A crescente demanda por produtos poliméricos com propriedades cada vez mais estritas tem forçado o desenvolvimento de técnicas de monitoramento em linha cada vez mais precisas e robustas. Infelizmente, grande parte das principais propriedades poliméricas não são quantificáveis em linha a partir das metodologias analíticas atualmente disponíveis e, portanto, na prática, as propriedades finais dos látices poliméricos são obtidas através da caracterização off line de amostras discretas coletadas do processo, resultando em um tempo de análise longo e indesejado para qualquer algoritmo de controle em tempo real. Por outro lado, como as reações de polimerização são altamente exotérmicas é possível quantificar continuamente a taxa de calor gerado pela reação a partir das medidas de temperatura e do balanço de energia que, por sua vez, pode ser usada para obter importantes informações acerca do estado do processo. Entretanto, esta técnica requer a atualização contínua do coeficiente global de troca térmica ao longo da reação, uma vez que este parâmetro está sujeito a variações temporais significativas. Portanto, o presente trabalho tem por objetivo analisar a viabilidade da aplicação conjunta dos conceitos da calorimetria e dos observadores não-lineares para a estimação dos estados de um processo químico. Para isso, serão analisadas duas reações químicas distintas: a) uma reação de hidrólise de anidrido acético, b) uma reação copolimerização em emulsão. Os resultados obtidos mostraram que essa metodologia é extremamente dependente dos parâmetros de sintonia do observador de estado, inviabilizando o seu uso para o monitoramento em linha de um processo químico. Por outro lado, a aplicação direta do balanço de energia para estimação do calor gerado pela reação, mostrou-se uma forma alternativa simples e viável para a estimação em tempo real dos estados de uma reação de polimerização. / The increasing demand for the production of polymers with more tight properties has placed great emphasis on the development of accurate and robust online monitoring techniques of polymerization reactions. Unfortunately, most of the main characteristics are not measurable online from analytical methodologies currently available and, therefore, in practice, the final properties of polymer latexes are obtained through off line characterization of discrete samples collected from the process, resulting in measurement delay which is undesirable for real-time control. On the other hand, since most of the polymerization reactions are highly exothermic, it is possible to quantify continuously the heat release rate based on temperature measurements and energy balance equations that, in turn, can be used to infer valuable information about the state of process. However, this approach requires up-dating the value of the global heat exchange coefficient through reaction, once this parameter is subject to significant time variations. Therefore, this work aims to examine the feasibility of joint implementation of the concepts of reaction calorimetry and nonlinear state observers for estimation of the states of a chemical process. In order to do that, two distinct chemical reactions will be considered: a) a hydrolysis of acetic anhydride reaction, b) an emulsion copolymerization reaction. The results showed that this approach shows a strong dependence of the tuning parameters, preventing its use for online monitoring of a chemical process. On the other hand, applying the heat balance it is possible to infer continuously the heat release rate and the states of polymerization reactions.

No Brasil, diariamente, são descartadas 2,3 toneladas de meios de cultura potencialmente contaminados com microorganismos. A resolução RDC No 306/2004 da Agência Nacional de Vigilância Sanitária preconiza que os resíduos devem ser tratados antes do descarte, visando à redução da carga microbiana. Foram desenvolvidos 2 métodos para avaliar a sensibilidade e a eficiência, assim como a concentração ideal, de um agente químico (biocida) contra microorganismos contaminantes. O método de difusão com Perfurador Circular de Ágar (PCA) e o método com Perfurador Linear de Ágar (PLA) foram testados com 13 cepas de microorganismos. O biocida avaliado foi a combinação de hipoclorito de sódio (NaClO) com ácido acético (CH3COOH). A partir destes resultados, foi desenvolvido um equipamento automatizado para processar a redução da carga microbiana (SADEMC) dos meios de cultura contaminados. A redução da carga microbiana foi avaliada pelo método quantitativo da reação da transcriptase reversa com detecção em tempo real. O método PCA mostrou ser reprodutível e eficiente para medir a inibição do crescimento bacteriano de um biocida. A concentração mínima de biocida capaz de reduzir o crescimento microbiano foi de 250 ppm para a solução aquosa de NaClO a 0,25% e de 200 ppm para a de CH3COOH a 0,2%. No SADEMC, foi possível processar 4,6kg de meios de culturas em 100 litros da concentração mínima eficaz do biocida por 15 minutos, e atingir uma redução da carga microbiana de, aproximadamente, 1,4E10 unidades formadoras de colônias. Podemos concluir que o SADEMC promove uma redução de carga microbiana compatível com os níveis exigidos pela RDC No. 306; fornece biossegurança na sua manipulação e que resulta em plástico reciclável. / In Brazil, daily, 2.3 tons of potentially contaminated cultured medium with microorganisms are discarded. The RDC 306 resolution from the Brazilian National Health Department rules out that residue must be treated prior to discart in order to reduce microbial load. Two methods were developed to evaluate the sensitivity, efficiency and ideal concentration of a chemical agent (biocide) against microorganisms. The Ágar\'s Diffusion Method by Circular Perforator (PCA) and by Linear Perforator (PLA) were tested with 13 microorganism lines and the biocide composed by Sodium Hypochlorite (NaClO) and its combination with Acetic Acid (CH3COOH). The microbial load reduction was evaluated by the real time reverse transcription-polymerase chain reaction. From the in vitro data, an automatic equipment to process the potentially contaminated culture media (SADEMC) was developed. The PCA method was reproductive and efficient to measure the bacterial growth inhibition induced by the biocide. The minimum biocide concentration capable to reduce the microbial growth was a solution of 0.25% NaClO (250 ppm) and 0.2% CH3COOH (200 ppm). In the SADEMC, the direct exposition of 4.6 kg of culture media in 100 liters of biocide for a period of 15 minutes is capable to reduce the microbial load in approximately 1,4E10 of colony-forming unit. We may conclude that the SADEMC is able to promote a microbial load reduction more intense than the one demanded by the RDC 306 resolution. In addition to that, the SADEMC contemplates personnel safety and allows recycling the plastic residues

A efetiva consolidação da piscicultura depende do escoamento da produção, que por sua vez depende da demanda. Para que o consumo de pescado no Brasil seja ampliado, é necessário que haja oferta de produtos com a qualidade exigida pelo consumidor. Esta pesquisa teve como objetivo a obtenção de um novo produto, tipo alimento de conveniência - tilápia minimamente processada, estabelecendo a vida útil deste, por monitoramento dos componentes físico-químicos e avaliação sensorial e microbiológica. Foram utilizados peixes provenientes de áreas de cultivo do Estado de São Paulo, da região de Jaú, da espécie tilápia do Nilo, Oreochromis niloticus, os quais foram submetidos à depuração, eviscerados, filetados, acondicionados em bandejas de poliestireno e recobertos com filmes plásticos de etileno-álcool-vinílico - EVOH (controle); também foi feito o embalamento sob atmosfera modificada - EAM (60%CO2+40%O2) e a vácuo. Parte dos peixes foi submetida ao tratamento químico, por imersão em ácido acético a 1%. As amostras embaladas foram mantidas sob refrigeração, na faixa de 1 ± 1 o C, quando foram submetidas às análises, no 1 o dia de experimento e aos 7, 13 e 20 dias de armazenamento refrigerado. Os tratamentos aplicados não apresentaram diferenças significativas para composição centesimal, nitrogênio não protéico - NNP, bases nitrogenadas voláteis totais - BNVT e pH. A EAM associada ou não ao ácido acético apresentou valores mais elevados de TBA (ácido tiobarbitúrico), sendo detectada a presença de ranço pelos provadores, integrantes da equipe de análise sensorial. Os filés tratados com ácido acético apresentaram-se descoloridos e com textura menos firme, em relação aos demais tratamentos. Durante o período de armazenamento não detectou-se a presença de Salmonella, Clostridium sulfito-redutores e E. coli. Os tratamentos embalados em EAM e a vácuo, associados ou não ao ácido acético, inibiram o desenvolvimento de S. aureus, coliformes totais e psicrotróficos proporcionando uma vida útil de 20 dias. O embalamento a vácuo associado ao ácido acético foi o tratamento que manteve as características físico-químicas, microbiológicas e sensoriais mais estáveis até o término do experimento. / The effective aquaculture consolidation depends on the production sale, which in the other hand, depends on the demand. In order to increase Brazilian fish consumption, it is necessary to offer products with quality demanded by the consumers. The purpose of this research was to obtain a new convenience product - minimally processed tilapia. The shelf-life of the product were determining by monitoring physical-chemical components, sensory and microbiological analysis. With this intent, aquacultured Nile tilapia (Oreochromis niloticus) raised in farms located in the Jau region, Sao Paulo State, was depurated, gutted, filleted, packed in polyestirene trays and covered with ethylene-vinyl-alcohol (EVOH) plastic films (control). It was also made packing with modified atmosphere (MAP) 60%CO2+40%O2 and vacuum packing. Part of the fish was chemically treated by immersing in a 1% acetic acid solution. The packed samples were storage under a temperature which ranged from 1 ± 1 oC and had been analyzed at the 1st day of experiment and to the 7th , 13th and 20th days. No significant differences were verified among treatments for the centesimal composition, non-protein nitrogen (NPN), total volatile bases nitrogen (TVBN) and pH as well. The use of the MAP, whether associated with acetic acid or not, promoted the TBA (thiobarbituric acid) increasing. It was detected rancidity the team responsible for the sensory evaluation. The fillets treated with acetic acid were fainted colors and showed less firm texture, when compared to the non-treated ones. Salmonella, Clostridium sulfite-reducing and E. coli were not detected during the storage period. Treatments using MAP and vacuum packing, whether associated with acetic acid or not, inhibited the development of S. aureus, total coliforms and psychrotrophic, maintaining the shelf life to 20 days. However, the treatment combining vacuum packing and acetic acid maintained the physical-chemical, microbiological and sensory characteristics stabler until the end of the experiment.

Resumo: Existem vários extratores que avaliam a disponibilidade de silício no solo. Nos Estados Unidos utiliza-se como extrator químico o ácido acético 0,5 mol L-1 , o qual já foi usado no Brasil, mas recentemente foi substituído pelo cloreto de cálcio 0,01 mol L-1, o mesmo utilizado na Austrália. Os extratores, de forma geral, são dependentes das características físicas do solo, principalmente do teor de argila, e podem subestimar ou superestimar os teores de silício no solo. Na literatura não há relatos de extratores de silício que se assemelhem às raízes das plantas, como é o caso da resina trocadora de ânions usada na extração do fosfato do solo. Dessa forma, o objetivo deste trabalho foi avaliar extratores químicos que correlacionem o silício disponível no solo com o silício absorvido por plantas de cana-de-açúcar, cultivada em solos de textura arenosa, média e argilosa. Foram avaliados 8 extratores com o objetivo de selecionar aqueles que melhor avaliam os diferentes tipos de solos encontrados no Brasil. Os extratores utilizados foram CaCl2 0,01 Mol L-1 (Padrão), CaCl2 0,01 Mol L-1 (modificado), ácido acético 0,5 Mol L-1, KCl 0,01 Mol L-1, resina trocadora de íons, água, tampão acetato de sódio pH 4,0 e HCl 0,01 Mol L-1. As amostras foram coletadas entre março e dezembro de 2007 em áreas cultivadas com a cultura da cana-de-açúcar nas Usinas Guairá (Guairá-SP) e Colombo (Ariranha - SP). No momento do corte de cana-de-açúcar, em cada unidade experimental, foram realizadas coletas de solo nas profundidades 0-0,20 m e 0,20-0,40 m, para avaliação de pH, M.O. H+Al, P, K, Ca, Mg, Si, Fe2O3, Al2O3, SiO2 e textura do solo. Na mesma época, coletou-se a parte aérea de 10 plantas inteiras de cana-de-açúcar para determinação da produtividade e do silício acumulado nas plantas. As texturas dos solos... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Many extractants evaluated silicon availability in soil. In the United States, the acetic acid 0.5 mol L-1 is the most used. This Si extractant has already been used in Brazil, but it was recently replaced by the calcium chloride 0.01 mol L-1, the same used in Australia. The extractants generally depend on soil physical characteristics, mainly clay content, and thus may underestimate or overestimate Si levels in soil. There are no references in literature about silicon extractants that simulate the behavior of plant roots, like the anion exchange resin used to extract phosphate in soil. Therefore, the objective of this study was to evaluate chemical extractants that correlate Si available in soil with Si uptaken by sugar cane plants, cropped in sandy, sandy-loam and clayey soils. Eight Si extractants were tested with the aim to select the ones that most accurately evaluate different soil types in Brazil. The extractants were CaCl2 0.01 Mol L-1 (standard), CaCl2 0.01 Mol L-1 (modified), acetic acid 0.5 Mol L-1, KCl 0.01 Mol L-1, ion exchange resin, water, sodium acetate buffer pH 4.0 and HCl 0.01 Mol L-1. Samples were taken in Guaíra-SP, Brazil (Usina Guaíra) and Ariranha-SP, Brazil (Usina Colombo) between March and December of 2007 from areas cropped with sugar cane. At harvest, soil samples were taken from each experimental unit in the depths 0-0.20 m and 0.20-0.40 m to evaluate pH, organic matter (O.M.), H+Al, P, K, Ca, Mg, Si, Fe2O3, Al2O3, SiO2 and soil texture. Also, 10 plant shoots were harvested to determine yield and Si accumulation. Soil texture, iron oxide and aluminum oxide levels significantly influence on Si availability in soil. The acetic acid and buffer pH 4.0 extracted more silicon from soil, mainly in the clayey texture, that showed high levels of iron and aluminum oxides, highly correlating with Si accumulated in plant... (Complete abstract click electronic access below) / Orientador: Carlos Alexandre Costa Crusciol / Coorientador: Dirceu Maximino Fernandes / Banca: Iraê Amaral Guerrini / Banca: Gaspar Henrique Korndorfer / Mestre

Estudos têm mostrado a incidência de mastite bovina associada à alga Prototheca zopfii. O objetivo deste trabalho foi estudar a interação da P. zopfii com neutrófilos recuperados de leite bovino e avaliar o efeito do sistema ácido indol-3-acético/peroxidase de raiz forte (AIA/HRP) sobre a viabilidade deste microrganismo em experimentos in vitro. A P. zopfii foi recuperada de vacas com mastite clínica e, no laboratório, foram realizadas a caracterização molecular, morfológica e crescimento exponencial do microrganismo. Em seguida, neutrófilos recuperados de leite bovino foram incubados na ausência e na presença de P. zopfii opsonizada e foram avaliadas a produção de peróxido de hidrogênio, enzimas antioxidantes dos neutrófilos e microrganismo, e a capacidade fagocitária. Em outro estudo, a P. zopfii foi incubada com o sistema AIA/HRP e foram avaliadas a viabilidade por unidades formadoras de colônias (UFC), atividade de enzimas antioxidantes, integridade de membrana por exclusão com azul de Trypan e integridade do DNA. Os resultados foram analisados pela análise de variância com significância de 5% usando o teste Tukey. Foram observados diversos tamanhos celulares da P. zopfii, presença de autofluorescência, crescimento exponencial ao longo do tempo de incubação em que não foi possível determinar o início da fase de morte. Ainda, foram encontrados os genótipos 1, 2 e 3 nos isolados em estudo. A produção de peróxido de hidrogênio pelos neutrófilos na presença da alga foi estimulada 5 vezes em relação ao controle, estimulou a atividade das enzimas catalase (CAT) em 21% e glutationa redutase (GR) em 27% e não houve diferença significativa quanto à atividade de CAT, GR e superóxido dismutase (SOD) produzido pela P. zopfii. Também foi verificado que a P. zopfii não foi englobada pelo neutrófilo. O sistema AIA/HRP inibiu o crescimento do microrganismo em 45, 82 e 88% nos tempos de 4, 6 e 9 horas de incubação; a atividade da SOD, CAT, Glutationa Peroxidase (GPx) e GR aumentou respectivamente em 90, 120, 150% e 3,4 vezes; houve redução da viabilidade da P. zopfii em 10, 15, 20, 25 e 32% após os tempos de 4, 6, 8, 10 e 12 horas de incubação; e não afetou a integridade do DNA após 6 horas de incubação. Conclui-se que a P. zopfii é altamente resistente frente aos neutrófilos e demonstrou ser susceptível quanto ao efeito microbicida do sistema AIA/HRP. / Studies have shown the incidence of bovine mastitis associated with the algae Prototheca zopfii. The objective of this work was to study the interaction of P. zopfii with neutrophils recovered from bovine milk and to evaluate the effect of system indole-3-acetic acid/horseradish peroxidase (IAA/HRP) on the viability of this microorganism in vitro experiment. P. zopfii was recovered from cows with clinical mastitis and both the molecular and morphological characterization were performed besides the evaluation of exponential growth of the microorganism in the laboratory. Next, neutrophils recovered from bovine milk were incubated in the absence and presence of opsonized P. zopfii and were evaluated the production of hydrogen peroxide, antioxidant enzymes on neutrophils and microorganism, and phagocytic capacity. In another study, P. zopfii was incubated with the system IAA/HRP and the viability assessed by colony forming units (CFU), antioxidant enzymes activity, membrane integrity by exclusion with Trypan blue and DNA integrity. The results were analyzed by analysis of variance with a 5% significance using the Tukey test. Results from P. zopfii characterization showed various cellular sizes, presence of autofluorescence, exponential microorganism growth throughout the incubation time and was not possible to determine the beginning of the death. Moreover it was found genotypes 1, 2 and 3 in the isolates in study. The production of hydrogen peroxide by neutrophils in the presence of algae was stimulated 5 times compared to the control, increase the activity of catalase (CAT) in 21% and glutathione reductase (GR) in 27% was seen in neutrophils; and there was no significant difference in CAT, GR and superoxide dismutase (SOD) activity produced by P. zopfii. P. zopfii was not engulfment by neutrophils. The system IAA/HRP inhibited the growth of the microorganism in 45, 82 and 88% in the times of 4, 6 and 9 hours of incubation, the activity of SOD, CAT, glutathione peroxidase (GPx) and GR increased respectively by 90, 120, 150%, and 3.4 times, decreased the viability of P. zopfii 10, 15, 20, 25 and 32% after the times of 4, 6, 8, 10 and 12 hours of incubation, and did not affect the integrity of DNA after 6 hours of incubation. As a conclusion, P. zopfii is highly resistant to the neutrophils and demonstrated to be susceptible to the effect microbicidal of system IAA/HRP.

Dentre os vários processos que concorrem para o amadurecimento da banana, a degradação do amido e sua conversão em açúcares solúveis, principalmente sacarose, são dois dos processos mais relevantes para a obtenção o sabor doce característico do fruto maduro. Embora venha sendo estudado há anos, ainda não foram esclarecidos quais os mecanismos regulatórios e os possíveis sinais hormonais envolvidos no controle da degradação do amido e na síntese da sacarose. O presente estudo objetivou avaliar o efeito do ácido indol-3-acético (AIA), um hormônio da classe das auxinas com reconhecido efeito retardador do amadurecimento, sobre o metabolismo amido-sacarose e algumas enzimas correlacionadas, em bananas. Observou-se um forte efeito retardador do hormônio sobre a degradação do amido no amido durante o amadurecimento de fatias de bananas infiltradas com uma solução contendo AIA em manitol, em comparação com fatias controle infiltradas apenas com manitol. As atividades de alfa e ß-amilase e alfa-1,4-glicosidase neutra foram afetadas pelo AIA, apresentando atraso no desenvolvimento de suas atividades durante o amadurecimento, quando comparadas às fatias controle. A atividade da fosforilase de amido aparentemente não foi afetada. A transcrição do mRNA da ß-amilase foi atrasada pelo AIA e pôde ser correlacionada ao atraso na degradação do amido Os resultados sugerem que o atraso na mobilização do amido provocado pelo AIA deve decorrer de seus efeitos sobre as enzimas amilolíticas. O trabalho também sugere a relevância da ß-amilase para o processo e que esta enzima, ao menos em parte, é regulada por transcrição. No sentido da síntese de sacarose, as atividades de SuSy e SPS não mostraram alterações significativas. A transcrição do mRNA da SuSy e da SPS não foram afetadas. O atraso no acúmulo da sacarose, observado nas fatias infiltradas com o hormônio, pode ser conseqüência da limitação de substrato para a síntese deste açúcar devido ao atraso na degradação do amido. Medidas de etileno revelaram que a produção deste hormônio não foi afetada pelo AIA, sugerindo que a degradação do amido, pelo menos em parte possa ser um evento etileno- independente. Medidas da forma livre do AIA endógeno nas fatias controle e em bananas inteiras, mostraram que os níveis desta auxina decrescem durante o amadurecimento, atingindo os menores valores durante a mobilização do amido. Nas fatias tratadas, as medidas da forma livre do AIA e de seus conjugados mostraram a existência de um eficiente sistema capaz de mobilizar o excesso do hormônio no tecido e acomodando os níveis da forma livre aos mesmos encontrados nas fatias controle e nas bananas inteiras. Esta observação pode ser temporalmente correlacionada ao atraso na degradação do amido. O presente estudo mostrou não apenas a capacidade do AIA em afetar o metabolismo amido-sacarose em bananas mas também sugere que este hormônio pode ser parte dos sinais que regulam o madurecimento em bananas. / During banana ripening, starch degradation and sucrose formation are important processes responsible for the sweetening of ripe fruit. Although has been studied for several years, the regulation and hormonal signals that control these metabolic processes still remains not clear. The objective of this work has been evaluate the effect of indole-3-acetic acid (IAA), an auxin with inhibitory effect on ripening, on starch-to-sucrose metabolism and some correlated enzymes. The results showed a delay on starch degradation in slices infiltrated with IAA plus mannitol comparing to slices infiltrated only with mannitol. The activities of alfa- and ß-amylase and alfa-1,4-glucosidase was delayed. Starch phosphorylase was not affected. These results suggest that IAA can delay starch degradation inhibiting, at least partially, the amylolitic activity. Synthesis of ß-amylase mRNA was strong delayed on IAA-treated slices comparing to control slices, indicating that this enzyme could be, at least partially, regulated at the transciptional level. In sucrose synthesis direction, sucrose synthase (SuSy) and sucrose-phosphate synthase (SPS) activities and mRNA transcription were not affected. This suggests that delay on sucrose formation could be a consequence of lack of substrate, since starch degradation was inhibited. Ethylene measurements didn\'t reveal any significant differences between control and IAA-treated slices suggesting that starch degradation on banana ripening could be a ethylene-independent event. Free endogenous IAA measurements on control slices and whole banana fruit showed that this IAA fraction decrease continuously in the pulp of banana during ripening, reaching the lowest levels at the same time that starch degradation begun. On IAA-treated slices, the free plus conjugate IAA showed the existence of an efficient system that mobilized the hormone excess and brought the free IAA to the same levels of control and whole fruit. This could be timely correlated with the delay on starch degradation. This work shows not only that IAA can delay the starch degradation but also suggest that IAA could be part of regulatory signals involved on banana ripening.

Um gene que codifica uma piruvato/indolpiruvato descarboxilase (PDC/IPDC) está presente no tripanossomatídeo de plantas Phytomonas serpens. A PDC atua na fermentação alcoólica, enquanto que a IPDC atua na biossíntese do fitormônio ácido indol-3-acético (AIA). Análises filogenéticas indicam que a PDC/IPDC de P. serpens é monofilética com IPDCs de gama-proteobactérias, sugerindo um evento de transferência horizontal gênica. A análise de meios de cultura de P. serpens confirma a produção de etanol e AIA. A funcionalidade do fitormônio foi confirmada em ensaios de alongamento de hipocótilos de tomateiros. Tomates inoculados com P. serpens mostraram aumento no teor de AIA-amida e -éster conjugados. A atividade PDC foi mostrada em extratos de P. serpens. Concluímos que a PDC/IPDC seria uma 2-cetoácido descaboxilase com atividade catalítica variável para diferentes substratos. A atividade PDC parece ser predominante em P. serpens, representando um mecanismo para oxidar parte do NADH formado na glicólise, principal responsável pela produção de ATP neste organismo. / A gene codifying a pyruvate/indolepyruvate decarboxylase (PDC/IPDC) is present in the plant trypanosomatid Phytomonas serpens. PDC acts in the alcoholic fermentation, whyle IPDC acts in the biosynthesis of the phytohormone indole-3-acetic acid (IAA). Phylogenetic analysis indicate that P. serpens PDC/IPDC is monophyletic with gamma-proteobacteria IPDCs, suggesting a horizontal gene transfer event. Analysis of P. serpens culture media confirms production of ethanol and IAA. The functionality of the phytohormone was confirmed by tomato hypocotyl elongation tests. Tomatoes inoculated with P. serpens showed an increase in the concentration of IAA amide and ester conjugated. PDC activity was shown in P. serpens extracts. We conclude that the PDC/IPDC would be a 2-keto acid decaboxylase with variable catalytic activity for different substrates. The PDC activity appears to be prevalent in P. serpens representing a mechanism to oxidize part of NADH formed in glycolysis, responsible for ATP production in this organism.

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2017-03-27T17:24:51Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 764840 bytes, checksum: 6a46a4842c93a0890bbde9c613a7d108 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-27T17:24:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 764840 bytes, checksum: 6a46a4842c93a0890bbde9c613a7d108 (MD5) Previous issue date: 2016-08-15 / Listeria monocytogenes é um dos micro-organismos de interesse na indústria de alimentos, por ser capaz de ultrapassar as barreiras impostas durante o processamento e causar a grave doença, denominada listeriose, que possui alta taxa de mortalidade e acomete com maior frequência pessoas imunocomprometidas. Os ácidos orgânicos são empregados no processamento de alimentos para retardar a multiplicação microbiana, dentre os mais utilizados estão os ácidos lático, acético e, principalmente, o cítrico. Os objetivos desse estudo foram determinar o pH mínimo de crescimento de L. monocytogenes em meio de cultura, mediante ao uso dos ácidos lático, acético e cítrico e modelar os limites de crescimento/não crescimento desse micro-organismo em meio de cultura, por meio de enfoque probabilístico, em função do efeito de pH, temperatura e tempo de estocagem, com posterior validação em meio de cultura e em matriz alimentícia, para determinar a confiabilidade e especificar a versatilidade dos modelos probabilísticos gerados. Para determinar o pH mínimo de crescimento de L. monocytogenes em meio de cultura, frente aos diferentes ácidos orgânicos, foi utilizado caldo Brain Heart Infusion (BHI), que teve o pH ajustado para valores de 4,0 a 6,0, em um intervalo de 0,2, com os ácidos na concentração de 1 mol.L -1 . O crescimento de L. monocytogenes, em diferentes valores de pH, foi monitorado pela medida da Densidade Óptica (D.O) a 600 nm. Os ensaios foram realizados a 35 oC, durante 7 dias. As taxas de crescimento foram ajustadas ao modelo de raiz quadrada, sendo um modelo para cada antimicrobiano estudado. Para a modelagem dos limites de crescimento/não crescimento de L. monocytogenes, o pH do caldo BHI, foi ajustado em 4,6, 5,5, 6,5 e 7,0, utilizando o ácido lático; 5,0, 5,8, 6,6 e 7,0, empregando o ácido acético e 4,4, 5,4, 6,5 e 7,0, usando o ácido cítrico. Os tubos de ensaio contendo o meio de cultura e o micro-organismo estudado foram incubados a 5 oC, 10 oC , 15 oC , 25 oC e 35 oC, durante 21 dias. O desenvolvimento bacteriano foi acompanhado pela determinação da D.O a 600 nm. O inóculo inicial em todos os tratamentos foi de aproximadamente 1,0 x 10 3 UFC.mL -1 . Observou-se que o menor valor de pH mínimo para o crescimento de L. monocytogenes ocorreu ao ser empregado o ácido cítrico e o maior valor, ao ser empregado o ácido acético. A diferença estatística (p<0,05) entre as taxas de crescimento, calculadas pelos modelos de Baranyi e Roberts (empregando o software DMFit 2.1), para cada antimicrobiano, sugeriu que o ácido cítrico é o menos efetivo para a inibição do crescimento do micro-organismo pesquisado. O modelo de raiz quadrada descreveu bem as taxas de crescimento em função de diferentes valores de pH (R 2 >0,87). O modelo probabilístico de regressão logística mostrou-se como importante ferramenta para descrição da região de interface de crescimento/não crescimento. Para cada ácido foi gerado um modelo de probabilidade de regressão logística. Houve diferença estatística (p<0,05) entre as predições destes modelos, em que o ácido acético foi indicado como o melhor antimicrobiano. A validação dos modelos probabilísticos demonstrou que estes podem ser utilizados para prever o comportamento de L. monocytogenes nas condições estudadas. A utilização da modelagem probabilística é útil para a indústria alimentícia, por fundamentar a escolha da formulação que retarda ao máximo o crescimento microbiano, assegurando maior vida de prateleira aos alimentos e a saúde do consumidor. / Listeria monocytogenes is one of the micro-organisms of interest in the food industry, being able to overcome the barriers imposed during processing and cause serious disease called listeriosis, which has a high mortality rate and affects more often immunocompromised persons. The organic acids are used in food processing to retard microbial growth, among the most used are the lactic acid, acetic acid, and especially citric. The objectives of this study were to determine the minimum growth pH of L. monocytogenes in culture medium through the use the acids lactic, acetic and citric and model the limits growth/no growth of this micro-organism in the culture medium by probabilistic approach, due to the effect of pH, temperature and time of storage, subsequent validation in culture medium and food matrix, to determine the reliability and specify the versatility of the generated probabilistic models. To determine the minimum growth pH of L. monocytogenes in culture, compared with different organic acids, were used Brain Heart Infusion Broth (BHI) had pH values adjusted to 4.0 to 6.0, in a range of 0.2, with acid at a concentration of 1 mol.L -1 . The growth of L. monocytogenes, at different pHs was monitored by measuring the optical density (O.D.) at 600 nm. Assays were performed at 35 °C for 7 days. Growth rates were adjusted to the square root model, being a model for each antimicrobial studied. For the modeling of the limits of growth/no growth of L. monocytogenes, the pH of the BHI broth was adjusted at 4.6, 5.5, 6.5 and 7.0 using lactic acid; 5.0, 5.8, 6.6 and 7.0, using acetic acid and 4.4, 5.4, 6.5 and 7.0 using citric acid. The test tubes containing the culture medium and the micro-organism studied were incubated at 5 °C, 10 °C, 15 °C, 25 °C and 35 ° C for 21 days. The bacterial growth was monitored by determining the O.D. at 600 nm. The initial inoculum for all treatments was approximately 1.0 x 10 3 UFC.mL -1 . It was observed that the lowest minimum pH for growth of L. monocytogenes was to be used citric acid and the largest value when the acetic acid employed. The statistical difference (p<0.05) growth rates calculated by the models of Baranyi and Roberts (employing DMFit 2.1 software) for each antimicrobial suggested that citric acid is less effective for inhibiting the growth of studied micro-organism. The square root model described and growth rates depending on different pH values (R 2 >0.87). The probabilistic model of logistic regression showed up as an important tool for describing the interface region growth/no growth. For each acid generated a logistic regression model likelihood. There was a statistical difference (p<0.05) between the predictions of these models, in which the acetic acid was indicated as the best antimicrobial. The validation of probabilistic models demonstrated that these can be used to predict the behavior of Listeria monocytogenes under the conditions studied. The use of probabilistic modeling is useful for the food industry, to support the choice of the formulation that retards the maximum microbial growth, ensuring longer shelf life to food and consumer health. / Sem lattes

Fungal growth on food and subsequent contamination with mycotoxins is a public health problem. Ochratoxin A (OTA) is a important mycotoxin, with nephrotoxic effects and carcinogenic properties. Decreasing the fungal contamination and consequently preventing toxin development is the most efficient action to reduce human exposure through the diet. The use of organic acids as preservatives in foods is an excellent alternative. The aim of this study was to investigate the influence of acetic, citric and sorbic acid on the growth of Aspergillus species at different acidic pH values, and the influence of these organic acids on OTA production. To evaluate the susceptibility of the isolates in the analyzed acids a factorial arrangement was used with nine fungi, four pH levels (4.5, 5.0, 5.5, and 6.0) and three types of acids in different concentrations: acetic acid (0, 12.5, 25, 50, 100, 200, 400 and 800mm), citric acid (0, 50, 100, 200, 400 and 800mm) and sorbic acid (0, 0.5, 1, 2, 4, 8, 16 and 32mm). The experiments were incubated for six days and conducted in triplicate. The inhibitory concentrations (IC) were the lowest acid concentration tested where the fungi was not able to grow. To determine the influence of these acids on mycotoxin production, a factorial arrangement was used with two fungi (A. carbonarius and A. niger) and two pH (4.5 and 5.0). The acid concentrations were the same as those used in the susceptibility experiments. The experiment was carried out in duplicate by incubation for seven days at 25°C for the determination of IC for each isolate. Controls and two concentrations below the IC (0, 25 and 50% IC) were selected for the analysis of OTA. OTA quantification was performed by high performance liquid chromatography (HPLC) with fluorescence detection. Differences were found on the sensitivity of the species tested between the analyzed acids. A. flavus, A. parasiticus and A. carbonarius were more sensitive to acetic and sorbic acids whereas A. niger and A. tubingensis were the most resistant. A direct correlation between pH and the inhibitory concentration was observed. Generally, for every increase in pH by 0.5 the level of acetic acid and sorbic acid required to inhibit the growth of the same isolate doubled. In the other side, citric acid did not show an important antifungal power. It was also observed that sub-lethal dosages of sorbic acid did not prevent fungal growth, and in addition can stimulate the production of ochratoxin A on A. carbonarius and A. niger isolates. The result shows the importance of considering both the pH and the predominant fungal species in the product, when calculating the acid dosages for prevention of fungal food spoilage. / O desenvolvimento de fungos em alimentos e a subsequente possibilidade de contaminação destes por micotoxinas constituem um problema de saúde pública. Dentre as micotoxinas mais importantes temos a ocratoxina A (OTA), com ação nefrotóxica e propriedades carcinogênicas. Diminuir a contaminação fúngica e consequentemente prevenir a formação desta toxina é a medida mais eficiente para reduzir a exposição dos seres humanos através da dieta. O uso de ácidos orgânicos como conservante em alimentos representa uma alternativa frente a este problema. Assim, o objetivo deste trabalho foi investigar a influência dos ácidos acético, cítrico e sórbico sobre o crescimento de espécies do gênero Aspergillus em meio de cultura sob diferentes valores de pH, além de determinar a influência destes ácidos orgânicos na produção de OTA. Para avaliar a suscetibilidade dos isolados aos ácidos testados foi utilizado um arranjo fatorial com nove cepas de Aspergillus, quatro níveis de pH (4,5; 5,0; 5,5; e 6,0) e três tipos de ácidos nas concentrações: ácido acético (0; 12,5; 25; 50; 100; 200; 400 e 800 mM), ácido cítrico (0; 50; 100; 200; 400 e 800mM) e ácido sórbico (0; 0,5; 1; 2; 4; 8; 16; 32 mM). Os experimentos foram conduzidos em triplicata, incubados por seis dias. As concentrações inibitórias (CI) foram as menores concentrações de ácido testadas onde não houve crescimento fúngico. Para determinar a influência destes ácidos na produção de micotoxinas, utilizou-se um arranjo fatorial com dois fungos ocratoxigênicos (A. carbonarius e A. niger), dois valores de pH (4,5 e 5,0), sendo as concentrações de ácido as mesmas utilizadas para o ensaio de suscetibilidade. O experimento foi conduzido em duplicata, incubando-se por sete dias à 25 ºC e determinando-se as CI para cada isolado selecionado-se para a análise de OTA os controles e duas concentrações abaixo da CI (ou seja, 0; 25 e 50% da CI). A quantificação da OTA foi realizada através de cromatografia líquida de alta eficiência com detector de fluorescência. Houve diferença quanto à sensibilidade das espécies testadas para os ácidos avaliados. A. carbonarius, A. parasiticus e A. flavus foram mais sensíveis aos ácidos acético e sórbico e os mais resistentes foram A. niger e A. tubingensis quando comparados com os demais isolados. Por outro lado, o ácido cítrico não exibiu poder antifúngico importante. Foi verificada uma relação direta entre os valores de pH e a concentração inibitória observou-se, de maneira geral, que a cada acréscimo de 0,5 no valor de pH dobram as concentrações de ácido acético e sórbico necessárias para inibir o crescimento de um mesmo isolado. Também foi observado que dosagens sub-letais de ácido sórbico além de não impedirem o crescimento fúngico podem estimular a produção de OTA em isolados de A. carbonarius e A. niger. Demonstra-se assim a importância de se considerar tanto o pH quanto as espécies fúngicas predominantes no produto ao se calcular a dosagens destes ácidos a ser aplicada para garantir a estabilidade dos alimentos frente à deterioração fúngica e segurança toxicológica.

Orientador: Sandra Imaculada Maintinguer / Resumo: A bioconversão de diferentes materiais orgânicos em hidrogênio é uma tecnologia sustentável. Inóculos de climas tropicais, como o Brasil, com temperaturas médias de 25°C podem favorecer o crescimento bacteriano. A geração de hidrogênio com consórcios bacterianos têm vantagens sobre culturas puras quanto aplicado no tratamento de águas residuárias. O hidrogênio pode ser gerado em duas fases durante os processos anaeróbios. Em primeiro lugar, hidrogênio e ácidos orgânicos podem ser produzidos por processos fermentativos. Esses ácidos gerados podem ser usados por bactérias fotoheterotróficas na segunda fase, durante a operação dos reatores anaeróbios na presença de luz. O objetivo deste estudo foi avaliar o potencial de produção hidrogênio a partir de resíduos orgânicos por consórcios de bactérias fotoheterotróficas. Foram feitos 12 ensaios (I-XII) separadamente, em triplicatas de reatores anaeróbios em batelada, em meio de cultivo Rhodospirillaceae, headspace N2 (100%), pH 7.0+1, a 37ºC. Foram comprovados os efeitos com duas potências de intensidade de luz (8,8±1 e 18,5±1 W/m2) e diferentes concentrações de ácidos butírico, acético, além de efluentes de processos fermentativos procedentes de glicerol bruto e águas residuárias citrícolas. As condições ótimas para a produção de hidrogênio foram de 18.5±1 W/m2 de intensidade de luz e 1.7 g/L para o ácido acético (II), 1.0 g/L para o ácido butírico (V), 1.0 g de COD/L de glicerol efluente (IX), e 0.5 g de DQO/L para o efluente de á... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The bioconversion of different organic materials to hydrogen is a sustainable technology. Inocula from tropical climates such as Brazil which average temperatures around 25°C may favour the bacterial growth. Hydrogen generation with bacterial consortia have advantages over pure cultures regarding application to wastewater treatment. The hydrogen can be generates in two stages during the anaerobic processes. Firstly, hydrogen and organic acids can be produced by dark fermentation. The acids generated during the first stage of the fermentation process can be used by phototrophic bacteria in the second stage during the operation of anaerobic batch reactors on the light presence. The aim of this study was evaluate the hydrogen producing potential from organic wastes by phototrophic bacterial consortia. Assays (I - XII) were made separately in triplicates of anaerobic batch reactors, Rhodospirillaceae medium (Chi Mei Lee, 2005), headspace with N2 (100%), pH 7.0+1, at 37oC. Effects with two potencies of light intensity (8.8±1 and 18.5±1 W/m2 ) and different concentrations of butyric acid, acetic acid and dark fermentation effluents from crude glycerol and citrus wastewaters were optimized. The optimal conditions for hydrogen production from phototrophic consortia were 18.5±1 W/m2 of light intensity and 1.7 g/L for acetic acid (II), 1.0 g/L for butyric acid (V), 1.0 g COD/L for Glycerol effluent (IX), and 0.5 g COD/L for citrus wastewater effluent (XII). Under the optimum conditions... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre