Orientador: Nelson Jose Beraquet / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-07-20T03:28:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Silva_JoaoAndrade_D.pdf: 5215020 bytes, checksum: 75775d1a5ab6c0fa272573809af4ea05 (MD5) Previous issue date: 1995 / Resumo: Numa primeira etapa determinou-se a vida-de-prateleira do tensor fasciae latae bovino, em três ensaios. No Ensaio I os músculos foram tratados por aspersão com uma solução de ácidos orgânicos contendo 2,00% de ácido acético, 1,00% de ácido lático, 0,25% de ácido cítrico e 0,10% de ácido ascórbico), e com vapor a 80°C, e armazenados a 10±2°C. No Ensaio II os músculos foram aspergidos com: a) a mesma solução do Ensaio I; b) a mistura dessa solução mais 0,50% de alginato de sódio e 0,10% de carbonato de cálcio; c) a solução de ácidos seguida da aspersão com 0,50% de alginato de sódio e 0,10% de carbonato de cálcio, e armazenados a 7±2°C. No Ensaio III os músculos foram aspergidos com: a) solução de ácidos; b)solução de ácidos adicionada de 2,00% de sorbato de potássio; c) solução ácida contendo 0,50% de alginato de sódio e 0,10% de carbonato de cálcio, e armazenados a 7±2°C. Avaliações físicas, químicas e microbiológicas foram utilizadas na determinação da vida-de-prateleira dos músculos. Para isso, determinou-se a cor no sistema Hunter L.a.b., bases voláteis totais (BVT), contagem total de bactérias mesófilas, psicrotróficas, coliformes, bolores e leveduras, Enterobacteriaceae e presença de Salmonella spp. No Ensaio I a aspersão com a solução de ácidos orgânicos reduziu a contagem inicial de bactérias psicrotróficas de 2,98 log UFC/cm2 no controle para 1,95 log UFC/cm2, enquanto que os músculos tratados com vapor tiveram uma pequena redução para 2,68 log UFC/cm2. Após seis dias de estocagem, o controle e os músculos tratados com vapor apresentaram contagens de bactérias psicrotróficas de 7,84 e 7,49 log UFC/cm2, indicativas de deterioração, enquanto que os músculos tratados com a solução de ácidos apresentavam 5,55 log UFC/cm2. Nos músculos tratados com a solução ácida a avaliação sensorial do odor e da aparência recebeu inicialmente menores escores, mas após seis dias de estocagem, não se diferenciavam do controle e dos músculos tratados com vapor Este ensaio revelou que o tratamento com a solução de ácidos orgânicos reduz a carga microbiana dos músculos, sem prejuízo das suas características sensoriais, enquanto que, o tratamento com vapor não foi eficiente na redução da carga microbiana. A caracterização microbiológica do tensor fasciae latae bovino, realizada no Ensaio 11 revelou contagens da bactérias mesófilas de 2,49 log UFC/cm2, psicrotróficas 2,51 log UFC/cm2, bolores e leveduras 1,66 log UFC/cm2 Enterobacteriaceae 1,12 log UFC/cm2, ausência de coliformes e de Salmonella spp. Todos os tratamentos foram efetivos na redução das bactérias psicrotróficas: após nove dias de estocagem, observou-se contagens de 5,45 log UFC/cm2 para o controle e entre 4,51 e 4,89 log UFC/cm2 para os músculos submetidos aos tratamentos. Enterobacteriaceae não foram detectadas nos músculos, depois dos tratamentos. Os tratamentos não tiveram efeitos significativos sobre a contagem total de bolores e leveduras que passou de 1,66 log UFC/cm2 iniciais para 4,44-4,90 log UFC/cm2, aos nove dias de armazenamento. Os tratamentos com as soluções ácidas reduziram inicialmente o pH da superfície dos músculos de 5,57 para 3,97-4,21, mas 24 horas depois do tratamento, já não havia diferença significativa entre os valores dos músculos tratados (5,12-5,33) em relação ao controle com 5,35. No final do ensaio, o pH da superfície dos músculos situava-se na faixa de 5,52-5,72. As bases voláteis totais não atingiram valores característicos de carne deteriorada, ficando na faixa de 1,75-1,97 mgN/I00g de músculo, após os nove dias de estocagem. Os valores de tristímulos da cor revelou que os tratamentos não afetaram significativamente a luminosidade (L Hunter) nem os teores de vermelho (a Hunter) e amarelo (b Hunter). A avaliação sensorial da cor confirmou esses resultados, visto que, de maneira geral, não houve diferenças significativas na cor dos músculos submetidos aos tratamentos e do controle. A avaliação sensorial do odor e da aparência mostrou a mesma tendência. Portanto, os resultados obtidos no Ensaio II permitem concluir que os tratamentos com as soluções ácidas, foram efetivos na redução da carga microbiana dos músculos sem afetar significativamente as suas características sensoriais. Os músculos utilizados no Ensaio III apresentaram contagens microbiológicas similares às do Ensaio II;. bactérias mesófilas 2,64 log UFC/cm2, bactérias psicrotróficas 2,60 log UFC/cm2, bolores e leveduras 2,41 log UFC/cm2: coliformes, Enterobacteriaceae e Salmonella spp, não foram detectadas. Os dados da avaliação microbiológica do Ensaio III, confirmaram os resultados obtidos no Ensaio II, sendo que a solução contendo 2,00% de sorbato de potássio não foi significativamente efetiva na redução da contagem de bolores e leveduras. As perdas de peso foram maiores que as observadas no Ensaio II, situando-se entre 13,39 nos músculos tratados com a solução de ácidos orgânicos e 15,72 no tratamento com a solução ácida mais alginato de cálcio, com dez dias de armazenamento a 7±2°C. Os teores de BVT foram ligeiramente superiores aos observados no Ensaio II, mas a faixa de valores encontrada, após dez dias de estocagem, 2,66-2,76 mgN/100g de músculo, não é característica de carne deteriorada. Os valores da luminosidade (L Hunter) e os teores de vermelho (a Hunter) e amarelo (b Hunter) foram maiores que os observados no Ensaio H, (L Hunter) situou-se na faixa de 38,14-44,10 e caiu para 31, 14-29,75, no final da estocagemo A diferença deveu-se provavelmente a otimização da medida dos parâmetros de tristímulos de cor no Ensaio IH. A avaliação sensorial da cor mostrou que depois de sete dias de estocagem, os músculos tratados com a solução de ácidos e os tratados com ácidos mais sorbato de potássio obtiveram escores significativamente maiores do que o controle e os músculos tratados com a solução contendo alginato de cálcio. Uma análise global dos três ensaios indicou que as várias soluções alternativas à mistura de ácidos orgânicos não mostraram vantagens claras do ponto de vista da sanitização, nem nas características sensoriais dos músculos tratados, e portanto, decidiu-se utilizar somente a mistura de ácidos orgânicos numa segunda fase de estudos. Na segunda fase, utilizou-se carcaças de três animais com o objetivo de determinar sua vida-de-prateleira. Três meias carcaças foram aspergidas com a solução ácida e as três meias carcaças correspondentes, foram utilizadas como controle. A determinação da vida-de-prateleira foi feita pela contagem de bactérias psicrotróficas e de bolores e leveduras e pela avaliação sensorial. Após 5, 8 e 15 dias de estocagem à 7±2°C cortes do dianteiro e do traseiro retirados das carcaças foram estocados nas mesmas condições, para determinar sua vida-de-prateleira, pela contagem de bactérias psicrotróficas e de bolores e leveduras. A aspersão das carcaças com a solução de ácidos orgânicos baixou o pH de sua superfície, de 6,94 para 5,21. Esse fato pode explicar a redução da contagem total de bactérias psicrotróficas que passou de 1,83 log UFC/cm2 para 5,35 log UFC/cm2 no controle e de 1,26 log UFC/cm2 para 3,54 log UFC/cm2 nas meias carcaças tratadas, aos 15 dias de armazenamento. Essa redução de mais de 90% na contagem de bactérias psicrotróficas foi observada em todas as épocas de determinação. Bolores e leveduras iniciaram seu crescimento após 5 dias de estocagem, no controle e após 11 dias, nas meias carcaças submetidas ao tratamento. Aos 15 dias de armazenamento, as contagens de bolores e leveduras eram 4,81 e 4,54 log UFC/cm2 respectivamente. As perdas de peso inicialmente maiores nas meias carcaças submetidas ao tratamento, se nivelaram aos 11 dias de estocagem ficando na ordem de 4,5%. As medidas dos tristímulos de cor não revelaram diferenças devidas ao tratamento, com a luminosidade (L Hunter) variando de 48,2-46,6, no inicio do ensaio para 33,4-35,0 no final da estocagem. Os teores de vermelho (a Huner) situaram-se na faixa de 6,2 a 10,9, e os teores de amarelo (b Hunter) na faixa de 1,9 a 4,3. Numa escala de 0 =nenhuma alteração a 12=extremamente alterada, os provadores não conseguiram detectar diferenças significativas entre as carcaças que receberam o tratamento e o controle. Aos 15 dias de estocagem, todas as carcaças receberam escores próximos de 8, O correspondente a muito alterada. Com base nesses resultados pode ser sugerido que a vida-de-prateleira das carcaças foi inferior a 15 dias. As meias carcaças foram rejeitadas pela aparência, antes de apresentarem contagens microbianas indicativas de deterioração. As contagens de bactérias psicrotróficas dos cortes retirados das meias carcaças desossadas aos 5 dias de estocagem foram 4,87 log UFC/cm2 para o controle e 3,87 log UFC/cm2 para o tratamento. Com 11 dias de estocagem esses valores foram 5,55 e 5,67 log UFC/cm2 respectivamente. Os altos valores da contagem de bolores e leveduras 3,76- 5,51 log UFC/cm2 provavelmente foram devidos às operações de desossa. Após 8 dias de estocagem das carcaças os cortes oriundos da meia carcaça controle apresentaram contagens acima de 6,0 log UFC/cm2 após 5 dias de estocagem, enquanto que, após 11 dias, os tratamentos ainda tinham atingido este valor. Na carcaça desossada aos 15 dias de estocagem, o controle apresentou contagens de bactérias psicrotróficas superiores a 6 log UFC/cm2, sendo considerados deteriorados, enquanto que, os cortes tratados continuaram aceitáveis até o oitavo dia de armazenamento / Abstract: In a series of three trials the shelf-life of tensor fasciae latae was determined. In Trial I the muscles were sprayed with a solution of organic acids containing acetic acid 2.00%, lactic acid 1.00%, citric acid 0.25% and ascorbic acid 0.10% and with steam at 80°C, stored at 10+2°C. In Trial II the muscles were sprayed with: a) acid solution, as in Trial I; b) acid solution, sodium alginate 0.50% and calcium carbonate 0.10%); c) acid solution and another spray of sodium alginate 0.50% and calcium carbonate 0.10%, stored at 7:1:2°C. In Trial III the muscles were sprayed with: a) acid solution; b) acid solution and 2.00% of potassium sorbate; c) acid solution, sodium alginate 0,50% and calcium carbonate 0.10%). stored at 7±2°C. Physical, chemical and microbiological determinations were used for determining the shelf-life of the muscles. For this, colour was determined in Hunter L.a.b. system, total volatile base (TVB), and microbiological analysis: included mesophiles, psychrotrophic bacteria, molds and yeasts, coliforms, Enterobacteriaceae count and presence of Salmonella spp. In Trial I the spraying with the acid solution reduced psychrotrophic bacteria count from 2.98 log UFC/cm2 in the control to 1.95 log UFC/cm2, in the treated muscles, while the muscles treated with steam had a slight reduction to 2.68 log UFC/cm2. After six days of storage, the control and the treatment with steam presented psychrotrophic bacteria counts of 7.84 and 7.49 log UFC/cm2 indicating its deterioration. Muscles treated with the acid solution in sensory evaluation of odour and appearance, initially had the lower scores, but after six days of storage there was no difference between control and treated muscles. This trial revealed that the treatment with acid solution reduces the microbiological load of the muscles without harming its sensory characteristics, while the treatment with steam was not efficient in reducing the microbiological load. The microbiological characterization of tensor fasciae latae bovine conducted in Trail II showed mesophiles bacteria counts of 2.49 log UFC/cm2, psychrotrophic bacteria counts of 2.51 log UFC/cm2, molds and yeasts counts of 1.66 log UFC/cm2, Enterobacteriaceae counts of 1.12 log UFC/cm2; coliforms and Salmonella spp were absent. All treatments were effective in reducing psychrotrophic bacteria: after nine days of storage the count were 5.45 log UFC/cm2 in the control and between 4.51 and 4.89 log UFC/cm2 in the muscles treated with the acid solution. Enterobacteriaceae were not detected after treatment of the muscles. The treatments had no significant effect on molds and yeasts counts that were 1.66 log UFC/cm2 at the beginning to 4.44-4.90 log UFC/cm2 at nine days of storage. The treatments with the acid solution reduced initially the pH of the muscles surfaces from 5.57 to 3.97-4,21, but 24 hours after treatments, had no significant difference between pH of the treated muscles (5.12-5.33) and control (5.35). With nine days of storage, the surface muscles pH were 5.52-5.72. The total volatile bases values did not reach those characteristics of spoilage meat, varying between 1.75 and 1.97 mgN/100g of muscle, after nine days of storage. The objective evaluation of colour showed that the treatments had no significant change in luminosity (L Hunter) nor red (a Hunter) and yellow (b Hunter). The sensory evaluation of colour confirmed these results since in general there were no significant differences in colour of treated muscles and control. The sensory evaluation of odour and appearance showed the same trend. Therefore, the results of Trial II allow to conclude that the treatments with acid solution were effective in the reduction of microbiological load of the muscles, without affecting its sensory characteristics. The muscles used in Trial III showed the same microbiological counts observed in Trial II: mesophiles bacteria 2.64 log UFC/cm2, psychrotrophic bacteria 2.60 log UFC/cm2, molds and yeasts 2.41 log UFC/cm2; coliforms, Enterobacteriaceae and Salmonella spp were absent. The microbiological counts of the Trail III ratify the results obtained in Trial II, but the solution contain potassium sorbate 2.00% was not efficient in reducing molds and yeasts. The losses in weight were higher than in Trial II, between 13.39% in muscles treated with acid solution and 15.72 in muscles treated with the acid solution plus sodium alginate 0.50% and calcium carbonate 0.10%), after ten days of storage at 7±2°C. The total volatile bases were a little higher than in Trail II, but after ten days of storage were 2.66-2.76 mgN/100g of muscle, well below values that indicate spoilage. The Hunter colour were higher than in Trail II; at the beginning luminosity (L Hunter) were 38.15-44.10 at and of storage were 31.14-29.75. These differences were probably result of optimization of the colour measurement technique. The sensory evaluation of colour showed that after seven days of storage, the muscles that were treated with acid solution and 200% of potassium sorbate had scores significantly higher than the control and the muscles treated with acid solution, sodium alginate 0.50% and calcium carbonate 0.10%. General analysis of the three trials showed that the several solutions alternatives to the acid organic solution didn't show clear advantage in sanitization nor in sensory characteristics of the muscles and therefore it was use only acid solution in a second series of studies. In this second series of studies carcasses of three animals were used with the aim to determine its shelf-life. Three half carcasses were sprayed with acid solution and three half carcasses were used as controls. The determination of shelf-life was established using psychrotrophic bacteria, molds and yeasts counts, and sensory analysis. After 5, 8 and 15 days of storage at 7±2°C, beef of the deboned carcasses were stored at the same conditions to determine its additional shelf-life by measuring counts of psychrotrophic bacteria and molds and yeasts. The treatment of carcasses with the acid solution lower its surface pH, from 6.94 to 5.21. This fact explain the reduction of psychrotrophic bacteria count that were 1.83 log UFC/cm2 to 5.35 log UFC/cm2 in control and 1.26 log UFC/cm2 to 3.54 log UFC/cm2 in half carcasses treated, after 15 days of storage. This reduction: more than 90% of the psychrotrophic bacteria counts was observed in all times. Molds and yeasts began its development after 5 days in control and after 11 days in treated carcasses. After IS days of storage molds and yeasts counts were respectively 4.81 e 4.54 log UFC/cm2. The losses in weight were initially higher in treated carcasses but after 11 days of storage were similar and around 4.5%. The Hunter L.a.b. colour did not show differences due to treatments. The luminosity (L Hunter) were 48.2-46.6 in beginning of the trial and 33.4-35.0 at end of store. The value of red (a Hunter) were 6.2-10.9 and yellow (b Hunter) were 1.9-4.3. Sensory analisis did not detect differences between treatment and control. But after 15 days of storage all half carcasses were considered spoiled due to its appearance, before bacterial counts would indicated deterioration. Psychrotrophic bacteria counts of the beef of the carcasses deboned after 5 days of storage were 4.87 Log UFC/cm2 in control and 3.87 log UFC/cm2 in beef treated. After 11 days of storage this values were 5.55 and 5.67 Log UFC/cm2. The high molds and yeasts counts of 3.76-5.51 were probably increased during deboning. After 8 days of storage of the carcasses the beef control showed psychrotrophic bacteria counts above 6.0 Log UFC/cm2 after 5 days of storage, while the beef submitted to acid spray did not reach value after 11 days of storage. in half carcasses deboned at 15 days of storage, the beefs from the control half carcass showed psychrotrophic bacteria counts above 6.0 Log UFC/cm2 and were considered spoiled while beef from the acid sprayed carcass were still acceptable for 8 days / Doutorado / Doutor em Engenharia de Alimentos

Orientador: Gustavo do Valle Polycarpo / Resumo: A restrição do uso de antibióticos e quimioterápicos na alimentação animal, alavancada pela União Europeia em 2006, provocou um aumento nas pesquisas em busca de aditivos alternativos sobre o desempenho de frangos de corte. Objetivou-se desenvolver uma meta-análise de ácido butírico como melhorador de desempenho em alternativa aos antibióticos sobre o desempenho de frangos de corte. A busca digital por estudos incluiu artigos científicos publicados na base de dados Scopus nos anos de 2014 a 2019 por meio de três principais palavras-chave broiler, butyric acid e performance, e seus sinônimos. Foram selecionados artigos descrevendo experimentos in vivo com frangos de corte, suplementados com ácido butírico com respostas de desempenho. Os dados foram sistematizados em planilhas eletrônicas e classificados de acordo com o tipo de desafio sanitário (sem ou com inoculação de microrganismos patogênicos). Ao todo foram utilizados 36 experimentos para avaliar o efeito do ácido butírico. Com base em 36 estudos foram criados dois ensaios, um primeiro considerando o tratamento controle contra o tratamento suplementado com ácido butírico e um segundo ensaio considerando-se apenas 10 experimentos, os quais também continham um tratamento controle positivo contendo antibiótico para avaliar o efeito do ácido butírico como alternativa aos promotores de crescimento (ensaio 2). A análise estatística foi realizada por meio do software SAS University Edition, versão 9.4. Foi utilizado um modelo mi... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The restriction of the use of antibiotics and chemotherapy in animal feed, leveraged by the European Union in 2006, caused an increase in research in search of alternative additives on the performance of broilers. The objective was to develop a meta-analysis of butyric acid as a performance enhancer as an alternative to antibiotics on broiler performance. The digital search for studies included scientific articles published in the Scopus database in the years 2014 to 2019 through three main keywords broiler, butyric acid and performance, and their synonyms. Articles were described describing in vivo experiments with broilers, supplemented with butyric acid with performance responses. The data were systematized in electronic spreadsheets and classified according to the type of health challenge (without or with inoculation of pathogenic microorganisms). Altogether 36 experiments were used to evaluate the effect of butyric acid. Based on 36 studies, two trials were created, a first considering the control treatment against treatment supplemented with butyric acid and a second trial considering only 10 experiments, which also contained a positive control treatment containing antibiotics to evaluate the effect of the acid butyric as an alternative to growth promoters (trial 2). Statistical analysis was performed using the software SAS University Edition, version 9.4. A mixed model was used through the MIXED procedure, in which the effect of each experiment was considered as a clas... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Orientador: Eleni Gomes / Resumo: O conhecimento das propriedades inerentes aos microrganismos assimiladores de pentoses deve ser obtido para que se desenvolva novas possibilidades de aplicação da biomassa lignocelulósica. A hemicelulose (polissacarídeo rico em pentoses) corresponde em média 25 % da massa da biomassa vegetal e sua hidrólise gera uma mistura de xilose e arabinose. Muitas leveduras, que utilizam pentoses como fonte de carbono, poderiam ser utilizadas direta ou indiretamente (através da expressão heteróloga de seus genes) na bioconversão dessas pentoses em combustível ou em outros produtos de elevado valor mercadológico. Portanto, o objetivo desse trabalho foi avaliar o potencial das cepas Sporidiobolus pararoseus U3, Pichia terricola G20 e Metschnikowia koreensis G18 de crescerem em xilose e arabinose nos pHs 4,5, 6,5 e 8,5, nas temperaturas 29 e 32 °C, na presença de compostos potencialmente tóxicos (8 compostos em três concentrações cada) e em hidrolisados de bagaço de cana. Dados sobre o efeito do pH, nutrientes e oxigenação e fontes de nitrogênio (nitrato de amônio, sulfato de amônio e ureia) em diferentes concentrações no crescimento e produção de ácidos orgânicos foram obtidos para da cepa M. koreensis G18. Todas as leveduras foram capazes de crescer em todos os pHs testados, com destaque as cepas M. koreensis G18 e P. terricola G20, uma vez que a primeira cresceu consideravelmente tanto em 29 °C como em 32 °C e a segunda por crescer mais rápido com arabinose, embora somente a 32 °C. A me... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The knowledge of the properties inherent to the pentoses assimilating microorganisms must be obtained in order to develop new possibilities for the application of lignocellulosic biomass. The hemicellulose (polysaccharide rich in pentoses) corresponds in average 25 % of the mass of the vegetal biomass and its hydrolysis generates a mixture of xylose and arabinose. Many yeasts, which use pentoses as a carbon source, could be used directly or indirectly (through the heterologous expression of their genes) in the bioconversion of these pentoses to fuel or other products of high market value. Therefore, the aim of this work was to evaluate the growth potential of strains Sporidiobolus pararoseus U3, Pichia terricola G20 and Metschnikowia koreensis G18 to grow in xylose and arabinose at pHs 4.5, 6.5 and 8.5 at temperatures of 29 and 32 °C in the presence of potentially toxic compounds (8 compounds in three concentrations each) and sugar cane bagasse hydrolysates. Data on the effect of pH, nutrients and oxygenation and sources of inorganic nitrogen (ammonium nitrate, ammonium sulfate and urea) at different concentrations in the growth and production of organic acids were obtained for the strain M. koreensis G18. All yeasts were able to grow in all tested pHs, with emphasis on the M. koreensis G18 and P. terricola G20 strains, since the former grow considerably both at 29 °C and at 32 °C and the second grow at a faster rate with arabinose, although only at 32 °C. The best pentose an... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Orientador: Raphael Andreatti Filho / Coorientador: Elisane Lenita Milbradt / Banca: Adriano Sakai Okamoto / Banca: Terezinha Knölb / Resumo: O presente estudo avaliou uso de ácidos orgânicos (AOs), probiótico e produto de exclusão competitiva (EC) administrados continuadamente, via ração, no controle de Salmonella Heidelberg (SH) e a ação sobre a microbiota e morfometria intestinal. Cento e setenta perus de corte fêmeas foram distribuídas, aleatoriamente, em cinco tratamentos com quatro repetições de oito aves cada. No terceiro e no décimo dia de vida, os animais foram submetidos ao desafio oral de SH. No sétimo, 19º e 35º de vida as aves foram eutanasiadas (n=10 por tratamento) e colhido amostras de segmentos do inglúvio, duodeno, jejuno, íleo e ceco para quantificação de SH, quantificação relativa do microrganismo Faecalibacterium prausnitzii e análise morfométrica. No decorrer do período experimental foram realizadas colheitas de suabes cloacais para pesquisa de SH. A administração do probiótico e produto de EC foi capaz de reduzir a incidência e a colonização de SH no inglúvio. Nos cecos os tratamentos reduziram a colonização de SH somente aos 19 dias de idade. Somente a dieta suplementada com AOs influenciou positivamente na quantidade de F. prausnitizii no ceco (19 e 35 dias) e não houve correlação entre a quantidade relativa desse microrganismo e o número de UFCs de SH. A excreção fecal de SH, foi influenciada pelos tratamentos a partir dos 26 dias de vida das aves, aos 34 dias todos os tratamentos reduziram a excreção fecal. A morfometria intestinal foi influenciada pelos tratamentos somente aos sete dias ... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Not available / Mestre

Orientador: Gustavo Habermann / Resumo: O alumínio (Al) é um dos componentes mais abundantes da crosta terrestre e é tóxico à maioria das plantas, sendo o seu primeiro sintoma de toxicidade a redução no crescimento radicular. Algumas plantas desenvolveram mecanismos para tolerar a presença do Al por meio da formação de complexos de ácidos orgânicos (AOs) com Al, internamente (no simplasto da folha ou das raízes) ou fora da raiz (apoplasto da raiz ou rizosfera). Neste trabalho, plantas de Titricum aestivum L. (Poaceae) (trigo) de cultivar sensível ao Al (ANAHUC75) e tolerante ao Al (JAC5) foram cultivados em diferentes concentrações de Al, variando o estado físico do meio, sendo estes sólido e líquido. Foram encontrados o ácido oxálico e succínico exsudados pelas raízes e acumulados no meio de cultura. Estes foram qualificados e quantificados por Cromatografia Gasosa por Espectrofotometria de Massas (GC-MS) e analisados por métodos estatísticos (ANOVA, teste de Kruskal-Wallis e PCA). Assim, foi possível verificar que o estado físico do meio de cultura gera diferenças significativas nas concentrações de exsudados pela raiz quando cultivadas nas mesmas concentrações de Al, visto que para o ácido succínico em ambas as cultivares e em todos os tratamentos e o ácido oxálico na cultivar tolerante apresentaram disparidade em relação aos teores exsudados. / Abstract: Aluminum (Al) is one of the most abundant elements of the Earth's crust and it is toxic to most plants, being the reduction of root growth its first toxicity symptom. Some plants have developed mechanisms to tolerate Al through the formation of organic acid complexes (AOs) with Al. This occurs internally (in the root or leaf symplast) or outside the root environment (root apoplast or even in the rhizosphere). Here, Titricum aestivum L. (Poaceae) (wheat) plants of an Al-sensitive cultivar (ANAHUC75) and an Al-tolerant cultivar (JAC5) were cultivated at different concentrations of Al, varying the physical state of the medium, being solid and liquid. Oxalic and succinic acid were exuded by the roots and accumulated in the culture medium. These were qualified and quantified by Mass Spectrophotometric Gas Chromatography (GC-MS) and analyzed by statistical methods (ANOVA, Kruskal-Wallis test and PCA). Thus, it was possible to verify that the physical state of the culture medium generates significant differences in the concentrations of root exudates when cultivated at the same Al concentrations, since for succinic acid in both cultivars and in all treatments and oxalic acid in tolerant cultivar presented disparity in relation to the exudate contents. / Mestre

O consumo de frutas e verduras na dieta está associado à redução da incidência de doenças crônicas não transmissíveis entre eles câncer, síndrome metabólica e doenças cardiovasculares. A atividade biológica atribuída à ingestão desses alimentos é relacionada principalmente à presença de compostos bioativos, entre eles os compostos fenólicos, tais como flavonoides e elagitaninos. Contudo, a biodisponibilidade e a influência destes compostos no metabolismo humano não estão estabelecidas. Assim, o objetivo geral do presente estudo foi investigar as alterações no metaboloma humano decorrente da ingestão de uma fonte rica em compostos fenólicos, o suco da grumixama roxa (Eugenia brasiliensis Lam.), buscando identificar possíveis pontos de regulação do metabolismo. Para isto, a grumixama, variedades amarela e roxa, foram caracterizadas quanto ao seu perfil de compostos fenólicos e administradas na forma de suco, em dose única, a voluntários saudáveis. A grumixama roxa se mostrou rica em antocianinas e elagitaninos, principalmente cianidina 3-O-glicosídeo e a strictinina, respectivamente. Para o ensaio clínico, 15 voluntários saudáveis consumiram, em dose única, suco de grumixama roxa (10 ml de suco/kg de peso corporal). Amostras de plasma e urina foram coletadas em diferentes tempos durante 24 h após ingestão e analisados por CG-MS e LC-ESI-MS/MS. Os metabólitos exógenos excretados na urina foram identificados como urolitinas e ácidos fenólicos, derivados da degradação, principalmente, pela microbiota dos elagitaninos e das antocianinas, respectivamente. Quatro urolitinas (A, B, C e D) foram encontradas na urina, principalmente como metabólitos de fase II, detectados a partir de 4 h após a ingestão do suco com aumento na concentração observado até 24h. Além disso, quatro ácidos fenólicos foram identificados, destes o ácido hipúrico como majoritário. 114 metabólitos, entre eles, 17 aminoácidos, 47 ácidos orgânicos, 7 outras classes de compostos e 43 compostos desconhecidos foram identificados por CG-MS, para os tempos de coleta de urina antes da ingestão de suco de grumixama (T0) e para os períodos de 1-2 h e 2-4 h após a ingestão. A OPLS-DA foi utilizada para descriminar os metabólitos alterados pela ingestão de suco de grumixama. A análise das vias metabólicas mostrou que a ingestão do suco de grumixama influenciou principalmente em três vias metabólicas: metabolismo do glioxilato e dicarboxilato (up-regulated), da beta-alanina (down-regulated) e da fenilalanina (up-regulated), sendo essas direcionadas ao metabolismo energético. Além disso, os extratos de grumixama roxa e amarela também foram testados em modelo animal (camundongo C57BL/6J) de obesidade e resistência à insulina induzido por uma dieta rica em lipídeos e açúcares. O tratamento com os extratos, concomitante à dieta e durante 8 semanas, promoveu modulação significativa do metabolismo lipídico. Como conclusões, a grumixama roxa mostrou ser uma boa fonte de antocianinas e elagitaninos, e a interação entre metabólitos oriundos da ingestão do fruto e dos metabólitos endógenos podem estar relacionados com alterações nos metabolismos de aminoácidos e energético. No entanto, mais estudos são necessários para elucidar e validar as hipóteses geradas. / The fruits and vegetables intake has been associated to the reduction of chronic non-communicable disease incidence, such as cancer, metabolic syndrome and cardiovascular diseases. The biological activities attribute to them has been related mainly to the phenolic compounds, such as flavonoids and ellagitannins, presents in their composition. However, the bioavailability and influence of these compounds under human metabolism still unclear. Thus, the objective of the present study was investigate changes in human metaboloma as a result of the acute intake of the polyphenol-rich source from purple grumixama juice (Eugenia brasiliensis Lam.), searching to identify possible sites of metabolic regulation. In this way, purple and yellow grumixama varieties were characterized to polyphenol profile, and a single dose of the purple grumixama juice was administered to healthy human. The purple grumixama showed be a good source of anthocyanins and ellagitannins, mainly cyanidin 3-O-glucoside and strictinin, respectively. In the clinical trial, 15 healthy subjects intake a single dose of purple grumixama juice (10 ml of juice/kg of body mass). Plasma and urine samples were collected, before and after intake (over 24 h), and analyzed by GC-MS and LC-MS. The exogenous metabolites excreted and identified in urine samples by LC-MS were identified as urolithins and phenolic acids, gut microbiota catabolites of ellagitannins and anthocyanins, respectively. Four urolithins were detected beginning excretion 4 h after juice intake, increasing over 24 h. Furthermore, four phenolic acids were identified, being the hippuric acid the majority of them. 114 metabolites were identified to urine collection points before and after intake (1-2 h and 2-4 h) by CG-MS, being 17 amino acids, 7 other classes, 47 organic acids and 43 unknown compounds. A OPLS-DA discriminated the metabolites changed by the grumixama juice intake. The pathway analysis showed that juice intake influenced mainly three metabolic pathways: glyoxylate and dicarboxylate metabolism (up-regulated), beta-alanine metabolism (down-regulated), and phenylalanine metabolism (up-regulated), being these pathways related to energetic metabolism. Furthermore, the purple and yellow grumixama fruits extracts were evaluated in animal model of obesity and insulin resistance (C57BL/6J mice) induced by high fatty and high sugar diet. The treatment, during 8 weeks, promoted lipid metabolism modulation. As conclusions, purple grumixama showed to be a good source of anthocyanins and ellagitannins, and the interaction among the metabolites from fruits and endogenous metabolites can be related to changes in energetic metabolism and amino acid metabolism. However, more studies are necessary to elucidate and validate these hypotheses.

A fim de contribuir para o conhecimento da composição química da aguardente de cana de açúcar e da eficiência de algumas etapas de sua produção, verificou-se o perfil qualitativo e quantitativo de 15 ácidos orgânicos (ácidos acético, lático , glicólico, pirúvico, oxálico, malônico, succínico, glutárico, caprico, citramálico, málico, láurico, cítrico, mirístico e palmítico) num total de 98 amostras de aguardentes, sendo 15 delas (destiladas e coletadas diretamente de alambiques), para cada fração de \"cabeça\", \"coração\" e \"cauda\". Destas, cinco amostras (oriundas do mesmo vinho) também foram destiladas tanto em colunas quanto em alambiques, para efeito de comparação. As demais são aguardentes prontas para o consumo, as quais foram atribuídas as qualidades de envelhecidas e descansadas. O objetivo deste trabalho é conhecer os perfis químicos qualitativo e quantitativo dos ácidos orgânicos em aguardentes de cana de açúcar, procurando correlacioná-los com o processo de destilação da bebida. O método de análise dos ácidos orgânicos consiste numa pré-concentração da amostra através da secagem completa de 20 mL de aguardente à temperatura ambiente e posterior adição de 200 µL de solução derivatizante. Um cromatógrafo para fase gasosa (CG) Hewlett-Packard modelo 5890, equipado com detector de ionização por chama, e uma coluna capilar DB-5 (5%-Phenyl-methylpolysiloxane) com dimensões de 50 m x 0,20 mm x 0,33 µm, foram utilizados durante a execução do trabalho. Para o tratamento dos resultados analíticos, efetuou-se a aplicação de métodos multivariados de análises (quimiometria), a fim de se observar tanto as similaridades entre os destilados de alambiques e colunas, quanto as frações de \"cauda\", \"coração\" e \"cabeça\", do destilado de alambique, como também observar as correlações entre a análise sensorial de aguardentes envelhecidas e descansadas, com os teores ácidos das mesmas. / In order to contribute to the knowledge of sugar cane spirits chemical composition and better understanding of the different distillation process during beverage\'s production, the qualitative and quantitative profile of 15 organic acids (acetic, lactic, glycolic, pyruvic, oxalic, malonic, succinic, glutaric, capric, citramalic, malic, lauric, citric, myristic and palmitic) have been studied in 98 sugar cane spirits samples. Fifteen of them (distilled and collected directly from alembics) for each fraction \"head\", \"heart\" and \"tail\". Five of these samples (obtained from the same wine) were distilled in both columns and stills, for comparison effect. The aim of this work is know the qualitative and quantitative chemistry profiles of organic acids in sugarcane spirits, correlate them with distillation process of drink. The methodology adopted for organic acids analysis was based on sample pre-concentration through complete drying 20 mL of spirit at room temperature and subsequent addition of 200 µL derivatizing solution. Hewlett-Packard 5890 model gas chromatograph (GC) equipped with flame ionization detector and capillary column DB-5 (5%-Phenyl-methylpolysiloxane) with dimensions of 50 m x 0.20 mm x 0.33 µm was used in this study. Multivariate analysis methods (chemometrics) were applied to the analytical results in order to observe similarities between alembic and column spirits, three fractions from alembic distillate and to evaluate the correlation between sensory analysis proprieties of aged and \"rested\" sugarcane spirits and to their acids contents.

A biomassa lignocelulósica é uma alternativa atrativa para o aumento na oferta de biocombustíveis, uma vez que é constituída de celulose e hemicelulose. Esses polímeros são constituídos principalmente de unidades menores de glicose e xilose, os quais por meio de bactérias anaeróbias termófilas, podem ser metabolizados em etanol. Portanto, estabeleceu-se o objetivo desse trabalho, em utilizar as principais fontes de carbono da biomassa lignocelulósica (celulose, glicose e xilose), e produzir etanol por meio da ação de consórcio microbiano selecionado a partir de inóculo termófilo e anaeróbio. O inóculo foi submetido a condição de crescimento com variação de pH (2,3,4,5,6,e 7) e variação de dois meios de cultivo em reatores em batelada, visando favorecer bactérias celulolíticas e fermentativas produtoras de etanol. Para a produção de etanol, o pH e meio de cultivo mais adequados foram 7,0 e Meio Thermoanaerobacter ethanolicus, respectivamente. A partir do inóculo enriquecido nas condições nutricionais de pH e meio de cultivo, prosseguiu-se a realização dos ensaios de produção de etanol a partir de celulose, glicose e xilose (1g/L de cada substrato), em pH 7 e meio T. ethanolicus. Os ensaios foram realizados em reator em batelada, em triplicata, a 55 ºC, ambos seguidos de um reator controle, sem adição desses substratos orgânicos. Os rendimentos de etanol foram de 1,73 mol etanol/mol glicose e 1,33 mol de etanol /mol de xilose. Para o substrato celulose obteve-se 1,88 mmol de etanol/g de celulose. Para os reatores controle de glicose, celulose e xilose, no qual o extrato de levedura foi a única fonte orgânica adicionada, a produção de etanol foi 1,27 mmol/L, 0,39 mmol/L e 1,65 mmol/L, respectivamente. Em todos os reatores foi detectado produção de ácido acético, ácido butírico e ácido propiônico. A produção de ácido acético foi de 5,73 mmol/L, 9,73 mmol/L e 14,45 mmol/L, para os reatores de glicose, celulose e xilose, respectivamente. No reator com glicose, observou-se baixo rendimento de hidrogênio (0,31 mol hidrogênio/mol glicose), e nos demais reatores não foi constatado produção desse gás. Em contrapartida, observou-se rendimentos de 6,6 mmol de metano/g de celulose e 0,68 mol de metano/mol de xilose para os respectivos reatores. Dessa forma, pode-se mencionar que em função das características do consórcio microbiano foi possível obter a degradação da celulose e metabolização da glicose e xilose em etanol. / Lignocellulosic biomass is an attractive alternative to increase biofuels proposal, as its composed of cellulose and hemicellulose. These polymers are consisted in individual molecules of glucose and xylose, through some thermophilic bacteria, can metabolize these carbohydrates in ethanol. Therefore, this study reports on using the principals carbon sources of lignocellulosic biomass (cellulose, glucose, and xylose), and producing ethanol through microbial consortium from anaerobic and thermophilic inoculum. The biomass was submitted to variation of pH (2,3,4,5,6, and 7) and two kinds of medium, due to ethanol production in batch reactors. For ethanol production, the optimized pH and medium were 7,0 and Thermoanaerobacter ethanolicus medium, respectively. The enriched culture was being cultivated in pH and medium experiments were used to ethanol production experiments that carried out in batch reactors, from cellulose, glucose and xylose were realized in triplicate and were maintained at 55 °C, in both batches had a control reactor (without these organics substrates). Positive results in ethanol yields were 1,73 mol ethanol/ mol glucose and 1,33 mol ethanol/ mol xylose. In celluloses reactors the microbial consortium was efficient in substrate degradation, however, was obtained lower ethanol yields (1,88 mol ethanol/ g cellulose). In control reactors from glucose, cellulose and xylose, that yeast extract was the unique organic source, ethanol production was 1,27 mmol/L, 0,39 mmol/L e 1,65 mmol/L, respectively. In all reactors were detected acetic, butyric and propionic acids. The acetic acid production was 5,73 mmol/L, 9,73 mmol/L e 14,45 mmol/L in glucose, cellulose and xylose reactors, respectively. For glucoses reactors were observed lower hydrogen production (0,31 mol hydrogen/ mol glucose), in the other reactors did not observed gases production. Instead of the following yields were obtained: 6,6 mmol methane/ g cellulose and 0,68 mol methane/ mol xylose. Taking this into account, microbial consortium enriched had characteristics to degrade cellulose and metabolize glucose and xylose to ethanol.

Neste trabalho duas espécies de grãos, de kefir e do tibet, popularmente conhecidas e utilizadas para fermentar o leite, foram estudados neste trabalho, no que se refere aos produtos formados durante a fermentação. O grão de kefir é uma associação simbiótica de microganismo pertencente a diversas espécies incluindo no geral bactérias ácidas láticas (Lactobacillus, Lactococcus, Leuconostoc), leveduras (Saccharomyces cereviseae) e bactérias ácidas acéticas (Acetobacter). O grão de tibet é, também composto por uma associação simbiótica de leveduras e bactéria ácida lática. No entanto, grãos de kefir e tibet são muitos similares em quantidade microbiológica, procedimento de cultivo, muito similar em estrutura e produtos de fermentação, mas diferem em aspecto visual. A voltametria cíclica e cromatografia líquida de alta eficiência, em fase reversa (HPLC) com detecção no UV em 210nm operando no modo de eluição isocrático, foram aplicadas para determinar ácidos orgânicos em leite fermentados pelos grãos kefir e do Tibet e em amostra de iogurte comercial. Em ambos os métodos utilizados os resultados obtidos mostraram a presença de ácidos orgânicos em leite e no leite fermentado pelos grãos kefir e do Tibet e em amostra comercial de iogurte. Essas matrizes mostraram eletroatividade em ultramicroeletrodo de ouro. E nas análises por HPLC foi comprovado a presença de ácidos orgânicos e em grandes quantidades para cinco ácidos dos oito presentes nas amostras. Neste trabalho, foi efetuada a determinação de 8 ácidos orgânicos. Nas amostras citadas foram identificados os ácidos lático, oxálico, pirúvico, acético, úrico, cítrico, succínico e fórmico. Esta identificação foi feita por comparação entre os tempos de retenção dos compostos nas amostras de leite fermentado com os tempos de retenção dos padrões dos ácidos injetados individualmente para a técnica de HPLC. E quanto a aplicação da voltametria na análise de leite fermentado, o grão de Tibet demonstrou maior resposta analítica entre corrente e concentração, comparado ao grão de kefir e amostra comercial de iogurte. Fazendo uma análise comparativa das duas técnicas a HPLC tornou-se mais adequada devido a maior seletividade. / The products formed during the milk fermentation using the kefir and tibet grains (popularly known species) were studied in this work. The kefir grain is a symbiotic association of microorganisms that includes several species of lactic acid bacteria (Lactobacillus, Lactococcus, Leuconostoc), yeasts (Saccharomyces cereviseae) and acetic acid bacteria (Acetobacter). The tibet grain is also composed by a symbiotic association of yeasts and lactic acid bacteria. In spite of, the kefir and tibet grains are very similar in microbiologic components, cultivation procedure, structure and fermentation products, they differ in visual aspect. For the determination of the organic acids contained in fermented milk by the kefir or tibet grains and in a sample of commercial yogurt, the cyclic voltammetry and high performance liquid chromatography (HPLC) in reverse phase techniques were applied, the later was operated in isocratic elution mode with detection in the UV (210nm) region. In both techniques used, the obtained results showed the presence of organic acids in milk and in the fermented milk by the grains kefir and tibet and in the sample of commercial yogurt. Those matrixes showed electroactivity on a gold ultramicroelectrode and their analyses using HPLC was also possible. Thus, the presence of organic acids in great amounts for five acids of the eight presents in the samples was confirmed. In this work, the detection of 8 organic acids was carried out. In the mentioned samples were identified the lactic, oxalic, pyruvic, acetic, uric, citric, succinic and formic acids. This identification was performed by comparison among the retention times of the compounds in the samples of fermented milk with the retention times of the patterns of the acids, injected individually for the HPLC technique. Nevertheless, in the voltammetry application for the analysis of the fermented milk, the tibet grain demonstrated larger analytical signals (current – concentration relationship), compared to the kefir grain and the commercial sample of yogurt. Making a comparative analysis of the two techniques, HPLC became more appropriate due its larger selectivity.

O biohidrogênio, obtido a partir da fermentação de carboidratos, surge como alternativa aos combustíveis derivados de petróleo. O hidrogênio possui elevada densidade energética (141,9 J/kg) e a sua queima não emite carbono na atmosfera. Além disso, tecnologias modernas como as Células a Combustível Microbianas (CCM) estão sendo desenvolvidas para produção de energia elétrica a partir de matérias primas renováveis. O funcionamento dessas células envolve algumas reações, entre elas a oxidação dos compostos orgânicos, catalisada por microrganismos. Desse modo, o objetivo deste trabalho foi combinar duas formas de obtenção de energia renovável: a produção fermentativa de hidrogênio por uma cepa de Clostridium beijerinckii Br21 e o aproveitamento dos subprodutos dessa fermentação na geração de energia elétrica, através de uma CCM com um consórcio de microrganismos. Foi realizado um estudo de diferentes composições de meio de cultura para a produção fermentativa de H2 pelo C. beijerinckii Br21 visando aumentar a concentração de ácidos orgânicos a partir da glicose. Como principais subprodutos da fermentação foram detectados os ácidos lático, acético e butírico nas concentrações de 0,26, 0,30 e 2,90 g/L, respectivamente. Desse modo, uma CCM, na qual uma cultura mista de microrganismos cresceu no bioânodo foi alimentada com estes ácidos orgânicos separadamente (cerca de 1 g/L) e, posteriormente, com o efluente da produção de H2 para geração de energia elétrica. Em 7 dias de operação da CCM, a densidade de potência média se estabilizou em 1,2, 0,50, 0,62, 0,73 e 0,60 W/m2 nas CCMs alimentadas com os ácidos acético, butírico, lático, a mistura dos ácidos e com o efluente, respectivamente. Além disso, foi verificado por microscopia eletrônica de varredura (MEV) e por quantitative Polymerase Chain Reaction (qPCR) que o ácido lático, o ácido butírico e o efluente da fermentação promoveram maior crescimento do biofilme. Entretanto, na CCM alimentada com ácido acético, a qual teve o menor crescimento do biofilme, foi obtida a maior densidade de potência (1,2 W/m2). Portanto, nota-se que é possível combinar processos para aproveitar a energia contida em subprodutos da fermentação de H2 para gerar outro tipo de energia: a energia elétrica em uma célula a combustível microbiana. Desta forma as matérias primas renováveis podem ser aproveitadas de forma integral. / Biohydrogen obtained from carbohydrate fermentation constitutes an alternative to fuel oil derivatives. Hydrogen has high energy density (141.9 J/kg), and its burning does not release carbon into the atmosphere. Moreover, modern technologies such as Microbial Fuel Cells (MFCs) are being developed to produce electric energy from renewable raw materials. These cells operate through reactions, like organic compound oxidation, catalyzed by microorganisms. This study has combined two ways of obtaining renewable energy: fermentative hydrogen production by Clostridium beijerinckii Br21 strain and use of fermentation byproducts in electric energy production by a MFC associated with a microorganism consortium. Different culture medium compositions were evaluated for fermentative hydrogen production by C. beijerinckii Br21 in an attempt to increase the concentration of organic acids originating from glucose. The main fermentation byproducts were lactic, acetic, and butyric acids at concentrations of 0.26, 0.30, and 2.90 g/L, respectively. The MFC containing a mixture of microorganisms grown on the bioanode was fed with these organic acids separately (approximately 1 g/L) and subsequently fed with effluent from hydrogen production to generate electric energy. On day 7 of MFC operation, the average power density stabilized at 1.2, 0.50, 0.62, 0.73, and 0.60 W/m2 in MFCs fed with acetic acid, butyric acid, lactic acid, a mixture of the acids, and the effluent, respectively. Scanning Electron Microscopy (SEM) and quantitative Polymerase Chain Reaction (qPCR) revealed that lactic acid, butyric acid, and fermentation effluent promoted higher biofilm growth. However, the MFC fed with acetic acid provided the lowest biofilm growth and the highest power density (1.2 W/m2). Therefore, it is possible to combine processes to take advantage of the energy contained in hydrogen fermentation byproducts to generate another type of energy: electric energy in a microbial fuel cell. In this way, entire renewable raw materials can be used.