M. Tech. (Department of Biotechnology, Faculty of Applied and Computer Sciences), Vaal University of Technology. / The aim of the study is to synthesise, characterize and assess the antimicrobial activity of cobalt oxide, zinc oxide and cobalt-doped zinc oxide nanoparticles against selected waterborne pathogenic fungi (yeasts and moulds) and bacteria. Various types of oxide based nanomaterial are an attractive option for the disinfection of water due to its high chemical stability and non-toxicity towards human cells. Synthesis of Co -doped ZnO and Co3O4nanoparticles was done through mechanochemical synthesis and urea based synthesis and microwave heating was employed for the preparation of ZnO nanoparticles. The ZnO nanoparticles were produced in short reaction and it was white color. Cobalt oxide (Co3O4) nanoparticles appeared as a pink precipitate but was turned black after being calcined. The synthesis of Co- ZnO nanoparticles was successfully prepared and blue solid was obtained from pink cobalt ion solution. The nanoparticles were characterised by X- Ray Diffraction (XRD), Fourier Infrared Spectroscopy (FTIR), UV–visible spectroscopy, Transmission Electron Microscopy (TEM) and Scanning Electron Microscopy (SEM) (Yang et al. 2003). In this research project, the antibacterial activities of NPs were carried out by well diffusion method and minimum inhibitory concentration (MIC). MIC is the lowest concentration of a chemical, usually a drug, which prevents visible growth of bacterium. Bacterial strains used in the study are: Salmonella enterica, Escherichia coli, Shigella sonnei and Staphylococcus aureus, yeast and mould is: Candida albicans and Aspergillus niger. The antimicrobial results obtained showed that ZnO nanoparticles are more effective than Co- ZnO and Co3O4 nanoprticles against all the microorganisms used. The toxicity studies were performed using DAPHTOXKIT F and the 24h EC50 and 48h EC50 were calculated according to the manufactures’ instructions. The results showed that Co- ZnO nanoparticles is less toxic to Daphnia magna compared to ZnO and Co3O4 NPs.

<p>Cilj ispitivanja čiji su rezultati prikazani u ovoj doktorskoj disertaciji bio<br />je da se ispita mogućnost dobijanja kombuha napitka od/sa CoffeeBerry&reg;<br />ekstraktom i da se ispitaju njegove funkcionalne karakteristike.<br />CoffeeBerry&reg; ekstrakt kao bogat izvor biolo&scaron;ki aktivnih jedinjenja bi<br />obezbedio dodatne funkcionalne karakteristike kombuha napitku u<br />poređenju sa onim pripremljenim na tradicionalan način od zaslađenog<br />crnog čaja. U disertaciji je nakon optimizacije sastava podloge za<br />kultivaciju čajne gljive ispitana (in vitro) antioksidativna, antimikrobna i<br />citotoksična aktivnost kombuhe/fermentacione tečnosti obogaćene<br />CoffeeBerry&reg; ekstraktom. Antioksidativna aktivnost je ispitana ESR<br />(elektron-spin rezonantnom) spektroskopijom na reaktivne hidroksil i<br />stabilne DPPH (1,1-difenil-2-pikrilhidrazil) radikale, kao i kvalitativni i<br />kvantitativni sastav fenolnih jedinjenja, potencijalnih nosilaca biolo&scaron;ke<br />aktivnosti (HPLC metodom). Antimikrobna aktivnost je ispitana agardifuzionom<br />metodom na odabrane referentne i izolovane (&bdquo;divlje&ldquo;)<br />sojeve bakterija (Gram-pozitivnih i Gram-negativnih) i kvasaca.<br />Citotoksična aktivnost uzoraka na rast odabranih ćelijskih linija: Hep2c<br />(Human larynx carcinom), RD (Rhabdomyosarcoma) i L2OB (mi&scaron;ija<br />tumorska fibrolastna linija u koju su transfektovani neki humani geni)<br />ispitana je MTT testom. U navedenim ispitivanjima je tradicionalna<br />kombuha dobijena od zaslađenog crnog čaja kori&scaron;ćena kao kontrolni<br />uzorak. Rezultati su pokazali da CoffeeBerry&reg; ekstrakt značajno<br />doprinosi antioksidativnoj i citotoksičnoj aktivnosti napitka &scaron;to govori o<br />punoj opravdanosti upotrebe ovog ekstrakta kao funkcionalnog dodatka<br />podlozi za kultivaciju čajne gljive. Kombuha napici od crnog čaja i sa<br />dodatkom CoffeeBerry&reg; ekstrakta pokazali su približno isto delovanje na<br />bakterijske sojeve, dok je delovanje na kvasce izostalo u potpunosti.<br />Primarni nosilac antibakterijske aktivnosti napitaka je sirćetna kiselina.</p> / <p>The aim of this study was to investigate fermentation of sweetened<br />medium prepared with CoffeeBerry&reg; еxtract and functional<br />characteristics of a kombucha beverage enriched with CoffeeBerry&reg;<br />еxtract. Total phenol concentration in unfermented samples,<br />fermentation broths and kombucha beverages made of CoffeeBerry&reg;<br />еxtract and black tea was determined spectrophotometrically whereas<br />qualitative and quantitative concentration of polyphenolic compounds<br />was determined by HPLC method. Antioxidant activity on DPPH and<br />hydroxyl radicals in the same samples was determined on an ESR<br />spectrometer. Fermentation broth and kombucha beverage enriched with<br />CoffeeBerry&reg; еxtract had higher antioxidant activity against both<br />radicals than control samples. Antimicrobial activity of kombucha<br />beverages optimal acidity was tested against selected strains of bacteria<br />(Gram-positive and Gram-negative) and yeast. The main active<br />component of antibacterial activity was acetic acid, but samples did not<br />show any activity against yeast Candida albicans and Saccharomyces<br />cerevisiae. Antiproliferative activity of fermentation broth with and<br />without CoffeeBerry&reg; еxtract was measured by MTT test on following<br />cell lines: Hep2c (Human larynx carcinom), RD (Rhabdomyosarcoma) i<br />L2OB (murine tumor fibrolast lines trаnsfеcted by some human genes).<br />The highest antiproliferative activity shown fermentation broth enriched<br />with CoffeeBerry&reg; еxtract, wherein Hep2c cells was the most<br />susceptible.</p>

Dans ce travail nous avons réalisé une évaluation de la composition et des activités biologiques des HEs extraites de L. stoechas récoltées sur 11 sites dans le nord de l'Algérie. Les HEs ont été analysées par GC/FID et GC/MS, où un total de 121 composés ont été identifiés, représentant de 69.88 à 91.2% du contenu total de l'huile. Les principaux constituants étaient le fenchone (11.27-37.48%), le camphre (1.94-21.8%), le 1,8-cinéol (0.16-8.71%) et le viridiflorol (2.89-7.38%). Les activités biologiques in vitro ont démontré que les activités de piégeage du radical DPPH et l’oxydation des lipides du couple β- carotène/acide linoléique différaient d’un facteur 8 et étaient liées à différents ensembles de molécules. Nos 11 HEs ont présenté de bonnes activités antimicrobiennes envers la plupart des 16 souches pathogènes testées à des valeurs de concentration minimale inhibitrice (CMI) allant de 0.16 à 3.5 mg/ml. A l’aide d’amorces dégénérées nous avons isolé trois ADNc en pleine longueur, LpFENS, LpPINS et LpGEAS, de feuilles de L. pedunculata. Six ADNc homologues en pleine longueur, LSFENS, LsPINS, LsGEAS, LvFENS, LvPINS et LvGEAS, ont été également isolés des feuilles de L. stoechas et L. viridis en utilisant des amorces spécifiques aux trois premiers ADNc clonés. L’expression hétérologue dans E. coli et l’analyse de l’activité catalytique par GC/MS des enzymes natives recombinantes purifiées de ces TPSs ont permis leur caractérisation fonctionnelle en tant que, α-fenchol synthases (LpFENS, LsFENS et LvFENS), α-pinène synthases (LpPINS, LsPINS et LvPINS) et germacrène A synthase (LpGEAS, LsGEAS et LvGEAS) / In this work, we have assessed the composition and the biological activities of essential oils (EO) extracted from L. stoechas collected from 11 locations in northern Algeria. The oils were analyzed by GC/FID and GC/MS. A total of 121 compounds were identified that accounted for 69.88-91.2 % of the total oil contents. Major components were fenchone (11.27-37.48 %), camphor (1.94-21.8 %), 1,8-cineol (0.16-8.71 %) and viridiflorol (2.89-7.38 %). In vitro biological activities demonstrated that the DPPH-based radical scavenging and the β-carotene/linoleic acid-based lipid anti-oxidation activities differed by an 8 fold factor and were linked to different sets of molecules in different EOs. Our 11 EOs exhibited good antimicrobial activities against most of the 16 tested strains of pathogenic bacteria, filamentous fungi and yeast at minimum inhibition concentration (MIC) values of 0.16 to 3.5 mg/ml. The use of degenerate primers allowed us to isolate three full-length cDNAs, LpFENS, LpPINS and LpGEAS, from the leaves of L. pedunculata. Six full-length homologous cDNAs, LsFENS, LsFENS, LsPINS, LsGEAS, LvFENS, LvPINS and LvGEAS were also isolated from the leaves of L. stoechas and L. viridis with specific primers designed on the cDNAs previously cloned. Heterologous expression in E. coli and GC/MS analysis of the catalytic activity of native recombinant enzymes of these TPSs have led to their functional characterization as α-fenchol synthases (LpFENS, LsFENS and LvFENS), α-pinene synthases (LpPINS, LsPINS and LvPINS) and germacrene A synthases (LpGEAS, LsGEAS and LvGEAS)

Doctor of Philosophy / Department of Human Nutrition / Tonatiuh Melgarejo / Background and Objective: Crohn’s disease (CD) patients express low levels of host defense peptides (HDPs) especially β-defensins, which may compromise intestinal barrier function. Antibiotic treatment for bacterial infections in CD is limited and rarely curative, making it necessary to find alternative therapeutic approaches. We therefore investigated to what extent an essential amino acid; L-isoleucine (L-ILE) might induce the expression of human β-defensins (HBDs) in colonic epithelial cells as an alternative approach to help patients with CD. Antimicrobial activity of HBD2 was also assessed against four bacterial isolates which can cause secondary infections in CD. Methods: HTB-37 Caco-2 cells were stimulated with L-ILE at a concentration of 0 - 500µg/ml for 6 hours. Total RNA was extracted using RNeasy Micro Kit (QIAGEN). Reverse transcription was carried out with Superscript ®III First-Strand Synthesis System. The cDNA was amplified using specific primers for HBD1-3. Antimicrobial activity of HBD2 was determined using the broth dilution assay. Results: HBD1 was constitutively expressed under all conditions. HBD2 was expressed in HTB-37 cells after stimulation with L-ILE. Below 25µg/ml L- ILE stimulation, no expression of HBD2 was observed. HBD2 exhibited antimicrobial activity against bacterial isolates tested, with a MIC of 32, 64 and 128 µg/ml for both strains of E. coli, S. aureus and P. aeruginosa respectively. Conclusions: Our results indicate that L-ILE stimulation of HTB-37 Caco-2 cells can induce HBD2 expression. Data collected from our in vitro studies might have major implications for modifying the intestinal microbiota towards a healthier state in CD patients. Promoting the expression of HBD2 by colonic cells may lead to a lower rate of infection in these patients. Future in vivo studies are warranted to determine the potential clinical use of intra colonic administration of L-ILE in CD patients. The observed antimicrobial activity of HBD2 against bacterial isolates provides evidence that it is a crucial component of mucosal epithelial defense against infections which can complicate disease symptoms in CD.

A biodiversidade da flora brasileira abre a possibilidade de estudos com extratos naturais para formulações de soluções irrigantes bactericidas e biocompatíveis para uso na terapia endodontia. Este estudo teve como objetivo analisar o potencial antimicrobiano de extratos da Punica granatum L. (P. granatum) contra micro-organismos presentes nas infecções do sistema de canais radiculares. Foram preparados extratos hidroetanólicos (50% etanol e 50% água) na concentração de 100 mg/mL, a partir da liofilização da casca, folha e semente da P. granatum, contra os seguintes microrganismos: Escherichia coli, Staphylococcus aureus, Streptococcus mutans, Enterococcus faecalis e Candida albicans. Os grupos foram distribuídos de acordo com o extrato de P. granatum: G1 etanol 50% (controle positivo), G2 - hipoclorito de sódio 1% (NaOCl) (controle negativo), G3 Extrato da casca, G4 Extrato da folha, G5 Extrato da semente. A capacidade antimicrobiana dos extratos foi avaliada pelo teste de difusão em ágar, concentração inibitória mínima (CIM) e concentração bactericida/fungicida mínima (CBM/CFM). Os dados, em mm, foram analisados por Analise de Variância e teste de Tukey (p<0,05). Pelo teste de difusão em ágar, verificou-se que, independentemente do micro-organismo, o maior halo de inibição foi encontrado para o controle positivo (30,76 &plusmn; 4,73 a), seguido da casca e folha, que não apresentaram diferença significante entre si (23,32 &plusmn; 3,65 b e 21,08 &plusmn; 2,28 b, respectivamente). A semente apresentou o menor halo de inibição microbiana (17,83 &plusmn; 6,92 c) (p<0,05). Na comparação isolada para cada micro-organismo, os extratos da casca e folha apresentaram atividade antimicrobiana semelhante ao NaOCl para a bactéria S. mutans (p=0,0000), além de exercerem bom efeito antimicrobiano sobre os demais micro-organismos. Para as bactérias E. faecalis e E. coli, os extratos (casca, folha e semente) apresentaram halos de inibição semelhantes entre si (p>0,05), porém inferiores aos obtidos pelo controle positivo. Com relação a CIM e CBM/CFM, encontrou-se efeito bactericida e bacteriostático para todos os extratos. Verificou-se maior zona de inibição para o extrato da casca contra a C. albicans<i/> (CIM = 6,25 mg/mL e CFM = 12,5 mg/mL), seguido da S. aureus (CIM e CBM =12,5 mg/mL). Concluiu-se que, os extratos hidroalcoólicos de P. Granatum L. apresentaram atividade antimicrobiana contra os patógenos orais comuns nas infecções endodontias, com a maior atividade para os obtidos da casca e folha / Brazilian flora biodiversity opens possibility of studies with natural extracts for bactericidal and biocompatible solutions for use in endodontic therapy. The purpose of this study was to investigate the antimicrobial effect of Punica granatum L. (pomegranate) against pathogens of infections from root canal system. Ethanolic solutions (50% ethanol and 50% water) were prepared in 100 mg/mL of lyophilized extracts derived from the peel, seed and leaf of pomegranate, against the following oral microorganisms: Escherichia coli, Staphylococcus aureus, Streptococcus mutans, Enterococcus faecalis and Candida albicans. The groups were distributed according to the extract tested for root canal irrigation: G1 - 50% ethanol (positive control), G2 - 1% sodium hypochlorite (NaOCl) (negative control), G3 - Solution of the peel, G4 Seed solution, G5 - Solution of the leaf. The antimicrobial capacity of the extracts was evaluated by the agar diffusion test, minimum inhibitory concentration (MIC) and minimum bactericidal / fungicidal concentration (MCB/MFC). The data were analyzed by ANOVA (extracts and microorganisms) and Tukey test (p<0.05). By the diffusion test in agar, it was verified that, independently of the microorganism, the largest inhibition zone was found for the positive control (30.76 &plusmn; 4.73 a), followed by peel and leaf, which did not presented significant difference between them (23.32 &plusmn; 3.65 and 21.08 &plusmn; 2.28 b, respectively). The seed had the lowest of microbial inhibition zone (17.83 &plusmn; 6.92 c) (p<0.05). In the isolated comparison for each microorganism, peel and leaf extracts presented antimicrobial activity similar to NaOCl for S. mutans (p = 0.0000), besides having a good antimicrobial effect on the other microorganism. For the E. faecalis and E. coli, the extracts (peel, leaf and seed) had similar inhibition zones (p>0.05), but lower than those obtained by the positive control. Regarding MIC and MBC/MFC, it was found a bactericidal and bacteriostatic effect for all extracts. The P. granatum peel extract had greater inhibition zone against C. albicans (MIC = 6.25 mg/mL and MFC = 12.5 mg/mL), followed by S. aureus (MIC and MBC = 12.5 mg/mL). It may be concluded that the hydroalcoholic extracts of P. granatum L. presented antimicrobial activity against oral pathogens common in endodontic infections, with the highest activity for those obtained from the peel and leaf

Óleos essenciais (OEs) constituem misturas complexas de várias moléculas voláteis hidrofóbicas produzidas pelo metabolismo secundário de plantas. Eles são empregados em diversos setores industriais, como por exemplo, o farmacêutico, alimentício, cosmético, agricultura e pecuária, em virtude de suas comprovadas ações bactericida, virucida, fungicida, antiparasitária, inseticida, analgésica, sedativa, anti-inflamatória, espasmolitica e anestésica local. Também têm sido utilizados na proteção de alimentos (como antioxidantes e conservantes), e incorporados em embalagens ativas. Os OEs podem apresentar problemas de instabilidade quando expostos ao calor, umidade, oxigênio e luminosidade. A reduzida solubilidade em água e sua elevada volatilidade são outras limitações para seu uso. A microencapsulação e nanoencapsulação dos OEs são estratégias viáveis e eficientes à proteção e modulação da liberação dos compostos bioativos, promovendo o aumento da estabilidade físico-química, proteção contra fatores ambientais, redução da volatilidade, aumento da solubilidade, biodisponibilidade, atividade biológica, redução da toxicidade, entre outros. A encapsulação em carreadores lipídicos micro e nanoestruturados tem recebido significativa atenção nos setores farmacêutico e alimentício, em face de várias vantagens, como baixa toxicidade, facilidade de escalonamento, baixo custo de produção e capacidade de encapsular compostos hidrofílicos e lipofílicos. Este trabalho teve como objetivo estudar a formação e secagem de sistemas lipídicos micro e/ou nanoestruturados contendo óleo essencial de Lippia sidoides, empregando diferentes processos tecnológicos e avaliar a influência destes nas propriedades apresentadas pelo produto líquido e seco obtido (propriedades físico-químicas, estabilidade, atividade antimicrobiana e retenção do timol, composto ativo majoritário no OE). Os resultados mostraram que a composição das formulações, as condições e o processo de secagem tiveram efeitos significativos nas propriedades físico-químicas e na estabilidade do produto, além de influenciarem também a retenção de timol. Este trabalho permitiu obter informações relevantes sobre os processos de secagem das formulações lipídicas por spray drying e liofilização e também sobre as características apresentadas pelos pós obtidos / Essential oils (EOs) are complex mixtures of various volatile molecules (hydrophobic) produced by the plants secondary metabolism. Essential oils have high importance in various industrial sectors, such as pharmaceutical, food, cosmetic, health, agriculture and livestock; mainly due to its proved biological activity as bactericidal, virucidal, fungicidal, antiparasitic, insecticidal, analgesic, sedative, anti-inflammatory, spasmolytic and local anesthetic activities. Essential oils have also been used in food protection (as antioxidants and preservatives), and embedded in active food packaging. It is also characteristic of EOs present problems of instability when exposed to heat, moisture, oxygen and light. The reduced water solubility and high volatility are another limitation for the use of EOs. The micro and nanoencapsulation technologies of EOs arises as a viable and effective solution, increasing the product physicochemical stability, furnishing protection against environmental factors, reducing volatility, modulate the release, increasing bioavailability, reducing toxicity, among others. Encapsulation in lipid carriers has received significant attention in the pharmaceutical and food sectors, mainly due to the several attributed advantages such as low toxicity, capability to encapsulate hydrophilic and lipophilic compounds, low production costs and easy scale up. The objective of this work was to study the formation and drying of micro and/or nanostructured lipid systems loaded with essential oil of Lippia sidoides using different technological processes and to evaluate their influence on the properties presented by the liquid and dry product obtained (physicochemical properties, stability, antimicrobial activity and retention of thymol, major active compound in EO). The results showed that the composition of the formulations, the conditions and the drying process had significant effects on the physicochemical properties and the stability of the product, besides also influencing the retention of thymol. This work allowed to obtain relevant information on the drying processes of the lipid formulations by spray and freeze drying and also on the characteristics presented by the obtained powders

Os óleos essenciais das folhas e galhos de quatro indivíduos de O. porosa e três de N. megapotamica foram avaliados durante doze meses através das técnica CG-EM e CG-DIC. Os compostos majoritários encontrados nos óleos voláteis das folhas de O. porosa foram durante esse período &#945;-pineno, &#946;-pineno, mirceno, nerolidol e espatulenol, enquanto nos galhos predominavam nerolidol, óxido de cariofileno, &#945;-muurolol, &#946;-eudesmol e o espatulenol, apenas em dois dos quatro indivíduos estudados. Em N. megapotamica, foram observadas diferenças quanti e qualitativas entre os indivíduos para os óleos das folhas e apenas quantitativas para os dos galhos. Nas folhas os componentes majoritários foram &#945;-santaleno, trans-&#945;-bergamoteno, &#946;-santaleno, &#947;-amorfeno, biciclogermacreno e alohimachalol para os indivíduos 1 e 2, enquanto no indivíduo 3 predominavam o &#948;-elemeno e muurola-4, 10 (14)-dien-1-&#946;-ol. Nos galhos desta espécie os componentes majoritários identificados no indivíduo 1 foram &#945;-santaleno, espatulenol, &#945;-muurolol, e 5 iso cedranol; &#945;-santaleno, guaiol, 5 iso cedranol e &#945;-bisabolol, no indivíduo 2; no indivíduo 3 predomina o &#945;-muurolol. A análise dos componentes ao longo dos meses mostrou que os componentes dos óleos estudados não apresentaram uma variação estatisticamente significativa, a variabilidade entre os indivíduos foi maior que aquela observada com a sazonalidade. Os óleos estudados não apresentam atividade fungitóxica para C. sphaerospermum, C. cladosporioides, A. Níger, C. albicans e também não foram ativos frente às bactérias E. coli e P. aeruginosa, somente frente a S. aureus foi observada atividade antibacteriana. / Essential oils extracted from leaves and stems of four individuals of O. porosa and N. megapotamica were evaluated during a period of 12 months using GC/MS and GC/FID techniques. During this period the major compounds found in the volatile oils of O. porosa leaves were &#945;-pinene, &#946;-pinene, myrcene, nerolidol, spathulenol, whereas in stems were nerolidol, caryophyllene oxide, &#945;-muurolol, &#946;-eudesmol and spathulenol, only in two out of the four studied individuals. Among the N. megapotamica specimens qualitative and quantitative differences were observed in the leaf oils but only quantitative in the case of stems. In the leaves of individuals 1 and 2 the major compounds were &#945;-santalene, trans-&#945;- bergamotene, &#946;-santalene, &$947;-amorphene, bicyclogermacrene and alo-himachalol, while for individual 3 &#948;-elemene and muurola-4, 10 (14)-diene-1-&#946;-ol were predominant. In the stems of this species, the major compounds identified were &#945;-santalene, spathulenol, &#945;-muurolol and 5 iso cedranol in the individual 1; &#945;-santalene, guaiol, 5 iso cedranol and &#945;-bisabolol in individual 2; and was the predominant compound &#945;-muurolol in individual 3. The chemical composition of the essential oils, during the analyzed period, did not present a statistically significant variation. Variability among individuals was higher than the one observed with seasonality. The studied oils did not present fungitoxic activity for C. sphaerospermum, C. cladosporioides, A. niger, C. albicans and were also not active against the Gram-negative bacteria E. coli e P. aeruginosa. However, both oils presented some activity against the Gram-positive bacterium S. aureus.

Tendo em vista o importante papel desempenhado pelos selantes de fossas e fissuras na prevenção da cárie dental, o objetivo do presente estudo foi avaliar in vitro propriedades mecânicas, químicas e ntimicrobianas do selante isento de bisfenol A Embrace Wetbond&trade;. Para os testes de resistência ao cisalhamento e microinfiltração foram selecionados 135 terceiros molares hígidos, extraídos de humanos, divididos aleatoriamente em 6 grupos: (I) selante Fluroshield® sem contaminação; (II) selante Embrace Wetbond&trade; sem contaminação; (III) selante Fluroshield® contaminado com saliva; (IV) selante Embrace Wetbond&trade; contaminado com saliva; (V) selante Fluroshield® contaminado com água; e (VI) selante Embrace Wetbond&trade; contaminado com água. No estudo de resistência ao cisalhamento os dentes foram seccionados no sentido vestíbulo-lingual, a porção radicular removida e as superfícies mesiais e distais foram embebidas em resina de poliéster. Após o condicionamento do esmalte, foi aplicado o selante com o auxílio de uma matriz de Teflon®. Os espécimes foram termociclados e submetidos ao teste de resistência ao cisalhamento com uma velocidade de 0,5mm/min e célula de carga de 50kgf. Os resultados foram comparados empregando a análise de variância (ANOVA) e pós-teste de Tukey. No estudo de microinfiltração, após o condicionamento do esmalte foi aplicado o selante. Os dentes foram termociclados, selados na região da câmara pulpar com resina composta, isolados, imersos em solução de rodamina B a 0,2%, incluídos em resina acrílica, seccionados, lixados, montados em lâminas, identificados e analisados em microscópio óptico para quantificação da microinfiltração. Os resultados foram comparados empregando o teste de Kruskal-Wallis e o pós-teste de Dunn. No estudo de liberação de fluoreto por meio de água aquecida e saliva artificial foram selecionados dois selantes resinosos contendo fluoreto (Embrace Wetbond&trade; e Fluroshield®), uma resina composta micro-híbrida (FiltekTM Z-250) e um cimento de ionômero de vidro (Vidrion R). As determinações de fluoreto foram realizadas por potenciometria direta, utilizando o eletrodo seletivo combinado de fluoreto. Para o teste de liberação de fluoreto em saliva artificial foram confeccionados 8 corpos de prova de cada material , os quais foram armazenados em tubos plásticos contendo saliva artificial, substituída diariamente. Após 15 dias, foi avaliada a quantidade de fluoreto liberado nas soluções. Os valores obtidos em mV foram convertidos em ppm (&mu;g/ml). Os resultados foram comparados empregando a análise de variância (ANOVA) e o pós-teste de Tukey. No estudo da atividade antimicrobiana, efetuado por meio do teste de difusão em ágar pelo método do poço, foram selecionados dois selantes resinosos contendo fluoreto (Embrace Wetbond&trade; e Fluroshield®), um cimento de ionômero de vidro (Vidrion R), solução de digluconato de clorexidina a 1% e soro fisiológico. Foram utilizadas cepas de S. mutans (ATCC 25175 e cepa de campo), na densidade de 1-2 da escala de McFarland. Após o período de incubação, a zona de inibição do crescimento microbiano foi mensurada. Os resultados foram comparados empregando a análise de variância ANOVA e o pós-teste de Bonferroni. O nível de significância em todas as análises estatísticas foi de 5%. No estudo da dosagem de bisfenol A foram selecionados dois selantes resinosos (Embrace Wetbond&trade; e Fluroshield®), dispensados em recipientes contendo 3ml de metanol. Após homogeneização e filtragem, os extratos foram analisados utilizando um espectrômetro de massas por cromatografia gasosa. Foram realizados testes com as fórmulas moleculares do bisfenol A (C15H16O2) e do Bis-GMA (C29H36O8). Com base nos resultados obtidos pôde-se concluir que o selante Embrace Wetbond&trade; apresentou resistência ao cisalhamento próxima do mínimo aceitável e alta microinfiltração, quando utilizado de acordo com as indicações do fabricante, em condições de contaminação com umidade. Por outro lado, esse selante apresentou elevada liberação de fluoreto, tanto em água aquecida quanto em saliva artificial, apresentou elevada atividade antimicrobiana e não apresentou liberação de bisfenol A e de Bis- GMA. / Considering the important role of pit-and-fissure sealants on the prevention of dental caries, the purpose of this study was to evaluate in vitro the mechanical, chemical and antimicrobial properties of the bisphenol A-free pit-and-fissure sealant Embrace Wetbond&trade;. For the shear bond strength and microleakage tests, 135 sound human third molars were selected and randomly assigned to 6 groups: (I) Fluroshield® sealant without contamination; (II) sealant Embrace Wetbond&trade; without contamination; (III) Fluroshield® sealant contaminated with saliva; (IV) Embrace Wetbond&trade; sealant contaminated with saliva; (V) Fluroshield® sealant contaminated with water; and (VI) Embrace Wetbond&trade; sealant contaminated with water. For the shear bond strength test, the teeth were sectioned in a buccolingual direction, the root portion was removed and the mesial and distal surfaces were embedded in polyester resin. The sealant was applied to the acid-etched enamel with the aid of Teflon® matrix. The specimens were thermocycled and subjected to a shearing force at a crosshead speed of 0.5mm/min with a 50kgf load cell. Data were analyzed statistically by analysis of variance (ANOVA) and Tukeys post-test. For the microleakage assay, after acid etching of enamel, the teeth were thermocycled, the pulp chamber was sealed with composite resin, and the teeth were rendered waterproof, immersed in 0.2% B rhodamine solution, embedded in acrylic resin, sectioned, ground, mounted on glass slides, identified and analyzed with an optical microscope for quantification of microleakage. The results were compared by the Kruskal-Wallis and Dunns post-test. Two fluoride-containing resin sealants (Embrace Wetbond&trade; and Fluroshield®), a microhybrid composite resin (FiltekTM Z-250) and a glass ionomer cement (Vidrion R) were selected for the fluoride release test in heated water and artificial saliva. Fluoride measurements were performed with a direct potentiometry using a fluoride ion selective electrode. For the test in saliva artificial, 8 specimens of each material were fabricated and stored in plastic tubes containing artificial saliva, which as daily renewed. The amount of fluoride released in the solutions after 15 days was analyzed, and the the values obtained in mV were converted into PPM (&mu;g/mL). The results were compared by ANOVA and Tukeys post-test. Two fluoride-containing resin sealants (Embrace Wetbond&trade; and Fluroshield®), a glass ionomer cement (Vidrion R), 1% chlorhexidine digluconate solution and saline were selected for the analysis of the antimicrobial activity using the agar-well diffusion assay. Suspensions of S. mutans strains (ATCC 25175 and field strain) with density equivalent to the 1-2 McFarland scale were used. After incubation, the zones of microbial growth inhibition were measured. The results were compared by ANOVA and Bonferroni post-test. A significance level of 5% was set for all statistical analyses. For the analysis of bisphenol A dosage, two resin sealants (Embrace Wetbond&trade; and Fluroshield®) were delivered in receptacles containing 3ml of methanol. After homogenization and filtering, the extracts were analyzed under gas chromatography-mass spectroscopy and tests were performed with the molecular formulas of bisphenol A (C15H16O2) and Bis-GMA (C29H36O8). Based on the obtained results, it may be concluded that the sealant Embrace Wetbond&trade; presented shear bond strength near of the minimum acceptable and great microleakage when used according to the manufacturers instructions under moisture contamination conditions. On the other hand, this sealant presented high fluoride release in both heated water and artificial saliva, showed high activity antimicrobial and did not present release of bisphenol A or Bis-GMA.

Bacteriocins are peptides produced by various species of bacteria, especially lactic acid bacteria (LABs), which exhibit a large spectrum of action against spoilage bacteria and foodborne pathogens. However, when this bacteriocin has not been completely characterized regarding its amino acid and the nucleotide sequences of the corresponding gene, the qualified term bacteriocin-like inhibitory substance (BLIS) is recommended. In order to increase the antimicrobial activity of bacteriocins, the ability of probiotics LABs, such as Pediococcus pentosaceus, to ferment different carbon and nitrogen sources has been studied. For the development of an improved culture medium, carbon and nitrogen sources must be considered as nutrients responsible for cell growth and bacteriocin production. The best condition, after 48 h of cultivation, for growth (3.420 g/L) and for BLIS production by Pediococcus pentosaceus ATCC 43200 was in Man, Rogosa and Sharp (MRS) culture medium supplemented with 1.5% peptone, initial pH 6.0 and under the following culture conditions: anaerobiosis, 30oC and agitation of 200 rpm. Compared with control (MRS without supplement), the growth of Pediococcus was significantly lower (1.995 g/L) as well as it reduced significantly its generation time from 2.05 h (control) to 1.28 h (MRS supplemented), a reduction of approximately 62.5%. Moreover, addiction of peptone to MRS medium promoted reduction of 4 h to the Pediococcus exponential phase onset. Regarding BLIS antimicrobial activity, addition of nitrogen source to MRS medium was also quite significant. Through the agar diffusion method, BLIS showed inhibition halos between 12.50 and 19.50 mm against LABs strains (Lactobacillus sakei ATCC 15521, Lactobacillus plantarum CECT 221 and Carnobacterium piscicola CECT 4020). Against Listeria strains (Listeria innocua NCTC 111288 and Listeria seeligeri NCTC 11289), their antimicrobial activity was better detected in liquid medium assay, evaluating the minimal inhibitory concentration of 50%. BLIS was able to inhibit 60 and 100% of L. seeligeri and L. innocua, respectively, as well as, diluted 1x (v/v) in water was able to inhibit 100% growth of both Listeria. BLIS 17 showed also good results as food preservative when applied in ready-to-eat pork ham artificially contaminated with L. seeligeri in vacuum-package at 4oC during shelf life of 10 days. BLIS was able to maintain low Listeria multiplication, lower samples weight loss, low lipid peroxidation and good color parameters during samples storage. Results demonstrated the importance of optimizing the culture medium to increase microbial mass, to produce and to improve the activity of this antimicrobial molecule. Moreover, results also suggest the possible application of BLIS as a natural food preservative. / Bacteriocinas são peptídeos produzidos por várias espécies de bactérias, especialmente bactérias ácido-láticas (BALs) e apresentam um amplo espectro de ação contra bactérias deteriorantes e patógenos de origem alimentar. Entretanto, quando estas bacteriocinas não foram completamente caracterizadas quanto a sequência de seus nucleotídeos e do seu gene correspondente, é recomendada a denominação de substância semelhante a bacteriocina (BLIS). Para aumentar a atividade antimicrobiana de bacteriocinas, a habilidade de BALs probióticas, como Pediococcus pentosaceus, em fermentar diferentes fontes de carbono e nitrogênio tem sido estudado. Para o desenvolvimento de um meio de cultura melhorado, fontes de carbono e nitrogênio devem ser consideradas como nutrientes responsáveis pelo crescimento celular e pela produção de bacteriocina. A melhor condição, após 48 h de cultivo, para o crescimento (3,420 g/L) e para a produção de BLIS por P. pentosaceus ATCC 43200 foi em meio de cultivo Man, Rogosa e Sharp (MRS) suplementado com 1,5% de peptona, pH inicial 6,0 e sob as seguintes condições de cultivo: anaerobiose, 30oC e agitação de 200 rpm. Comparado ao controle (MRS sem suplementação), o crescimento de Pediococcus foi significativamente menor (1,995 g/L) assim, como também, reduziu significativamente o tempo de geração de 2,05 h (controle) para 1,28 h (MRS suplementado), uma redução de aproximadamente 62,5%. Além disso, a adição de peptona ao meio MRS promoveu redução de 4 h para o início da fase exponencial de Pediococcus. Quanto a atividade antimicrobiana de BLIS, a adição de fonte de nitrogênio ao meio MRS também foi bastante significativa. Através do método ágar difusão, BLIS apresentou halos de inibição entre 12,50 a 19,50 mm contra cepas de BALs (Lactobacillus sakei ATCC 15521, Lactobacillus plantarum CECT 221 e Carnobacterium piscicola CECT 4020). Contra cepas de Listeria (Listeria innocua NCTC 11288 e Listeria seeligeri NCTC 11289), a sua atividade inibitória foi melhor detectada em meio líquido, através da determinação da concentração mínima inibitória de 50%. BLIS sem diluição foi capaz de inibir 60 e 100% de L. seeligeri e L. innocua, 15 respectivamente, assim como, diluído 1x (v/v) em água foi capaz de inibir 100% o crescimento de ambas Listeria. BLIS também apresentou bons resultados como conservante de alimento quando aplicado em presunto contaminado artificialmente com L. seeligeri e armazenado a 4oC a vácuo por 10 dias. BLIS foi capaz de manter baixa a multiplicação de Listeria, menor perda de peso das amostras, baixa peroxidação lipídica e bons parâmetros de cor durante o armazenamento das amostras. Os resultados demonstraram a importância de se otimizar meio de cultivo tanto para o aumento da massa microbiana como para a produção e melhoramento da atividade desta molécula antimicrobiana. Além disso, os resultados também sugerem a possível aplicação de BLIS como conservante natural de alimentos.

A planta Psidium guajava Linn. (Myrtaceae), popularmente conhecida por goiabeira, é muito utilizada na medicina tradicional devido às suas propriedades antioxidante, antimicrobiana e anti-inflamatória. O objetivo deste trabalho foi a obtenção, padronização e avaliação das atividades biológicas de extratos secos de P. guajava obtidos por spray drying, com ênfase na influência exercida por diferentes adjuvantes tecnológicos sobre as propriedades físicoquímicas dos extratos padronizados. A primeira etapa do trabalho foi a coleta das folhas de quatro cultivares de Psidium guajava (Paluma, Pedro Sato, Século XXI e Santana da Vargem). A variedade Pedro Sato apresentou os maiores teores de substâncias bioativas correlacionadas com a atividade antioxidante, sendo, portanto selecionada para prosseguimento do trabalho. A solução extrativa foi obtida utilizando o método de extração por maceração dinâmica à temperatura de 56 ºC, por 60 min, utilizando etanol 70% (v/v) como solvente extrator e proporção planta/solvente de 1/10 (m/v). O extrato obtido foi concentrado até teor de sólidos de 10,7 % e acrescido dos adjuvantes de secagem nas proporções de 40 e 80% (base seca). Os adjuvantes empregados neste trabalho (isolados ou em associação) foram a goma arábica (Encapsia), amido modificado (Dry Flo), ?- ciclodextrina (Kleptose), celulose microcristalina (Microcel MC 102), dióxido de silício colloidal (Aerosil 200) e maltodextrina (Mor-Rex 1910). A etapa de secagem foi desenvolvida em um spray dryer de bancada modelo SD-05 da LabPlant, sendo os parâmetros operacionais fixados em: temperatura de entrada do ar de secagem (Tge): 150 ºC, vazão do ar de secagem (Wg): 60 m3/h, vazão de alimentação do extrato (Wsusp): 4 g/min, pressão do ar de atomização (Patm): 1,5 bar e vazão do ar de atomização (Watm): 15 lpm. Os extratos secos obtidos foram caracterizados quanto às características físico-químicas, morfológicas e atividade antioxidante. Foram selecionadas três amostras de extratos secos (maltodextrina:Aerosil, maltodextrina:encapsia:aerosil e ?-ciclodextrina na proporção de 80%) para os estudos de estabilidade e ensaios de atividade antioxidante (DPPH, ABTS, ORAC, FRAP e ensaios em modelos celulares, QLlum) e antimicrobiana (bactérias e fungos). A atividade dos extratos secos de P. guajava sobre o metabolismo oxidativo de neutrófilos humanos estimulados com PMA pelo método da quimioluminescência mostra resultados de inibição da QLlum de forma dependente da concentração e não tóxica sobre os neutrófilos. Os extratos secos foram ativos contra S. aureus e C. glabrata, e inativos contra as bactérias Gram negativas avaliadas. Os resultados deste estudo podem contribuir para o desenvolvimento de novas formas farmacêuticas e para a validação de aplicações clínicas da Psidium guajava, espécie inserida no elenco de espécies vegetais selecionadas para estudos pelo Programa de Pesquisas de Plantas Medicinais e incluída na Relação Nacional de Plantas Medicinais de Interesse ao SUS (RENISUS), justificando a importância da investigação da sua viabilidade tecnológica. / Psidium guajava Linn. (Myrtaceae), popularly known as guava, is widely used in traditional medicine due to its antioxidant, antimicrobial and anti-inflammatory properties. The aim of this work was to standardization and evaluation of the biological activities of spray drying dried extracts of P. guajava, with emphasis on the influence exerted by different carriers on the physicochemical properties of dried extracts. The first stage of the study was the collection of leaves of four cultivars of Psidium guajava (Paluma, Pedro Sato, Century XXI and Santana\'s Vargem). The variety Pedro Sato showed the highest levels of bioactive substances correlated with antioxidant activity, and therefore selected for further work. The extraction solution was obtained using the dynamic maceration method at a temperature of 56 ° C for 60 min using ethanol 70% (v/v) as extractor solvent and plant/solvent ratio of 1/10 (m/v). The extract obtained was concentrated until a solid contents of 10.7% and added with the carriers in proportions of 40 to 80% (dry basis). The carriers used in this study (alone or in blends) were arabic gum (Encapsia), modified starch (Dry Flo), ?-cyclodextrin (Kleptose), microcrystalline cellulose (MC Microcel 102), colloidal silicon dioxide (Aerosil 200) and maltodextrin (Mor-Rex 1910). The drying runs was performed in a bench top spray dryer model SD-05 LabPlant, and the operational parameters set at: inlet temperature of the drying air (Tgi): 150 °C, flow rate of the drying air (Wg): 60 m3/h, feed flow rate of extract (Wsusp): 4 g/min, atomizing air pressure (Patm): 1.5 bar and atomizing air flow rate (Watm): 15 lpm. Spray dried preparations were characterized by physico-chemical, morphological and antioxidant activity. Three samples of dried extracts was selected (maltodextrin: Aerosil, maltodextrin: encapsia: aerosil and ?-cyclodextrin in the proportion of 80%) for stability studies and trials of antioxidant activity (DPPH, ABTS, ORAC, FRAP and assays in cell models, QLlum) and antimicrobial (bacteria and fungi). The activity of dried extracts of P. guajava by cellular test that measured the luminol-enhanced chemiluminescence (CLlum) produced by phorbol myristate acetate (PMA) stimulated neutrophils show results QLlum inhibition of concentration-dependent manner and nontoxic on neutrophils. The dried extracts were active against S. aureus and C. glabrata, and inactive against Gram-negative bacteria evaluated. The results of this study may contribute to the development of novel dosage forms for validation and clinical applications of the Psidium guajava, medicinal specie included in the list of plant species selected for study by the Research Program on Medicinal Plants and included in the National List of Medicinal Plants Interest SUS (RENISUS), justifying the importance of research of its technological feasibility.