos
 Caracterização macro-molecular