O ácido L-piroglutâmico (PGA) é o principal intermediário do ciclo γ-glutamil, que está relacionado à síntese e degradação da glutationa. Altos níveis de PGA no líquido cefalorraquidiano, sangue e outros tecidos, juntamente com a alta excreção urinária do mesmo (acidúria piroglutâmica ou 5-oxoprolinúria), ocorrem em alguns erros inatos do metabolismo envolvendo diferentes enzimas do ciclo γ-glutamil. Essas desordens são clinicamente caracterizadas por anemia hemolítica, acidose metabólica e disfunção neurológica severa. No entanto, os mecanismos de dano cerebral permanecem ainda não esclarecidos. Várias ações neurotóxicas foram previamente atribuídas ao PGA, como excitotoxicidade, inibição da atividade da Na+,K+-ATPase e alteração do metabolismo energético cerebral. No presente estudo, investigamos o possível papel do estresse oxidativo na neurotoxicidade do PGA. O efeito in vitro do PGA nas concentrações de 0,5 – 3,0 mM foi estudado sobre o potencial antioxidante total (TRAP), a reatividade antioxidante total (TAR), quimiluminescência, susbtâncias reativas ao ácido tiobarbitúrico (TBA-RS), e atividade das enzimas antioxidantes catalase (CAT), superóxido dismutase (SOD) e glutationa peroxidase (GPx) em córtex cerebral e cerebelo de ratos de 14 dias de vida. Tanto o TRAP quanto o TAR foram significativamente reduzidos nas estruturas estudadas. Ao contrário, a quimiluminescência e o TBA-RS não foram afetados pelo PGA. As atividades da CAT, SOD e GPx também não foram alteradas. Esses resultados mostram que o PGA pode diminuir as defesas antioxidantes nãoenzimáticas em córtex cerebral e cerebelo de ratos. Outros estudos, no entanto, parecem válidos a fim de melhor caracterizar o papel dos radicais livres na neurotoxicidade do PGA.

Orientador: Paula Regina Kuser Falcão / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-18T04:08:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Caminha_IsabelPereira_M.pdf: 3436107 bytes, checksum: b845e4fcef68195720f058be396caa68 (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: A capacidade de Gluconacetobacter diazotrophicus produzir ácidos orgânicos representa uma das suas potenciais aplicações biotecnológicas. Entretanto, a via metabólica do gluconato é bastante complexa e, muitas vezes, inviável economicamente. Este estudo tem como objetivo buscar uma maneira de otimizar a síntese do produto de interesse. A opção sugerida é alterar as enzimas envolvidas na conversão de gluconato em cetogluconatos, visando aumentar a concentração de ácido glicônico. A mutagênese dirigida é uma técnica utilizada neste tipo de estudo, entretanto, realizar e avaliar diversos tipos de mutações exige grande demanda de tempo e recursos financeiros. A biologia computacional pode ajudar a encurtar o caminho dos processos experimentais, por isto foi utilizada neste estudo. Após uma busca no genoma de G. diazotrophicus, foram selecionadas oito ORFs relacionadas com a produção de ácido glicônico. Como nenhuma delas possui uma estrutura resolvida experimentalmente, foi utilizada uma técnica de predição, a modelagem por homologia, com o objetivo de inferir a respeito do funcionamento de cada proteína. Uma estratégia de substituição de resíduos selecionados por alaninas aliada à modelagem molecular foi utilizada para avaliar o impacto dessa mutação. Um estudo da via metabólica do gluconato em diversos organismos forneceu dados suficientes para eleger os dois melhores alvos para a mutagênese, uma gluconato 5-desidrogenase e uma putativa gluconato quinase, ambas relacionadas com a conversão de ácido glicônico em cetogluconatos. A partir de um estudo do mecanismo catalítico das enzimas, foi possível selecionar os possíveis resíduos críticos para a atividade enzimática. Estes foram substituídos, in silico, por alaninas, e as consequências das alterações foram analisadas. As mutações que acusaram um impacto no funcionamento da enzima foram Arginina 106 e Serina 152 na gluconato 5-desidrogenase, e Histidina 133 na gluconato quinase. Espera-se que, ao substituirmos estes resíduos, o potencial catalítico seja minimizado ou até mesmo inativado, diminuindo a quantidade de gluconato convertido em outros produtos. Estes resultados serão testados experimentalmente por colaboradores. / Abstract: The ability of Gluconacetobacter diazotrophicus to produce organic acids represents one of its potential biotechnological applications. However, the metabolic pathway of gluconate is quite complex and often impracticable economically. This study aims to find a way to optimize the synthesis product of interest. The suggested option is to alter the enzymes involved in the conversion of gluconate into cetogluconates, to increase the concentration of gluconic acid. Site directed mutagenesis is a technique used in this type of study, however, implement and evaluate various types of mutations requires a great deal of time and financial resources. The computational biology can help shorten the path of experimental processes, so it was used in this study. After a search in the genome of G. diazotrophicus, eight ORFs were selected related to the production of gluconic acid. As there is little physical or structural information available for this enzyme, we used a technique of prediction, homology modeling, in order to infer about the function of each protein. A molecular modeling approach with an amino acid replacement by alanines strategy was employed to assess the impact of this mutation. A study of the metabolic pathway of gluconate in several organisms has provided sufficient data to choose the two best targets for mutagenesis, a gluconate 5-dehydrogenase and a putative gluconate kinase, both related to the conversion of gluconic acid in cetogluconates. From a study of the catalytic mechanism of enzymes, it was possible to select any residues critical for enzymatic activity. These were replaced in silico by alanines, and the consequences of changes were analyzed. Detailed analysis of the modeled structures reveals that the mutations that may cause an impact on the functioning of the enzyme were Arginine 106 and Serine 152 in gluconate 5- dehydrogenase, and Histidine 133 in gluconate kinase. It is expected that, in replacing these residues, the catalytic potential is minimized or even inactivated, reducing the amount of gluconate converted into other products. These results will be experimentally tested by collaborators, and once proved right our findings may be applicable in the use of this bacteria in biotechnological processes / Mestrado / Bioinformatica / Mestre em Genética e Biologia Molecular

Orientadores: Gabriela Alves Macedo, Wilma Spinosa / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-06T19:17:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Bellini_MarciaZilioli_M.pdf: 1442214 bytes, checksum: 4ed8ebf75452ab7ccac8bd227633fb41 (MD5) Previous issue date: 2006 / Resumo: O Vinagre, alimento consumido em grande parte do mundo, pode ser produzido a partir de diferentes matérias-primas, desde que o substrato apresente fontes de carboidratos fermentescíveis e alguns micro-nutrientes como vitaminas do complexo B e minerais. As alusões sobre os efeitos medicamentosos do vinagre são inúmeras e pouco comprovadas cientificamente. A literatura sobre o assunto concentra-se basicamente, na Ásia e parte da Europa, principalmente na região do Mediterrâneo onde é muito consumido. Os efeitos benéficos à saúde do consumo moderado de vinho têm sido amplamente estudados nos últimos anos. Estes, têm sido atribuídos principalmente ao conteúdo de polifenóis e da atividade antioxidante deste compostos (Alonso et al., 2004). Produtos derivados do vinho, dentre eles o vinagre, também contém polifenóis e podem possuir uma certa atividade antioxidante, contribuindo igualmente para um efeito protetor do organismo. Além da presença de compostos polifenólicos, o vinagre apresenta uma série de ácidos orgânicos, sendo o principal o ácido acético. Estudos comprovam o efeito bactericida e bacteriostático desses ácidos (Silva et al, 2001), bem como uma elevada atividade antimutagênica (Lankaputra, 1998). O vinagre é um produto de fácil acesso no Brasil, porém pouco valorizado comercialmente devido, em parte, ao desconhecimento do consumidor de suas propriedades funcionais. Isto é um reflexo do pequeno número de pesquisas realizadas no país sobre este tema. Estudos realizados na Europa e Ásia comprovam o grande número de compostos funcionais presentes nos vinagres produzidos nestas regiões, aumentando ainda mais sua importância na dieta local. Apesar do número razoável de estudos sobre vinagre no exterior, a maioria dos dados obtidos nestas pesquisas não pode ser atribuída aos vinagres nacionais, por estarem diretamente relacionados à matéria prima utilizada. Este projeto analisou a atividade antioxidante, conteúdo de fenóis totais, perfil de ácidos orgânicos e seqüestro de radical DPPH de vinagres brasileiros. O perfil de ácidos orgânicos nas amostras analisadas evidenciou a relação direta entre a presença desses ácidos com a matéria-prima fermentada, podendo ser um importante controle na qualidade do produto industrializado. As análises sugeriram que o conteúdo de fenóis totais influi nas propriedades antioxidantes e de seqüestro de radicais livres dos vinagres. Isto é provado nos experimentos usando vinagre de álcool envelhecidos em madeira / Abstract: Vinegar, which can be made from starch or prepared from fermentable raw material, is a widely consumed acid seasoning and contents vitamins, minerals and others nutrients. There is a historical evidence from vinegar medicinal uses due to such physiological functions as digestive, appetite stimulating, exhaustion recovering effects, improve blood fluidity and antimicrobial effects. Since vinegar present a low consume per capta and no nutricional effects recognized in Brazil, there is an interest in study this product in order improve and standardize the production in Brazil. This project was interested in antioxidant activity, total phenolic content, organic acids profile and DPPH radical scavenging properties from brazilian vinegars. The organic acid profile from each sample was determined and can be an important control quality tool to related industries. The analysis suggest that the total phenolic content affect the antioxidative and radical scavenging properties from vinegars. This is proved in the experiment using wood lices to conserve and aging ethanol vinegar / Mestrado / Mestre em Ciência de Alimentos

Orientador: Heloisa Mascia Cecchi / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-07-22T08:03:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Benassi_MartadeToledo_D.pdf: 9173264 bytes, checksum: 3003a5ab7a2de7f2e713dd904a901d9d (MD5) Previous issue date: 1997 / Resumo: Os ácidos orgânicos e os compostos fenólicos exercem grande influência sobre a qualidade dos vinhos, permitindo avaliar a matéria prima e os processos de fabricação. Foi desenvolvido um método cromatográfico para determinação simultânea de ácidos carboxílicos (ácidos tartárico , málico, lático e acético), compostos fenólicos (catequina e ácidos caftárico, cutárico, caféico e cumárico) e, o conservador, ácido sórbico em vinhos brancos. As amostras, após diluição na fase móvel, foram analisadas por cromatografia líquida de fase reversa, utilizando gradiente de ácido sulfúrico e metanol, e empregando-se detector de conjunto de diodos. A identificação dos compostos foi baseada no tempo de retenção, co-cromatografia com padrões e espectro no UV. Métodos de limpeza (sep-pak C18 e coluna de troca iônica) foram testados para remoção de interferentes, porém não se mostraram satisfatórios nas condições utilizadas. O método desenvolvido foi aplicado a vinhos Riesling Itálico nacionais de diferentes safras e procedências, e alguns vinhos Riesling estrangeiros. Foram, também, determinados parâmetros convencionais como pH, teor de sólidos solúveis, acidez titulável e índice de cor. A análise por Componentes Principais foi utilizada para facilitar a visualização dos dados e selecionar os atributos que melhor caracterizassem os vinhos. Os vinhos procedentes de mesma vinícola revelaram características físico-químicas semelhantes, indicando haver homogeneidade na matéria prima e processamentos empregados. Foi observada grande variação entre os vinhos dentro da mesma safra, sendo que a característica mais diferenciada foi o índice de cor. Os vinhos estrangeiros diferenciaram-se, principalmente, por não apresentarem catequina, índice de cor mais elevado e ácido sórbico em quantidade inferior aos nacionais. Sete amostras que apresentavam características físico-químicas diferenciadas foram submetidas a análise sensorial. Foi constatada diferença significativa de aceitação (p < 0,05) entre alguns dos vinhos utilizados. Na análise descritiva (Perfil Livre), as amostras foram separadas principalmente por atributos de sabor (alcoólico, ácido, adstringente, doce e próximo ao da fruta) e aparência (cor amarela). A configuração das amostras e os atributos selecionados a partir de dados físico-químicos foram similares aos levantados no Perfil Livre. Observou-se discriminação entre vinhos utilizando: teor de açúcares redutores, álcool, ácido caféico, relação entre teor de sólidos solúveis e acidez titulável e índice de cor. A aceitação relacionou-se a atributos de sabor. Foram preferidos vinhos descritos como mais doces e frutados e menos ácidos, adstringentes e alcoólicos. Amostras caracterizadas como similares pelas análises físico-química e sensorial descritiva não apresentaram diferenças significativas em termos de aceitação. / Abstract: Organic acids and phenolic compounds have a marked influence on the quality of wines, allowing to evaluate the raw material and winemaking process. A chromatographic method was developed for the simultaneous determination of carboxylic acids (tartaric, malic, lactic and acetic acids), phenolics (catechin, caftaric, coutaric, caffeic and coumaric acids) and sorbic acid in white wines. The samples, simply diluted in mobile phase, were analyzed by reversed phase high performance liquid chromatography, with a gradient of sulfuric acid and methanol as mobile phase and a diode array detector. The identification of compounds was based on retention time, co-chromatography with standards and UV spectrum. Clean-up methods (sep-pak C18 and an ion exchange column) were tested in order to remove interferents but did not improve the results under the conditions used. The method developed was applied to Brazilian Welchriesling wines from different vintage years and wineries, and some foreign Riesling wines. Conventional parameters like pH, soluble solids, titratable acidity and color were also determined. Principal Component Analysis has been applied in order to facilitate data visualization and select attributes which best characterize wines. Wines of the same winery showed similar chemical and physical characteristics indicating homogeneity of raw material and winemaking process. Great variation among wines of the same vintage was observed. Color index was the most distinct attribute. Unlike the national wines, the foreign ones did not have catechin and presented higher color index and lower sorbic acid content. Sensorial evaluation was applied in seven samples with different chemical and physical attributes. Some wines showed significant difference in acceptance (p < 0,05). In descriptive analysis (Free-Choice Profile) samples were separated mainly by taste attributes (acid, astringent, alcoholic, sweet and fruity) and appearance (yellow color). Sample configuration and attributes selected from chemical and physical data were similar to those generated by Free-Choice Profile. The discrimination among wines was based on reducing sugars, alcohol and caffeic acid contents, ratio between soluble solids content and titratable acidity and color index. The acceptance was related to taste attributes. Judges preferred wines considered sweeter and fruitier with lesser acidity, astringency and alcoholic taste. Samples characterized as similar by chemical and physical data and descriptive analysis did not show significant difference in acceptance. / Doutorado / Mestre em Ciência de Alimentos

Submitted by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2015-10-28T10:08:59Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Marco Vítor Silva de Melo Costa - 2015.pdf: 1166542 bytes, checksum: bcdd5fa5766049e7e29869d0734d92c8 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2015-10-28T10:10:53Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Marco Vítor Silva de Melo Costa - 2015.pdf: 1166542 bytes, checksum: bcdd5fa5766049e7e29869d0734d92c8 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-10-28T10:10:53Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - Marco Vítor Silva de Melo Costa - 2015.pdf: 1166542 bytes, checksum: bcdd5fa5766049e7e29869d0734d92c8 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Previous issue date: 2015-03-09 / Experimental studies with Taenia crassiceps have been used to demonstrate its metabolic alterations in biochemical pathways (energetic and respiratory) in response to the presence of drugs. The use of T. crassiceps as an experimental model offers conditions to reproduce the neurocysticercosis infection one of the most severe form of human cysticercosis. This study aimed the analysis of the in vitro influence of niclosamide, an antihelminthic drug, on the metabolism of carbohydrates and fatty acids of T. crassiceps cysticerci (ORF strain). 20 larval stage cysticerci were cultured into 5mL of RPMI (Gibco) supplemented culture media, in 6 well culture plates, exposed or not to niclosamide (1, 2, and 3 uM). The control groups were performed with cysticerci not exposed to the drug, exposed to ethanol in the concentration used to dissolve the drug. The cysticerci were cultured at 37ºC for 24 hours. After this period the cysticerci were removed from the culture medium and both were frozen with liquid nitrogen. Afterward, the samples were processed for the HPLC analysis. Accordingly to the mode of action of this drug, which is to interfere in the electrons chain transport, the succinate concentrations were altered in the secretion/excretion of this parasite. Therefore, it is possible to conclude that in the concentrations used, this drug caused little alteration in the metabolic pathways of the parasite. / Os estudos experimentais com o parasito Taenia crassiceps têm demonstrado alterações nas vias metabólicas (energética e respiratória) desse parasito, em resposta ao tratamento com fármacos. A utilização de Taenia crassiceps como modelo experimental oferece condições de se reproduzir a neurocisticercose, uma das formas mais graves da cisticercose humana. Este estudo tem como objetivo analisar a influência in vitro do fármaco anti-helmintico niclosamida, sobre o metabolismo de carboidratos e ácidos graxos de cisticercos de Taenia crassiceps (cepa ORF). Na realização deste estudo foram usados cisticercos em estágios larval de T. crassiceps (cepa ORF) e meio de cultura RPMI suplementado (Gibco). Foram utilizados 100 cisticercos, que foram alocados em placas de microcultura contendo seis poços, expostos ou não a niclosamida (1, 2 e 3 uM). Os grupos controle foram compostos por cisticercos não expostos ao fármaco e ao etanol na concentração utilizada para diluir o fármaco. Em seguida as placas foram à estufa a 37°C por 24 horas. Após esse período, os cisticercos foram retirados da cultura e ambos, parasito e meio de cultura, foram congelados em nitrogênio líquido. Na sequência os cisticercos foram processados para análise em HPLC. De acordo com o mecanismo de ação do fármaco, ou seja, interferência na cadeia transportadora de elétrons, nas concentrações utilizadas, observou-se uma alteração na secreção/ excreção do ácido orgânico succinato. As outras vias metabólicas não foram influenciadas pela ação deste fármaco. Portanto, conclui-se que a niclosamida apresenta baixa influencia no metabolismo dos cisticercos nas concentrações utilizadas.

Made available in DSpace on 2014-07-29T15:30:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Josireny-2006.pdf: 855560 bytes, checksum: 91e243f6dac631b98553944b5f290903 (MD5) Previous issue date: 2006-03-31 / Two million new cases of Leishmaniose occur annually in the tropical and subtropical areas of the globe, with a estimate of twelve million people currently infected in world and three hundred and fifty million under infection risk. The Leishmania sort, responsible for the disease, understands many diverse and complex species that present resistance to the drugs used in its treatment, beyond the characteristics undesirable. The effectiveness of the control and treatment of a parasitic disease depends on the detailed knowledge of the cycle of life, metabolism and biology in general of the parasite. The World Health Organization, associated with other agencies of research has stimulated the extract inquiry new of native plants as alternative for the treatment and combat of the parasitic disease In this work one standardized techniques of studies biochemists through liquid chromatography high performace (HPLC) evaluating organic acid excretion and consumption of in promastigotes of Leishmania amazonensis and became fullfilled biotests with Magonia pubescens (tingui) and Glycyrrhisa glabra (alcaçuz) in the concentrations of 25 50 and 100 mg.L-1 The acid had been detected following: lactate oxalate citrate &#61699;-Ketoglutarate succinate fumarate malate and propionate demonstrated activities in the glycolytic pathway cycle of Krebs and respiratory chain Both the tested extracts had presented leishmanicid action with better effect for Glycyrrisa glabra 100 mg.L-1 and Magonia pubescens 25 mg.L-1 The Glycyrrisa glabra had better action in the stationary phase of growth to opposes it of Magonia pubescens that better acted in the logaritmic phase Chemical components of plants can act directly or indirectly in the metabolism of the parasite affecting essential metabolic pathways / Dois milhões de novos casos de Leishmaniose ocorrem anualmente nas áreas tropicais e subtropicais do globo com uma estimativa de doze milhões de pessoas atualmente infectadas no mundo e trezentos e cinqüenta milhões sob risco de infecção O gênero Leishmania responsável pela doença compreende muitas espécies diversas e complexas que apresentam resistência aos fármacos utilizados no seu tratamento além das características indesejáveis A eficácia do controle e tratamento de uma doença parasitária depende do conhecimento detalhado do ciclo de vida metabolismo e biologia em geral do parasito A Organização Mundial de Saúde associada a outros órgãos de pesquisas têm estimulado a investigação de novos extratos de plantas nativas como alternativa para o tratamento e combate das doenças parasitárias Neste trabalho padronizou-se técnicas de estudos bioquímicos através de cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE) avaliando excreção e consumo dos ácidos orgânicos em promastigotas de Leishmania amazonensis e realizou-se bioensaios com Magonia pubescens (tingui) e Glycyrrhisa glabra (alcaçuz) nas concentrações de 25, 50 e 100 mg.L-1 Foram detectados os seguintes ácidos: lactato oxalato citrato &#61699;-cetoglutarato succinato fumarato malato e propionato demonstrado atividades na via glicolítica ciclo de Krebs e cadeia respiratória Ambos os extratos testados apresentaram ação leishmanicida com melhor efeito para Glycyrrisa glabra 100 mg.L-1 e Magonia pubescens 25 mg.L-1 A Glycyrrisa glabra teve melhor ação na fase estacionária de crescimento ao contrario da Magonia pubescens que melhor agiu na fase logarítmica Constituintes químicos das plantas podem atuar diretamente ou indiretamente no metabolismo do parasito afetando vias metabólicas essenciais

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.

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 &micro;L 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 &micro;m, 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 &micro;L 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 &micro;m 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.

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.

Made available in DSpace on 2016-02-26T12:59:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 CarolinaTirloni.pdf: 695830 bytes, checksum: 8df7ad3d02944ad92c8e93096b048d2c (MD5) Previous issue date: 2006-03-27 / The increase of the weathering cause changes in some soil properties, turning it more electropositive and with greater capacity of adsorving ions such as phosphate. The different management systems to which the soil is submitted can increase or diminish the P fixation, depending on the transformation degree and interaction among the components added by the management and by the soil matrix by itself. The adoption of management systems that may offer an increase in the organic matter level, or of a fraction of it (organic acids, for instance), can contribute to the reduction of the P adsorption in the surface of the iron and aluminum oxides. Several soil properties affect these relationships, being the most important: the mineralogy, the texture, the pH, the zero charge point, the organic matter, the kind of organic acids, and the microbial activity. The present work aimed to evaluate the interactive effects between acid citric doses plus enzymatic activator and the availability of some phosphorus forms in a soil of strong clay texture and in a medium texture soil, submitted to the application of superficial and incorporated liming. The work was conducted in green house in the Faculdade de Ciências Agrárias (FCA), of the Universidade Federal da Grande Dourados (UFGD). Two types of soil were utilized: Distroferric red Latossol, with strong clay texture, and Distrofic Red Latossol, medium texture. The factors studied in each kind of soil were: two types of liming(surface liming and incorporated liming); six doses of citric acid plus enzymatic activator (0, 1, 2, 3, 4 e 5 kg ha-1); four depths (0-50, 50-100, 100-150, 150-200mm). The soils were submitted to the Pi, Po, Pt and Prem analyses, and in the routine analysis P (Melich 1) was determined. In the conditions in which this work was conducted it is possible to be concluded that: the application of citric acid plus enzymatic activator doses induces to reactions in the soil, and the Pi and Pt levels depend on the soil texture and liming form; in the soil with heavy clay texture, the more elevated levels of Pi and Pt are, in general, found when the liming is incorporated, while for the medium texture soil this occurs toe the superficial liming; in the medium texture soil the Prem levels vary according to the liming form and the citric acid plus enzymatic activator doses / O aumento do intemperismo provoca mudanças em algumas propriedades do solo, tornando-o mais eletropositivo em com maior capacidade de adsorver ânions como fosfato. Os diferentes sistemas de manejo a que o solo é submetido podem aumentar ou reduzir a fixação de P, dependendo do grau de transformação e interação entre os componentes adicionados pelo manejo e pela matriz do solo propriamente dita. A adoção de sistemas de manejo que propiciem um incremento no teor de matéria orgânica, ou de uma fração desta (ácidos orgânicos, por exemplo), podem contribuir para a redução da adsorção de P, através da formação de complexos que bloqueiam os sítios de adsorção de P na superfície dos óxidos de ferro e de alumínio. Várias propriedades do solo afetam essas relações, sendo as mais importantes: a mineralogia, a textura, o pH, o ponto de carga zero, a matéria orgânica, os tipos de ácidos orgânicos e a atividade microbiana. O presente trabalho teve como objetivo avaliar os efeitos interativos entre doses de ácido cítrico mais ativador enzimático e a disponibilidade de algumas formas de fósforo em um solo de textura muito argilosa e em um solo de textura média submetidos a aplicação de calagem superficial e incorporada. O trabalho foi realizado em casa de vegetação na Faculdade de Ciências Agrárias (FCA), da Universidade Federal da Grande Dourados (UFGD). Foram utilizados dois solos: Latossolo Vermelho distroférrico, textura muito argilosa e Latossolo Vermelho distrófico, textura média. Sendo que os fatores estudados em cada solo foram: dois tipos de calagem (calagem superficial e calagem incorporada); seis doses de ácido cítrico mais ativador enzimático (0, 1, 2, 3, 4 e 5 kg ha-1); quatro profundidades (0-50, 50-100, 100-150, 150-200mm). Os solos foram submetidos à análise de Pi, Po, Pt e Prem e na análise de rotina foi determinado P (Melich 1). Nas condições em que o presente trabalho foi desenvolvido pode-se concluir que: A aplicação de doses de ácido cítrico + ativador enzimático induz reações no solo e os teores de Pi e Pt dependem da textura do solo e da forma de calagem; no solo de textura muito argilosa, os teores mais elevados de Pi e Pt são, geralmente, encontrados quando a calagem é incorporada, enquanto para o solo de textura média isso ocorre para a calagem superficial; no solo de textura média os teores de Prem variam com a forma de calagem e as doses de ácido cítrico + ativador enzimático