The growth of anthropogenic actions, especially industrial development and urbanization, has increased the release of heavy metals in the environment, including hexavalent chromium, Cr (VI), requiring, as a matter of urgency, new processes for pollutants removal, among which are the adsorption processes, which are the focus of this work. Biosorption is an efficient, economical, high selectivity and low energy consumption technique. The main objective of this work was the production of a biosorbent from the crop residues of Cocos nucifera, enhancing it with superparamagnetic properties, as a viable technical and economical alternative, able to adsorb hexavalent chromium ions, Cr (VI), applicable to the treatment of industrial wastewater, expanding pollution control strategies and minimizing environmental impacts. Thus, low concentration coprecipitation routes for the synthesis of nanoparticle (NPs) were proposed, conveying magnetic property to the Cocos nucifera biomass. During the biosorption of hexavalent chromium ions, Cr (VI), the saturation conditions (equilibrium) and the kinetic parameters were evaluated to determine the maximum removal capacity and equilibrium time for the biosorption, besides the optimum conditions for pH, initial concentration, biosorbent content, particle size (grain size), stirring velocity and temperature, providing the fitting of equilibrium models and kinetic constants determination. The biosorbents were characterized by scanning electron microscopy techniques with dispersive energy spectroscopy (SEM/EDS), Fourier transform infrared spectrometry (FT-IR), X-ray diffraction (EDX), X-ray fluorescence with dispersive energy (FR-X/WD), thermogravimetric analysis (TGA), magnetization measurements, zero load point analysis (pCZ), and specific surface analysis through the Brunauer, Emmet and Teller (BET) method. The leachate effluent obtained in the production of the magnetized fibers was characterized through the parameters biochemical oxygen demand (BOD), chemical oxygen demand (COD), total organic carbon (TOC) and pH. The characterization of biosorbents and the determination of kinetic and equilibrium parameters provided the main mechanisms of the biosorption process, giving arise to a possible application on an industrial scale, helping to solve serious environmental problems. / O crescimento das atividades antrópicas, sobretudo o desenvolvimento industrial e o crescimento das cidades têm como consequência o aumento do descarte de metais pesados no ambiente com destaque para o cromo hexavalente, Cr(VI), demandando, urgentemente, novos processos para remoção destes poluentes, dentre os quais os processos adsortivos, que são o foco do presente trabalho. A biossorção tem se destacado como uma técnica eficaz, econômica, de alta seletividade e baixo consumo energético. O objetivo principal desse trabalho é a produção de um biossorvente a partir de rejeitos agrícolas de fibra de Cocos nucifera com propriedades superparamagnética, capaz de adsorver íons de cromo hexavalente, Cr(VI), facilmente aplicável as indústrias, como uma alternativa técnica e econômica viável, ampliando as estratégias de controle de poluentes e minimizando os impactos ambientais. Com essa finalidade foram propostas rotas de síntese de coprecipitação de nanoparticulas (NPs) de magnetita, em baixas concentrações, promovendo propriedade magnética à biomassa das fibras do Cocos nucifera. No processo de biossorção dos íons cromo hexavalente, Cr(VI), foram avaliadas as condições de saturação (equilíbrio) e os parâmetros cinéticos para determinar a capacidade máxima de remoção e o tempo de equilíbrio da biossorção, além das condições ótimas de pH, concentração inicial e carga dos biossorventes, tamanho das partículas (granulometria), velocidade de agitação e temperatura, definindo os modelos de equilíbrio e as constantes cinéticas. Os biossorventes foram caracterizados pelas técnicas de microscopia eletrônica de varredura com espectroscopia de energia dispersiva (MEV/EDS), espectrometria de infravermelho por transformada de Fourier (FT-IR), difratometria de raios-X (EDX), fluorescência de raios-X por energia dispersiva (FR-X/WD), análise termogravimétrica (TGA), medidas de magnetização, análise do ponto de carga zero (pCZ) e análise superficial especifica pelo método de Brunauer, Emmet e Teller (B.E.T). O lixiviado, efluente obtido na produção das fibras magnetizadas, foi caracterizado pelas determinações da demanda bioquímica de oxigênio (DBO), demanda química de oxigênio (DQO), carbono orgânico total (COT) e pH. Como resultado da caracterização dos biossorventes e dos cálculos dos parâmetros cinéticos e de equilíbrio, foi possível sugerir os principais mecanismos do processo de biossorção, facilitando uma possível aplicação em escala industrial, remediando sérios problemas ambientais.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Fruit residues represent alternative ingredients that can be included in diets for tambaqui, Colossoma macropomum. This study evaluated the zootechnical performance of tambaquis fed diets with different levels of inclusion of guava agroindustrial residue. The experiment was conducted in a completely randomized design, randomly distributed 105 fish in 15 plastic boxes of 60 L with water recirculation system. Feeding was carried out to apparent satiety for 45 days, using diets with 0, 5, 10, 15 and 20% inclusion of the guava residue. Biometrics were performed every 15 days. Quadratic effect (P < 0.05) was observed for daily feed intake and feed conversion, with ideal levels of 4.86 and 6.05% inclusion of guava residue, respectively. There was no significant difference (P > 0.05) in relation to final weight, weight gain, specific growth rate, hepato-somatic index, survival rate and protein efficiency ratio. The inclusion of up to 15% of the guava agroindustrial residue in the feed did not compromise the performance of tambaqui juveniles. / Os resíduos de frutas representam ingredientes alternativos que podem ser incluídos em dietas para o tambaqui, Colossoma macropomum. Este estudo avaliou o desempenho zootécnico de tambaquis alimentados com rações contendo diferentes níveis de inclusão do resíduo agroindustrial de goiaba. O experimento foi conduzido em delineamento inteiramente casualizado, distribuindo-se aleatoriamente 105 peixes em 15 caixas plásticas de 60 L com sistema de recirculação de água. A alimentação foi realizada até saciedade aparente por 45 dias, utilizando-se dietas com 0, 5, 10, 15 e 20% de inclusão do resíduo de goiaba. As biometrias foram realizadas a cada 15 dias. Foram observados efeito quadrático (P < 0,05) para consumo diário de ração e conversão alimentar, com níveis ideais de 4,86 e 6,05% de inclusão do resíduo de goiaba, respectivamente. Não houve diferença significativa (P > 0,05) em relação ao peso final, ganho de peso, taxa de crescimento especifico, índice hepato-somático, taxa de sobrevivência e taxa de eficiência proteica. A inclusão de até 15% do resíduo agroindustrial de goiaba na ração não comprometeu o desempenho zootécnico de juvenis de tambaqui. / São Cristóvão, SE

Submitted by Cássia Santos (cassia.bcufg@gmail.com) on 2017-03-24T10:41:02Z No. of bitstreams: 3 Dissertação - Jaquelinne Pires Vital da Costa - 2017 - parte 1.pdf: 4379999 bytes, checksum: b3803a48e0c37eb318b174d9582a33e1 (MD5) Dissertação - Jaquelinne Pires Vital da Costa - 2017 - parte 2.pdf: 16358112 bytes, checksum: 7c49d76a1bb2c8ca62b7fe392e7e0bb1 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2017-03-24T11:04:59Z (GMT) No. of bitstreams: 3 Dissertação - Jaquelinne Pires Vital da Costa - 2017 - parte 1.pdf: 4379999 bytes, checksum: b3803a48e0c37eb318b174d9582a33e1 (MD5) Dissertação - Jaquelinne Pires Vital da Costa - 2017 - parte 2.pdf: 16358112 bytes, checksum: 7c49d76a1bb2c8ca62b7fe392e7e0bb1 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-24T11:04:59Z (GMT). No. of bitstreams: 3 Dissertação - Jaquelinne Pires Vital da Costa - 2017 - parte 1.pdf: 4379999 bytes, checksum: b3803a48e0c37eb318b174d9582a33e1 (MD5) Dissertação - Jaquelinne Pires Vital da Costa - 2017 - parte 2.pdf: 16358112 bytes, checksum: 7c49d76a1bb2c8ca62b7fe392e7e0bb1 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2017-02-24 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Research into new sources of natural pigments has grown, mainly due to the toxic effects caused by synthetic dyes used in food, pharmaceuticals, textiles and cosmetics. In this context, the microbial pigments are presented as an alternative to supply this demand. There are several microorganisms capable of producing pigments, among them the filamentous fungus, Monascus. This is capable of producing yellow, orange and red pigments, and its production depends on the conditions under which it is grown. Thus, agroindustrial wastes have emerged as a cheap and profitable option for the production of biopigments. The aim of the present study was to evaluate the use of cheese whey as a substrate for the production of pigments by Monascus ruber CCT 3802. For this purpose, we first sought to evaluate the radial growth of the fungus in solid medium under serum concentrations of cheese powder and different pH values. The results demonstrated the potential of whey as a substrate for fungus growth, since there was a significant difference between the growth rates obtained for each medium when compared to the control medium (without cheese whey). As for pH, growth rates of the fungus were higher at pH 6.0. At extreme pH values, such as pH 2.0 and 8.0, the growth of the fungus presented inhibition and the visual aspect differed, showing yellow and red coloration, respectively. This demonstrates the clear influence of pH on the production of pigments produced by M. ruber. Culture media containing glucose and cheese whey at different concentrations were studied and the results showed higher pigment production was obtained in the media containing only glucose. For this reason, the third part of the study sought to use lactose, after the enzymatic hydrolysis process, as a carbon source for the production of pigments by Monascus ruber. Culture media containing glucose, lactose and hydrolyzed lactose were incubated at 30°C in shaker for 7 days. Although it contained less than 43% of glucose, the medium containing hydrolyzed lactose presented maximum pigment production of 7.58 UA510, surpassing the culture containing glucose. The pigment produced in hydrolyzed lactose appeared lighter, but redder and more yellow than in glucose. The consumption of reducing sugars and biomass production for the culture containing lactose only were inhibited, with a decline in pigment production after 72 hours of cultivation. The results presented in this research contribute to the fact that future studies optimize the hydrolysis of lactose and, consequently, cheese whey, using it as a substrate for the production of biopigments by Monascus ruber. / A pesquisa por novas fontes de pigmentos naturais tem crescido, principalmente devido aos efeitos tóxicos causados por corantes sintéticos usados em alimentos, produtos farmacêuticos, têxteis e cosméticos. Nesse contexto, os pigmentos microbianos apresentam-se como alternativa para suprir essa demanda. Vários são os micro-organismos capazes de produzir pigmentos e, dentre eles, destaca-se o fungo filamentoso, Monascus. Este é capaz de produzir pigmentos amarelo, laranja e vermelho, e sua produção depende das condições em que é cultivado. Assim, os resíduos agroindustriais têm surgido como opção barata e rentável para a produção de biopigmentos. O presente estudo teve como objetivo avaliar o aproveitamento do soro de queijo como substrato para a produção de pigmentos por Monascus ruber CCT 3802. Para isso, primeiramente, buscou-se avaliar o crescimento radial do fungo em meio sólido sob concentrações de soro de queijo em pó e diferentes valores de pH. Os resultados demonstraram a potencialidade do soro de queijo como substrato para o crescimento do fungo, visto que houve diferença significativa entre as velocidades de crescimento obtidas para cada meio quando comparadas ao meio controle (sem soro de queijo). Quanto ao pH, as velocidades de crescimento do fungo foram maiores em pH 6,0. Em valores de pH extremos, como pH 2,0 e 8,0, o crescimento do fungo apresentou inibição e o aspecto visual diferiu-se, apresentando coloração amarela e vermelha, respectivamente. Isso demonstra a clara influência do pH na produção de pigmentos produzidos por M. ruber. Em estudos preliminares, buscou-se avaliar a produção de pigmentos alimentares por Monascus ruber em cultivo submerso, usando o soro de queijo como substrato. Meios de cultivo contendo glicose e soro de queijo em diferentes concentrações foram estudados e os resultados demonstraram maior produção de pigmentos foi obtida nos meios contendo apenas glicose. Por esse motivo, buscou-se utilizar a lactose, após o processo de hidrólise enzimática, como fonte de carbono para a produção de pigmentos por Monascus ruber. Meios de cultivo contendo glicose, lactose e lactose hidrolisada foram incubados a 30ºC em shaker, durante 7 dias. Apesar de conter menos de 43% de glicose, o meio contendo lactose hidrolisada apresentou produção máxima de pigmentos de 7,58 UA510, superando o cultivo contendo glicose. O pigmento produzido em lactose hidrolisada apresentou-se mais claro, porém mais vermelho e mais amarelo que em glicose. O consumo de açúcares redutores e produção de biomassa para o cultivo contendo apenas lactose foram inibidos, havendo declínio na produção de pigmentos após 72h de cultivo. Os resultados apresentados nesta pesquisa contribuem para que estudos futuros otimizem a hidrólise da lactose e, consequentemente, do soro de queijo, aproveitando-o como substrato para produção de biopigmentos por Monascus ruber.

Submitted by Erika Demachki (erikademachki@gmail.com) on 2017-06-29T22:20:43Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Ingrid Luz Guimarães - 2017.pdf: 1402447 bytes, checksum: 7d2b3bc12c14d9a3bd34392e4f9d7049 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2017-07-10T10:46:04Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Ingrid Luz Guimarães - 2017.pdf: 1402447 bytes, checksum: 7d2b3bc12c14d9a3bd34392e4f9d7049 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2017-07-10T10:46:05Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - Ingrid Luz Guimarães - 2017.pdf: 1402447 bytes, checksum: 7d2b3bc12c14d9a3bd34392e4f9d7049 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2017-03-23 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Soybean pre-cleaning residue is found in large quantities in the processing and processing dryers' farms, resulting in serious inconvenience if it is not removed to farther places before the fermentation process begins. Among the residues generated at the time of harvesting and cleaning of the grains are soybean pods, which presents as an alternative lignocellulosic material to be used in the production of Agglomerated panels of the MDP type. The objective of this work was to verify the effect of the use of soybean pods in the production of eucalyptus MDP panels. The panels, with a nominal density of 0.70 g / cm³, were composed of three layers, the thin layers of eucalyptus wood were used in the covers and the core was composed of a mixture of eucalyptus particles and soybean pods. The proportions used of soybean residue particles in relation to those of eucalyptus in the kernels were 0, 25, 50, 75 and 100%. For the glueing of the particles the adhesive urea formaldehyde, in the proportion of 12%, was used for both the covers and the crumb. The pressing cycle had a temperature of 160 ° C for a period of 15 minutes at a pressure of 4MPa. To evaluate the quality of the panels produced, their physical and mechanical properties of apparent density; Compaction ratio; Water absorption and swelling in thickness at 2 and 24 hours of immersion were determinater; Perpendicular traction; Modulus of elasticity and modulus of rupture in the static bending. To meet the requirements of Brazilian standard (NBR 14.810 / 2002), for the properties of swelling in thickness (2h) and modulus of rupture, the maximum amount of soybean recommended for MDP panels is 20%. / O resíduo da pré-limpeza de soja é encontrado em grande quantidade no pátio das indústrias de beneficiamento e dos secadores das fazendas, acarretando sérios transtornos caso não seja removido para locais mais afastados antes que o processo de fermentação se inicie. Dentre os resíduos gerados no momento da colheita e limpeza dos grãos estão às vagens de soja, que se apresenta como um material lignocelulósico alternativo para ser utilizado na produção de painéis aglomerados do tipo MDP. Este trabalho teve como objetivo verificar o efeito da utilização de vagens de soja na produção de painéis MDP de eucalipto. Os painéis, com densidade nominal de 0,70 g/cm³, foram constituídos por três camadas, de modo que nas capas foram utilizadas finas partículas de madeira de eucalipto e o miolo foi composto por uma mistura de partículas de eucalipto e de vagens soja. As proporções utilizadas de partículas de resíduo de soja em relação às de eucalipto no miolo foram de 0, 25, 50, 75 e 100%. Para o encolamento das partículas foi utilizado o adesivo uréia formaldeído, na proporção de 12%, tanto para as capas como para o miolo. O ciclo de prensagem teve temperatura de 160°C, por um período de 15 minutos a uma pressão de 4MPa. Para avaliar a qualidade dos painéis produzidos, foram determinadas suas propriedades físicas e mecânicas de densidade aparente; razão de compactação; absorção de água e inchamento em espessura em 2 e 24 horas de imersão; tração perpendicular; módulo de elasticidade e módulo de ruptura na flexão estática. Para atender as exigências da norma brasileira (NBR 14.810/2002), para as propriedades de inchamento em espessura (2h) e módulo de ruptura, a quantidade máxima de vagem de soja recomendada para painéis MDP é de 20%.

Made available in DSpace on 2017-07-10T19:23:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao_ Adilson Bosetto 2015 PDF.pdf: 2419034 bytes, checksum: 3fdc9e711199e04fe0746f89b07c4bea (MD5) Previous issue date: 2015-03-10 / The application of enzymes in industrial processes, in its broad sense, has shown the market evolution for innovative alternatives for preserving the environment. Brazil has a great potential to develop some technologies, which allow the use of such materials as substratum for products with higher added value, due to the large amount of lignocellulose as waste that comes from agriculture. Therefore, the analysis of genes expression related to microbial degradation of plant cell wall has caught the researchers attention, mainly because it is associated to the possibility of controlled large-scale synthesis of enzymes applied in biofuel production. In this context, the Gram-negative bacterium C. crescentus is found as a promising microorganism for biotechnological exploitation due to its ability on degrading xylan, the major component of plant hemicellulose. There are several genes in the bacterial genome that codify to Xylanases and &#946;-Xylosidases. In order to purify and biochemically characterize the &#946;-Xylosidase III protein of C. crescentus, xynB3 gene (CCNA_00856) that contains 1,623 nucleotides and encodes a protein with conserved domains of &#946;-Xylosidase with 540 amino acid residues has been studied. Therefore, xynB3 gene was isolated from genomic DNA of C. crescentus NA1000 by Polymerase Chain Reaction (PCR) using specific primers. The single amplification product was cloned into pJet1.2Blunt vector in non-cohesive sites and reintroduced in vector of pTrcHisA expression within the reading frame to produce a histidine tag at the amino-terminus area of fusion protein. The obtained construction was denominated pTrcHis-xynB3 and the confirmation of its gene identification was figured out by the DNA sequence after insertion into the TOP10 E. coli strain and subsequent experimental tests of expression in different temperature of growth, IPTG concentrations and induction times. The recombinant protein was overexpressed into inclusion bodies, thus, in a non-soluble form. Different induction and purification protocols were used to obtain the &#946;-xylosidase III pure of C. crescentus, in native or non-native form. However, assays of enzymatic activity with different substrates neither demonstrated &#946;-xylosidase activity nor detectable levels of the protein. These results suggest that the enzyme was not active during the assays, due its expression in inclusion bodies. This suggests that this protein may have a toxic effect on E. coli when expressed at high levels. Thus, this trial contributes to additional data about the xylanolytic complex concerning the aquatic bacterium C. crescentus. / A utilização de enzimas em processos industriais, no seu sentido mais amplo, demonstra a evolução do mercado em relação a alternativas inovadoras de preservação do meio ambiente. Devido à grande quantidade de material lignocelulósico residuário, proveniente da agricultura, o Brasil é um país com elevado potencial para o desenvolvimento de tecnologias que possibilitem a utilização desses materiais como substrato para produtos de maior valor agregado. Dessa forma, o estudo da expressão de genes microbianos relacionados com a degradação da parede celular vegetal tem despertado a atenção de pesquisadores, principalmente pelo fato de estar relacionado com a possibilidade de síntese controlada e em larga escala de enzimas utilizadas na produção de biocombustíveis. Neste contexto, a bactéria gram-negativa Caulobacter crescentus encontra-se como um microrganismo promissor para a exploração biotecnológica em função da capacidade que tem de degradar o xilano, principal componente hemicelulósico das plantas. Essa bactéria contém em seu genoma vários genes que codificam para xilanases e &#946;-xilosidases. Dentre eles o gene xynB3 (CCNA_00856), que apresenta 1623 nucleotídeos e codifica uma proteína contendo domínios conservados de &#946;-xilosidase, com 540 resíduos de aminoácidos, denominada neste trabalho como &#946;-xilosidase III de C. crescentus. Com o objetivo de possibilitar em estudos futuros a caracterização bioquímica dessa proteína, foi estudado o gene xynB3. Para isso, xynB3 foi isolado a partir do DNA genômico de C. crescentus NA1000 por Reação em Cadeia da Polimerase (PCR) usando oligonucleotídeos específicos. O único produto de amplificação foi clonado no vetor pJet1.2blunt em sítios não coesivos e reintroduzido no vetor de expressão pTrcHisA dentro do quadro de leitura para a produção de uma cauda de histidinas na região amino-terminal da proteína de fusão. A construção obtida foi denominada pTricHis-xynB3 e após confirmação da identidade da mesma por sequenciamento de DNA foi inserida na cepa TOP10 de Escherichia coli e submetida a ensaios experimentais de expressão com diferentes temperaturas de crescimento, concentrações de IPTG e tempos de indução. A proteína recombinante foi super-expressa em corpos de inclusão, portanto, em uma forma não solúvel. Diferentes protocolos de indução e purificação foram empregados para obtenção da &#946;-xilosidase III de C. crescentus pura, em forma nativa ou não nativa. Entretanto, nos ensaios de atividade enzimática, com diferentes substratos, foram obtidos níveis de atividade de &#946;-xilosidase não detectáveis pelas ferramentas utilizadas. Esses resultados sugerem que a enzima não se mostrou ativa durante os ensaios, em função da formação de corpos de inclusão. Isso leva a crer que essa proteína pode apresentar efeito tóxico para E. coli quando expressa em níveis elevados. Assim, este trabalho contribui com dados adicionais a cerca do complexo xilanolítico da bactéria aquática C. crescentus.

O Brasil possui uma rica diversidade em espécies de plantas nativas cujo potencial bioativo, embora ainda pouco investigado, as coloca como alvos de pesquisa na área de produtos naturais. Dentre as espécies nativas estão o açaí-do-Pará (Euterpe oleraceae Mart.) e o inajá (Maximiliana maripa Aubl. Drude), frutos processados visando, principalmente, a obtenção de polpa e óleo. Contudo, a extração mecânica do óleo por prensagem gera grande quantidade de um material residual denominado \"torta\", geralmente descartado no meio ambiente como resíduo ou destinado à alimentação animal. Considerando-se a busca por ingredientes ativos naturais em substituição aos sintéticos para aplicação industrial, e a necessidade de exploração científica de resíduos agroindustriais, este trabalho teve como objetivo otimizar a extração de compostos antioxidantes de tortas de açaí e inajá, e avaliar a composição fenólica dos extratos otimizados pela técnica de espectrometria de massas de alta resolução (LC-ESI-QTOF-MS), bem como suas atividades biológicas antioxidante, citotóxica e anti-inflamatória (in vitro) e antimicrobiana. Para tanto, a melhor condição de extração dos compostos antioxidantes foi determinada empregando-se um planejamento experimental com delineamento do tipo DCCR juntamente com a metodologia de superfície de resposta. A atividade antioxidante (variável resposta) foi determinada pelos métodos de sequestro do radical ABTS, FRAP e redução do reagente Folin-Ciocalteau, sob diferentes temperaturas de extração e concentrações de etanol (variáveis exploratórias). Encontrada a condição de extração ideal (70°C e 50% de etanol, v/v) foi realizada a caracterização fenólica por espectrometria de massas de alta resolução, que possibilitou a identificação de 20 compostos bioativos no extrato de torta de açaí e de 6 no de inajá, dentre os quais estão apigeninas, catequinas e derivados do ácido caféico. As atividades biológicas avaliadas foram: antioxidante, determinada pelos métodos de sequestro dos radicais livres sintéticos ABTS e DPPH, FRAP, redução do reagente Folin-Ciocalteau, além da desativação de espécies reativas de oxigênio (radical peroxila, ânion superóxido e ácido hipocloroso); anti-inflamatória, pela inibição da ativação do fator de transcrição NF-&kappa;B; e antimicrobiana, pela determinação da CIM e CBM. Os resultados indicaram que ambos os extratos apresentaram elevada atividade antioxidante, todavia, o extrato de torta de açaí destacou-se em comparação ao da torta de inajá. O extrato da torta de açaí não promoveu redução da viabilidade celular para a cultura de macrófagos RAW 264.7 nas concentrações de 1, 10 e 100 &mu;g/mL, enquanto que no extrato de torta de inajá não foi verificada redução da viabilidade nas concentrações de 1, 10, 100 e 1000 &mu;g/mL (p>0,05). Os extratos ainda apresentaram atividade anti-inflamatória, sendo os extratos das tortas de inajá e de açaí capazes de inibir a ativação de NF- &kappa;B em 40 e 100%, repectivamente. O extrato de torta de inajá não apresentou atividade antimicrobiana, ao passo que o de torta de açaí inibiu o crescimento de bactérias patogênicas em concentrações de 1250 e 2500 &mu;g/mL. Este trabalho mostra o potencial bioativo desses resíduos, corroborando com potenciais aplicações tecnológicas de seus extratos em escala industrial. / Brazil has a rich diversity of native plant species which bioactive potential, although still unexploited, places them as research targets in the natural products area. Among these native species are açaí-do-Pará (Euterpe oleraceae Mart.) and inajá (Maximiliana maripa Aubl. Drude), fruits processed mainly aiming the extraction of pulp and oil. However, the oil mechanical extraction by pressing results in great amounts of a residual material termed \"cake\", generally discarded in the environment or destined to animal feeding. Considering the search for natural active ingredients to substitute the synthetic ones for industrial application, and the need of scientific investigation of agroidustrial residues, this paper aimed to optimaze the extraction of antioxidant compounds from açaí and inajá cakes, and to evaluate the phenolic composition of the extracts by high resolution mass spectrometry (LC-ESI-QTOF-MS), as well as their antioxidant, cytotoxic and anti-inflammatory (in vitro), and antimicrobial, activities. For this purpose, the best condition for extraction of the antioxidante compounds was determined by using an experimental design with a RCCD design together the response surface methodology. The antioxidant activity (dependent variable) was determined by the methods ABTS radical scavenging, FRAP assay and Folin-Ciocalteau reagent reduction, under different temperatures (°C) of extraction and ethanol concentrations (%, v/v) (independent variables). Established the best extraction condition (70°C and etanol 50%, v/v), the phenolic profile of the cakes extracts was characterized by LC-ESI-QTOF-MS, which made possible the identification of 20 bioactive compounds in açaí cake extract and 6 in inajá cake extract, among which are apigenins, catechins and caffeic acid derivatives. The following biological activities were analyzed: antioxidant, by ABTS and DPPH synthetic radicals scavenging assay, FRAP, Folin-Ciocalteau reagent reduction, and oxygen reactive species deactivation (peroxil, superoxide and hipochlorous acid radicals); anti-inflammatory, by the inhibition of the transcription factor NF-&kappa;B activation; and antimicrobial, by determining MIC and MBC. The results indicated that both extracts show high antioxidante activity, however, the açaí cake extract stood out compared to inajá cake extract. The açaí cake extract didn\'t decrease cell viability for RAW 264.7 macrophages culture in the concentrations 1, 10 and 100 &mu;g/mL, while the inajá cake extract didn\'t decrease the cell viability in the concentrations 1, 10, 100 and 1000 &mu;g/mL (p>0,05). The extracts still exhibited anti-inflammatory activity, being the inajá and açaí cakes extracts capable to inhibit NF-&kappa;B activation in 40% and 100%, respectively. The inajá cake extract didn\'t show antimicrobial activity, while açaí cake extract inhibited the growing of pathogenic bacteria in concentrations of 1250 and 2500 &mu;g/mL. This work confirms the bioactive potential of the residues, supporting possible technological applications of the extracts on an industrial scale.

Made available in DSpace on 2017-05-12T14:46:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Larissa.pdf: 1850942 bytes, checksum: 055f99877063a1e529d77540c0b94279 (MD5) Previous issue date: 2013-02-01 / Livestock, especially cattle, has been considered one of the main sectors that is responsible for global warming due to rumen methane emission and, to a lesser extent, methane emission by residues. Another concern is the correct disposal of agroindustrial residues. The wet brewery grain is considered as polluting as animal wastes. Thus, such wastes must have correct destination, so their use to feed animal is an option. The wet brewery grain has been recorded as an important substitute for fodder and/or grain in ruminants diet. Thus, this study aimed at evaluating the potential for methane production in cattle fed diets containing different levels of wet brewery grain inclusion, to replace bulky diet, with 0, 20, 25 and 30% rates in dry matter percentage. Four castrated steers, with rumen cannula were studied and distributed in a Latin square design (4x4) in four experimental periods of 21 days each (14 days of adjustment and 7 days for data collection). During the last week of each period, the animals manure and ruminal fluid were collected, whose anaerobic digestion essays were analyzed, during the period of 120 days. So, the following parameters were evaluated: removal of total and volatile solids, removal of soluble chemical oxygen demand, cumulative and daily production of methane, volatile fatty acids production (lactic, acetic, propionic and butyric), acidity/alkalinity ratio and pH of reactors. In order to record ruminal fluid, 96-hour tests were performed in the laboratory to observe the influence of wet brewery grain inclusion on methane and volatile fatty acids production inside the rumen. The statistical evaluation of the process was obtained with curves of cumulative production of methane that were adjusted according to Gompertz modified model. Tukey test was used to compare averages with 5% significance. According to these data, it is concluded that wet brewery grain inclusion influenced on methane production for these animals. There was effect of treatment and period for cumulative production of methane (L). The treatment with the largest inclusion of wet brewery residue showed the highest potential of methane production in wastes. The wet brewery residue inclusion did not affect the production of volatile fatty acids inside rumen. The cumulative methane production (mL) of ruminal fluid was influenced by the inclusion of wet brewery residue on animals diet. Nevertheless, the lowest production occurred with an increasing supply of wet brewery residue. The Gompertz modified model provided a good adjustment to the methane production data. Consequently, wet brewery residue can be considered an alternative diet to replace corn silage up to 30% (DM), since it reduces methane production inside the rumen (environmental benefit) and increases methane production from residues (energy and economic benefit). / A pecuária, sobretudo a bovina, tem sido considerada um dos principais setores responsáveis pelo aquecimento global, devido à emissão de metano ruminal e, em menor proporção, à emissão de metano pelos dejetos. Outra preocupação é a correta destinação dos resíduos agroindustriais. O resíduo úmido de cervejaria é considerado tão poluidor quanto os dejetos animais. Desta forma, é importante que este subproduto tenha destino correto e uma opção é o uso na alimentação animal. O resíduo úmido de cervejaria tem se mostrado um importante substituto para forragens e/ou grãos na dieta de ruminantes. Portanto, o objetivo deste trabalho foi avaliar o potencial de produção de metano de bovinos alimentados com dietas que continham diferentes níveis de inclusão de resíduo úmido de cervejaria (RUC), em substituição ao volumoso da dieta, cujas doses foram: 0, 20, 25 e 30% em porcentagem de massa seca. Foram utilizados quatro bovinos machos, castrados, portadores de cânula ruminal, distribuídos em delineamento quadrado latino (4x4), em quatro períodos experimentais de 21 dias cada (14 dias de adaptação e 7 dias de coleta de dados). Na última semana de cada período, coletaram-se dejetos e líquido ruminal dos animais. Com os dejetos coletados, realizaram-se ensaios de biodigestão anaeróbia, no período de 120 dias, nos quais foram avaliados a remoção de sólidos totais e voláteis, a remoção da demanda química de oxigênio solúvel, a produção diária e acumulada de gás metano, a produção de ácidos graxos voláteis (lático, acético, propiônico e butírico), a relação acidez/alcalinidade e o pH dos reatores. Em relação ao líquido ruminal, foram realizados testes de 96 horas, em laboratório, para verificar a influência da inclusão de RUC na produção de gás metano e ácidos graxos voláteis no rúmen. Para a avaliação estatística do processo, utilizaram-se curvas de produção acumulada de metano, ajustadas segundo modelo de Gompertz modificado. O teste de Tukey foi adotado para comparação das médias, com nível de significância de 5%. Com os dados obtidos, conclui-se que a inclusão de resíduo úmido de cervejaria teve influência na produção de metano nesses animais; houve efeito de tratamento e período para a produção acumulada de metano (L). O tratamento com maior inclusão de resíduo úmido de cervejaria apresentou maior potencial de produção de metano nos dejetos; a inclusão de RUC não alterou o perfil de produção de ácidos graxos voláteis no rúmen; a produção acumulada de metano (mL) do líquido ruminal foi influenciada pela inclusão de resíduo úmido de cervejaria à dieta. Todavia, a menor produção ocorreu com o aumento do fornecimento de resíduo úmido de cervejaria. O modelo de Gompertz modificado apresentou bom ajuste aos dados de produção de gás metano. Logo, o resíduo úmido de cervejaria pode ser considerado alimento alternativo para substituir a silagem de milho, em até 30% (MS), uma vez que diminui a produção de metano no rúmen (benefício ambiental) e aumenta a produção de metano nos dejetos (benefício energético e econômico).

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Sugarcane bagasse is an abundant lignocellulosic residue in traditional regions of sugar and ethanol production in Brazil. It is not only a potential substrate for second generation ethanol production but also have structural features to be classified as good inducer for cellulases production by microorganisms. However, the high cost of cellulases industrial production is the major bottleneck in the hydrolysis of this raw material for subsequent fermentation, which makes unfeasible in large scale the ethanol production using this process. In this context, the development of more efficient and less expensive fermentation processes for industrial cellulases production, as well as better alternatives of enzymatic hydrolysis of lignocellulosic material is crucial to achieve economic feasibility in this process. For this purpose, this work aims to develop a cellulase production process using Trichoderma reesei, as well as assessing the use of produced enzymatic extract in sugarcane bagasse hydrolysis, in order to evaluate the ultrasound effects in the hydrolysis process. The optimized process of cellulases production consisted in five days of grow in pre-inoculum Petri dishes, followed by two days of grow in optimized liquid medium and four days of solid state fermentation, using sugarcane bagasse supplemented with 1% of soybean bran and 15% (v/w) of corn steep liquor as substrate, moisture of 65%, 28±1°C and 0.5 mL of inoculum per gram of substrate. This experimental condition in bench scale (5 g) resulted in a production of 1.4 FPU/g of cellulases, and the production was approximately three-fold high in a fixed-bed bioreactor with forced aeration for 70 g of substrate capacity. For ultrasound assisted enzymatic hydrolysis using an ultrasound bath, the condition that achieved higher efficiencies were 43.4±2°C and 18.5% (v/v) of enzyme concentration, resulting in a maximal hydrolysis efficiency of 229 grams of reducing sugar per kilogram of used substrate, achieving an average increase of 12% in efficiency in those experiments where the hydrolysis was assisted by ultrasound compared with those without sonication. Regarding the saccharification using the ultrasonic probe, results using the indirect sonication during process were, on average, 158% higher than those using the direct sonication. Thus, it can be concluded that indirect sonication is more suitable to be used as an auxiliary in the hydrolysis, since the direct sonication can cause denaturation of the enzyme, reducing the process efficiency. / O bagaço de cana-de-açúcar (BC) é um resíduo lignocelulósico abundante em regiões sucroalcooleiras no Brasil e é um potencial substrato para produção de etanol de segunda geração, além de possuir características estruturais que o classificam como bom indutor para produção de celulases por microrganismos. O alto custo da produção industrial de celulases, no entanto, é um grande empecilho na hidrólise desse tipo de material para posterior fermentação, o que inviabiliza a utilização desse processo na produção de etanol em larga escala. Nesse contexto, o desenvolvimento de processos de fermentação mais eficientes e de menor custo para a produção de celulases em escala industrial, bem como alternativas mais eficazes de hidrólise enzimática desse material são necessários a fim de viabilizar economicamente o processo. Para essa finalidade, esse trabalho tem como proposta o desenvolvimento de um processo para produção de celulases utilizando uma cepa do fungo filamentoso Trichoderma reesei, bem como a utilização do extrato enzimático produzido na hidrólise enzimática de bagaço a fim de avaliar os efeitos do ultrassom no processo. O processo otimizado de produção das celulases consistiu em cinco dias de crescimento do pré-inóculo em placas de Petri, seguido de dois dias de crescimento em meio líquido otimizado, e quatro dias de FES de BC suplementado com 1% de farelo de soja (FS) e 15% de água de maceração de milho (AMM), 65% de umidade, 28±1°C e densidade de 0,5 mililitros de inóculo por grama de substrato. Essa condição experimental em escala de bancada (5 g) resultou em uma produção de 1,4 FPU/g, valor esse que aumentou aproximadamente três vezes com o aumento de escala de produção em um biorreator de leito fixo com aeração forçada com capacidade para 70 g de substrato. Para hidrólise enzimática assistida por banho de ultrassom, a condição que atingiu melhores eficiências foi de 43,4±2°C e 18,5% (v/v) de concentração de enzima, atingindo um máximo de 229 gramas de açúcares redutores por quilograma de substrato utilizado, e foi observado um aumento médio de 12% na eficiência de hidrólise naqueles experimentos em que a hidrólise foi assistida por ultrassom. Já nas sacarificações utilizando a sonda ultrassônica, os resultados utilizando sonicação indireta durante a sacarificação foram, em média, 158% maiores que aqueles utilizando sonicação direta. Dessa forma, conclui-se que a utilização de sonicação indireta é mais indicada como auxiliar nas hidrólises, uma vez que a sonicação direta pode causar desnaturação da enzima e diminuir a eficiência do processo.

Made available in DSpace on 2017-07-10T19:23:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Larissa.pdf: 1850942 bytes, checksum: 055f99877063a1e529d77540c0b94279 (MD5) Previous issue date: 2013-02-01 / Livestock, especially cattle, has been considered one of the main sectors that is responsible for global warming due to rumen methane emission and, to a lesser extent, methane emission by residues. Another concern is the correct disposal of agroindustrial residues. The wet brewery grain is considered as polluting as animal wastes. Thus, such wastes must have correct destination, so their use to feed animal is an option. The wet brewery grain has been recorded as an important substitute for fodder and/or grain in ruminants diet. Thus, this study aimed at evaluating the potential for methane production in cattle fed diets containing different levels of wet brewery grain inclusion, to replace bulky diet, with 0, 20, 25 and 30% rates in dry matter percentage. Four castrated steers, with rumen cannula were studied and distributed in a Latin square design (4x4) in four experimental periods of 21 days each (14 days of adjustment and 7 days for data collection). During the last week of each period, the animals manure and ruminal fluid were collected, whose anaerobic digestion essays were analyzed, during the period of 120 days. So, the following parameters were evaluated: removal of total and volatile solids, removal of soluble chemical oxygen demand, cumulative and daily production of methane, volatile fatty acids production (lactic, acetic, propionic and butyric), acidity/alkalinity ratio and pH of reactors. In order to record ruminal fluid, 96-hour tests were performed in the laboratory to observe the influence of wet brewery grain inclusion on methane and volatile fatty acids production inside the rumen. The statistical evaluation of the process was obtained with curves of cumulative production of methane that were adjusted according to Gompertz modified model. Tukey test was used to compare averages with 5% significance. According to these data, it is concluded that wet brewery grain inclusion influenced on methane production for these animals. There was effect of treatment and period for cumulative production of methane (L). The treatment with the largest inclusion of wet brewery residue showed the highest potential of methane production in wastes. The wet brewery residue inclusion did not affect the production of volatile fatty acids inside rumen. The cumulative methane production (mL) of ruminal fluid was influenced by the inclusion of wet brewery residue on animals diet. Nevertheless, the lowest production occurred with an increasing supply of wet brewery residue. The Gompertz modified model provided a good adjustment to the methane production data. Consequently, wet brewery residue can be considered an alternative diet to replace corn silage up to 30% (DM), since it reduces methane production inside the rumen (environmental benefit) and increases methane production from residues (energy and economic benefit). / A pecuária, sobretudo a bovina, tem sido considerada um dos principais setores responsáveis pelo aquecimento global, devido à emissão de metano ruminal e, em menor proporção, à emissão de metano pelos dejetos. Outra preocupação é a correta destinação dos resíduos agroindustriais. O resíduo úmido de cervejaria é considerado tão poluidor quanto os dejetos animais. Desta forma, é importante que este subproduto tenha destino correto e uma opção é o uso na alimentação animal. O resíduo úmido de cervejaria tem se mostrado um importante substituto para forragens e/ou grãos na dieta de ruminantes. Portanto, o objetivo deste trabalho foi avaliar o potencial de produção de metano de bovinos alimentados com dietas que continham diferentes níveis de inclusão de resíduo úmido de cervejaria (RUC), em substituição ao volumoso da dieta, cujas doses foram: 0, 20, 25 e 30% em porcentagem de massa seca. Foram utilizados quatro bovinos machos, castrados, portadores de cânula ruminal, distribuídos em delineamento quadrado latino (4x4), em quatro períodos experimentais de 21 dias cada (14 dias de adaptação e 7 dias de coleta de dados). Na última semana de cada período, coletaram-se dejetos e líquido ruminal dos animais. Com os dejetos coletados, realizaram-se ensaios de biodigestão anaeróbia, no período de 120 dias, nos quais foram avaliados a remoção de sólidos totais e voláteis, a remoção da demanda química de oxigênio solúvel, a produção diária e acumulada de gás metano, a produção de ácidos graxos voláteis (lático, acético, propiônico e butírico), a relação acidez/alcalinidade e o pH dos reatores. Em relação ao líquido ruminal, foram realizados testes de 96 horas, em laboratório, para verificar a influência da inclusão de RUC na produção de gás metano e ácidos graxos voláteis no rúmen. Para a avaliação estatística do processo, utilizaram-se curvas de produção acumulada de metano, ajustadas segundo modelo de Gompertz modificado. O teste de Tukey foi adotado para comparação das médias, com nível de significância de 5%. Com os dados obtidos, conclui-se que a inclusão de resíduo úmido de cervejaria teve influência na produção de metano nesses animais; houve efeito de tratamento e período para a produção acumulada de metano (L). O tratamento com maior inclusão de resíduo úmido de cervejaria apresentou maior potencial de produção de metano nos dejetos; a inclusão de RUC não alterou o perfil de produção de ácidos graxos voláteis no rúmen; a produção acumulada de metano (mL) do líquido ruminal foi influenciada pela inclusão de resíduo úmido de cervejaria à dieta. Todavia, a menor produção ocorreu com o aumento do fornecimento de resíduo úmido de cervejaria. O modelo de Gompertz modificado apresentou bom ajuste aos dados de produção de gás metano. Logo, o resíduo úmido de cervejaria pode ser considerado alimento alternativo para substituir a silagem de milho, em até 30% (MS), uma vez que diminui a produção de metano no rúmen (benefício ambiental) e aumenta a produção de metano nos dejetos (benefício energético e econômico).