A hipercolesterolemia é um importante fator de risco para o desenvolvimento da nefropatia diabética em pacientes com diabete melito tipo 2 (DM2). Têm sido descritas alterações na composição dos ácidos graxos (aumento na proporção de ácidos graxos saturados e monoinsaturados e redução da família n-6) em pacientes com DM2 e hiperlipidemia. No entanto, a composição de ácidos graxos nas lipoproteínas de pacientes DM2, particularmente naqueles com microalbuminúria, não é conhecida. O objetivo deste trabalho foi analisar a composição dos ácidos graxos séricos nas frações fosfolipídeos, triglicerídeos e ésteres de colesterol, e o perfil lipídico sérico de pacientes DM2 micro- e normoalbuminúricos. Foi realizado um estudo caso-controle com 72 pacientes DM2: 37 normoalbuminúricos (excreção urinária de albumina [EUA] < 20μg/min: imunoturbidimetria) e 35 microalbuminúricos (EUA entre 20 e 200μg/min). Os pacientes receberam orientação nutricional de acordo com as recomendações da Associação Americana de Diabete e foram acompanhados por 4 semanas. Após este período foi analisada a composição dos ácidos graxos nas frações fosfolipídeo, triglicerídeo e ésteres de colesterol, determinada por cromatografia gasosa. O colesterol total e triglicerídeos séricos foram dosados por método enzimático colorimétrico; o colesterol HDL e frações HDL2 e HDL3 por dupla precipitação com heparina, MnCl2 e sulfato de dextran; a apolipoproteína B por imunoturbidimetria; e o colesterol LDL foi calculado pela fórmula de Friedewald. A aderência à orientação da dieta foi avaliada por registro alimentar com pesagem de alimentos e dosagem de uréia urinária de 24h (método cinético) para cálculo da ingestão protéica. Nos pacientes microalbuminúricos, a proporção de ácidos graxos poliinsaturados na fração triglicerídeo (24,8 ± 11,0%) foi menor do que nos pacientes normoalbuminúricos (34,1 ± 11,3%; P = 0,001), principalmente na família n-6 (21,7 ± 10,5 vs. 31,4 ± 11,5%; P < 0,001). Pacientes com microalbuminúria também apresentaram níveis maiores de ácidos graxos saturados na fração triglicerídeo (43,4 ± 18,0%, vs. 34,7 ± 13,1%; P = 0,022). Feita a regressão logística múltipla, somente a proporção de ácidos graxos poliinsaturados na fração triglicerídeo permaneceu significativa quando associada com microalbuminúria (OR = 0,92; 95% IC = 0,85-0,98; P = 0,019). Na fração ésteres de colesterol, os pacientes microalbuminúricos apresentaram menor proporção de ácidos graxos poliinsaturados n-3 (3,44 ± 3,39% vs. 5,98 ± 6,56%; P = 0,044). Não se observou diferença na composição de ácidos graxos na fração fosfolipídeo entre os dois grupos de pacientes. Os níveis de colesterol total, colesterol HDL, colesterol LDL, triglicerídeos e apolipoproteína B não foram diferentes entre os pacientes normo- e microalbuminúricos. Pacientes com DM2 e microalbuminúria apresentam níveis menores de ácidos graxos poliinsaturados, principalmente na família n-6 na fração triglicerídeo. Esta associação pode representar um fator de risco para a doença cardiovascular e pode contribuir para a progressão da nefropatia diabética.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Ciências da Saúde, Programa de Pós-Graduação em Nutrição Humana, 2016. / Submitted by Fernanda Percia França (fernandafranca@bce.unb.br) on 2016-09-12T16:09:49Z No. of bitstreams: 1 2016_HeloisaRodriguesdeGouvêaCampos_Parcial.pdf: 350266 bytes, checksum: 6a0bc6d308af08cf51544a31efa8588f (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2016-11-07T19:07:52Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_HeloisaRodriguesdeGouvêaCampos_Parcial.pdf: 350266 bytes, checksum: 6a0bc6d308af08cf51544a31efa8588f (MD5) / Made available in DSpace on 2016-11-07T19:07:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_HeloisaRodriguesdeGouvêaCampos_Parcial.pdf: 350266 bytes, checksum: 6a0bc6d308af08cf51544a31efa8588f (MD5) / Introdução: Óleos de peixe em cápsulas (OPC), de venda livre no Brasil, são fontes dos ácidos graxos eicosapentenoico (EPA) e docosaexenoico (DHA), recomendados para o tratamento de hipertrigliceridemia. O objetivo do presente estudo foi avaliar o conteúdo de EPA e DHA, mercúrio, nível de oxidação e a rotulagem de OPC comercializados em Brasília, Brasil, de acordo com a legislação vigente. Também buscou-se avaliar o custo, a ingestão calórica e a carga de cápsulas envolvidos no consumo desses suplementos para o tratamento de hipertrigliceridemia. Métodos: Os OPC foram adquiridos em drogarias de Brasília. O conteúdo de ácidos graxos foi determinado por cromatografia gasosa, utilizando padrões interno (éster metílico de C23:0) e externos (ésteres metílicos de EPA e DHA). As amostras foram metiladas com trifluoreto de boro (14% em metanol). Foi aceita uma variação de ± 20% de EPA e DHA, em relação ao declarado no rótulo. O mercúrio foi determinado por método de detecção direta de vapor. O índice de peróxidos (IP) foi determinado de acordo com o método A.O.C.S Cd 8-53 adaptado por Crowe et al., (2001), e o índice de anisidina (IA), pelo método A.O.C.S Cd 18-90. O valor total de oxidação (TOTOX) foi calculado pela fórmula: 2 . IP + IA. Níveis de IP, IA e TOTOX aceitáveis por organizações internacionais reconhecidas são <5 mEq O2/ kg de óleo, <20 e <26, respectivamente. Os rótulos e as recomendações compatíveis com a propriedade funcional de EPA e DHA foram analisados a partir de documentos legais e diretrizes das sociedades científicas internacionais. O custo mensal de cada produto foi calculado a partir do preço estabelecido pelas farmácias. Resultados: Foram identificados 31 produtos e adquiridos 28, pois 3 não discriminaram a quantidade de EPA e DHA no rótulo. Dos produtos, 88,8 % e 81,4 % apresentaram porcentagem de adequação de EPA e DHA, respectivamente, dentro dos valores permitidos pela legislação brasileira. Cerca de 15 % dos produtos apresentaram concentração de mercúrio entre 11 e 15 ppb, dentro dos valores permitidos. Nos 10 produtos analisados quanto ao nível de oxidação, 20 % excederam os níveis de IP e TOTOX recomendados, com o produto mais oxidado atingindo 14,9 mEq O2/ kg de óleo de PV e 44 de TOTOX. Em relação à rotulagem, 9,7 % dos produtos estavam de acordo com todos os quesitos avaliados. Houve uma grande variação concentração de EPA e DHA e de custo e quantidade de cápsulas a ser ingerida para se atingir a dose mínima para o tratamento de hipertrigliceridemia. Produtos mais concentrados foram associados a uma menor ingestão de calorias (ρ = - 0,904; p < 0,001) e de cápsulas (ρ = - 0,794; p < 0,001), mas a um maior custo (ρ = 0,531; p = 0,002). Conclusão: Apesar da alta porcentagem de adequação das variáveis químicas analisadas, cerca de 1/ 3 dos produtos apresentaram alguma inadequação quanto à legislação. A legislação vigente em relação à rotulagem é vasta, mas fragmentada, o que refletiu em baixa porcentagem de produtos com rótulos conformes. / Background: Fish oil are over the counter supplements in Brazil, and are sources of eicosapentaenoic fatty acids (EPA) and docosahexaenoic (DHA), recommended for the treatment of hypertriglyceridemia. The aim of this study was to evaluate the content of EPA and DHA, mercury, oxidation level and labeling of fish oil supplements marketed in Brasilia, Brazil, in accordance with current legislation. Cost, caloric intake and pill burden related to the intake of these supplements for the treatment of hypertriglyceridemia were also evaluated. Methods: Fish oil supplements were purchased in drugstores of Brasilia. The fatty acid content was determined by gas chromatography using the internal (C23:0) and external (EPA and DHA) methyl ester standards. For GC-FID analysis, samples were prepared by alkali-catalyzed methylation with boron trifluoride (14% in methanol). Variation of ± 20 % of EPA and DHA, compared to the stated label was considered adequate. Mercury was determined by direct vapor detection method. PV was determined according to A.O.C.S Cd 8-53 method adapted by Crowe et al. (2001) and AV, according to A.O.C.S Cd 18-90 method. Total oxidation (TOTOX) was calculated by the formula: 2.PV + 1.AV. Recommended levels for PV, AV and TOTOX of < 5 mEq O2/ kg oil, < 20 and < 26, respectively, were used as oxidation parameters of the products. Labels and therapeutic recommendations of EPA and DHA were analyzed based on legal documents and guidelines of international scientific societies, respectively. The monthly cost of each product was calculated from the price set by the drugstores. Results: We identified 31 products and purchased 28 because 3 did not discriminate the amount of EPA and DHA on the label. EPA and DHA percentage adequacy were met by 88.8 % and 81.4 % of the products, respectively. About 15 % of products had mercury concentrations between 11 and 15 ppb, within the allowed values. Twenty percent of the products exceeded recommended levels of PV and TOTOX, with the most oxidized product reaching 14.9 mEq O2/ kg oil of PV and 44 of TOTOX. Ten percent of the labels were in accordance to all issues analyzed. There was a great variation in the concentration of EPA, DHA, cost and quantity of capsules to be ingested per day to achieve the minimum dose for the treatment of hypertriglyceridemia. The more concentrated supplements were correlated with lesser calories (ρ = - 0.904; p < 0.001) and lesser pills (ρ = - 0.794; p < 0.001), but higher costs (ρ = 0.531; p = 0.002). Conclusion: Despite the high percentage of adequacy of the chemical parameters analyzed, about 2/3 of the products showed some inadequacies according to the law. The current legislation is broad, but fragmented, which resulted in low percentage of products with label compliance.

Orientador: Antonio Salvio Mangrich / Co-orientadora: Iara Messerschmidt / Tese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Exatas, Programa de Pós-Graduação em Química. Defesa: Curitiba, 2004 / Inclui bibliografia / Resumo: Os resíduos orgânicos podem servir como fertilizantes em solos pobres em matéria orgânica devido ao alto conteúdo nutricional para as plantas e às propriedades de condicionamento dos solos. O nitrogênio é o nutriente cuja perda é mais provável através de lixiviação, e esta se dá na forma de N03', por sua fraca aderência às estruturas químicas do solo. Neste contexto, é de grande importância para a agroindústria um resíduo rico em nitrogênio, com este elemento ligado covalentemente (um fertilizante de liberação lenta de nitrogênio - FLLN), que proporcione uma menor perda de nitrato ao lençol freático e perda de produtividade. Dentre os efeitos decorrentes da degradação do solo são de particular importância e complexidade aqueles associados à matéria orgânica do solo (MOS), visto que alterações na quantidade e qualidade desta, podem ocorrer em função das práticas de manejo do solo. Apesar disto, após mais de dois séculos de estudos, a dinâmica, reações e características químicas da matéria orgânica do solo permaneçam pouco elucidadas. Para se estudar o húmus este deve ser separado do material não húmico. Para isso, este pode ser fracionado quimicamente em substâncias húmicas (SH). A elucidação das estruturas das SH vem a contribuir no entendimento da dinâmica destas com o meio ambiente, o que é bastante discutido hoje em dia em termos de seqüestro de carbono e aquecimento global (Hayes e Malcom, 2001). Um grande número de técnicas químicas e, em especial, as espectroscópicas [ressonância paramagnética eletrônica (EPR), ressonância magnética nuclear (NMR) em estado sólido, espectroscopia no infravermelho com transformada de Fourier por refiectância difusa (DRIFT), espectroscopia no ultravioleta visível (UV-VIS) de amostra sólida, dentre outras], têm sido usadas na identificação, composição e estrutura de resíduos agroindustriais, bem como das substâncias húmicas (Budziak e colaboradores, 2004). A caracterização destas amostras pode gerar um grande número de variáveis. Neste sentido, o modelo estatístico de métodos multivariados considera a correlação entre estas variáveis permitindo a extração de uma quantidade maior de informações além de separar as informações importantes das redundantes. Neste contexto, tanto o estudo de metodologias que minimizem os impactos causados pela má disposição de resíduos industriais, bem como o estudo das substâncias húmicas presentes nos solos, são de fundamental importância em se tratando de preservação de meio ambiente bem como do entendimento da atividade destas substâncias nos ambientes. Um dos objetivos deste estudo foi o de através de metodologia de oxidação/nitraçáo, com HN03, agregar valor fertilizante ao resíduo lodo biológico de fábrica de celulose; reduzir os grupos N02 do lodo nitrado a amina, com a finalidade de aumentar a variedade de grupos ligantes no futuro FLLN; caracterizar o lodo biológico, o lodo nitrado, o lodo nitrado e reduzido, por espectroscopia de EPR, por FTIR, por UV-VIS, e por análise elementar (C, H, N) e analisar os dados obtidos por métodos quimiométricos. Outro objetivo deste trabalho foi o de extrair, isolar e caracterizar, por análises químicas e espectroscópicas, as substâncias húmicas de solo sob diferentes manejos (campo nativo, plantio direto e floresta), utilizando metodologia de extração exaustiva (três extrações a cada pH) e seqüencial com solventes aquosos (pirofosfato de sódio 0,1 mol L'1, hidróxido de sódio 0,1 mol L'1) a diferentes pH (7,6, 10,6 e 12,6); analisar os dados obtidos por métodos quimiométricos (PCA e PLS) e aplicar o método PLS como método de regressão e avaliar as correlações entre as técnicas espectroscópicas EPR, DRIFT e 13C NMR, nas amostras de AH e AF, de modo a prever os resultados de 13C NMR por EPR e/ou DRIFT. Os resultados mostram que foi possível, em escala de laboratório, produzir fertilizante de liberação lenta de N, a partir de lodo biológico das lagoas de decantação das indústrias de celulose. Empregando-se o método da extração seqüencial e exaustiva em diferentes pH, de SH de solo, promoveu-se maior entendimento das estruturas das SH de solo. Este método é extremamente trabalhoso e inédito no estudo de solos brasileiros. Foi proposta e desenvolvida também, metodologia para caracterizar interações entre as frações inorgânicas e orgânicas em SH de solo, submetido a diferentes tipos de manejo. Uma característica complicadora no estudo das SH dos solos brasileiros diz respeito ao alto teor de Fe3+, que muitas vezes toma impossível a análise por NMR. Assim, ao desenvolvermos esta nova metodologia, tomamos a caracterização das SH mais viáveis técnica e economicamente. / Abstratc: In terms of the high nutritional content for plants and of the soil conditioning properties, organic residues can serve as fertilizing in soils poor in organic matter. Leaching is the most likely way of nitrogen looses. It happens in the NO'3 form, because of its weak link to the chemical structures of the soil. In this context, a residue rich in nitrogen is of great importance for the agro industry, with this element covalently linkage (a slow release fertilizer - SRF), that it provides less loses of nitrate ion to the underground waters and of productivity. Among the degradation's effect those associates to the soil organic matter (SOM). However, two centuries after, the study of the dynamic, reactions and chemical characteristics of the SOM remains a little elucidated. For the humus study, it must be separated from the non-humic material. For this, it can be chemically fractionated in humic substances (HS). The structures HS elucidation contributes to the dynamic agreement of these HS with the environment, which is quite discussed nowadays in terms of carbon sequestration and global heating. Several chemical and spectroscopy techniques, in special, the spectroscopic [electronic paramagnetic resonance (EPR), nuclear magnetic resonance (NMR) in solid state, infrared with Fourier Transformed by diffuse reflectance (DRIFT) and ultraviolet-visible (UV-VIS) in solid sample, among others], it has been used to identify the composition and the structure of agro-industry wastes, as well as, HS. The characterization of those samples can generate a great number of variables. In this way, the statistical models of multivariate methods consider the correlation among those variables allowing the extraction of higher amount information, as well as to separate important information from the redundant ones. In this context, both the methodology study that minimize the wrong disposal impact of industrial residues and the study of soil HS are important in terms of environment preservation, as well as the understanding of these substances activity in the environment. One of the objectives of this study was of through the oxidation/nitration methodology, using HNO3, to add fertilizing value to the biological sludge waste of cellulose factory; to reduce N02 groups of the nitrated sludge to amine, with the purpose to increase the variety of ligands groups in the SRF; to characterize the pure biological sludge, the nitrated sludge, the nitrated and reduced sludge by EPR, FTIR, UV-VIS spectroscopy, and elementary analysis (C, H, N); and to analyze the data by chemometric methods. Other objective of this work was to extract, isolate and characterize, by chemical and spectroscopic analyses, the soil HS under different managements (native field, low tillage and forest), using exhausting and sequential extraction methodology (three extractions at each pH) with solvent (sodium pyrophosphate 0.1 mol L'1 and sodium hydroxide 0.1 mol L'1) at different pH (7.6,10.6 and 12.6); to analyze the data by chemometric methods (PCA and PLS) and to apply the PLS method as a regression method evaluating the correlation between the spectroscopic techniques (EPR and DRIFT and 13C NMR), in the samples of HA and FA, in order to foresee the results of 13C NMR by EPR and/or DRIFT. The results showed that it is possible, in laboratory scale, to produce SRF of nitrogen, from biological sludge of cellulose industry. The application of the sequential and exhausting extraction methodology at different pH, in soil HS, promoted a better understanding of the soil HS structures. This methodology is extremely laborious and time consuming and it is new in terms of Brazilian soil study. It was proposal and also developed, methodology to characterize interactions inorganic - organic in soil HS, submitted to different managements. A difficult topic in terms of the study of the Brazilian soil HS is regards to the high content of Fe3* ion that turns impossible the analysis by NMR. Thus, the development of this new methodology turns the HS characterization most viable in economic and technique terms.

Orientador : Prof. Dr. Marcos R. Mafra / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Alimentos. Defesa : Curitiba, 09/08/2016 / Inclui referências : f. 59-64 / Resumo: A qualidade dos alimentos está relacionada com a presença de compostos lipídicos por conferirem textura, sabor, nutrição e densidade calórica. Os principais constituintes dos lipídeos são os ácidos graxos. Devido à importância nutricional nos alimentos, tem sido contínua a busca por um maior conhecimento das propriedades físico-químicas dos ácidos graxos e também sobre a sua influência na qualidade dos alimentos. Os ácidos graxos mais abundantes na natureza são o ácido láurico seguido do ácido palmítico. Os ácidos graxos são amplamente empregados em sistemas térmicos, assim como matéria-prima na fabricação de sabonetes, cosméticos, produtos farmacêuticos e alimentares. Os processos de separação e/ou purificação dos ácidos graxos se concentram na cristalização e na extração líquido-líquido. A solubilidade é, portanto, uma propriedade fundamental para o projeto e operação destas unidades. As técnicas convencionais de determinação da solubilidade são em geral demoradas, suscetíveis a erros, além de despenderem um grande volume de amostra. Desta forma, este trabalho tem como objetivo o desenvolvimento de uma metodologia para determinação da solubilidade de ácidos graxos saturados em solventes orgânicos, baseada na calorimetria exploratória diferencial, DSC, tendo sido avaliado também o efeito antissolvente da água nestes sistemas. Para avaliação da solubilidade do ácido palmítico e do ácido láurico foram selecionados os solventes, etanol, 2-propanol e n-propanol. O efeito antissolvente foi avaliado no etanol e no 2-propanol. Na avaliação dos sistemas empregando solventes puros houve destaque para o solvente 2-propanol, no qual ambos os ácidos graxos estudados apresentaram maior solubilidade. O efeito antissolvente da água foi significativo quando a concentração de água na mistura solvente + água foi próxima a 30 % (mol/mol). Os modelos de van't Hoff e Apelblat apresentaram boa correlação com os dados experimentais para todos os sistemas avaliados. Este trabalho demonstrou a adequação da técnica de DSC, utilizada na determinação da solubilidade de ácidos graxos, quando comparada às técnicas convencionais, além de ter contribuído na determinação de dados de solubilidade ainda inéditos na literatura. Palavras-chave: Ácido Palmítico. Ácido Láurico. Modelo de van't Hoff. Modelo de Apelblat. DSC. / Abstract: The quality of the foods is related to the presence of lipid compounds to confer texture, flavor, nutrition and caloric density. The main constituents of lipids are fatty acids. Due to nutritional importance in the foods, the search for more knowledge of physicochemical properties of fatty acids and also about their influence on the quality of food is increasing. The most abundant in nature fatty acids are lauric acid followed by palmitic acid. The fatty acids are widely used in thermal systems, as well as raw material in manufacturing soaps, cosmetics, pharmaceuticals and foods. The separation processes and/or purification of fatty acids are concentrated in the crystallization and liquid-liquid extraction. The solubility is therefore an essential property for the design and operation of these units. The conventional techniques for determining solubility are generally time consuming, error prone, and expend a large volume of sample. Thus, this work aims to develop a methodology for determining the solubility of saturated fatty acids in solvents organics, based on differential scanning calorimetry, DSC, also been reported the anti-solvent effect of water in these systems. To evaluate the solubility of palmitic acid and lauric acid were selected the solvents ethanol, 2-propanol and n-propanol. The effect anti-solvent was assessed in ethanol and 2-propanol. In the evaluation of systems using pure solvents, excelled the solvent 2-propanol, in which both studied fatty acids had higher solubility. The anti-solvent effect of water was significant when the concentration of water in the mixture solvent + water was close to 30 % (mol/mol). van't Hoff and Apelblat models presented well with the experimental data for all systems evaluated. This study demonstrated the appropriateness of the technical DSC used for the determination of solubility of fatty acids, when compared to conventional techniques, besides contributing to determine solubility unpublished data in the literature. Keywords: Palmitic Acid. Lauric acid. van’t Hoff model. Apelblat model. DSC.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:56:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 4104.pdf: 938417 bytes, checksum: f87f536b54f416c63c1365c7f3974549 (MD5) Previous issue date: 2011-12-22 / Financiadora de Estudos e Projetos / The use of sucrose for the production of industrial inputs with higher added value has a great industrial interest, especially glucose and fructose which present many advantages over sucrose in industrial processes. Gluconic acid and its derived salts can be mentioned as second generation products also having wide industrial applicability. This study aimed to perform a preliminary evaluation of the enzymatic process for simultaneous production of gluconic acid and, consequently, its derived salts and a high-fructose syrup from sucrose inverted using glucose oxidase (GOD) enzyme in a concentric draft tube airlift bioreactor with 2.0 working volume. For this propose, the volumetric oxygen transfer coefficient (kLa), obtained under different aeration conditions using solutions with different inverted sucrose concentrations, was firstly evaluated. The results led to a correlation to estimate kLa during the oxidation of glucose to gluconic acid in an airlift bioreactor as a function of air flow rate and medium viscosity. Experimental trials were carried out in batch at 35 °C and pH 5.5 in order to produce gluconic acid with different initial glucose concentrations (20 and 40 g.L-1) in the presence or absence of fructose, and with two different enzyme concentrations. The consumption of glucose and dissolved oxygen was monitored throughout the trials. The kinetic parameters for the process (Vmax, KS and KO) were obtained by fitting of the kinetic model to the experimental values. The results showed that the presence of fructose did not significantly affect the affinity of GOD for glucose due to the small variation of KS, as well as it did not alter Vmax values for equal concentrations of KO showed that, although the dissolved O2 concentration was small compared to that of glucose in the medium, the oxygen was not the limiting factor of the process. The results, even though preliminary, demonstrate the viability of developing a simultaneous production process for gluconic acid and highfructose syrup from inverted sucrose. / A utilizacao da sacarose para a producao de insumos de maior valor agregado e de grande interesse industrial, destacando-se a glicose e a frutose com inumeras vantagens frente a propria sacarose em processos industriais. Como produtos de segunda geracao, pode-se citar o acido gluconico e seus sais derivados, tendo os mesmos tambem grande aplicabilidade industrial. O presente trabalho teve por objetivo a avaliacao preliminar do processo enzimatico de producao simultanea de acido gluconico e, por consequencia, seus sais derivados e um xarope de frutose, a partir da sacarose invertida utilizando glicose oxidase (GOD) em biorreator airlift de cilindros concentricos com 2,0 L de volume util. Para tal, foi inicialmente avaliada a transferencia de oxigenio a partir de valores do coeficiente volumetrico de transferencia de oxigenio (kLa), obtidos sob diferentes condicoes de aeracao e utilizando solucoes com diferentes concentracoes de sacarose invertida. Os resultados obtidos levaram a uma correlacao para estimar kLa durante o processo de oxidacao da glicose a acido gluconico em biorreator airlift em funcao da vazao de alimentacao de ar e da viscosidade do meio. Na sequencia foram realizados ensaios em batelada a 35oC e pH 5,5 visando a producao de acido gluconico em sistemas com diferentes concentracoes de glicose (20 e 40 g.L-1), na presenca ou nao de frutose, e com duas diferentes concentracoes de enzima. O consumo de glicose e a concentracao de oxigenio dissolvido foram acompanhados ao longo dos ensaios. Parametros cineticos referentes ao processo (Vmax, KS e KO) foram obtidos por ajuste de modelo cinetico aos valores experimentais. Os resultados obtidos mostraram que a presenca da frutose nao influenciou significativamente a afinidade da GOD pela glicose dada a pequena variacao de KS, como tambem nao alterou Vmax em concentracoes iguais de glicose nas condicoes avaliadas. A analise dos valores obtidos de KO mostrou que, apesar de a concentracao de O2 ser pequena em relacao a de glicose no meio, o oxigenio nao foi o fator limitante do processo. Os resultados, ainda que de forma preliminar, evidenciam a viabilidade de desenvolvimento de uma tecnologia de producao para a obtencao simultanea de acido gluconico e xarope de frutose a partir da sacarose invertida.

Orientador : Prof. Dr. Luiz Pereira Ramos / Co-orientadora : Profª. Drª. Nadia Krieger / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Exatas, Programa de Pós-Graduação em Química. Defesa: Curitiba, 27/08/2015 / Inclui referências : f. 91-101 / Resumo: O emprego de lipases como catalisadores na síntese de ésteres alquílicos de ácidos graxos (biodiesel) tem sido proposto como uma alternativa aos catalisadores químicos utilizados em processos industriais. Dentre as características que tornam interessante o uso de lipases nestes processos estão a sua biodegradabilidade e alta seletividade ao substrato, o que repercute em menor geração de efluentes. No entanto, estes biocatalisadores apresentam baixas taxas reacionais e para viabilizar a produção de biodiesel enzimático é preciso utilizar métodos de intensificação de reações, como a irradiação de micro-ondas. No presente trabalho, as lipases de Candida antarctica B livre e imobilizada (Novozym 435) foram empregadas na síntese de ésteres etílicos de ácidos graxos (EEAG) em dois diferentes sistemas de aquecimento, convencional e de micro-ondas. As lipases foram caracterizadas quanto ao seu conteúdo de proteínas totais e quanto a suas atividades catalíticas, que demonstraram que a lipase imobilizada tem menor quantidade de proteínas e comportamento distinto da CalB livre quando estas se encontram em diferentes ambientes químicos. A avaliação dos parâmetros reacionais para a síntese de EEAG catalisada pela CalB livre foi realizada primeiramente através de um estudo univariado, que demonstrou que o teor de água é relevante na regulação da atividade enzimática e que a razão molar etanol:óleo é um parâmetro que necessita ser cuidadosamente otimizado, a fim de minimizar a produção de ácidos graxos livres (AGL). Ademais, a adição de 10% de hexano neste sistema levou à dimiuição na produção de ésteres. Posteriormente, um planejamento multivariado contendo as variáveis razão molar etanol:óleo, quantidade de enzima e teor de água foi realizado e este revelou um efeito negativo da razão molar sobre a produção de EEAG e de AGL. Outro planejamento fatorial contendo as mesmas variáveis foi empregado para o estudo da etanólise catalisada pela lipase imobilizada e este confirmou os diferentes comportamentos das lipases nestas reações. Neste caso, a água apresentou um efeito negativo e o teor de enzima um efeito positivo sobre os teores de EEAG obtidos e, além disso, a interação de razão molar e água exibiu um efeito positivo, demonstrando que a lipase imobilizada é mais tolerante ao etanol. As análises estatísticas apontaram a validade dos modelos desenvolvidos para descrever os sistemas reacionais para ambas as lipases sob aquecimento convencional. Quanto ao aquecimento por micro-ondas, este demonstrou não ser adequado para o uso da lipase imobilizada. Já nas reações catalisadas pela lipase livre, um estudo multivariado permitiu a obtenção de um teor em ésteres de 61,6% com o emprego da razão molar de 3:1, 3% de enzima (m m-1) e 20,3% de água (m m-1) em apenas 1 h sob irradiação de micro-ondas. Neste sistema, a razão molar também apresentou um expressivo efeito negativo sobre as reações de etanólise e de hidrólise. Os modelos gerados para descrever as respostas em teores de AGL e de EEAG também foram validados estatisticamente para uso da lipase livre sob micro-ondas. Posteriormente, comprovou-se que em 15 min é obtido um produto com o mesmo teor de EEAG e com o teor de AGL 3 p.p. menor do que o alcançado em 1 h. Além disso, as temperaturas de 50 °C e 70 °C não provocaram aumento nos teores de ésteres obtidos nas mesmas condições, mas a 70 °C o teor de AGL foi inferior ao conseguido a 40 °C. Por fim, foi comprovada a possibilidade de reuso da lipase livre em reações de síntese de ésteres sob aquecimento convencional e de micro-ondas. Portanto, este trabalho demonstrou a viabilidade do uso de micro-ondas para acelerar a etanólise catalisada por CalB livre em sistemas livres de solventes. Além disso, foi possível reutilizar a lipase, o que contribui para a viabilidade econômica do processo. Todavia, o teor de AGL do produto final ainda é um inconveniente a ser contornado / Abstract: The use of lipases as catalysts for the synthesis of fatty acid alkyl esters (biodiesel) has been proposed as an alternative to the traditional chemical conversion technologies. In general, the use of lipases is attractive because of its biodegradability and high selectivity to the reaction substrate, which can be advantageous because it leads to a lower generation of effluent streams. However, these biocatalysts are costly and usually present low reaction rates. Hence, reaction intensification methods such as microwave irradiation have been investigated to facilitate the development of an enzyme-mediated biodiesel production process. In the present study, free and immobilized (Novozym 453) C. antarctica B lipases were employed in the synthesis of fatty acid ethyl esters (FAEE) using two different heating systems, conventional and based on microwave irradiation. Both lipases were characterized with regard to their total protein content and catalytic performance on model compounds. Th immobilized CalB had a lowest protein content and a distinct behavior compared to free CalB under different chemical environments. The synthesis of FAEE with free CalB was initially evaluated through an univariate study, demonstrating that the total water content of the reaction medium was the most relevant parameter for determining reaction efficiency and that the ethanol:oil molar ratio is a parameter that needs to be carefully optimized in order to minimize the release of free fatty acids (FFA). Moreover, the addition of 10% n-hexane to the reaction system led to a decrease in the total FAEE production. Afterwards, a multivariate experimental design was performed having the ethanol:oil molar ratio, the enzyme concentration, and the water content as process variables. This experimental design showed that the molar ratio has a negative effect on both FAEE and FFA production. Another factorial design with the same variables was employed to study the performance of the immobilized lipase in the ethanolysis of soybean oil and this confirmed that these enzymes are characterized by a totally different catalytic behavior. In this case, water presented a negative and enzyme loading had a positive effect on the FAEE contents of the final reaction products. Furthermore, the interaction between molar ratio and water showed a positive effect, demonstrating that the immobilized lipase is more tolerant to ethanol. Mathematical models were developed to demonstrate the statistical validation of the reaction systems that were carried out with both lipases under conventional heating. However, the use of microwave heating was proved inadequate as a heating source for the immobilized lipase. For free lipase reaction systems, the best condition of the multivariate study resulted in a product with 61,6% total ester content and this include the use of an etanol:oil molar ratio of 3:1, 3 wt% of enzyme and 20,3 wt% of water in only 1 h under microwave irradiation. In this system, the molar ratio also showed an expressive negative effect on both ethanolysis and hydrolysis. Moreover, the models created to predict both FFA and FAEE contents were statistically validated. The same results in FAEE were obtained when the reaction time was decreased to 15 min but the FFA content of the final product was 3.3. p.p. lower than that obtained in 1 h. Higher temperatures of 50 °C and 70 °C did not improve the observed FAEE content but at 70 °C the FFA content decreased in 3 p.p. in relation to reactions carried out 40 °C. At last, the reuse of the free lipase for ester synthesis was demonstrated under conventional and microwave heating. In conclusion, the benefits of using microwave heating to accelerate the free CalB catalyzed ethanolysis of soybean oil in an organic solvent-free system were demonstrated. Moreover, it was possible to reuse the free lipase and this contributes to the economic feasibility of the process. Nevertheless, the FFA content of the final product is still a drawback to be overcome.

Orientador: José Eduardo de Oliveira / Banca: Fabíola Manhas Verbi Pereira / Banca: Rodrigo Sequinel / Resumo: A produção de biodiesel a partir de Óleos e Gorduras Residuais (OGR), óleos brutos e outras matérias-primas com acidez elevada e alto teor de umidade, tem se tornado um desafio para a cadeia produtiva de biodiesel. Neste cenário surge como alternativa a hidroesterificação, processo que envolve duas etapas consecutivas: a hidrólise térmica seguida de esterificação o que permite o uso de qualquer matéria-prima graxa. Neste estudo foi avaliada a produção de biodiesel por hidroesterificação de óleo de palma bruto e de OGR. As reações de hidrólise foram conduzidas em reator de bancada de alta pressão e alta temperatura, utilizando-se planejamento fatorial 24 com ponto central. Para estimar os efeitos mais significativos na conversão percentual dos triacilgliceróis em ácidos graxos na reação de hidrólise, as variáveis avaliadas foram: razão molar água/óleo; temperatura; tempo; e velocidade de agitação. Tanto para óleo de palma como para o OGR, os efeitos mais significativos foram a temperatura e o tempo de reação. As condições ótimas obtidas na reação de hidrólise foram: razão molar água/óleo 100:1; temperatura de 250 °C; tempo de reação de 120 min; e agitação de 700 rpm. Os maiores rendimentos obtidos foram para o óleo de palma bruto 86,4% de ácidos graxos, enquanto para o OGR 95,7%. A conversão de ácidos graxos em ésteres metílicos para o óleo de palma bruto foi de 99,1% e para o OGR 98,0%. O processo de hidroesterificação é uma alternativa viável e sustentável na produção de bio... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The biodiesel production from waste cooking oil (WCO), crude oils and other raw materials with high acidity and low content of moisture has become a challenge for the supply chain of biodiesel. Therefore, an alternative to this scenario is the hydroesterification, process that involves two consecutive steps, hydrolyze followed by esterification, that allows the use of any raw fat material. In this study, was investigate the biodiesel production by hydroesterification of the crude palm oil and WCO. The reactions were conducted in a reactor of high pressure and temperature, using a 24 with central point design of experiment. To estimate the most significant effects on the conversion of triacylglycerides of free fatty acids in hydrolyze reaction, the variable water/oil molar ratio; temperature; time and; agitation were analyzed. The most significant effects for hydrolysis where temperature and time. The conditions of the process evaluated as excellent were, 100:1 water/oil molar ratio, 250 °C, 120 min and 700 RPM. In terms of conversion, the best result for palm oil was 86,4% of free fatty acids and for WCO 95,7%. The conversion of fatty acids to methyl ester was 99,1% of the crude palm oil and 98,0% for the WCO. The results of this study showed the hydroesterification process as a viable and sustainable alternative to production of biodiesel, since it facilitates the use of low added value raw materials and recycling of waste oils and fats. Likewise, the process contributes not... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Orientador: Eleonora Cano Carmona / Banca: João Atilio Jorge / Banca: Rosa dos Prazeres Melo Furriel / Resumo: As lipases (triacilglicerol acil hidrolases, E.C. 3.1.1.3) catalisam a hidrólise das ligações éster de triacigliceróis, operando na interface água/óleo. Estas são enzimas ubíquas, porém as de origem microbiana têm se destacado no cenário industrial atual devido ao seu amplo espectro de aplicação. Dessa maneira, a prospecção de novas fontes de lipases com propriedades distintas é uma linha de pesquisa importante. Dentre os micro-organismos, os fungos vêm sendo explorados para a produção de enzimas por secretarem grandes quantidades de proteínas no meio extracelular que não são nocivas à saúde humana, em sua grande maioria. Este trabalho se insere neste contexto, uma vez que visa purificar e caracterizar as principais propriedades bioquímicas da lipase produzida pelo fungo filamentoso Penicillium sect. Gracilenta CBMAI 1583, isolado de solo de Mata Atlântica e ainda não estudado em relação a essa enzima. O pH e a temperatura ótimos de atividade lipásica foram 4,0 e 70 °C, respectivamente, tanto para a enzima presente no filtrado de cultura quanto para a enzima purificada. As energias de ativação da reação de hidrólise do p-nitrofenil palmitato catalisada pela lipase presente no filtrado de cultura e pela lipase purificada foram 27,01 e 8,77 kJ.mol-1, respectivamente. A enzima do filtrado se mostrou mais estável em relação à temperatura (T(1/2) de 1,5 h, 6,3 e 2,3 min a 50, 60 e 70 °C, respectivamente) e menos estável em relação ao pH (estável apenas entre os pH 5,0 e 7,0) que a enzima purificada. A enzima purificada apresentou T(1/2) de 8,5 min, 33,6 e 15,4 s nas mesmas temperaturas e estabilidade em pH de 2,0 a 8,5. Em relação à estabilidade na presença de surfactantes, os detergentes aniônicos desestabilizaram a estrutura proteica, com consequente perda de atividade, enquanto detergentes não iônicos a 1 % (m/v) ativaram a enzima. A lipase foi purificada em uma única etapa, através de... / Abstract: Lipases (triacylglycerol acyl hydrolases, EC 3.1.1.3) are ubiquitous enzymes. However microbial enzymes stand out on the current industrial scenario, due to their wide spectrum of application. In this sense, prospection of new sources of lipases with distinct characteristics is an important research field. Among microorganisms, fungi are being explored for enzyme production, because they secrete high amounts of proteins to extracellular medium that are generally regarded as safe for human health. This work is inserted in this context once it aims to purify and to characterize the main biochemical properties of lipase produced by the filamentous fungus Penicillium sect Gracilenta CBMAI 1583, isolated from soil under Atlantic Rainforest and yet not studied in respect to this enzyme. Optima pH and temperature of activity were 4.0 and 70 °C, respectively, for both crude and purified lipase. Activation energys of hydrolysis of pNPP catalyzed by crude and purified lipase were 27.01 and 8.77 KJ.mol-1, respectively. Crude lipase was more stable to temperature (T(1/2) of 1.5 h, 6.3 and 2.3 min at 50, 60 and 70 °C, respectively) and less stable to pH (stable only at pH 5.0 to 7.0), while purified lipase showed the opposite behavior (T(1/2) of 8.5 min, 33.6 and 15.4 s at the same temperatures; and stable at pH 2.0 to 8.5). Regarding the stability in presence of surfactants, anionic detergents destabilized the protein structure with consequent loss of activity, while nonionic detergents at 1 % (w/v) activated the enzyme. Lipase was purified to homogeneity by one step, through a hydrophobic interaction chromatography at low ionic strength using the Phenyl Sepharose resin, as revealed by SDS-PAGE. By this strategy it was possible to recover 80.8 % of initial activity and achieve a purification factor of 516.1. Enzyme molecular mass was estimated to be 52.9 kDa by SDS-PAGE and 85.3 kDa by size exclusion chromatography, suggesting the formation of ... / Mestre

Made available in DSpace on 2015-04-30T14:06:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 000467311-Texto+Completo-0.pdf: 4096903 bytes, checksum: 8643a895a0704f20c9d1b6b34ae53cfd (MD5) Previous issue date: 2014 / Introduction: Quantitative changes in the consumption of polyunsaturated fatty acids (PUFAs) of the omega-3 family have drawn considerable attention, both for the benefits related to its ingestion, as for the damages attributed to its poor consumption. Consumption of these fatty acids is beneficial in the prevention and treatment of many inflammatory and respiratory illnesses. In addition to the dietary pattern, smoking may also directly interfere in the serum levels of these substances, given that smoking can affect the synthesis and metabolism of fatty acids.Objective: To study the relationship between polyunsaturated fatty acids of the omega-3 family and smoking.Methods: In a controlled cross-sectional study, we included smokers (group I) and non-smokers (group II). The participants of group I were recruited at the Smoking Cessation Outpatient Clinic - Toronto Western Hospital and at Smoking Cessation Outpatient Clinic - Centre for Addiction and Mental Health, both in Toronto, Canada. Group II volunteers were recruited from non-smoking hospital staff. The group I participants were included after their first medical appointment, before possible changes in their smoking habits and completed a specific questionnaire with demographic data and lifestyle habits. All smoking patients were submitted to the Fagerstrom Questionnaire for Nicotine Dependence. A blood sample was taken in order to assess the serum level of polyunsaturated fatty acids of all participants.Results: One hundred participants were included, 50 non-smokers and 50 smokers. Monthly fish intake was significantly different between smokers 430 grams (0 - 2150) and non-smokers (800 grams; 0-7740) (P<0. 001). The blood level of PUFAs also showed a significant difference in DHA, being 4. 13% (2. 33-7. 73) and 4. 81% (2. 79-10. 21), P=0. 002 among smokers and non-smokers, respectively.Conclusion: In this study, smokers consumed a significantly less fish (omega-3), when compared to non-smokers. Smokers also had lower levels of DHA serum than non-smokers. / Introdução: Os compostos lipídicos, especialmente os ácidos graxos, são componentes que estão presentes em diversas formas de vida, desempenhando importantes funções na estrutura das membranas celulares e nos processos metabólicos. Em humanos, existem alguns ácidos graxos necessários para a manutenção da função cerebral e transmissão de impulsos nervosos. São os ácidos graxos poli-insaturados (PUFAs), pertencentes às famílias ômega-3. Alterações quantitativas na dieta, em relação ao consumo de PUFAs da família ômega-3 têm chamado bastante atenção tanto para os benefícios causados por sua ingestão quanto aos danos atribuídos ao seu baixo consumo. O consumo destes ácidos graxos pode ser útil também na prevenção e tratamento da inflamação e doenças respiratórias, nas quais a inflamação crônica desempenha papel significativo. Além disso, o baixo consumo de ômega-3 também tem sido relacionado ao tabagismo.Assim como o padrão alimentar, o fumo também pode interferir diretamente nos níveis sanguíneos dessas substâncias, já que o tabagismo pode afetar a síntese e o metabolismo dos ácidos graxos. Desse modo, faz-se importante explorar e compreender os mecanismos desta relação.Objetivo: Estudar a relação dos ácidos graxos poli-insaturados da família ômega-3 com o tabagismo.Métodos: Em delineamento de estudo transversal controlado, foram incluídos pacientes tabagistas (n=50) e não tabagistas (n=50). Os participantes do grupo I foram recrutados através do Serviço de abandono ao Tabagismo do Toronto Western Hospital e do Centre for Addiction and Mental Health – Toronto/Canadá. Esses participantes foram incluídos logo após a primeira consulta médica, quando ainda não tinham realizado modificações no hábito de fumar. O grupo II foi composto por voluntários não fumantes. Todos os participantes completaram o questionário específico para obtenção de dados demográficos e informações sobre seus hábitos de vida. Os pacientes tabagistas responderam também ao Questionário de Fagerstrom para Dependência Nicotínica. Foi coletada amostra de sangue para avaliação do nível sérico de ácidos graxos poli-insaturados.Resultados: Foram incluídos 100 participantes, sendo 50 não tabagistas e 50 tabagistas. Com relação ao consumo alimentar, a ingestão de peixe apresentou diferença significativa entre fumantes e não fumantes. Os não fumantes apresentaram mediana de consumo mensal de 800 (0 – 7740) gramas de peixe, enquanto fumantes consumiam 430 (0 – 2150) gramas por mês (P= ˂0,001). Em relação aos níveis séricos dos PUFAS, houve diferença significativa para o DHA (22:6, n-3), tendo sido nos fumantes de 4,13% (2,33 – 7,73), significativamente menor que a do grupo de não fumantes 4,81% (2,79 – 10,21) , P=0,002.Conclusão: Fumantes consomem significativamente menos peixe (ômega-3), quando comparados a não fumantes. Fumantes apresentam níveis séricos de DHA mais baixos do que não fumantes.

Made available in DSpace on 2011-12-27T14:14:06Z (GMT). No. of bitstreams: 2 000420129-0.pdf: 2865000 bytes, checksum: e65a75398ad3d570c30ed54adcb069ee (MD5) license.txt: 581 bytes, checksum: 44ea52f0b7567232681c6e3d72285adc (MD5) / Bisphosphonates inhibit bone resorption and have been related to a peculiar form of osteonecrosis of the jaws. Nevertheless, bisphosphonate effects have been investigated mainly in bones like tibia and femur, with just few studies conducted on maxilla and mandible. The present research aimed to investigate bisphosphonates microscopic effects on alveolar bone. Thirty one female rats (Rattus norvegicus, Wistar) were allocated into 3 groups: (1) 11 animals treated with oral alendronate; (2) 10 animals treated with intraperitoneal zoledronic acid; and (3) 10 animals without bisphosphonate treatment. One hundred and fifty days after the beginning of the treatment, the animals were euthanized. Maxillae were processed and histological sections were stained with hematoxilin and eosin (H&E) to evaluate bone trabecular density and osteoclast count; and with picrosirius to evaluate collagen fiber density in medullary spaces. Immunohistochemical expression of osteoprotegerin (OPG) was also evaluated. The variables were quantified with Adobe photoshop CS3 and Image Pro Plus 4. 5. 1 softwares. Zoledronic acid group showed higher trabecular density than control group (ANOVA, Tukey’s test, P<0. 001), and alendronate group did not show significant difference when compared to the other groups (P>0. 05). There was no significant difference in osteoclast count, collagen fiber density in medullary spaces and OPG expression among the groups (ANOVA, P>0. 05). According to the results, (1) zoledronic acid promotes trabecular density increase while alendronate does not; (2) alendronate and zoledronic acid use is not associated to alveolar bone marrow fibrosis; (3) alendronate and zoledronic acid effects on osteoclast number and immunohistochemical expression of OPG need to be evaluated by other investigations. / Os bisfosfonatos são drogas inibidoras da reabsorção óssea e têm sido associados a uma forma peculiar de osteonecrose dos maxilares. O efeito dessas drogas é investigado principalmente em tíbia e fêmur, sendo poucos os estudos conduzidos em maxila e mandíbula. A presente pesquisa teve por objetivo investigar, ao exame microscópico, o efeito dos bisfosfonatos nitrogenados alendronato e ácido zoledrônico sobre o osso alveolar. Trinta e um ratos fêmeos (Rattus norvegicus, Wistar) foram distribuídos em 3 grupos: (1) 11 animais tratados com alendronato (gavagem oral); (2) 10 animais tratados com ácido zoledrônico (intraperitoneal) e (3) 10 animais que não receberam bisfosfonato. Completado o período de 150 dias do início da terapia, os animais foram submetidos à eutanásia. As maxilas foram processadas e cortes histológicos foram corados por hematoxilina e eosina (HE) e picrossírius. Nos cortes corados por HE, foram realizadas a contagem de osteoclastos e a avaliação da densidade trabecular óssea. Nos cortes corados por picrossírius, a densidade de fibras colágenas dos espaços medulares foi determinada. Também foi realizado processamento imunoistoquímico para avaliação da expressão de osteoprotegerina (OPG). As variáveis foram quantificadas com o auxílio dos programas Adobe Photoshop CS3 e Image Pro Plus 4. 5. 1. O grupo ácido zoledrônico apresentou densidade trabecular significativamente maior que o grupo-controle (ANOVA, teste de Tukey, P<0,001), e o grupo alendronato não apresentou diferença significativa quando comparado aos demais grupos (P>0,05).Não houve diferença significativa para contagem de osteoclastos, densidade de fibras colágenas dos espaços medulares e expressão de OPG entre os grupos (ANOVA, P>0,05). Os resultados permitem concluir que (1) o ácido zoledrônico promove aumento da densidade trabecular do osso alveolar, enquanto o alendronato não produz esse efeito; (2) alendronato e ácido zoledrônico não estão associados à fibrose dos espaços medulares do osso alveolar. Os efeitos do alendronato e do ácido zoledrônico sobre o número de osteoclastos, bem como sobre a expressão imunoistoquímica de OPG, necessitam ser avaliados por novas pesquisas.