Se desarrollaron películas biodegradables activas a base de PHBV, combinadas con otros biopolímeros (PLA y almidón) y diferentes compuestos antimicrobianos (aceites esenciales (AE)), las cuales se caracterizaron en cuanto a sus propiedades funcionales y estructurales a fin de obtener materiales que satisfagan mejor los requisitos de envasado de alimentos. La plastificación del PHBV se llevó a cabo mediante el uso de diferentes compuestos con el objetivo de mejorar el rendimiento mecánico de los films. Asimismo, se incorporaron diferentes activos (AE de orégano y clavo, así como sus respectivos compuestos mayoritarios, carvacrol (CA) y eugenol (EU)) en películas bicapa de PHBV pulverizando los activos entre dos monocapas obtenidas por termocompresión. También se analizó la potencial sinergia entre diferentes compuestos de AE, así como sus aplicaciones a diferentes alimentos cuando se incorporan en películas bicapa de PHBV. Se desarrollaron películas antimicrobianas multicapa donde se combinaron láminas polares (almidón), apolares (poliéster) y CA, ya sea pulverizado entre ambas capas o incorporado en la solución filmogénica de poliésteres, a fin de optimizar la funcionalidad del material. El proceso de valorización de la cascarilla de arroz, basado en extracción con agua subcrítica, permitió obtener xilanos bioactivos y fracciones celulósicas con potenciales aplicaciones en el envasado de alimentos. Pese a que la adición de polietilenglicol (PEG) de diferente peso molecular o ácido láurico disminuyó significativamente la rigidez y la resistencia de las películas de PHBV, solo el PEG1000 dio lugar a películas más extensibles. No obstante, estrategias adicionales fueron necesarias a fin de adaptar las propiedades mecánicas de los films de PHBV a ciertos requisitos de envasado. La pulverización de activos en la interfaz de ambas monocapas de PHBV generó películas antimicrobianas con propiedades físicas adecuadas. Además, la liberación de los activos desde las películas permitió controlar el crecimiento de Escherichia coli y Listeria innocua en condiciones in vitro. Ambos activos, CA y EU, se liberaron de manera efectiva en diferentes simulantes alimentarios. En este sentido, la tasa de liberación mejoró cuando disminuyó la polaridad de los simulantes. El efecto sinérgico más notable para los compuestos de AE se observó para las mezclas CA/cinnamaldehído para ambas bacterias, pero usando diferentes proporciones de compuestos. De esta forma, los resultados obtenidos permitieron la optimización de la dosis de activos utilizados para la aplicación de alimentos, minimizando así su impacto sensorial. Las películas de PHBV con compuestos activos de AE fueron altamente efectivas contra L. innocua y E. coli in vitro, pero mucho menos activas en alimentos. Asimismo, no se observó ninguna correlación entre la cantidad de activo migrada al alimento y el efecto antibacteriano en las diferentes matrices, lo que refleja que existen numerosos factores composicionales que afectan a la disponibilidad de los activos a la hora de ejercer su acción antibacteriana sobre un alimento determinado. La formulación 75:25 PLA-PHBV con PEG1000 exhibió las mejores propiedades físicas y, por lo tanto, se utilizó como soporte del CA mediante casting, así como para desarrollar bicapas con almidón. La incorporación de CA pulverizarlo entre las láminas de poliéster y almidón no fue eficaz a la hora de retener el compuesto activo en las bicapas. Sin embargo, la incorporación de CA en películas de poliésteres mediante casting dio lugar a una retención de CA prácticamente total, lo que condujo a una notable actividad antimicrobiana. Además, estas bicapas exhibieron propiedades físicas altamente mejoradas con respecto a la monocapa de almidón. La valorización de la cáscara de arroz mediante extracción con agua subcrítica, permitió obtener hemicelulosas mejor conservadas, con actividad antioxi / Biodegradable active films based on PHBV, combined with other biopolymers (PLA and starch) and different antimicrobial compounds (essential oils (EO)), were developed and characterized as to their functional and structural properties to obtain materials that better meet food packaging requirements. Plasticization of PHBV was analysed by using different compounds to enhance the PHBV mechanical performance. Likewise, different active compounds (oregano and clove EO, as well as their respective main compounds, carvacrol (CA) and eugenol (EU)) were incorporated into PHBV bilayer films by spraying the actives between two thermo-compressed monolayers. The potential synergy between different EO compounds and their applications to different food when incorporated into PHBV films was also analysed. Multilayer antimicrobial films combining polar (starch) and non-polar (polyester) sheets, incorporating CA, either by spraying it between both layers or incorporating it in the polyester casting solution, were developed to optimise the material functionality. Bioactive xylans and cellulosic fractions from rice husk, which are useful for food packaging applications, were obtained by using an eco-friendlier valorization process based on subcritical water extraction. Although the addition of polyethylene glycol (PEG) of different molecular weight and lauric acid significantly decreased the stiffness and the resistance to break of PHBV films, only PEG1000 yielded more extensible films. Nonetheless, additional strategies would be required to adapt PHBV mechanical properties to certain packaging requirements. Spraying actives at the interface of both PHBV monolayers produced antimicrobial films with appropriate physical properties. The release of the actives from the films was adequate to control the growth of E. coli and L. innocua in vitro. Both actives, CA and EU were effectively released into different food simulants. The release rate was enhanced when the polarity of the simulants decreased, but it fell markedly in fatty systems. The most remarkable synergistic effect for the EO compounds was observed for CA/cinnamaldehyde blends for both bacteria but using different compound ratios. Thus, the results allowed for the optimization of the dose of actives used for food application, thus minimizing their sensory impact. PHBV films with active EO compounds were highly effective against L. innocua and E. coli in the in vitro tests, but they were much less effective in foods. Likewise, no correlation between the amount of active that migrated to the food and the antibacterial effect was observed, which reflected that many compositional factors affect the availability of the antimicrobials to exert their action on a specific food. The 75:25 PLA-PHBV formulation with PEG1000 exhibited the best properties in terms of physical properties and, thus it was used to be the carrier of CA by casting and to develop bilayers with starch. Incorporating CA by spraying it between the polyester and starch sheets was not effective at retaining this active in the bilayers. However, the incorporation of CA into casted polyester films was highly effective at providing practically total CA retention, which led to a notable antimicrobial activity. Moreover, these bilayers exhibited highly improved tensile and water vapour barrier capacity with respect to the starch monolayer. The rice husk valorization, based on subcritical water extraction, allowed for obtaining better preserved hemicelluloses, with antioxidant and antibacterial activity, useful as additives for food or food packaging applications, and cellulosic reinforcing agents to develop biocomposites with enhanced mechanical performance. / Es van desenvolupar pel·lícules biodegradables actives a base de PHBV, combinades amb altres biopolímers (PLA i midó) i diferents compostos antimicrobians (olis essencials (OE)), les quals es van caracteritzar quant a les seues propietats funcionals i estructurals a fi d'obtindre materials que complisquen millor els requisits d'envasament d'aliments. La plastificació del PHBV es va dur a terme per mitjà de diferents compostos amb l'objectiu de millorar el rendiment mecànic dels films. Així mateix, es van incorporar diferents actius (OE d'orenga i clau, així com els seus respectius compostos majoritaris, carvacrol (CA) i eugenol (EU)) en pel·lícules bicapa de PHBV polvoritzant els actius entre dos monocapas, obtingudes per termocompressió. També es va analitzar la potencial sinergia entre diferents compostos d'OE, així com les seues aplicacions a diferents aliments quan s'incorporen en pel·lícules bicapa de PHBV. Es van desenvolupar pel·lícules antimicrobianes multicapa on es combinaren làmines polars (midó) i apolars (polièsters) i carvacrol, ja siga polvoritzat entre ambdós capes o incorporat en la solució filmogénica de polièsters, a fi d'optimitzar la funcionalitat del material. El procés de valoració de la corfeta d'arròs, basat en extracció amb aigua subcrítica, va permetre obtindre xilans bioactius i fraccions cel·lulòsiques amb potencials aplicacions en l'envasament d'aliments. A pesar que l'addició de polietilenglicol (PEG) de diferent pes molecular o àcid làuric va disminuir significativament la rigidesa i la resistència de les pel·lícules de PHBV, només PEG1000 va donar lloc a pel·lícules més extensibles. No obstant això, estratègies addicionals varen ser necessàries a fi d'adaptar les propietats mecàniques dels films de PHBV a certs requisits d'envasament. La polvorització d'actius a la interfase d'ambdós monocapes de PHBV va generar pel·lícules antimicrobianes amb propietats físiques adequades. L'alliberament dels actius des de les pel·lícules va permetre controlar el creixement d'Escherichia coli i Listeria innocua en assajos in vitro. Ambdós actius, CA i EU, es van alliberar de manera efectiva en els diferents simulantes alimentaris. La taxa d'alliberament va millorar quan va disminuir la polaritat dels sistemes aquosos. L'efecte sinèrgic més notable per als compostos d'OE es va observar per a les mescles de CA/cinnamaldehído per a ambdós bacteris, però utilitzant diferents proporcions. D'esta manera, els resultats van permetre l'optimització de la dosi d'actius utilitzats per a l'aplicació en aliments, minimitzant així el seu impacte sensorial. Les pel·lícules de PHBV amb actius d'OE van ser altament efectives front L. innocua i E. coli en les proves in vitro, però van ser molt menys efectives en aliments. Així mateix, no es va observar cap correlació entre la quantitat d'actiu migrada a l'aliment i l'efecte antibacterià en les diferents matrius, la qual cosa reflectix que hi ha molts factors composicionals que afecten la efectivitat del dels compostos actius per a exercir la seua acció sobre un aliment en concret. La formulació 75:25 PLA-PHBV amb PEG1000 va exhibir les millors propietats físiques i, per tant, es va utilitzar com a suport del CA per mitjà de càsting, així com per a desenvolupar bicapes amb midó. La incorporació de CA polvoritzat entre les làmines de polièsters i midó no va ser eficaç per a retindre el compost actiu en la bicapa. No obstan, la incorporació de CA en pel·lícules de polièster per càsting va permetre una retenció de CA pràcticament total, la que va conduir a una notable activitat antimicrobiana. A més, estes bicapas van exhibir una capacitat de barrera al vapor d'aigua i a la tracció altament millorades respecte a la monocapa de midó. La valoració de la corfa d'arròs, basada en l'extracció amb aigua subcrítica, va permetre obtindre fraccions hemicelulósiques millor conservades, amb activ / Requena Peris, R. (2018). Multilayer biodegradable active films based on PHBV for food packaging [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/110079 / TESIS

Orientador: Daniela Leal Zandim-Barcelos / Resumo: Peptídeos antimicrobianos (PAMs) são importantes componentes da resposta do hospedeiro contra patógenos invasores. Além da ação antimicrobiana direta, podem também participar na modulação do sistema imune. No entanto, o papel dos PAMs na etiopatogênese da doença periodontal e os fatores de risco que podem influenciar sua expressão na cavidade bucal ainda não se encontram totalmente elucidados. Dessa forma, os objetivos do presente estudo foram: (1) avaliar a influência do tabagismo nos níveis de LL-37 e HNP 1-3 no fluido crevicular gengival (FCG) de pacientes com periodontite e investigar a associação entre os níveis destes PAMs e de mediadores inflamatórios nos sítios com ausência e presença de doença periodontal; (2) investigar o impacto do tabagismo nos níveis de hBD1 e 2 em pacientes com periodontite e avaliar os efeitos da nicotina e cotinina na expressão destes PAMs por queratinócitos; (3) avaliar a atividade metabólica e enzimática durante a recolonização de biofilmes multi-espécies periodontopatogênicos após tratamento com peptídeos sintéticos derivados da catelicidina humana (LL31 e D-LL31). A quantificação dos PAMs e mediadores inflamatórios no FCG foi realizada por meio de ensaio ELISA sanduiche e Multiplex, repectivamente, enquanto a RT-qPCR em tempo real detectou a expressão gênica dos PAMs por queratinócitos. A produção de ácido láctico foi mensurada para determinar a atividade metabólica nos biofilmes pós-tratamento, enquanto a atividade enzimática foi analisad... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Antimicrobial peptides (AMPs) are important components of the host response against invading pathogens. In addition to the direct antimicrobial activity, they can also participate in the immune system modulation. However, the role of AMPs in the etiopathogenesis of periodontal disease and the risk factors that may influence their expression in the oral cavity are not yet fully understood. Thus, the purposes of the present study were: (1) to evaluate the influence of smoking on the levels of LL-37 and HNP 1-3 in the gingival crevicular fluid (GCF) of patients with periodontitis and to investigate the association between the levels of these AMPs and inflammatory mediators at sites with absence and presence of periodontal disease; (2) to investigate the impact of smoking on hBD1 and 2 levels in patients with periodontitis and to evaluate the effects of nicotine and cotinine on the expression of these AMPs by keratinocytes; (3) evaluate the metabolic and enzymatic activity during the recolonization of multi-species periodontopathogenic biofilms after treatment with synthetic peptides derived from human cathelicidin (LL31 and D-LL31). The quantification of AMPs and inflammatory mediators in the GCF was performed by sandwich ELISAs and Multiplex assay, respectively, while RT-qPCR in real time detected the gene expression of the AMPs by keratinocytes. The production of lactic acid was measured to determine the metabolic activity in post-treatment biofilms, while the enzymatic activi... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

The main goal of food preservation is to ensure foods' microbiological stability and safety, at least, during their shelf life. For this purpose, intense heat treatments have been traditionally applied. However, for some years now, there is a need to search for new alternatives because heat penalizes the properties of foods, while consumer demands for minimally processed products, without synthetic additives. In response to this demand, nowadays it is promoted the application of non-thermal preservation technologies and the use of natural antimicrobials, which allow compliance of the current legislation, while maintaining or improving the nutritional, sensory and functional profile of fresh foods. In this sense, the hurdle technology, which proposes the combination of preservation methods with synergistic effects, has been developed to achieve the objectives of stability and security by minimizing the intensity and the impact of the chosen methods. Accordingly, this doctoral thesis poses the study of a combined strategy to reduce or control the concentration of pathogenic microorganisms in minimally processed foods, free of synthetic additives. Specifically, it was studied the effect of combining the use of plant-based antimicrobials with high pressure processing, to extend the shelf life of plant-based beverages, containing fresh fruit juices. With this aim, the antimicrobial potential of carvacrol, citral, açaí and stevia was first evaluated, from a kinetic point of view, in reference medium, at different temperatures. Then, a plant-based beverage was formulated and the antimicrobial potential of stevia alone and in combination with the application of high hydrostatic pressures was quantified from a kinetic point of view, at different temperatures. Finally, the combination was optimized using the response surface methodology, evaluating also its effect on the inhibition of enzymes involved in food spoilage as well as its effect on the total phenolic content and the antioxidant activity of the food developed. According to the results, carvacrol, citral, açaí and stevia could affect the survival or growth of pathogenic microorganisms in minimally processed foods. Therefore, those antimicrobials could be used as additional measures for microbiological control during storage. On the other hand, according to the results obtained in the beverage, combining the addition of stevia with high pressure processing could be a good strategy to meet the microbiological standards required for juices and similar foods. Furthermore, this combination could (i) inhibit the action of enzymes involved in browning (specifically, polyphenoloxidase and peroxidase activities), (ii) improve the functional quality of plant-based beverages (as an increase both in the total phenolic content and the antioxidant activity was observed in an extract obtained from juices), and (iii) avoid the addition of sugars or synthetic sweeteners (given the sweetening power of the steviol glycosides present in stevia leaves). / La conservación de alimentos tiene como principal objetivo garantizar su estabilidad y seguridad microbiológica, al menos, durante el tiempo de vida útil. Para ello, tradicionalmente se han aplicado tratamientos térmicos intensos. Sin embargo, desde hace algunos años se buscan alternativas porque la aplicación de calor merma las propiedades de cualquier alimento, mientras que el consumidor demanda productos poco procesados, sin aditivos sintéticos. En respuesta a esta demanda, hoy en día se promueve la aplicación de tecnologías de conservación no térmicas y el uso de antimicrobianos de origen natural, que permitan cumplir con la legislación vigente y, a la vez, mantener o mejorar el perfil nutricional, sensorial y funcional de los alimentos frescos. En este sentido se ha desarrollado la tecnología de barreras, que propone la combinación de métodos con efectos sinérgicos, para alcanzar los objetivos de estabilidad y seguridad planteados, minimizando la intensidad y el impacto de los métodos escogidos. En consecuencia, la presente tesis doctoral plantea el estudio de una estrategia combinada para reducir o controlar la concentración de microorganismos patógenos en alimentos mínimamente procesados, libres de aditivos sintéticos. En concreto, se estudió el efecto obtenido al combinar el uso de antimicrobianos de origen vegetal con el procesado mediante altas presiones hidrostáticas para alargar la vida útil de bebidas vegetales elaboradas a partir de zumos de fruta fresca. En primer lugar se evaluó el potencial antimicrobiano del carvacrol, del citral, del asaí y de la estevia, desde un punto de vista cinético, en medio de referencia, a distintas temperaturas. A continuación se formuló una bebida vegetal y se cuantificó el potencial antimicrobiano de la estevia, sola y combinada con la aplicación de altas presiones hidrostáticas, desde un punto de vista cinético, a distintas temperaturas. Por último, utilizando la metodología de superficies de respuesta se optimizó la combinación de métodos, valorando también su efecto sobre la inhibición de enzimas implicados en el deterioro de los alimentos, así como sobre el contenido total de compuestos fenólicos y la actividad antioxidante de la bebida formulada. De acuerdo con los resultados obtenidos se concluye que carvacrol, citral, asaí y estevia podrían afectar la supervivencia o el crecimiento de microorganismos patógenos en alimentos mínimamente procesados, y por lo tanto, que los cuatro podrían ser empleados como medidas adicionales para el control microbiológico durante el almacenamiento. Por otro lado, en vista de los resultados obtenidos en la bebida se demuestra que combinar la adición de estevia con la aplicación de altas presiones hidrostáticas podría ser una buena estrategia para cumplir con los estándares microbiológicos exigidos para zumos y bebidas similares. Además, la combinación podría (i) inhibir la acción de enzimas implicados en el pardeamiento (concretamente, las actividades polifenoloxidasa y peroxidasa); (ii) mejorar aspectos relacionados con la calidad funcional de las bebidas vegetales (habiéndose observado un incremento tanto en el contenido total de compuestos fenólicos como en la actividad antioxidante de un extracto obtenido a partir de zumos), y (iii) evitar la adición de azúcares o edulcorantes sintéticos (teniendo en cuenta el poder edulcorante de los esteviol glicósidos que se acumulan en las hojas de estevia). / La conservació d'aliments té com a principal objectiu garantir la seua estabilitat i seguretat microbiològica, almenys, durant el període de vida útil. Amb aquesta finalitat, tradicionalment s'han aplicat tractaments tèrmics intensos. No obstant això, des de fa alguns anys es busquen alternatives, perquè l'aplicació de calor minva les propietats de qualsevol aliment, mentre que el consumidor demanda productes escassament processats, sense additius sintètics. En resposta a aquesta demanda, actualment es promou l'aplicació de tecnologies de conservació no tèrmiques i l'ús d'antimicrobians d'origen natural, que permeten complir amb la legislació vigent i, alhora, mantenir o millorar el perfil nutricional, sensorial i funcional dels aliments frescos. En aquest sentit s'ha desenvolupat la tecnologia de barreres, que proposa la combinació de mètodes de conservació amb efectes sinèrgics, per a aconseguir els objectius d'estabilitat i seguretat plantejats, minimitzant la intensitat i l'impacte dels mètodes escollits. En conseqüència, la present tesi doctoral planteja l'estudi d'una estratègia combinada per a reduir o controlar la concentració de microorganismes patògens en aliments mínimament processats, lliures d'additius sintètics. En concret, es va estudiar l'efecte obtingut en combinar l'ús d'antimicrobians d'origen vegetal amb el processament mitjançant altes pressions hidrostàtiques per a allargar la vida útil de begudes vegetals preparades a partir de sucs de fruita fresca. Amb aquest objectiu, en primer lloc es va determinar el potencial antimicrobià del carvacrol, el citral, l'açaí i l'estèvia, des d'un punt de vista cinètic, en medi de referència, a diferents temperatures. A continuació, es va formular una beguda vegetal i es va quantificar el potencial antimicrobià de l'estèvia, sola i combinada amb l'aplicació d'altes pressions hidrostàtiques, des d'un punt de vista cinètic, a diferents temperatures. Finalment, emprant la metodologia de superfícies de resposta es va optimitzar la combinació de mètodes, valorant també el seu efecte sobre la inhibició d'enzims implicats en la deterioració dels aliments, així com el seu efecte sobre el contingut total en compostos fenòlics i l'activitat antioxidant de la beguda desenvolupada. D'acord amb els resultats obtinguts es conclou que carvacrol, citral, açaí i estèvia podrien afectar la supervivència o el creixement de microorganismes patògens en aliments mínimament processats, i per tant, que els quatre podrien ser emprats com a mesures addicionals per al control microbiològic durant l'emmagatzematge. D'altra banda, segons els resultats obtinguts en la beguda es demostra que combinar l'addició d'estèvia amb l'aplicació d'altes pressions hidrostàtiques podria ser una bona estratègia per a complir amb els estàndards microbiològics exigits per a sucs i begudes similars. A més, la combinació podria (i) inhibir l'acció d'enzims implicats en l'embruniment (en particular, les activitats polifenoloxidasa i peroxidasa), (ii) millorar aspectes relacionats amb la qualitat funcional de la beguda (havent-se observat un increment tant en el contingut total de compostos fenòlics com en l'activitat antioxidant d'un extracte obtingut a partir de sucs), i (iii) evitar l'addició de sucres o edulcorants sintètics (tenint en compte el poder edulcorant dels esteviol glicòsids que s'acumulen en les fulles d'estèvia). / Belda Galbis, CM. (2017). APLICACIÓN CONJUNTA DE INGREDIENTES NATURALES Y TECNOLOGÍAS NO TÉRMICAS PARA LA CONSERVACIÓN DE ALIMENTOS MÍNIMAMENTE PROCESADOS [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/82693 / TESIS / Premios Extraordinarios de tesis doctorales

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Atualmente, uma das maiores preocupações da humanidade é com a disponibilidade e qualidade da água. A exploração inadequada das fontes acarreta a contaminação das águas superficiais e subterrâneas que se tornam um risco para a saúde pública. Dentre as fontes biológicas de contaminação da água, incluem-se as bactérias, que são responsáveis por inúmeras doenças, sendo frequentemente tratadas com antimicrobianos. O amplo uso de antimicrobianos na medicina humana e na produção animal tem resultado no aumento do número de bactérias comensais e patogênicas resistentes a agentes antimicrobianos, fato que nos últimos anos vem se tornando um dos principais problemas de saúde pública. O presente trabalho resulta do interesse pelo estudo da qualidade da água consumida pelos alunos de 20 escolas estaduais da rede pública de Boa Vista RR, bem como obter o perfil de resistência a antimicrobianos de bactérias isoladas a partir de diferentes amostras de águas, coletadas nessas escolas. No período de outubro de 2010 a abril de 2011, foram coletas 40 amostras de águas de torneiras das copas e 40 amostras de águas de bebedouros, as quais foram submetidas à avaliação microbiológica. A determinação dos coliformes totais e termotolerantes foi realizada por meio da técnica dos tubos múltiplos com 3 diluições e série de 5 tubos. Para a detecção de bactérias heterotróficas uso-se o método pour plate, de acordo com as normas preconizadas no Standard Methods for the Examination of Water and Wastwater. O isolamento e a identificação dos isolados bacteriano foi realizada no LACEN-RR utilizando-se a série bioquímica. Para a avaliação da resistência aos antimicrobianos, utilizou-se a metodologia de difusão de disco, seguindo as normas estabelecidas pelo CLSI. Das amostras de águas que recebem tratamento completo, 10% apresentaram resultados positivos para coliformes totais e nas amostras de água clorada, 20% apresentaram resultados positivos para coliformes totais e 2,5% resultado positivo para coliformes termotolerantes, o que as tornam imprópria para o consumo humano. A contagem de bactérias heterotróficas variou de 1,4 x 10 a 3,6 x 102 UFC/mL de água, não ultrapassando o estabelecido pela Portaria 518/2004/MS. Foram identificadas as seguintes bactérias Gram-negativas (66,7%): Acinetobacter spp., C. violacea, Cocobacilos spp., E. aerogenes, E. coli, K. ozaenae, Leptothrix ssp. e Bacilo Gram-negativo não fermentador de glicose, as bactérias Gram-positivas (33,3%), identificadas foram: B. subtilis, Micrococcus spp., S. aureus e Staphylococcus spp. Os resultados dos testes de sensibilidade aos antibióticos revelaram que a maioria das bactérias isoladas foi resistente a ampicilina (68,2%), 27,3% apresentaram resistência a oxacilina e 22,7% foram resistentes a eritromicina e meropenem. As cepas de S. aureus isoladas das amostras de águas apresentaram maior índice MAR (0,61) entre as bactérias Gram-positivas, enquanto que nas bactérias Gram-negativas, as cepas que apresentaram maior índice MAR foram as cepas de E. coli, com índice 0,61. Os resultados comprovam a ocorrência de instabilidade no padrão de qualidade da água fornecida a população de Boa Vista RR seja no tratamento, na distribuição ou no armazenamento da água. Além de constatar a presença de bactérias multirresistentes a antibióticos, o que representa risco à população. / One of the main concerns of humanity nowadays is water: its availability and its quality. An inadequate exploitation of the sources results in the contamination of both superficial and deep waters, which become a public health hazard. Bacteria are one of these biological sources of water contamination, responsible for countless diseases which are treated with antimicrobials. The widely spread use of antimicrobials in human medicine along with animal production had resulted in a steady increase in the number of pathogenic and commensal bacteria resistant to antimicrobial agents, which in recent years are becoming one of the main problems of public health. This paper is a result of an interest in studying the quality of water consumed by the students of 20 state schools of the public school system of Boa Vista RR, as well as trying to obtain a profile of antimicrobial resistance of the bacteria isolated in different water samples collected at these schools. Between October 2010 and April 2011, 40 water samples were collected from taps in lunchrooms, along with 40 samples from drinking wells, and all of them were submitted to microbiological examination. Using the multiple tubes technique, with 3 dilutions and a series of 5 tubes, we determined the total number of coliforms and thermotolerant coliforms. In agreement with the rules of the Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater, the pour plate method was used at the CBio UFRR to detect heterotrophic bacteria. Isolation and identification of microorganisms was done at LACEN RR, using the biochemical series. In evaluating the resistance to antimicrobials, disk diffusion methods were used, in agreement with the established rules of the CLSI. In water samples that receive full treatment, 10% tested positive for total coliforms and, in chlorinated water samples, 20% tested positive for total coliforms and 2,5% for thermo-tolerant coliforms, which makes them inadequate for human consume. The counting of heterotrophic bacteria went from 1,4 x 10 to 3,6 x 10 CFU/mL of water, not surpassing what is established in the ordinance 518/2004/MS. The following Gram-negative bacteria (66,7%) were identified: Acinetobacter spp., C. violacea, Cocobacilos spp., E. aerogenes, E. coli, K. ozaenae, Leptothrix ssp. and Gram-negative glucose non fermenting bacillus. The Gram-positive bacteria identified were: B. subtilis, Micrococcus spp., S. aureus and Staphylococcus spp. The results of antibiotic sensibility tests revealed that most of the isolated bacteria were resistant to ampicilin (68,2%), 22,3% showed resistance to oxacilin and 22,7% were resistant to both eritromicin and meropenem. In Gram-positive bacteria, the growths of S. aureus isolated from water samples showed the greatest MAR index (0,61), while E. coli growths were the ones who showed the greatest MAR index in Gram-negative bacteria (also 6,1%). Results prove a great instability in the quality of water provided to the Boa Vista - RR population, being in its treatment, distribution or containment, as well as showing the presence of bacteria resistant to multiple antibiotics, which is a health hazard to the public.

Sabe-se que a hemoglobina é uma rica fonte de peptídeos antimicrobianos (hemocidinas). A primeira hemocidina derivada da hemoglobina bovina caracterizada em carrapatos foi o peptídeo Hb33-61, que é ativo contra bactérias gram-positivas e fungos. Acredita-se que tais hemocidinas sejam geradas proteoliticamente no intestino do carrapato. Neste trabalho nós caracterizamos bioquimicamente uma catepsina D, designada BmAP. A análise da expressão gênica por qPCR mostrou que ela é expressa predominantemente no intestino. Através de LC-MS/MS, determinamos a especificidade de clivagem da BmAP utilizando Hb bovina, e verificamos que resíduos hidrofóbicos foram preferencialmente clivados nos subsítios P1 e P1. Também investigamos a especificidade de clivagem da catepsina L intestinal BmCL1, utilizando uma biblioteca combinatória de tetrapeptídeos e através de hemoglobinólise in vitro. A BmCL1 preferiu resíduos alifáticos no P2 e polares no P1 e P1. Além disso, hidrolisou a cadeia da Hb bovina entre A63/A64, gerando peptídeos com estrutura primária similar ao Hb 33-61. A hemoglobinólise com a BmAP e/ou BmCL1 resultou na formação de algumas hemocidinas, corroborando a hipótese do seu envolvimento na geração endógena de peptídeos antimicrobianos. / It is known that hemoglobin is a rich source of antimicrobial peptides (hemocidins). The first hemoglobin-derived hemocidin characterized in ticks was the peptide Hb33-61, which is active against Gram-positive bacteria and fungi. It is believed that hemocidins are endogenously generated in the tick gut. In this work we biochemically characterized a cathepsin D, designated BmAP. Expression analysis by qRT-PCR showed that it is expressed predominantly in the gut. Through LC-MS/MS, we determined the cleavage specificity of BmAP using bovine hemoglobin, and we verified that hydrophobic residues were preferentially cleaved at the subsites P1 and P1. We also investigated the cleavage specificity of the intestinal cathepsin L BmCL1, using a positional scanning synthetic combinatorial library and through in vitro hemoglobinolysis. BmCL1 preferred aliphatic residues at P2 and polar residues at P1 and P1. Also, it hydrolysed the subunit of bovine hemoglobin at A63/A64, generating peptides with a primary structure similar to Hb 33-61. Hemoglobinolysis with BmAP and/or BmCL1 resulted in the formation of some hemocidins, corroborating the hypothesis that these proteinases are involved in the endogenous generation of antimicrobial peptides

A hemoglobina possuí um grande potencial antimicrobiano, sendo os peptídeos antimicrobianos (AMPs) derivados de proteínas contêm o grupamento heme denominados hemocidinas. O carrapato bovino Rhipicephalus (Boophilus) microplus é capaz de adquirir e processar grandes quantidades de sangue para seu metabolismo. Neste trabalho, purificamos hemocidinas produzidas no tubo digestório do carrapato. Identificamos 10 fragmentos da hemoglobina bovina que possuem atividade contra Candida albicans (Hb 1-94, 3-94, 1-87, 93-141, 102-141, 103-141, 107-141, 104-141 e 98-114 e Hb\"beta\" 127-145). Determinamos que todos os peptídeos apresentam um alto conteúdo de aminoácidos básicos, além de uma estrutura secundária em \"alfa\"-hélice, características encontradas em outros AMPs. Verificamos também que as duas principais proteases que atuam na produção das hemocidinas são uma cisteíno- e uma aspártico-proteinase. A identificação de diversas hemocidinas, no tubo digestório de R. (Boophilus) microplus, indica uma possível participação das hemocidinas na proteção contra microorganismos / The hemoglobin posses a great potential as an antimicrobial, being denominated hemocidins the antimicrobial peptides (AMPs) derived from heme containing proteins. The cattle tick Rhipicephalus (Boophilus) microplus is capable of processing large amounts of blood to its own metabolism. In this work we purified the hemocidins that are produced in the tick gut. We identified 10 fragments from bovine hemoglobin that presents activity towards Candida albicans (Hb 1-94, 3-94, 1-87, 93-141, 102-141, 103-141, 107-141, 104-141 e 98-114 e Hb\"beta\" 127-145). We determined that all the peptides presents a high content of basic amino acids, besides a secondary structure in \"alfa\"-helix conformation, characteristics found in other AMPs. We also verified that a cistein- and an aspartic-protease are the two main proteases involved on the production of these hemocids. The identification of several hemocidins in the gut of R. (Boophilus) microplus, suggests that these AMPs may play a role in the defense of the tick against microorganisms

Venenos de aranhas podem ser boas fontes de moléculas com potencial terapêutico e biotecnológico. Sendo assim, esse estudo teve como objetivo analisar moléculas bioativas do veneno de Avicularia juruensis, com foco em PAMs e enzimas. O veneno foi extraído por estimulação elétrica e, através de CLAE-FR, ensaio de inibição do crescimento microbiano e LC-MS/MS, foram identificados e caracterizados 7 PAMs. Todos possuem o motivo nó de cistina do tipo ICK e têm similaridade com neurotoxinas de venenos de outras aranhas. O perfil eletroforético do veneno de A. juruensis indicou que ele possui moléculas com massa entre 130 e abaixo de 10 kDa. Utilizando LC-MS/MS e análise transcriptômica foi possível identificar 6 metaloproteinases. Elas possuem domínios conservados de proteínas do tipo ADAMs, MMPs e metalopeptidases astacina-like. A presença destas enzimas é, provavelmente, importante para a digestão extracorpórea, visto que esta aranha geralmente consome pequenas aves. O estudo de venenos de aranhas terafosídeas é essencial, visto que este é um grupo pouco estudado. / Spider venoms can be good sources of molecules with therapeutic and biotechnological potential. Thus, this study aimed to analyze bioactive molecules from venom of Avicularia juruensis, focusing on AMPs and enzymes. The venom was extracted by electrical stimulation. By RP-HPLC, liquid growth inhibition assay and LC-MS/MS, seven AMPs were identified and characterized. All these peptides have inhibitory cystine knot motif and they showed similarity with venom neurotoxins from others spiders. The electrophoretic profile of A. juruensis venom shows that it has molecules with molecular masses between 130 kDa and below 10 kDa. By LC-MS/MS and transcriptomic analysis yielded the identification of six metalloproteinases, which possess typical conserved domains from ADAMs, MMPs and astacin-like metallopeptidases. These metalloproteinases may be involved in a key role during preoral digestion. The study of Theraphosidae spider venom is essential, since this group is poorly studied.

Cristais líquidos são sistemas que se apresentam em um estado intermediário entre o estado sólido e líquido. A monoleína é um lipídio polar com capacidade de formar diferentes tipos de cristais líquidos liotrópicos na presença de água, caracterizados como fase lamelar, cúbica e hexagonal. Devido à capacidade de controlar a liberação dos fármacos incorporados e às propriedades mucoadesivas, estes sistemas são considerados potenciais veículos para a liberação controlada de fármacos na mucosa bucal. Sabendo que o desenvolvimento da cárie e doença periodontal está relacionado com a formação do biofilme, é necessário seu controle e prevenção para manutenção da saúde bucal. Dentre os agentes químicos disponíveis para prevenir e/ou diminuir a formação do biofilme, cloreto de cetilpiridínio (CCP), polihexametileno biguanida (PHMB) e Triclosan® têm sido amplamente utilizados. Em vista disso, o objetivo deste estudo foi desenvolver e caracterizar sistemas líquido-cristalinos de fase lamelar e cúbica formados por monoleína e água contendo antimicrobianos com aplicabilidade bucal. Os sistemas foram desenvolvidos usando monoleína e água e os antimicrobianos avaliados foram o CCP, o PHMB e o Triclosan®. A formação das fases líquido-cristalinas com e sem a presença de cada fármaco estudado foi identificada por microscopia de luz polarizada. Além disso, foi avaliado o intumescimento dos sistemas contendo os fármacos estudados após contato com saliva artificial; a atividade antimicrobiana e o perfil de liberação in vitro, bem como o tempo de permanência e a força de mucoadesão ex vivo em mucosa de bochecha de porco. Foi possível obter os sistemas líquido-cristalinos para os fármacos avaliados, e o intumescimento de todos os sistemas foi caracterizado como cinética de segunda ordem. Os resultados do perfil de liberação e da atividade antimicrobiana in vitro para PHMB e Triclosan® foram favoráveis para aplicação bucal, no entanto, o CCP não é adequado para veiculação neste sistema. O perfil de liberação dos fármacos à partir desses sistemas foi influenciado pelas propriedades físico-químicas e concentração dos fármacos, bem como pelo intumescimento. Ainda, a fase lamelar apresentou maior tempo de permanência que a fase cúbica e a força de mucoadesão média da fase lamelar foi de 1,02 ± 0,50 N e da fase cúbica foi de 0,45 ± 0,10 N. Logo, os sistemas líquido-cristalinos de monoleína e água são um interessante veículo com potencial para liberação controlada dos antimicrobianos PHMB e Triclosan® na mucosa bucal com o objetivo de otimizar a eficácia destes fármacos. / Liquid crystals are systems which are in an intermediate state between solids and liquids. Monoolein is a polar lipid capable of forming different types of lyotropic liquid crystals in aqueous environment, which can be classified into lamellar, cubic and hexagonal mesophases. Due to its ability to control drug release and its mucoadhesive properties, these systems have been considerated as potential vehicle to control drug release on buccal mucosa. Based on the knowledge that the development of caries and periodontal disease is related to the biofilm formation, it is necessary their control and prevention to maintain the buccal health. Among the available chemical agents to prevent and/or reduce biofilm formation, cetylpyridinium chloride (CPC), polyhexamethylene biguanide (PHMB) and Triclosan® have been widely used. Based on these facts, the objective of this study was to develop and characterize liquid-crystalline systems formed by monoolein and water, containing antimicrobial agents with buccal applicability. The systems were developed using monoolein and water, and the antimicrobial agents evaluated were CCP, PHMB and Triclosan®. The liquid-crystalline phases with and without the presence of each drug was identified by polarized light microscopy. Furthermore, it was evaluated the swelling of the systems containing the drugs studied after contact with artificial saliva; the in vitro antimicrobial activity and its release profile, as well as the residence time and ex vivo mucoadhesion strength on pig cheek mucosa. It was possible to obtain liquid-crystalline phases for all drugs, and the swelling of all systems was characterized according to second-order kinetics. The results of release profile and antimicrobial activity in vitro to PHMB and Triclosan® were favorable for buccal application, however CCP is not suitable to be released from these systems. The drug release profile from these systems was influenced by the physicochemical properties and loading of the drugs, as well as by swelling. Furthermore, the lamellar phase showed greater residence time that the cubic phase and the mucoadhesion strength average of lamellar phase was 1.02 ± 0.50 N and for cubic phase was 0.45 ± 0.10 N. Thus, the liquid crystalline systems forming by monoolein and water are an interesting vehicle with potential to control release of the PHMB and Triclosan® on the buccal mucosa in order to optimize the drug effectiveness.

Cinco linhagens bacteriocinogênicas foram selecionadas quanto às suas propriedades sensoriais e tecnológicas em leite. Somente Lactococcus lactis ssp. lactis CTC204 apresentou as características (baixa acidificação e proteólise) adequadas para a fabricação de queijo Minas Frescal. Contudo, a baixa atividade da bacteriocina (3x102UA.mL-1) inviabilizou a sua utilização como bioconservante para a produção in situ no queijo. Estudos para obtenção de um bio-ingrediente foram conduzidos. A atividade da bacteriocina foi maior em leite adicionado com extrato de levedura e glicose (1,3x104UAmL-1) comparado com prebioticos (fruto-oligiossacarideo e inulina). A secagem em Spray-drier originou um bio-ingrediente com atividade de 1,3x105UAmL-1. Listeria monocytogenes ATCC7644 (4,0LogUFC.mL-1) foi inoculada nos queijos obtidos por acidificação do leite pasteurizado e microfiltrado. A contagem aumentou 6,2LogUFC.gL-1 e 2LogUFC.gL-1 no 15° e 21º dia de estocagem a 6±1°C, respectivamente, nos queijos sem e com adição de 10% do bio-ingrediente. Portanto, inibição de 4,2 LogUFC.g-1 do patógeno no 15° dia de estocagem. / Among the five bacteriocin-producing lactic bacteria strains tested, only Lactococcus lactis subsp. cremoris CTC 204 presented suitable sensory and technological properties for Minas Frescal cheesemaking process. However, because of the low yield of bacteriocin production in milk (3.0x102 AU.mL-1), its use as biopreservative for in situ production in cheese was impractical. We carried out experiments to obtain a bioingredient. Bacteriocin activity was higher in milk supplemented with glycose and yeast extract (1.3x104 AU.mL-1) compared to probiotics (fructooligosaccharides and inulin). Spray drying fermented milk originated a bioingredient presenting activity of 1.3x105 AU.mL-1. Population count of Listeria monocytogenes ATCC 7644, inoculated (4.0 Log CFU.mL-1) in cheese produced by direct acidification of pasteurized microfiltered milk, reached 6.2 Log CFU.g-1 and 2.0 Log CFU.g-1 at day 15 of storage at 6±1°C, in cheese without and with addition of 10% of bioingredient, respectively, therefore presenting pathogen inhibition of 4.2 Log CFU.g- 1 at day 15 of storage.

A própolis é uma substância resinosa coletada pelas abelhas de diversas partes das plantas, à qual têm sido atribuídas propriedades antimicrobiana, antioxidante, antinflamatória, antiviral, entre outras. Sua composição química depende de vários fatores, como a localização geográfica. Um novo tipo de própolis brasileira, denominada de própolis vermelha, por sua coloração intensa característica, foi identificada e coletada em região de mangue do Estado de Alagoas. O objetivo deste trabalho foi fracionar e isolar compostos com atividade antibacteriana dessa nova variedade de própolis. O extrato etanólico da própolis vermelha foi fracionado pela técnica de extração líquido-líquido, originando as frações hexânica (fr-Hex) e clorofórmica (fr-Clo). A fr-Clo apresentou alta atividade antibacteriana pelos testes de Concentração Inibitória Mínima (CIM) e Concentração Bactericida Mínima (CBM), contra as bactérias Staphylococcus aureus, Streptococcus mutans e Actinomyces naeslundii. Dessa forma, a fr-Clo foi refracionada por coluna seca gerando sete sub-frações. Após a avaliação da atividade antibacteriana das sub-frações pelas técnicas de CIM e CBM, a sub-fração 3, a mais bioativa, foi purificada em coluna de Sephadex LH-20. Dessa purificação foram obtidas três sub-frações bioativas, as quais foram submetidas ao isolamento dos compostos pela técnica de Cromatografia Líquida de Alta Eficiência (CLAE) preparativa. Dois compostos foram isolados e denominados de composto 1 e composto 2. O composto 2 foi o mais potente para as atividades inibitória e bactericida e sua CIM para os três tipos de bactéria testados variou entre 15,6 e 31,2 µg/mL, enquanto para o composto 1, este parâmetro variou de 31,2 a 62,5 µg/mL. As CBM do composto 1 e do composto 2 variaram entre 125 e 250 µg/mL e entre 31,2 e 62,5 µg/mL, respectivamente. Por meio da técnica Ressonância Magnética Nuclear (RMN) foi possível identificar o composto 1 como pertencente à classe das isoflavanas e o composto 2 como uma chalcona (isoliquiritigenina). A forte atividade antibacteriana apresentada pelos compostos isolados da própolis vermelha torna este produto uma importante fonte de compostos antibacterianos naturais. / Propolis is a resinous material, collected by honeybees from several parts of plants, known for its antimicrobial, antioxidant, anti-inflammatory, antiviral properties, among others. Its composition varies according to several factors, such as the geographical location. A novel type of Brazilian propolis, named red propolis due to its intense characteristic color, was collected in a mangrove area in the State of Alagoas. This research aimed to fractionate and isolate the compounds in this new type of propolis that present antibacterial activity. The ethanolic extract of red propolis (EEP) was fractionated using the liquid-liquid extraction technique, yielding the hexanic (Hex-fr) and the chloroformic fractions (Chlo-fr). Chlo-fr showed high antibacterial activity determined by the minimal inhibitory concentration (MIC) and minimum bactericidal concentration (MBC) tests against Staphylococcus aureus Streptococcus mutans, and Actinomyces naeslundii. Thus, Chlo-fr was refractionated by Dry-Column Chromatography, yielding seven subfractions. After submitted to MIC and MBC techniques to assess their antibacterial activity, and subfraction 3, the most bioactive of them, was purified in Sephadex LH-20 column. After this purification, three bioactive subfractions were obtained, submitted to isolation of compounds using preparative High Performance Liquid Chromatography (HPLC). Two compounds were isolated and named compound 1 and compound 2. Compound 2 presented the highest inhibitory and bactericidal activities and its MIC for the three types of bacteria tested ranged from 15.6 to 31.2 µg/mL, whereas for compound 1, this parameter ranged from 31.2 to 62.5 µg/mL. MBC of compound 1 and compound 2 ranged from 125 to 250 µg/mL and from 31.2 to 62.5 µg/mL, respectively. Through Nuclear Magnetic Resonance tecnique (NMR), it was possible to identify the compound 1 as belonging to class of isoflavans and the compound 2 as a chalcone (isoliquiritigenin). Due to the strong antibacterial activity presented by the compounds isolated from red propolis, it can be concluded that this product is an important source of natural antibacterial compounds.