Visando o desenvolvimento de materiais biodegradáveis para embalagens, blendas de amido/quitosana estruturadas com nanopartículas de montmorilonita (MMT) ou nanofibras de bambu (NFBs) em concentrações de (0,0; 0,5 e 1,0) g de NPs/100 g de polímero foram obtidas pelas técnicas de casting e extrusão. Os bionanocompósitos obtidos das duas técnicas foram caracterizados, bem como foi avaliada a influência da dispersão das nanopartículas sobre as principais propriedades físico-químicas dos bionanocompósitos. Para os filmes produzidos de blendas de amido/quitosana por casting, foram avaliadas as proporções de (5/0; 3,75/0,25; 2,5/2,5; 1,25/0,75 e 0/1) g/100 g base polímero, e a adição dos reforçadores na solução filmogênica. Observou-se uma dispersão assim como uma intercalação satisfatória da MMT nos bionanocompósitos, confirmadas pelas mudanças da cristalinidade devido ao deslocamento do pico característico de 7,2 º para 5,2 º; e os filmes estruturados com NFBs apresentaram variações nas frequências vibracionais dos arranjos moleculares indicando a formação de ligações fortes entre as blendas e os reforçadores. A partir da extrusão da mistura de homo pellets e pellets masterbatch, das blendas de amido/quitosana nas proporções de (100/0; 75/25 e 50/50) g/100 g, foram obtidos compósitos em processo contínuo os quais exibiram propriedades qualitativas satisfatórias assim como mudanças de cristalinidade e interações moleculares. Em relação às propriedades mecânicas, os bionanocompósitos apresentaram um aumento da resposta à tensão assim como da elongação e módulo de elasticidade em relação às concentrações dos reforçadores em cada umas blendas avaliadas. Por outro lado, tanto a formação das blendas como as interações dos reforçadores modificaram significativamente a rede tridimensional dos filmes em relação à taxa de transferência de vapor de água, obtendo-se valores de (155 e 139) g m-2 d-1 para os compósitos obtidos da blenda amido/quitosana 100/0 estruturados com (0,5 e 1,0) g MMT/100 g, respectivamente. Os valores de PVA obtidos são inferiores aos reportados por produtos comerciais como o (PBS) Bionolle™ (330 g m-2 d-1) e (PBAT) Ecoflex® (272 g m-2 d-1). Neste trabalho foi possível desenvolver um material promissor com características diferenciadas e alta aplicabilidade no setor de embalagens biodegradáveis para uso industrial. / Aiming at the development of biodegradable packaging materials, starch/chitosan blends structured with montmorillonite nanoparticles (MMT) or bamboo nanofibers (NFBs) at concentrations of (0.0,0.5 and 1.0) g NPs/100 g of polymer were obtained by the casting and extrusion techniques. The obtained bio-nanocomposites were characterized, as well as, how the dispersion of nanoparticles influenced the main physicochemical properties of the films. For the films from starch/chitosan blends produced by the casting method, the proportions of (5/0, 3.75/0.25, 2.5/2.5, 1.25/0.75 and 0/1) g/100 g based on polymer, were tested and the introducing of the reinforcers into filmogenic solution were evaluated. Satisfactory dispersion and exfoliation of MMT in bio-nanocomposites were confirmed by changes of crystallinity due to displacement of the characteristic peak from 7.2 ° to 5.2 °. In the same way, films structured with NFBs showed variations of the vibrational frequencies of the molecular arrangements indicating strong bonds between the polymer blends and the reinforcers. By the extrusion from the mixture of homo pellets and masterbatch pellets, from starch/chitosan blends at proportions of (100/0, 75/25 and 50/50) g/100 g, the obtained films have exhibited changes of the crystallinity and the molecular interactions. In relation to mechanical properties, the films presented increase of the tension response as well as the elongation and modulus of elasticity in relation to the reinforcer concentration in each evaluated blend. On the other hand, the formation of polymer blends and the interactions of reinforcers with the matrix changed significantly the three-dimensional network and consequently the water vapor transmission (WVT). Films produced from starch/chitosan 100/0, nanostructured with (0.5 and 1.0) g MMT/100 g, exhibited lower values of WVT 155 e 139) gm-2 d -1, respectively, when compared to commercial products such as Bionolle ™ (PBS) 330 g m-2 d-1) and (PBAT) Ecoflex® (272 g m-2 d-1). In this work, it was possible to develop a promising material with desired characteristics in the biodegradable packaging sector with wide application in the industry.

Os alimentos desempenham papel fundamental na nutrição e também na imunidade, pois podem conter substâncias que interagem direta ou indiretamente com o sistema imune, principalmente o de mucosas. Alguns polissacarídeos não-amido (PNAs) originados de plantas, algas e fungos comestíveis podem modular a função imune, contribuindo para a manutenção da saúde. A banana apresenta composição monossacarídica da parede celular similar à de plantas com efeitos imunomoduladores, permitindo formular a hipótese de que os PNAs dessa fruta também tenham essas propriedades. Assim, o objetivo foi extrair, purificar e caracterizar PNAs hidrossolúveis da polpa de banana das cultivares Nanicão e Thap Maeo e testá-los em cultivos de macrófagos RAW 267.4, células THP-1, macrófagos diferenciados por PMA THP-1 e células HL-60 in vitro avaliando a ação imunomoduladora através da dosagem de citocinas, NO e ensaios de fagocitose. As frações hidrossolúveis foram caracterizadas quanto ao seu conteúdo monossacarídico e ligações por hidrólise enzimática, identificando homogalacturonanos, mananos, arabinogalactanos, xilogalacturonanos e galactoglucomananos. As frações foram testadas para ausência de endotoxinas e viabilidade celular por MTT. Foram estabelecidas as doses não-tóxicas e ensaiadas as concentrações de 10, 50 e 200 µg.ml-1 das frações polissacarídicas para os testes in vitro. Não houve toxicidade para macrófagos e monócitos, enquanto que para a linhagem de células pro-mielóciticas de leucemia humana HL-60, as frações se mostraram citotóxicas. Houve aumento de atividade fagocítica nas frações WSP, UFP e HTP quando comparadas ao controle negativo de células, assim como a produção de citocinas inflamatórias como IL-1β, TNF-α, IL-6, além da quimiocina IL-8 nas células oriundas de THP-1 e diminuição nos marcadores TLR-2 com aumento de CD14 nas células THP-1, além do aumento do tamanho celular promovido pelas frações polissacarídicas mostrando diferenciação para série granulocítica. Portanto, PNAs de ambas as cultivares de banana possuem potencial imunomodulador seja inflamatório, anti-inflamatório ou de diferenciação de células THP-1 imaturas in vitro. / Food plays a major role in nutrition as in immunity, as they may contain substances that interact directly or indirectly with the immune system, especially those located on mucous membranes. Some non-starch polysaccharides (NSPs) originate from plants, algae, and edible fungi can modulate immune function, contributing to the maintenance of health. The banana presents cell wall monosaccharide composition like the other plant polysaccharides with immunomodulatory effects allowing to formulate the hypothesis that this fruit NSPs also have these properties. The objective was to extract, purify and characterize water-soluble banana pulp NSPs of Nanicão and Thap Maeo cultivars and test them in vitro on cell lineages of RAW 267.4 macrophages, PMA differentiated THP-1 macrophages, THP-1 monocytes, and HL-60, evaluating their immunomodulatory action by the dosage of cytokines, NO and phagocytosis assays. Water-soluble fractions were characterized as to their content and monosaccharide linkages by enzymatic hydrolysis, identifying homogalacturonans, mannans, arabinogalactans, xylogalacturonan, and galactoglucomannans in its composition. Fractions were tested for the absence of endotoxins and cell viability by MTT. Non-toxic concentrations doses of 10, 50 and 200 µg.ml-1 of the polysaccharide fractions were established for in vitro testing. The NSPs fractions WSP, UFP, and HTP tested promoted an increase in phagocytic activity in THP-1 PMA derived macrophages compared to negative control cells, as well as the production of inflammatory cytokines such as IL-1β, TNF-α, IL-6. An increase in the THP-1 CD14 cell receptor and decrease in CD33, CD123, CD11c and TLR-2 receptors were promoted by the banana polysaccharides. Besides, there was an increase in cell size showing cell differentiation towards granulocyte line and demonstrating that NSPs from both cultivars were immunomodulatory with a capacity of immature cell differentiation and proving that in vitro screening test is an efficient method to test other foodborne substances with immunomodulatory potential.

O número de animais terminados em sistema de confinamento cresce rapidamente no Brasil, concomitante com aumento no teor de amido das dietas utilizadas. A expansão da agricultura e custos mais baixos por unidade de energia digestível proveniente do grão em relação aos volumosos deve acelerar este processo. Os objetivos deste trabalho foram: a) avaliar as perdas de amido em confinamentos comerciais; b) calibrar a metodologia de NIRS para estimativa do teor de amido fecal; c) estudar as relações entre parâmetros fecais (% de amido, MS e pH) com desempenho e eficiência de bovinos Nelore e cruzados recebendo dietas de médio/alto concentrado; d) avaliar o efeito do horário de coleta e da raça dos animais no teor de amido fecal. Foram avaliados os teores de amido fecal de animais de experimentos controlados e de confinamentos comerciais. Resultados de 2.003 amostras para teor de amido fecal foram analisados. Foi observada diferença no teor de amido fecal em função do horário de coleta tanto em experimento quanto em confinamentos comerciais (P < 0,01). Os teores de amido fecal em animais 100% Nelores foram maiores em comparação com o de animais cruzados (P < 0,01). Há necessidade de padronização do horário da coleta e grupo genético para utilizar o teor de amido nas fezes como indicador do uso de amido. Para os dados de experimentos controlados houve efeito de experimento (P < 0,0001), sexo (P = 0,006) e grupo genético (P = 0,0466), sendo maior o teor de amido fecal para machos e animais Nelore, quando comparados com fêmeas e cruzados. A correlação com amido nas fezes foi baixa (r < 0,20) para as variáveis peso médio metabólico (kg0,75), consumo de matéria seca (kg/dia) e eficiência alimentar (kg/kg). Não houve correlação entre teor de amido fecal e consumo alimentar residual (CAR) para novilhas e touros Nelore, demonstrando que talvez o amido nas fezes não seja um boa ferramenta para selecionar os animais mais eficientes em dietas de baixo teor de amido. A correlação entre o teor de amido fecal com pH fecal para animais em confinamentos comerciais apresentou correlação negativa de r = -0,57 e -0,51 quando a fonte de amido foi milho e sorgo, respectivamente. Foi detectada diferença (P =0,0006) no teor de pH fecal em função da fonte de amido da dieta (milho ou sorgo), 6,55 para o milho e 6,04 para o sorgo, sugerindo um menor aproveitamento do amido para os grãos de sorgo, embora o teor de amido fecal para as diferentes fontes avaliadas não tenha sido diferente (P = 0,29). Já para a %MS fecal, houve efeito de fonte de amido (P = 0,06), sendo os teores para milho menores (20,5%) em relação ao sorgo (23,1%). As 1.985 análises de amido nas fezes tanto dos experimentos quanto dos confinamentos comerciais permitiram a obtenção e validação de uma equação de calibração do NIRS para teor de amido fecal. Uma parte dos dados coletados foram utilizados na calibração e outra parte na validação independente da equação. Foram feitas equações para três diferentes conjuntos de amostras: a) todas independente da fonte de amido; b) amostras contendo o milho como principal fonte de amido; c) amostras contendo o sorgo como principal fonte de amido. Todas as equações apresentaram boa habilidade preditiva (R2 > 0,92), alta acurácia (erros sistemático inferior a 2% do teor de amido fecal) sendo que uma única equação pode ser utilizada para estimar o teor de amido fecal independente da fonte de amido da dieta. / The number of animals finished in the feedlot system is rapidly growing in Brazil. At the same time there is an increase in the starch content of the diets. The expansion of grain production and lower costs of digestible energy from grain compared to roughages should accelerate this process. The objectives of this work were: a) evaluate starch losses in commercial feedlots; b) develop the NIRS methodology for fecal starch content; c) study the relationships between fecal parameters (%starch, dry matter and pH) with performance efficiency of Nellore and crossbreed cattle receiving diets of medium/high concentrate; d) evaluate the effect of time at fecal sample collection and animal breed on fecal starch content. The fecal starch content was determined on 2,003 samples. Fecal starch content was affected by time of fecal sample collection both in the controlled experiment and in commercial feedlots (P < 0.01). There was higher fecal starch content in animals 100% zebu compared to B. taurus crossbreds (P < 0.01). There is a need to standardize the time of collection and genetic group to use fecal starch as a management tool. There was an effect of experiment (P < 0.0001), sex (P = 0.006) and genetic group (P = 0.0466), with higher fecal starch content found for males, Nellore, when compared to females and crossbreds. The correlations between fecal starch and metabolic mid weight (kg0.75), dry matter intake (kg/day) and feed efficiency (kg/kg) were low (r < 0.20). There was no correlation between fecal starch content and residual feed intake for Nellore heifers or bulls, suggesting starch content is not a good tool to determine efficient animals fed medium concentrate diets. The correlation between the level of fecal starch and fecal pH for animals in commercial feedlots showed a negative correlation of r = -0.57 and -0.51 when corn and sorghum were the sources of starch. Fecal pH was different (P = 0.0006) depending on the source of the dietary starch, 6.55 and 6.04 for corn and sorghum respectively, suggesting lower efficiency of starch use with sorghum. However there was no difference in fecal starch percentage for the two starch sources evaluated (P = 0.29). For the fecal DM, there was an effect of source of starch (P = 0.06), lower for corn (20.5%) when compared to sorghum (23.1%). The database obtained with the 1,985 lab analysis of fecal starch from both controlled experiments and commercial feedlots were used to develop a NIRS calibration equation for fecal starch content. Part of the analysis was used to independently validate the equations. Equations were developed from three different sets of samples: a) all samples regardless the starch source; b) samples where corn was the main source of starch c) samples were sorghum was the main source of starch. All equations had good predictive ability, with high regression coefficients (R2 > 0.92) and low bias (< 2%) indicating high accuracy with independent data. Results suggest a single equation can be used to estimate the fecal starch regardless the source of starch in the diet.

Unripe banana flour (UBF) production employs bananas not submitted to maturation process, is an interesting alternative to minimize the fruit loss reduction related to inappropriate handling or fast ripening. The UBF is considered as a functional ingredient improving glycemic and plasma insulin levels in blood, have also shown efficacy on the control of satiety, insulin resistance. The aim of this work was to study the drying process of unripe banana slabs (Musa cavendishii, Nanicão) developing a transient drying model through mathematical modeling with simultaneous moisture and heat transfer. The raw material characterization was performed and afterwards the drying process was conducted at 40 ºC, 50 ºC e 60 ºC, the product temperature was recorded using thermocouples, the air velocity inside the chamber was 4 m·s-1. With the experimental data was possible to validate the diffusion model based on the Fick\'s second law and Fourier. For this purpose, the sorption isotherms were measured and fitted to the GAB model estimating the equilibrium moisture content (Xe), 1.76 [g H2O/100g d.b.] at 60 ºC and 10 % of relative humidity (RH), the thermophysical properties (k, Cp, ?) were also measured to be used in the model. Five cases were contemplated: i) Constant thermophysical properties; ii) Variable properties; iii) Mass (hm), heat transfer (h) coefficient and effective diffusivity (De) estimation 134 W·m-2·K-1, 4.91x10-5 m-2·s-1 and 3.278?10-10 m·s-2 at 60 ºC, respectively; iv) Variable De, it presented a third order polynomial behavior as function of moisture content; v) The shrinkage had an effect on the mathematical model, especially in the 3 first hours of process, the thickness experienced a contraction of about (30.34 ± 1.29) % out of the initial thickness, finding two decreasing drying rate periods (DDR I and DDR II), 3.28x10-10 m·s-2 and 1.77x10-10 m·s-2, respectively. COMSOL Multiphysics simulations were possible to perform through the heat and mass transfer coefficient estimated by the mathematical modeling. / A farinha de banana verde (UBF) produzida de bananas não submetidas ao processo de maturação é uma alternativa interessante para minimizar as perdas dos frutos relacionadas ao manejo inadequado e a alta perecibilidade do produto. A UBF pode ser considerada um ingrediente funcional em formulações alimentícias, pois pode reduzir o índice glicêmico e o nível de insulina plasmática no sangue, demonstrando eficácia no controle da saciedade e da resistência à insulina. O objetivo deste trabalho foi estudar o processo de secagem de fatias de banana verde (Musa cavendishii, Nanicão) e desenvolver um modelo de secagem transiente através da modelagem matemática com transferência de massa e energia simultânea. Inicialmente, foi realizada a caraterização físico-química da matéria prima que foi submetida ao processo de secagem em escala piloto, a 40 ºC, 50 ºC e 60 ºC, com termopares inseridos no produto monitorando sua temperatura, a velocidade do ar de secagem foi de 4 mos-1. Com a cinética de secagem e a temperatura interna da fatia foi possível validar o modelo de difusão baseado na 2a Lei de Fick e Fourier. Para este propósito, foram medidas durante o processo: as isotermas de sorção ajustadas ao modelo do GAB permitindo estimar a umidade de equilíbrio (Xe), 1.76 [g H2O/100g d.b.] a 60 ºC e 10 % de umidade relativa (RH) e as propriedades físicas e termofísicas (k, Cp, ?) para serem inseridas no modelo. Consideraram-se cinco casos: i) Propriedades termofísicas constantes; ii) Variáveis; iii) Estimativa do coeficiente de transferência de massa (hm) de calor (h) e difusividade efetiva (De) parâmetros importantes que controlam a taxa de secagem, 134 Wom-2oK-1, 4.91x10-5 m-2os-1 e 3.278x10-10 mos-2 para uma temperatura de 60 ºC, respectivamente; iv) Estimativa do De como função do teor de umidade (M) apresentando um comportamento polinomial de terceira ordem; v) O encolhimento teve influência no modelo matemático, em especial nas primeiras três horas de secagem, a espessura da banana verde experimentou uma redução de (30.34 ± 1.29) %, encontrando dois períodos de taxa de secagem decrescentes (DDR I e DDR II), os De estimados para estes dois períodos foram 3.28x10-10 mos-2 e 1.77x10-10 mos-2, respectivamente. As simulações no COMSOL Multiphysics foram possíveis de serem realizadas através dos dados estimados pelo modelo matemático.

A oxidação é um método que visa a modificação do amido por agentes oxidantes diversos, introduzindo grupamentos funcionais e realizando cisão das ligações glicosídicas. Seus objetivos são reduzir a viscosidade do polissacarídeo, elevar a transparência da pasta e limitar sua retrogradação. O objetivo do presente estudo foi modificar os amidos de milho com diferentes teores de amilose e o amido de mandioca pelo tratamento com ozônio e também caracterizar as amostras oxidadas quanto às características moleculares, estruturais e funcionais, correlacionando-as entre si. O processo de oxidação foi efetivo em alterar diversas propriedades e funcionalidades dos amidos estudados, contudo de modos distintos para as diferentes fontes. Tais diferenças decorrem da composição e estrutura granular peculiares de cada um, promovendo diferentes taxas de degradação das lamelas amorfas e cristalinas e da presença de grupos carboxilas. A oxidação pelo ozônio nas condições estudadas reduziu a viscosidade apenas do amido de milho normal; no caso dos amidos de milho ceroso e de mandioca, a viscosidade foi ligeiramente aumentada. O amido de milho de alta amilose não apresentou viscosidade nas condições de analisadas pelo Rapid Visco Analyser, tanto antes como após a oxidação. O setback foi reduzido pelo processo oxidativo com o ozônio para os três amidos, tornando-os mais estáveis. A oxidação aumentou a claridade de pasta de todos os amidos. A ozonização também causou alterações no amido de milho ceroso e no de mandioca, de modo a proporcionar capacidade de expansão no forno, em índices próximos àqueles de amostras comerciais de polvilho azedo. Os demais amidos não se expandiram significativamente. A propriedade de expansão no forno foi afetada principalmente pela variação de entalpia de gelatinização dos amidos, mas também pelos teores de carboxilas e de carbonilas, fator de inchamento, quebra de viscosidade, setback, cristalinidade relativa e tamanho das cadeias ramificadas de amilopectina (cadeias B2 e B3 e tamanho médio). O uso do ozônio, portanto, poderá ser útil nesta modalidade de modificação dos amidos e, em especial para o amido de mandioca ou de milho ceroso, capacitando-os para a expansão no forno, o que poderia gerar produtos panificáveis mais padronizados do que os obtidos pelo polvilho azedo, ou sem as consequências da oxidação por métodos químicos mais agressivos, como o uso do hipoclorito de sódio. / Oxidation is a method which aims the starch modification by various oxidizing agents, introducing functional groups and performing the cleavage of glycosidic linkages. Its objectives are to reduce the polysaccharides viscosity, raising the transparency paste and minimizing retrogradation. The aim of this study was to modify the corn starch with different levels of amylose and the cassava starch using ozone and also to characterize the samples oxidized as the molecular, structural and functional characteristics, relating them with each other. The oxidation process was effective changing several properties and features of the studied starches, however, in different ways for the different sources. These differences come from having starches different composition and granular structure, providing different rates of degradation of amorphous and crystalline lamellae and the presence of carbonyl groups, and carboxyl formed. A reduction in viscosity was observed for the normal corn starch after oxidation, and an increase for the waxy maize and cassava starches. The high amylose corn starch showed no viscosity by Rapid Visco Analyser, before or after oxidation. The setback was reduced by the oxidation process with ozone for the three starches, rendering them more stable. Oxidation by ozone under the conditions studied increased paste clarity of all starches. Ozonation caused changes in the waxy corn and cassava starches, providing baking properties, in indices close to those of commercial samples of sour cassava starch. The other starches are not expanded significantly in the oven. The baking property was mostly affected by enthalpy of gelatinization of starches, but also by carboxyl and carbonyl contents, swelling factor, breakdown, setback, relative crystallinity and size of amylopectin branched chains (B2, B3 and medium size). So, the use of ozone may be useful in this starch modification modality, and in particular for cassava or waxy maize starches, enabling the expansion in oven, which could generate more standardized baking products than those obtained by sour cassava starch, or without consequences of oxidation using more aggressive chemical methods, such as sodium hypochlorite.

O sítio Lapa Grande de Taquaraçu é um abrigo calcário em uma área limítrofe com a microrregião de Lagoa Santa no estado de Minas Gerais. A sua temporalidade, vai de 11.360 ± 110 cal AP a 1.100 ±80 cal AP, com um hiato na sua ocupação de 9.000 ± 70 a 1.100 ± cal AP. Com o objetivo de definir o uso dos recursos naturais nesse sitio, o sedimento de peças líticas não lavadas foi analisado para identificar a presença de sangue e grânulos de amido. Somado a isso, os macro vestígios carbonizados (madeiras e sementes) saídos da peneira foram classificados e pesados. Os grânulos de amidos foram separados do sedimento por diferença de densidade e analisados sob um microscópio de luz polarizada. Para detectar a presença de hemoglobina, foi realizado um teste com tiras de uranálise. Grânulos de amido de tipos variados foram achados nas peças líticas. Três peças apresentaram um positivo tênue para a presença de hemoglobina. Entre os macro vestígios, foram distinguidos diversos tipos de sementes, sendo os coquinhos dominantes no registro. Não houve uma diferença significativa na utilização de combustíveis nos distintos períodos de ocupação do sítio. Os resultados parecem concordar com pesquisas anteriores a respeito do consumo de alimentos amiláceos por parte dos habitantes antigos de Lagoa Santa. Concordam também sobre a as pesquisas de indústria lítica na região, onde os artefatos não são elaborados com vistas a usos específicos. / The site of Lapa Grande de Taquaraçu is a limestone shelter located in Minas Gerais, south-central Brazil. The site\'s chronology ranges from 11,360 ± 110 cal BP to 1,100 ±80 cal BP, with an occupation hiatus from 9,000 ± 70 to 1.100 ± cal BP. In order to define the use of natural resources on this site, sediment from unwashed stone artifacts was analyzed for the presence of blood and starch granules, coupled with this, charred macroremains from the sieve were studied. Starch granules were separated from the sediment by density difference and analyzed under a polarized light microscope. For the detection of hemoglobin, a test was performed using urine test strips. Starch granules of various types were found in all stone artifacts. Three artifacts dimmed positive for the presence of hemoglobin. Among the macroremains, various types of seeds were distinguished, being a species of a small coconut dominant in the registry. There was no significant difference in fuel use at the site\'s different occupation times. The results seem consistent with previous researches regarding the consumption of starchy foods by the ancient inhabitants of Lagoa Santa. Were also consistent with the regional lithic industry investigations, where artifacts are not created with an specific use in mind.

A conversão do amido, armazenado nas frutas durante seu desenvolvimento, em açúcares, é desempenhada por várias enzimas, constituindo-se em um dos principais processos do amadurecimento. A função das enzimas hidrolíticas, alfa-amilase e beta-amilase, no metabolismo amido-sacarose durante o amadurecimento de bananas, foi avaliada através da determinação dos perfis de transcrição e tradução dos seus genes. Utilizando-se da expressão heteróloga de clones de cDNA das amilases, foi possível obter as proteínas recombinantes, inclusive na sua forma enzimaticamente ativa, bem como induzir a produção de anticorpos policlonais em coelhos, com os quais pode-se acompanhar a variação nos níveis de expressão de cada uma das duas enzimas. O tratamento de bananas com o hormônio etileno induziu a antecipação dos processos de degradação do amido e síntese de açúcares em relação ao grupo de frutas controle. Enquanto no grupo controle, as variações nos níveis de proteína e transcrição relativos à alfa-amilase sugerem que há redução na expressão do gene, no grupo tratado com etileno não foi possível detectar a expressão da proteína, apesar dos incrementos na transcrição e atividade. Tal fato pode ser associado à degradação do grânulo de amido e conseqüente solubilização de proteínas ligadas à sua superfície e ao provável aumento no turnover de proteínas promovidos pelo etileno. Em resposta ao tratamento com etileno, houve antecipação dos picos de atividade relacionados especificamente com a beta-amilase, o mesmo ocorreu na detecção do transcrito e sua proteína. Tais resultados sugerem que em bananas, os padrões de expressão e atividade da beta-amilase estão diretamente relacionados à degradação do amido, respondendo também às variações hormonais na fruta, não sendo possível afirmar o mesmo para alfa-amilase. / The starch breakdown in plants is accomplished by several enzymes and pathways and it is the main feature of the ripening in climacteric fruits, such as banana. The function of the hydrolytic enzymes, alpha-amylase and beta-amylase, in the starch-to-sugar metabolism during banana ripening, was evaluated through the determination of the profiles of transcription and translation of its genes. Using the heterologous expression of amylases cDNA clones, was possible to get recombinant proteins in its enzymatically active form, as well as inducing the production of the polyclonal antibodies in rabbits, and use this to evaluate the expression profile of each one enzyme. The treatment of bananas with the hormone ethylene induced the anticipation of the processes of degradation of starch and synthesis of sugars in relation to the control group. While in the control group the variations of protein and transcription levels for alpha-amylase suggests a reduction in the gene expression, in the ethylene group was not possible to detect the expression of the protein, despite the increments in the transcription and activity. Such fact can be associated with the degradation of the starch granules and the resultant surface protein solubilization, and the probable increase in the protein turnover promoted by ethylene treatment. In response to the ethylene, the peak related to beta-amylase activity has been anticipated and the same was occurred with the transcription and translation of this enzyme. These results suggest that the profile of expression and activity of beta-amylase are directly related to the degradation of starch and do respond to hormonal treatment of banana fruits, which could not be affirmed for the enzyme alpha-amylase.

Derivada da quitina, a quitosana apresenta aplicações que variam desde a liberação controlada de fármacos, a filmes de revestimento comestível, biomaterial, lentes de contato. A utilização da beta-quitina para obter a quitosana é vantajosa, pois apresenta-se menos alergênica e mais reativa que a alfa-quitina. A combinação da quitosana com outros materiais pode proporcionar materiais com diferentes propriedades e neste trabalho foram estudadas as misturas de quitosana/gelatina e quitosana/amido, solubilizadas em L-ácido lático. Técnicas como FT-IR, termogravimetria, absorção de água, ensaios de DMA no modo tração e análises reológicas foram usadas em ambas as misturas nas proporções 2:1, 1:1 e 1:2. Os espectros FT-IR mostraram que nos géis e filmes ocorreu interação eletrostática entre os componentes. A termogravimetria mostrou que há diminuição da estabilidade térmica dos componentes quitosana e gelatina quando em presença do L-ácido lático, mas o amido pouco foi afetado pela presença do L-ácido lático. Para os filmes, tanto no caso de quitosana/gelatina quanto no caso quitosana/amido, as misturas mais estáveis termicamente são as que contêm maior quantidade de gelatina ou amido. Isso mostra que é favorável a adição de gelatina ou amido à quitosana quando se deseja maior resistência à temperatura. O aumento da concentração de gelatina ou amido nos filmes de quitosana em L-ácido lático aumentou a absorção de água, o que possibilita a aplicação como suporte na liberação controlada de fármacos. Os ensaios de DMA no modo tração mostraram que o aumento da quantidade de gelatina ou amido nos filmes torna estes mais frágeis. A mistura dos polímeros em diferentes proporções na formação dos géis mostrou que os géis de quitosana/amido adquiriram características de gel em menores frequências que os géis de quitosana/gelatina. O aumento da concentração de gelatina aumenta a temperatura de gelificação, mas para os géis de quitosana/amido nenhum efeito foi observado. Em relação à viscosidade, a gelatina mostrou comportamento newtoniano e as amostras de quitosana e as misturas apresentaram comportamento pseudoplástico, tanto em L-ácido lático como em ácido acético. Os valores de energia de ativação (Ea) de fluxo calculados para quitosana/gelatina e quitosana/amido aumentaram com o conteúdo de quitosana. Os géis de quitosana/amido apresentaram menor Ea que os géis de quitosana/gelatina, apresentando, portanto, maior facilidade para fluir. Os valores de Ea de fluxo para os géis em L-ácido lático são menores que os obtidos para géis em ácido acético. O ácido lático melhorou as propriedades dos géis em relação ao ácido acético, proporcinando filmes mais flexiveís para a liberação controlada de fármacos e géis mais fáceis de deslizar na pele. / Derived from chitin, chitosan has applications ranging from drug delivery system, edible films, biomaterials, contact lenses. The use of beta-chitin for chitosan preparation is advantageous because it is less allergenic and more reactive than alpha-chitin. The association of chitosan with other materials can provide materials with different properties. In this work, mixtures of chitosan/gelatin and chitosan/starch solubilized L-lactic acid were studied. Techniques such as FT-IR, thermogravimetry, water absorption, DMA in traction mode and rheology were studied in both mixtures with proportions of 2:1, 1:1 and 1:2. FTIR spectra showed that both, gels and films, presents electrostatic interaction between the components. The thermogravimetric analysis has shown that there is a decrease in thermal stability of gelatin and chitosan in the presence of L-lactic acid. Thermal stability of starch was little affected by the presence of L-lactic acid. The most thermally stable films are those containing higher amounts of gelatin or starch. This shows that the addition of gelatin or starch to chitosan is favorable. Increasing the gelatin or starch concentration in the films provoked an increase in water absorption, which enables the application to drug delivery system. DMA tests in traction mode showed that increasing the gelatin or starch amount turns films more fragile. Chitosan/starch biomaterial presents gel characteristics at lower frequencies than chitosan/gelatin biomaterial. Increasing the gelatin concentration, an increasing in gelation temperature was observed, however for chitosan/starch gels, no effect was observed. Regarding the viscosity, gelatin showed Newtonian behavior while chitosan samples and the mixtures exhibited pseudoplastic behavior both in L-lactic and acetic acid. The values of flow activation energy calculated for chitosan/gelatin and chitosan/starch increased with chitosan amount. The chitosan/starch gels showed lower energy when compared to chitosan/gelatin gels, thus presenting facility to flow. The values of Ea to chitosan/gelatin and chitosan/starch solubilized in L-lactic acid are smaller than those obtained in acetic acid. L- lactic acid improved the properties of gels with respect to acetic acid, resulting in more flexible films for drug delivery system and gels easier to slide in the skin.

As técnicas analíticas empregadas na determinação da qualidade da canade- açúcar são muito importantes para a indústria de processamento dessa matériaprima, uma vez que é a maneira mais eficiente de determinar a quantidade de sacarose, glicose, frutose e fibras que entra no processo. Aos fornecedores de cana-de-açúcar, é o momento da remuneração pela quantidade e qualidade de cana-de-açúcar que entrega ao processo. O Conselho dos Produtores de Cana-deaçúcar, Açúcar e Álcool do Estado de São Paulo - CONSECANA, determina a metodologia analítica de qualidade dessa matéria-prima e os cálculos para o pagamento da cana-de-açúcar ao fornecedor. Com a proibição da queima desde o ano de 2014 em áreas mecanizáveis, a cana-de-açúcar que entra na indústria tem características, como aumento no teor de amido relacionado a composição do ponteiro, que pode influenciar nos resultados analíticos e causar desvios de leituras pelos atuais equipamentos de polarimetria e refratometria. Assim como o amido, a presença de dextrana no caldo também pode causar desvios de leituras. Com esse cenário, e o interesse do Laboratório Hugot de Tecnologia em Sucroderivados da ESALQ-USP em fornecer estudos de metodologias para a determinação de sacarose, glicose e frutose, como parâmetros analíticos no sistema de avaliação da qualidade de matéria-prima (cana-de-açúcar), por técnicas cromatográficas e espectroscópicas; esse projeto tem o objetivo de trazer contribuições complementares as usinas e destilarias do Estado de São Paulo. / The analytical techniques employee in sugarcane quality determination are very important to industrial process of that raw material, once it is de efficient thing to determinate the quantity of sucrose, glucose, fructose and fibers that come to process. For sugarcane suppliers it is time to receive the payment for the quantity and quality of sugarcane ship to process. The Sugarcane, Sugar and Alcohol Board Producers of São Paulo State - Portuguese initials: CONSECANA, determinate the analytical methods of raw material quality and the payment calculations for sugarcane suppliers. Whit the burn prohibition since 2014 in a mechanical areas the sugarcane in a industrial process has characteristics, how increase of starch associated to top leaves composition, that could to influence analytical results and cause reading deviations for currents equipments of polarimetry and refractometry. Thus starch, the presence of dextran in a sugarcane juice could also cause reading deviations. In this scenario and the interesting of Sucroderivatives Technology Hugot Laboratory at ESALQ-USP to provide studies and methods to determinate sucrose, glucose and fructose how analytical parameters in a evaluation system of raw material (sugarcane) quality to chromatography and spectroscopy techniques; this project aims to bring complementary contribution to sugarcane mills of São Paulo State.

A germinação do milho (Zea mays L.) é usada no processamento de alimentos pela ativação de enzimas endógenas em benefício das propriedades sensoriais, nutricionais e funcionais. Dados sobre alterações composicionais em sementes germinadas são escassas, sobretudo em sementes geneticamente modificadas. Neste estudo foram avaliadas quatro variedades de milho, duas geneticamente modificadas (G1 e G3) e suas genitoras convencionais (C1 e C3), durante as duas primeiras fases da germinação, enfocando a composição química, o desenvolvimento de atividades amilolíticas, as mudanças na concentração e morfologia do amido, e o perfil das proteínas remanescentes durante um período de 72h. As sementes germinaram rapidamente ocorrendo a primeira protrusão radicular às 12 h após a embebição, ao atingirem um teor de umidade de aproximadamente 20%. A atividade de &#945;-amilase alterou-se após 24 h, seguida por acentuada elevação até o tempo 72h. A atividade &#946;-amilásica foi detectada desde o início dos ensaios de germinação, caracterizada por incremento constante até 48h entre as sementes convencionais e até 72h entre as sementes modificadas. Os níveis de atividade amilolítica total permaneceram elevados no decorrer da germinação, com maior intensidade nas variedades GM, porém com os perfis das hidrólises semelhantes. A redução dos teores de amido foi observada após as 12h e 24h, indicando o início da mobilização de reservas de carboidratos. As alterações morfológicas no grânulo de amido nas diferentes etapas da germinação foram acompanhadas por microscopia eletrônica de varredura, com resultados semelhantes nas quatro variedades investigadas. Diferenças significativas foram observadas apenas nas composições químicas e nos perfis proteicos entre os dois grupos de sementes de milho (C1-G1 e C3-G3), indicando variação normal entre as variedades convencionais genitoras, sem comprometer a segurança dos milhos GM, nem tampouco o emprego em processos fermentativos. Ao contrário, as sementes de milho GM apresentaram mobilização mais rápida do amido nas primeiras duas fases da germinação. / The maize (Zea mays L.) germination activates endogenous enzymes that is useful on food processing to develop sensorial, nutritional, and functional properties. Data about germinated seeds are scarce, especially in genetically modified seeds. In this study we evaluated four maize varieties, two genetically modified (G1 and G3) and their conventional parents (C1 and C3) during the first two steps of germination, focusing on the chemical composition, changes in the starch concentration and morphology, the development of amylolytic activity and the profile of the proteins remaining during a period of 72h. The seeds germinate quickly occurring the first roots protrusion at 12 hours after imbibition, to reach a moisture content of approximately 20%. The activity of &#945;amylase changed after 24 h, followed by marked elevation until 72 hours. The activity of &#946;-amylase was detected since the beginning of the tests of germination, characterized by the constant increase until 48 hours by the conventional seeds up to 72h by the modified seeds. The levels of total amylolytic activity stay high in the course of germination, with a greater intensity in the GM varieties, however with the similar hydrolysis profiles. The reduction of the levels of starch was observed after 12h and 24h, indicating the beginning of the mobilization of the carbohydrate reserves. The morphological changes in the starch granules at the different stages of germination were observed by scanning electron microscopy, with similar results in the four varieties investigated. Significant differences were observed only in chemical compositions and in profiles the protein between the two groups of the corn seeds (C1-G1, and C3-G3), indicating normal variation between conventional varieties, without compromising the safety of the GM maize, or their employment in fermentative processes. In contrast, GM maize seeds showed faster mobilization of starch in the first two stages of germination.