Desde la antigüedad, el ser humano ha encontrado recursos de gran utilidad en el mar. Las algas pardas marinas de la clase Phaeophyceae son la fuente de un biopolímero con propiedades muy interesantes, denominado alginato. En la actualidad, el alginato  es extraído y comercializado en muchos lugares del mundo, es un componente importante en muchos productos de uso diario, e incluso se le emplea a nivel de investigación académica. / Since antiquity, mankind has depended on the sea to obtain valuable resources. Marine brown algae from the class Phaeophyceae are the source of a biopolymer with very interesting properties called alginate. Nowadays, alginate is extracted and commercialized around the world, it is an essential component in many everyday products, and it is even used in academic research.

CoordenaÃÃo de AperfeÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / à crescente a busca pelo desenvolvimento de embalagens biodegradÃveis, pois a maioria utilizadas nos dias atuais sÃo derivadas do petrÃleo e de materiais sintÃticos, o que leva um aumento no nÃvel de poluiÃÃo ambiental. Uma proposta seria a utilizaÃÃo de biopolÃmeros naturais, como por exemplo os polissacarÃdeo, proteÃnas e lipÃdeos, pois sÃo materiais capazes de formar uma matriz contÃnua e coesa, alÃm de serem biodegradÃveis, abundantes na natureza e renovÃveis. O principal objetivo do estudo foi desenvolver filmes comestÃveis à base de carragenanas do tipo iota e kappa extraÃdas das algas marinhas Solieria filiformis e Hypnea musciformes, repectivamente e alginato comercial e avaliar as propriedades reolÃgicas das soluÃÃes filmogÃnicas dos referidos filmes. Foram obtidos 10 tratamentos por meio de um delineamento de misturas (centroide simplex) para avaliar o efeito das proporÃÃes entre os trÃs componentes iota-carragenana (0 - 100% m/m), kappa-carragenana (0 - 100% m/m) e alginato (0 - 100% m/m) sobre as propriedades dos filmes formados. As analises propriedades reolÃgicas das soluÃÃes filmogÃnicas foram determinadas atravÃs medidas de regimes oscilatÃrios e nÃo oscilatÃrios. A caracterizaÃÃo dos filmes foi realizada por meio das seguintes anÃlises; propriedades mecÃnicas (resistÃncia à traÃÃo, elongaÃÃo na ruptura, mÃdulo elÃstico), opacidade e permeabilidade ao vapor de Ãgua (PVA). A permeabilidade ao vapor de Ãgua dos filmes produzidos foi significativamente (p < 0,05) aumentada pela kappa-carragenana. A resistÃncia à traÃÃo e o mÃdulo elÃstico apresentaram valores mÃximos em uma faixa intermediÃria de concentraÃÃo de kappa-carragenana e alginato. A medida do Ãngulo de contato comprovou que os filmes produzidos sÃo altamente hidrofÃlicos. Os resultados das propriedades reolÃgicas das soluÃÃes filmogÃnicas, as blendas de kappa-carragenana, iota-carragenana e alginato apresentaram um comportamento pseudoplÃstico. A concentraÃÃo entre as carragenanas e alginato influenciou bastante na pseudoplasticidade das soluÃÃes. / Itâs growing up the search for the development of biodegradable packages, because most oh the used nowadays are derived from petroleum and from synthetic materials which leads to a growth on the ambiental polution level. One proposal would be the use of natural biopolymers, such as the polysaccharides, proteins and lipids, as they are materials capable of forming a continuous and cohesive matrix, besides being biodegradable, renewable and abundant in nature. The main objective of the study was to develop eatable films based on carrageenan type iota and kappa extracted from seaweed Solieria filiformis and Hypnea musciformes, respectively and commercial alginate and evaluating the rheological properties of the filmogenic solutions of those movies. Ten were obtained by treatment of a mixture delineation (centroid simplex) to evaluate the effect of the proportions between the three components iota-carrageenan (0 - 100% w / w), kappa-carrageenan (0 - 100% w / w) and alginate (0 - 100% w / w) on the properties of the formed films. The rheological analysis properties of the filmogenic solutions were determined by measurements oscillatory and non-oscillatory schemes. The characterization of the films was performed by the following analyzes: mechanical properties (tensile strength, elongation at break, elastic modulus), opacity and permeability to water vapor (PWV). The water vapor permeability of the films produced was significantly (p <0.05) increased by kappa-carrageenan. The tensile strength and elastic modulus showed maximum value in an intermediate range of concentration of kappa-carrageenan and alginate. The contact angle measurement showed that the films produced are highly hydrophilic. The results of the rheological properties of the filmogenic solutions, the blends of kappa-carrageenan, iota-carrageenan and alginate presented a pseudoplastic. The concetration between the carrageenan and alginate greatly influenced the thinning of the solutions.

Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / Lipases, triacilglicerol Ãster hidrolases E.C. 3.1.1.3, sÃo enziÂmas que atuam nas ligaÃÃes Ãsteres de triacilglicerÃis, liberando Ãcidos orgÃnicos e glicerol. Podendo, em condiÃÃes microaquosas, catalisar a reaÃÃo reversa. Uma limitaÃÃo da utilizaÃÃo destas enzimas em processos industriais reside na falta de estabilidade operacional e na impossibilidade de sua reutilizaÃÃo na forma livre. O uso do sistema de organo-gÃis consiste em uma alternativa para a imobilizaÃÃo de enzimas, e para sua utilizaÃÃo na catÃlise enzimÃtica em meio orgÃnico. Neste sistema a enzima està localizada no centro micelar (centro aquoso) do organo-gel, eliminando o problemas como de estabilizar a enzima contra inativaÃÃo por um solvente nÃo-aquoso. O objetivo deste trabalho foi desenvolver derivados de lipases de Rhizomucor miehei imobilizadas em organo-gÃis à base de polÃmeros, visando à sÃntese de Ãsteres etÃlicos a partir de reaÃÃes de esterificaÃÃo de matÃrias-primas com elevado teor de Ãcidos graxos livres. Os suportes foram obtidos atravÃs de diferentes combinaÃÃes entre os componentes. Utilizaram-se polÃmeros gelatina (Gel), alginato (Alg) ou quitosana (Qui), fases orgÃnicas hexano (Hex) ou heptano (Hep) e os tensoativos dodecilsulfato de sÃdio (SDS) ou brometo de acetilmetilamÃnio (CTABr). Verificou-se a estabilidade tÃrmica da enzima na sua forma livre, determinando seu tempo de meia-vida. Na primeira etapa, foram produzidos derivados com e sem ativaÃÃo via glutaraldeÃdo 2% (v/v). A atividade enzimÃtica foi avaliada atravÃs hidrÃlise do p-nitrofenilbutirato (pNPB). Os derivados foram caracterizados quanto: fator de estabilidade a 60ÂC em relaÃÃo à enzima livre, eficiÃncia e rendimento de imobilizaÃÃo para assim determinar os melhores biocatalisadores. Dentre os catalisadores obtidos, os melhores apresentaram eficiÃncia de 4,1% e fator de estabilidade 30 vezes (Gel/SDS/Hex), eficiÃncia de 6,0% e fator de estabilidade 1,3 vezes (Alg/SDS/Hep) e eficiÃncia de 1,0% e fator de estabilidade de 2,3 vezes (Qui/SDS/Hep). Os suportes produzidos ativados com glutaraldeÃdo 2% (v/v) apresentaram baixas atividades e eficiÃncias, apesar de obterem valores bons de tempo de meia-vida e fator de estabilidade. Os derivados produzidos com o tensoativo CTABr apresentaram baixas atividades, eficiÃncias, tempo de meia-vida e fator de estabilidade. Na segunda fase, os derivados selecionados foram estudados quanto à carga mÃxima (50 U.g-1 a 500 U.g-1) de imobilizaÃÃo e eficiÃncia, nas temperaturas de 15ÂC e 25ÂC. Avaliou-se a aplicaÃÃo dos biocatalisadores na reaÃÃo de esterificaÃÃo do oleato de etila a partir de Ãcido oleico e etanol, variando a razÃo molar Ãcido/Ãlcool e utilizaÃÃo de agente dessecante (zeÃlitas). Verificou-se a estabilidade de estocagem sob 10ÂC por um perÃodo de 100 dias. Todos os derivados apresentaram melhores eficiÃncias utilizando carga de 50 U.g-1, apresentando valores de 4,2% e 4,8% (Gel/SDS/Hex), 2,0% e 2,3% (Alg/SDS/Hep) e 0,9% e 1,1% (Qui/SDS/Hep ) nas temperaturas de 15ÂC e 25ÂC, respectivamente. Nas reaÃÃes de esterificaÃÃo os derivados Gel/SDS/Hex e Alg/SDS/Hep obtiveram maiores conversÃes na razÃo molar Ãcido/Ãlcool 1:10, 72,9% e 16,9%, respectivamente. O derivado Qui/SDS/Hep obteve 80,0% de conversÃo na razÃo de 1:1. Com utilizaÃÃo de zeÃlitas o derivado Gel/SDS/Hex aumentou a conversÃo para 79,0% nas razÃes 1:1 e 1:5, os derivados Alg/SDS/Hep e Qui/SDS/Hep apresentaram decrÃscimo nas conversÃes. Durante os 100 dias de estocagem sob 10ÂC, os derivados Gel/SDS/Hex e Qui/SDS/Hep mantiveram atividade hidrolÃtica atà 40 dias, tendo um decrÃscimo ao longo do tempo. O derivado Alg/SDS/Hep obteve um tempo maior de 60 dias, apresentando tambÃm um decrÃscimo. / Lipases, triacylglycerol ester hydrolases EC 3.1.1.3, are enzymes that act on ester bonds of triacylglycerols, releasing organic acids and glycerol. May in microaquosas conditions, catalyze the reverse reaction. A limitation of using these enzymes in industrial processes is the lack of operational stability and the inability to re-use the free form. The use of organo-gels system is an alternative for the immobilization of enzymes and to their use in enzyme catalysis in organic media. In this system the enzyme is located in the micelle center (aqueous center) of the organo-gel, eliminating problems such as stabilizing the enzyme against inactivation by a non-aqueous solvent. The aim of this work was immobilize lipases from Rhizomucor miehei into organo - gels based on polymers for future application in ethyl esters synthesis through esterification of raw materials with high free fatty acids content. Supports were obtained using different combinations of components. It was used gelatin polymers (Gel), alginate (Alg) and / or chitosan (Chi), organic phases such as hexane (Hex) and heptane (Hep) and surfactants sodium dodecyl sulfate (SDS) or acetylmetylamonium bromide (CTABr). In the first step, derivatives were produced with and without glutaraldehyde 2% (v/v) activation. Enzymatic activity was measured by hydrolysis of p â nitrophenyl butyrate (PNPb). Biocatalysts were characterized as: stability at 60  C and compared to free enzyme, immobilization efficiency and yield factor, thus determining the best biocatalysts. Among the catalysts obtained, (Gel/SDS/Hex) showed the best efficiency of 4.1% , 30 âfold more stable; (Alg/SDS/Hep) with 6.0% efficiency , 1.3 âfold more stable and (Qui/SDS/Hep) with efficiency of 1.0 % , 1.3 âfold more stable than free lipase. Obtained supports activated with glutaraldehyde 2 % (v/v) showed lower activities and efficiencies, in despite of having good values for stability factor. Produced derivatives using surfactant CTABr presented low activity, efficiency and stability factor. In the second step, derivatives were analyzed as maximum load (50 U.g-1 a 500 U.g-1) enzyme immobilization and efficiency at 15  C and 25  C. It was evaluated biocatalysts application in ethyl oleate achievement in an esterification reaction, using oleic acid and ethanol, by varying molar ratio acid / alcohol with and without using of desiccant agent (zeolite) at 37  C and 24 h of reaction. Derivatives were submitted storage stability under 10  C studies, for a period of 100 days. All derivatives showed higher efficiencies using an initial enzyme loading of 50 U.g -1, with values of 4.2% and 4.8% (Gel/SDS/Hex), 2.0 % and 2.3 % (Alg/SDS/ Hep) and 0.9 % to 1.1% (Qui/SDS/Hep) at 15  C and 25  C, respectively. In esterification reactions, Gel/SDS/Hex and Alg/SDS/Hep derivatives showed higher conversions 72.9 % and 16.9 %, respectively, with molar acid / alcohol 1:10. The chemical derivative Qui/SDS/Hep presented 80.0 % conversion with molar acid / alcohol 1:1 ratio. Using zeolites, Gel/SDS/Hex conversion increased to 79.0 % using ratios of 1:1 and 1:5, the Alg/SDS/Hep and Qui/SDS/Hep presented a decreasing in conversions. During 100 days of storage at 10  C, Gel/SDS/Hex and Qui/SDS/Hep hydrolytic activity maintained up to 40 days and a decreasing during this period, however, Alg/SDS/ Hep achieved more than 60 days with activity.

O soro de queijo, um subproduto industrial altamente poluidor, constitui-se em um substrato rico em nutrientes e de grande potencial de aproveitamento em bioprocessos. A utilização de substratos alternativos e de baixo custo para a produção de etanol, tais como resíduos industriais, vem sendo recentemente estudada, com resultados promissores. Diante deste contexto, o presente trabalho teve como objetivo otimizar a bioconversão do soro de queijo em etanol em biorreatores imobilizados usando Kluyveromyces marxianus como biocatalisador e avaliar as limitações de transferência de massa em esferas de alginato de cálcio mediante o cálculo do coeficiente de difusão. Valores similares do fator de conversão da lactose em etanol, YEtOH/S, (0,44±0,01 g g -1) foram encontrados ao testar a produção do etanol por três linhagens de K. marxianus (CBS 6556, CCT 4086 e CCT 2653) em biorreator de leito fluidizado em regime batelada, e uma diminuição na eficiência de conversão (83,3- 66,1%) e na produtividade volumétrica (0,96 a 0,78 g L-1h-1) foi observada ao aumentar a temperatura de fermentação (30-40ºC) utilizando K. marxianus CBS 6556 imobilizada. Em seguida, foram testados biorreatores de leito fixo e fluidizado operados continuamente por diferentes taxas de diluição (0,1-0,3 h-1). Os valores indicaram que o aumento da taxa de diluição leva a um decréscimo da utilização de lactose e da produção de etanol e um aumento da produtividade volumétrica (QP). Valores semelhantes do fator de conversão de lactose em etanol (YEtOH/S) foram encontrados para todas as taxas de diluição testadas, em ambos sistemas de biorreator (fixo e fluidizado). A maior produtividade volumétrica foi obtida para a taxa de diluição de 0,3 h-1 em biorreator de leito fluidizado, alcançando 87% da conversão teórica, e a maior concentração de etanol (27,9 g L-1) foi obtida com a taxa de diluição de 0,1 h-1. As imagens de microscopia eletrônica de varredura (MEV) na superfície das esferas mostraram que a imobilização em alginato de cálcio foi eficaz. O estudo da transferência de massa da lactose e do etanol em esferas de cálcio foi realizado através da medição do coeficiente de difusão com base na abordagem matemática da Segunda Lei de Fick. Diferentes condições experimentais foram testadas. Os resultados obtidos mostraram que o coeficiente de difusão independe da concentração da solução de lactose (25, 50 e 75 g L-1) e de etanol (25 e 50 g L- 1), bem como da concentração de alginato (3, 4 e 6%), e que é afetado pela temperatura (25, 30 e 35 ºC), aumentando de 4,67×10-10 m2 s-1 a 6,96×10-10 m2 s-1 para a lactose, e de 1,46×10-10 m2 s-1 a 2,68×10-10 m2 s-1 para o etanol. / Cheese whey, an industrial by-product with highly pollutant characteristics, is a substrate for cell growth, rich in nutrients and with great potential for use in bioprocesses. The utilization of alternative and low cost substrates for the production of ethanol, such as industrial waste, has been recently studied with promising results. In this context, the aim of this work was to optimize the bioconversion of cheese whey into ethanol in bioreactors using immobilized Kluyveromyces marxianus as biocatalyst and evaluate the mass transfer limitations in Ca-alginate beads by measuring the diffusion coefficient. Similar ethanol yields (0.44±0.01 g EtOH g sugar-1) were found when testing the ethanol production by three strains of K. marxianus (CBS 6556, CCT 4086 and CCT 2653) in batch fluidized bed bioreactor, a decrease in conversion efficiency (83.3 to 66.1%) and ethanol productivity (0.96 to 0.78 g L- 1.h-1) was observed with the increase of fermentation temperature (30-40ºC) by immobilized K. marxianus CBS 6556. Continuous fluidized and packed bed bioreactors with different dilution rates (0.1 to 0.3 h-1) were performed. Values indicated that the increase of dilution rate led to a decrease in lactose utilization and ethanol production and an increase in ethanol productivity (QP). Similar ethanol yields (YEtOH/S) were obtained for all dilution rates tested, in both bioreactor systems. The highest ethanol productivity (3.5 g L-1h-1) was obtained at dilution rate of 0.3 h-1 in the fluidized bed bioreactor, with 87% of the theoretical conversion. The highest ethanol concentration (27.9 g L-1) was obtained at dilution rate of 0.1 h-1. The SEM micrographies of beads demonstrated that the cell immobilization in the Ca-alginate was effective. Lactose and ethanol mass transfer studies in Ca-alginate beads was performed by measuring the diffusion coefficient based on the mathematical approach of the Fick’s second Law. Different experimental conditions were tested. Results showed that diffusion coefficients were independent from the concentration of lactose (25, 50 and 75 g L-1) and ethanol (25 and 50 g L-1), as well as from the concentration of Ca-alginate (3, 4 and 6%), but were affected by temperature, increasing from 4.67×10-10 m2 s-1 to 6.96×10-10 m2 s-1 for lactose, and from 1.46×10-10 m2 s-1 to 2.68×10-10 m2 s-1 for ethanol.

A presente dissertação, composta de dois manuscritos, buscou preencher lacunas do conhecimento no que diz respeito à desinfecção de impressões de alginato. O primeiro trabalho foi realizado com o intuito de avaliar a eficácia antimicrobiana da solução de glutaraldeído 2% através do seu comportamento bactericida e bacteriostático quando utilizada para desinfecção de impressões de alginato dos pacientes de uma clínica de ensino odontológico de uma instituição federal, durante 28 dias. Logo após a ativação de 3L da solução desinfetante e sempre após a desinfecção de 10 impressões, foram coletadas amostras de 05 mL da solução para a análise microbiológica. No período avaliado, foram imersas 70 impressões de alginato na solução desinfetante. Nenhuma amostra apresentou bactérias viáveis, caracterizando o perfil bacteriostático da solução. Todas as amostras foram capazes de inibir o crescimento de Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa, e Staphylococcus aureus, confirmando o poder bactericida da solução, mostrando que um volume de 3L de glutaraldeído 2% é eficaz como desinfetante de até 70 impressões de alginato ao longo do período de 28 dias. O segundo estudo preocupou-se em avaliar a eficácia do glutaraldeído 2% e do ácido peracético 0,2% em eliminar o microrganismo Staphylococcus aureus, sabidamente presente nos corpos de prova de alginato. Os corpos de prova de alginato foram contaminados com caldo de cultura contendo S. aureus. Estes foram divididos em seis grupos: controle, lavado em água estéril, imersão em glutaraldeído 2% por 5 ou 10 min e imersão em em ácido peracético 0,2% por 5 ou 10 min. Após o tratamento, cada corpo de prova foi incubado em tubo de ensaio com 20 mL de caldo BHI estéril. Posteriormente, amostras do caldo de todos os grupos foram semeadas para determinar a presença de células viáveis. Os resultados mostraram que os grupos controle e o lavado em água estéril apresentaram crescimento bacteriano e que ambos desinfetantes foram eficazes em eliminar S. aureus do alginato tanto após 10 quanto 5 min, de imersão. Os achados desta dissertação permitem concluir que: 3L de solução de glutaraldeído são eficazes para desinfetar até 70 impressões de alginato e que o glutaraldeído 2% e o ácido peracético 0,2% são eficazes na desinfecção de alginato contaminado com S. aureus. / This research made an effort to amplify the knowledge about disinfection of alginate dental impression. The aim of the first study was to evaluate the efficacy of 2% glutaraldehyde solution after successive immersions of contaminated alginate impressions of dental patients from a Dental School by analyzing its bacteriostatic and bactericidal activity through 28 days. After the disinfection of every 10 alginate impressions a 10mL sample of the disinfectant solution (05mL) was collected to be microbiological analyzed. In this period, 70 alginate impressions were immersed in the solution. No viable bacterial grouth was observed at any of the microbiology analyses. All the samples tested were able to inhibit the bacterial growth of Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa and Staphylococcus aureus. The bacteriostatic and bactericidal activity of 2% glutaraldehyde solution was confirmed and 3L of the solution can be safetely used for the disinfection of at least 70 impression during 28 days. The aim of the second study was to evaluate the efficacy of 2% glutaraldehyde and 0.2% peracetic acid against Staphylococcus aureus. Alginate specimens were contaminated at S. aureus culture media. Specimens were divided into six groups: control, washed in sterile water, immersed in 2% glutaraldehyde for 5 or 10 minutes and immersed in 0,12% peracetic acid for 5 or 10 minutes. The results showed that control and sterile water showed bacterial growth and that both disinfectants (glutaraldehyde and peracetic acid) showed efficacy against S. aureus for both immersion period of time (5 and 10 minutes). The findings of these studies allowed the conclusion that 3L of glutaraldehyde solution showed efficacy to disinfect up to 70 alginate impressions and that, both 2% glutaraldehyde and 0.2% peracetic acid are efficient to disinfect S. aureus contamined alginate impressions.

Submitted by Fabio Sobreira Campos da Costa (fabio.sobreira@ufpe.br) on 2017-08-08T13:00:42Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) Dissertação Diogo do nascimento Gomes.pdf: 2107017 bytes, checksum: c3c9abeaebac392329936bc5b1b8fb97 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-08-08T13:00:42Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) Dissertação Diogo do nascimento Gomes.pdf: 2107017 bytes, checksum: c3c9abeaebac392329936bc5b1b8fb97 (MD5) Previous issue date: 2016-07-29 / A pele funciona como uma barreira contra agentes físicos e patógenos, sem ela, diversos tipos de doenças causadas por agentes patógenos podem levar o indivíduo ao óbito. Substitutos temporários de pele auxiliam na regeneração cutânea, prevenindo a perda de líquidos e eletrólitos e o aparecimento de infecções. Alginatos são biomateriais biocompatíveis que podem ser utilizados para a confecção de substitutos temporários de pele. Adicionalmente, extratos e tinturas da Anadenanthera colubrina (Vell.). Brenan são amplamente utilizados na medicina tradicional, por apresentarem ações antimicrobianas e cicatrizantes, podem ser úteis na produção tais substitutos. Assim, este trabalho teve por objetivo produzir filmes baseados em alginato com ou sem adição de cloreto de cálcio, além da incorporação de extratos de A. colubrina. Foi avaliada a liberação de extratos de A. colubrina incorporados aos filmes em meio aquoso, além de ensaios físicos para verificar transparência, espessura, teores de umidade de todos os filmes de alginato e aqueles com incorporação de extratos. Adicionalmente foi verificada a distribuição do extrato no filme. Os filmes foram caracterizados por espectroscopia na região do Ultravioleta/Visível (UV/VIS) e do Infravermelho com transformada de Fourier (FT-IR). Adicionalmente foi avaliada a ação antimicrobiana qualitativa dos filmes incorporados com extratos etanólicos (50% e 80%) com ou sem a presença do Ca++, frente a linhagens multirresistentes Staphylococcus aureus. Os filmes sem incorporação de extratos apresentaram-se finos e mais transparentes (0,16 mm; 12,63) quando comparados com Cálcio (0,3 mm; não transparentes). Os filmes contendo extratos vegetais apresentaram diferenças apenas na transparência, de acordo com o extrato utilizado: 50% (0,61 mm; 3,04), a 80% (0,62 mm; 1,18) ou com CaCl2 e extrato (a 50% 0,62 mm e 2,17 a 80 % 0,75 mm; 2,03). As análises por UV/VIS evidenciaram homogeneidade na incorporação dos extratos nos filmes quando observados a 282 nm. Observouse uma pronunciada atividade bactericida destes filmes frente ao S. aureus, inclusive para as linhagens multirresistentes. O filme de Alginato com incorporação do extrato de A. colubrina 50% (FA50) apresentou maior inibição para S. aureus UFPEDA 700 (73.10-3 UFC), já o filme de Alginato reticulado com cálcio e com incorporação do extrato de A. colubrina 80% (FACa80) apresentou maior inibição do crescimento das cepas UFPEDA 711 (6.10-1) e 731 (261.10-1). Nos ensaios realizados (físico-químicos, espectroscópicos e microbiológicos) ficou evidenciada a diferença da liberação controlada dos extratos de A. colubrina (Vell.) Brenan em filmes com Ca++. / The skin acts as a barrier against physical and pathological agents. without it, all kinds of diseases caused by pathogens can cause the individual to death. Skin temporary replacements help in skin regeneration, preventing the loss of fluids and electrolytes and the onset of infections. Alginate is biocompatible biomaterials, which can be used for making skin substitutes. Additionally extracts and tinctures of Anadenanthera colubrina (Vell.) Brenan are widely used in traditional medicine, because they have antimicrobial and healing actions that can be useful in skin substitutive. This study aimed to produce films based on alginate with or without calcium chloride addition besides we tested an incorporation of extracts A. colubrina (Vell.) Brenan. Release of A. colubrina (Vell.) Brenan extracts, which was incorporated into the films, was performed in aqueous solution. Physical tests were performed to verify transparency, thickness, moisture content of all these films and alginate embedding extracts. Additionally it was verified the distribution of the extract into the film. In addition, the films were characterized by spectroscopy in the UV region / Visible (UV / VIS) and infrared Fourier transform (FT-IR). Additionally it was evaluated the qualitative antimicrobial action of the films incorporated with extracts (extracted with 50% and 80% ethanol) and with Ca ++ against Staphylococcus aureus, but also for multiresistant strains of this bacterium. The film without addition of extracts present is thinner and more transparent (0.16 mm; 12,63) than those crosslinked with calcium (0.3 mm; not transparent). The films containing plant extracts showed differences only in transparency in accordance with the extract used: 50% (0.61 mm; 3.04), 80% (0,62mm; 1.18) or CaCl2 and extract (the 50% 0.62 mm 0.75 mm 2.17 to 80%; 2.03). Analysis of UV / VIS showed homogeneous incorporation of the extracts in the movies when observed at 282 nm. There was a pronounced bactericidal activity of these films opposite to S. aureus, including multidrug-resistant strains. Alginate film with incorporation of A. colubrina extract 50% (FA50) showed greater inhibition for the strain S. aureus UFPEDA 700 (73.10-3 UFC), since the alginate film crosslinked with calcium and incorporation of A. colubrina extract 80% (FACa80) showed greater inhibition of growth of the strains UFPEDA 711 (6.10-1) and UFPEDA 731 (261.10-1). In tests (physico-chemical, spectroscopic and microbiological) was evident the difference of controlled release of A. colubrina extracts in films with Ca ++.

Orientadores: Florencia Cecilia Menegalli, Theo Guenter Kieckbusch / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-17T20:07:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 SalasValero_LadyMaria_M.pdf: 3009837 bytes, checksum: 312afc75f23ce98ef04627f10c940f8a (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: Alginatos são polissacarídeos extraídos de algas pardas que apresentam uma grande gama de aplicações tecnológicas devido a sua conhecida habilidade em formar géis fortes, biodegradáveis e insolúveis em água ao ser reticulado com Ca2+. Biofilmes baseados nesse mecanismo podem ser confeccionados, formando estruturas transparentes e de alta resistência mecânica, mas que exigem considerável quantidade de plastificante para adequar sua flexibilidade. O objetivo deste trabalho foi desenvolver e caracterizar filmes de alginato reticulados com cátions Ba2+, Sr2+ ou Al3+ e seus atributos funcionais foram comparados aos de filmes de alginato de cálcio. Filmes de diferentes espessuras foram elaborados por casting em processo em duas etapas: um protótipo de filme foi inicialmente formado, vertendo alíquotas de uma solução aquosa contendo alginato de sódio, glicerol como agente plastificante e uma pequena quantidade de íons cálcio para promover uma pré-reticulação, em placas quadradas de acrílico e submetidas a secagem a 40°C. A reticulação destes pré-filmes foi complementada por imersão em soluções de cloreto de bário, de estrôncio ou de alumínio. Filmes com diferentes graus de reticulação, e diferentes concentrações de glicerol foram caracterizados em relação a suas propriedades, tais como: aspecto visual, conteúdo de umidade, massa solubilizada, permeabilidade ao vapor de água, intumescimento em água, resistência mecânica à tração, alongamento, observações por microscopia eletrônica de varredura, opacidade e cor. O estudo indica que o cloreto de bário é uma alternativa eficiente como agente reticulante por apresentar rápida e intensa reticulação da camada superficial dos filmes de alginato formando filmes com boas propriedades funcionais, excelente manuseabilidade, e altos valores de alongamento, porém menos transparentes. Filmes reticulados com Sr2+ apresentaram características funcionais superiores aos filmes reticulados com Ca2+ de mesma espessura, exceto quanto à permeabilidade ao vapor d¿água, que foi ligeiramente mais alta. O uso do íon trivalente Al3+, que é pequeno e lábil, como agente reticulante formou filmes densos devido à reticulação em todo o seu volume, exibindo limitados atributos funcionais, sobretudo em relação a flexibilidade, pois sua compacta estrutura tridimensional impedia a incorporação de glicerol / Abstract: Alginates are polysaccharides extracted from brown seaweeds with a large range of technological applications due to their well known ability to form strong gels that are biodegradable and insoluble in water when crosslinked with calcium ions. Films based on this mechanism can be confectioned, forming transparent structures with high mechanical resistance, but require considerable amount of plasticizers in order to become flexible. This work evaluated the development and characterization of alginate films reticulated with Ba2+, Sr2+ or Al3+ and their functional attributes were compared to films of calcium alginate. Prototypes of films with distinct thicknesses were confectioned by casting in a two-step procedure: different aliquots of an aqueous solution containing sodium alginate, glycerol as plasticizer and a small amount of calcium chloride in order to promote a weak crosslinking were poured in Plexiglas square dishes and dried at 40ºC. The crosslinking of these pre-films were further complemented by immersion in solutions containing barium, strontium or aluminum chloride. Films of different degrees of reticulation and different concentration of glycerol were characterized as to visual appearance, water content, swelling degree, soluble mass, water vapor permeability, mechanical resistance to tension and elongation, opacity, color and were also submitted to SEM observation. This investigation selects barium as an excellent alternative crosslinking agent, since it promotes a fast and intense surface reticulation producing films with good physical attributes and handling, due to their high values of elongation. Films reticulated with Sr2+ show slightly better functional properties compared to calcium alginate films of the same thickness. The use of the small and labile trivalent Al3+ ion as reticulant led to very dense structures due to its ability to crosslink the film core. The films formed, however, were brittle due to lack of flexibility, since the tight tridimensional structure hindered the incorporation of glycerol / Mestrado / Engenharia de Alimentos / Mestre em Engenharia de Alimentos

Orientador: Carlos Raimundo Ferreira Grosso / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-07-28T13:04:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Rocha_WaniaSilveirada_M.pdf: 3219314 bytes, checksum: a77e30ab714e5583c0203c6f280b4bb0 (MD5) Previous issue date: 2001 / Resumo: Polimeros naturais e sinteticos são utilizados como suporte ns imobilização de inúmeros tipos de recheio incluindo proteinas, enzimas, microorganismos, aditivos alimenticios, pesticidas e compostos com atividade farmacológica / Abstract: Natural and Synthetic Polymers are used as backing s detention of many types of fillings including proteins, enzymes, microorganisms, food additives, pesticides and compounds for pharmacological activity / Mestrado / Mestre em Alimentos e Nutrição

Orientador: Theo Guenter Kieckbusch / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-15T03:53:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Santana_AudireneAmorim_M.pdf: 25644258 bytes, checksum: 2a3ea9b288162061aea3ee83e2cfef3e (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: O consumidor consciente tem dado preferência a alimentos processados de melhor qualidade nutricional e com vida de prateleira prolongada, sempre com a devida preocupação com os efeitos prejudiciais acumulativos ao meio ambiente do descarte de subprodutos. Filmes biodegradáveis estão inseridos neste contexto. Eles são produzidos a partir de polímeros naturais, principalmente polissacarídeos e proteínas, com potencial aplicação na indústria farmacêutica e alimentícia. O alginato é um polissacarídeo que tem extensa aplicação em biotecnologia devido a sua habilidade de formar géis fortes e insolúveis ao ser reticulado com Ca++. Essa reação é tão rápida e localizada, impedindo a posterior moldagem do gel em forma de filmes. Para a confecção de filmes insolúveis é necessário primeiro fabricar um filme de alginato de sódio de baixa reticulação com cálcio, já contendo plastificante, que é então exposto a uma solução contendo cálcio para completar a reticulação por difusão. Nesse contato, entretanto, a solução reticuladora pode solubilizar o plastificante e o filme formado não apresenta uma flexibilidade desejável. Assim, o objetivo deste estudo foi selecionar formulações para a confecção de filmes de alginato de cálcio estruturados com plastificantes que apresentem baixa tendência de lixiviação/solubilização em meios aquosos. O estudo enfocou primeiramente plastificantes convencionais (glicerol, manitol, xilitol, sorbitol, maltitol e poli-etileno glicol-300). Também foram considerados os açúcares simples (frutose, lactose e sacarose), ácido graxo de cadeia curta (ácido hexanóico), surfactante não-iônico (Tween 20) e solutos não-convencionais (etanolamina, lactato de sódio, triacetina e citrato de tributila). Apenas formulações que produziam filmes transparentes de boa manuseabilidade foram consideradas, e esse critério eliminou os filmes plastificados com poli-etileno glicol-300, maltitol, lactose, sacarose, frutose, etanolamina, lactato de sódio, Tween 20, triacetina e ácido hexanóico. A seleção definitiva de plastificantes considerou, o aspecto visual, conteúdo de umidade, solubilidade em água, permeabilidade ao vapor de água, grau de intumescimento, resistência à tração e alongamento dos filmes formados. Os plastificantes que produziram filmes que satisfizeram requisitos mínimos para esses atributos foram glicerol, xilitol, manitol e citrato de tributila. Filmes com esses plastificantes foram submetidos à determinação de observações microscópicas de sua estrutura (MEV) e de isotermas de sorção, cor e opacidade e temperatura de transição vítrea. Os resultados confirmaram a excelente ação plastificante do glicerol e um comportamento similar do xilitol. O manitol e o citrato de tributila formam filmes de baixa higroscopicidade, mas são pouco flexíveis. Um compromisso entre alta resistência mecânica, boa aparência e baixa solubilidade em água pode ser obtido usando uma mistura de citrato de tributila e glicerol / Abstract: Responsible consumers are looking for processed food with higher nutritional value and extended shelf live, without disregarding the damaging cumulative effects of sub products discharge on the environment. Biodegradable films are part of this concept. They are produced from natural polymers, mainly saccharides and proteins, with potential applications in the pharmaceutical or food industries. Alginates are polysaccharides with large applications in biotechnology due to their ability to form strong and insoluble gels when crosslinked with Ca++. This reaction is fast and localized, preventing subsequent casting of the gel in the form of a film. In order to produce smooth and insoluble films, a weekly reticulated film already containing the plasticizer is confectioned first, and then exposed to a calcium solution and the reticulation is complemented by diffusion. During the contact period, however, the solution is prone to leach the plasticizer, and the resulting film will not present the required flexibility. The objective of this study was to select calcium alginate film forming formulations structured with plasticizers that show low solubilization/leaching susceptibilities in aqueous environments. The study examined initially the more conventional plasticizers (glycerol, mannitol, xylitol, sorbitol maltitiol, polyethylene glycol (PEG 300)). Consideration was then given to the simpler sugars (like fructose, lactose and sucrose), short chain fatty acids (hexanoico acid), non ionic surfactant (Tween 20) and non conventional solutes like ethanolamine, sodium lactate, triacetin and tributyl citrate. The final selection of adequate plasticizers was based on visual aspect, moisture content, solubility in water, water vapor permeability, degree of swelling in water, tensile strength and elongation of the films. The plasticizers that produced films with an adequate compromise within these attributes were glycerol, xylitol, mannitol and tributyl citrate. Films containing these plasticizers were submitted to microscopic observations of their structure (MEV), and their sorption isotherms, color and transparency, and glass transition temperature were determined. The results confirmed the excellent and powerful plasticizing effect of glycerol and a similar behavior of xylitol. Mannitol and tributyl citrate form films with lower hygroscopicity, but are less flexible. A compromise between high mechanical resistance, attractive appearance and low solubility in water can be obtained with a mixture of tributyl citrate and glycerol / Mestrado / Engenharia de Processos / Mestre em Engenharia Química

Orientador: Angela Maria Moraes / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-11T09:35:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Rodrigues_AnaPaula_D.pdf: 12266653 bytes, checksum: 0091b801b742b9245223c7939d5484c2 (MD5) Previous issue date: 2008 / Resumo: As membranas poliméricas destinadas ao tratamento de lesões cutâneas ou internas podem ser constituídas por vários tipos de polímeros, sendo a quitosana e o alginato compostos freqüentemente empregados para tal finalidade. Enquanto a quitosana é um aminopolissacarídeo derivado da quitina, o alginato é um polissacarídeo extraído de algas. Ambos são atóxicos, biocompatíveis e facilitam a cicatrização de feridas. Frente a isto, a obtenção de membranas de quitosana-alginato para serem utilizadas na terapia de lesões, como curativos, mostra-se de grande relevância. Neste contexto, este trabalho visou o desenvolvimento de metodologia escalonável de preparação e a caracterização de membranas de quitosana e alginato (contendo ou não bacitracina), empregando distintas condições controladas de vazão e agitação durante a mistura dos polissacarídeos. Em adição, o efeito da utilização do plastificante glicerol na preparação das membranas de quitosana-alginato, bem como a comparação das propriedades das mesmas às daquelas constituídas somente por quitosana, foi realizado. As membranas foram caracterizadas quanto à espessura, à capacidade máxima de absorção de diferentes soluções aquosas, à capacidade de drenagem de água, à perda de massa quando estocadas em água e em outros solventes, à resistência mecânica, à permeabilidade ao oxigênio e ao vapor d¿água, à eficácia na proteção contra permeação de bactérias, à eficiência de incorporação de bacitracina, à morfologia de superfície antes e após a exposição à bacitracina, ao desempenho quanto à formação de halo de inibição antes e após a incorporação do fármaco e quanto ao desempenho in vivo. Os resultados mostraram que membranas de quitosanaalginato isentas de glicerol, capazes de absorver em torno de 19,2 g H2O/g membrana seca, com capacidade de drenagem de água de até 14.343 g/m2-dia, resistência à tração em torno de 30 MPa, eficazes contra a permeação de bactérias, com permeabilidade ao vapor d_ água de 2.678 g/m2-dia, eficiência de incorporação de bacitracina de até 25% e desempenho adequado in vivo foram obtidas pelo procedimento proposto, sugerindo assim, que as membranas de quitosana-alginato obtidas neste trabalho apresentam bom potencial para serem utilizadas como curativos temporários na terapia de lesões / Abstract: Polymeric membranes developed to treat cutaneous or internal lesions can be constituted by several types of polymers, being chitosan and alginate frequently employed for this purpose. While chitosan is a deacetylated derivative of chitin, alginate is a natural linear polysaccharide obtained from seaweed. Both polysaccharides are nontoxic, biodegradable and biocompatible, and in addition, show healing properties. In this way, the production of chitosan-alginate membranes designed to be used on lesion terapy, as wound dressings, is particularly relevant. In this context, this work focused the development of a reproducible and easy to scale up methodology to prepare and characterize chitosan-alginate membranes (containing or not bacitracin). Different controlled conditions of flow rate and stirring rate were employed during the mixture of both polysaccharides. In addition, the effects of glycerol utilization on chitosan-alginate membrane characteristics, as well as the comparison of the properties of the obtained membranes to those of membranes containing only of chitosan, was performed. The membranes were characterized regarding thickness, maximum uptake capacity of different aqueous solutions, water drainage ability, percentage of mass loss when stored in water and in other solvents, tensile strength and strain at break, permeability to water vapor and oxygen, effectiveness of protection against bacterial permeation, bacitracin incorporation efficiency, morphology before and after exposure to bacitracin, formation of inhibition zone before and after bacitracin incorporation and in vivo performance. The results obtained showed that glycerol-free chitosan-alginate membranes, able to absorb around 19.2 g H2O/g membrane, with water drainage ability up to 14,343 g/m2-day, tensile strength around 30 MPa, effective against bacterial penetration, with water vapor permeability around 2,678 g/m2-day, bacitracin incorporation up to 25% and adequate performance in vivo can be obtained by the proposed procedure, suggesting that the chitosan-alginate membranes obtained in this work have good potential to be used as temporary dressings on lesions terapy / Doutorado / Desenvolvimento de Processos Biotecnologicos / Doutor em Engenharia Química