Orientador: Eleni Gomes / Banca: Adalberto Pessoa Junior / Banca: Mario Tyago Murakami / Banca: Gustavo O. Bonilla Rodriguez / Banca: Aliandra Maura Gibertoni Malaman / Resumo: Os microrganismos termofilicos são de grande interesse biotecnológico, não apenas por tolerar altas temperaturas, mas também por secretarem proteínas de maior estabilidade, com características bioquímicas e estruturais importantes de múltiplas aplicações na indústria. A linhagem do fungo termofílico Myceliophthora heterothallica F.2.1.4, isolada de camas de frango, apresentou alta atividade da enzima β-1,4-endoglucanase (31 U/ml). O gene codificante da β-1,4-endoglucanase de F.2.1.4 foi identificado e expresso em leveduras Pichia pastoris e em bactéria Escherichia coli. A caracterização do gene permitiu identificar esta enzima como membro da família glicosídeo hidrolase 5 (GH5), nomeada neste estudo como Mh_GH5. A enzima apresenta na região N-terminal um módulo de ligação ao substrato (CBM) pertencente a família 1. As enzimas expressas em P. pastoris e em E. coli foram purificadas e submetidas à caracterização bioquímica. A caracterização bioquímica demonstrou que as enzimas recombinantes apresentaram ótimos de temperatura de 55°C (P. pastoris) e 60°C (E. coli) e pH ótimo de 4,0 para ambos os sistemas heterólogos. A análise da estabilidade das enzimas demonstrou que as enzimas expressas por Pichia pastoris apresentaram-se estáveis em temperaturas mais elevadas (70°C), indicando que a glicosilação teria papel essencial na termoestabilidade de enzimas recombinantes. A determinação estrutural em alta resolução foi realizada para o domínio catalítico desta nova β-1,4-endoglucanase GH5 de M. heterothallica expressa em E. coli. A estrutura foi determinada à 1.1 Å e apresenta uma arquitetura frequentemente encontrada dentre os membros da família de GH5, (β/α)8 TIMbarrel. Os dados obtidos neste estudo podem contribuir para a determinação de características envolvidas na termoestabilidade de enzimas provenientes de... / Abstract: Thermophilic microorganisms have gain attention in the last years because of the biotechnological interest. Essentially these organisms secrete thermostable proteins displaying suitable features, such as biochemical and structural, for industrial platforms. The thermophilic fungus Myceliophthora heterothallica F.2.1.4, isolated from poultry litter, showed high activity for β-1,4- endoglucanase (31 U/ml). A new sequence enconding for glycoside hydrolase was identified and expressed in Pichia pastoris and Escherichia coli. Sequence analysis allowed to classify this new β-1,4-endoglucanase as a member of the glycoside hydrolase 5 (GH5). The enzyme, named Mh_GH5, has N-terminal family 1 carbohydrate binding module (CBM1). The recombinant enzymes expressed in Pichia pastoris and Escherichia coli were purified and subjected to biochemical characterization. Recombinant endoglucanases showed optimal temperature of 55°C (P. pastoris) and 60°C (E. coli) and optimal pH of 4,0 for both heterologous systems. The thermostability of these new enzymes were evaluated and demonstrated that post-translational modifications, such as glycosylation, found on Pichia pastoris heterologous enzymes, contributed to higher thermostability. Structural analysis of the catalytic domain of the new GH5 from M. heterothallica expressed in E. coli was solved at 1.1 Å resolution and shows a common (β/α)8 TIM-barrel fold found in members of GH5 family. Based on the biochemical and structural information we have obtained for Mh_GH5 it is possible to suggest potential features involved in the thermostability of proteins from thermophilic microorganisms and might contribute for the development of new efficient biocatalysts required for biomass conversion to bioethanol and/or ... / Doutor

Orientador: Roberto da Silva / Coorientador: Eduardo de Aquino Ximenes / Banca: Eleni Gomes / Banca: Michel Brienzo / Banca: Sarita Candida Rabelo / Banca: Maurício Boscolo / Resumo: A necessidade de mitigação dos efeitos adversos resultantes da industrialização nos últimos três séculos é evidente e representa hoje um dos maiores desafios para a continuidade do desenvolvimento econômico sustentável. A produção de biocombustíveis a partir de resíduos lignocelulósicos opõe-se ao modelo extrativista de recursos fósseis e oferece uma alternativa de energia limpa e renovável para os combustíveis líquidos. Esta tese apresenta uma proposta de produção de etanol de segunda geração a partir de bagaço de cana-de-açúcar utilizando uma combinação dos pré-tratamentos ozonólise e hidrotérmico. O bagaço gerado apresentou propriedades químicas e estruturais favoráveis à hidrólise enzimática e fermentação alcoólica requeridas para a síntese de etanol por rota bioquímica. Os efeitos de deslignificação e solubilização da hemicelulose foram potencializados pela combinação de ozonólise ao pré-tratamento hidrotérmico, gerando uma biomassa com baixa quantidade de hemicelulose residual (4%), porcentagem mediana de lignina (14%) e enriquecida com até 80% de celulose de fácil digestibilidade por enzimas comerciais celulolíticas, acumulando mais de 50 g.L-1 de glicose a partir de 100 g.L-1 de bagaço, ou seja, com rendimento de cerca de 67% de conversão de glucana. O meio de cultivo hidrolisado foi fermentescível por leveduras industriais Saccharomyces cerevisiae com eficiência de fermentação superior a 90%. A combinação dos pré-tratamentos sobre o bagaço gerou um licor rico em... / Abstract: Mitigation of negative effects accumulated from industrialization in the last three centuries is nowadays demanded and it is one of the biggest challenges to support a sustainable economic development. Production of biofuels from lignocellulosic residues opposes to the traditional extractive model from fossil sources and it offers an alternative of clean and renewable liquid fuels. This thesis shows a proposal for production of second-generation ethanol from sugarcane bagasse by combining ozonolysis and hydrothermal pretreatments. The pretreated bagasse showed chemical and structural properties favorable to enzymatic hydrolysis and suitable for alcoholic fermentation required for the synthesis of ethanol by biochemical route. Effects on delignification and hemicellulose solubilization were potentiated by the combination of ozonolysis to hydrothermal process, generating a biomass with a low amount of residual hemicellulose (4%), medium composition of lignin (14%), and enriched to 80% of cellulose of high digestibility by commercial cellulolytic enzymes, reaching more than 50 g.L -1 of glucose from 100 g.L -1 of pretreated bagasse. It achieved around 67% of glucan conversion yield. The hydrolysate medium was fermentable by industrial yeasts Saccharomyces cerevisiae with fermentation efficiency up to 90%. The combination of pretreatments also generated a xylose-rich by-product (liquor), which was compatible with C5-yeasts and filamentous fungi cultivation as a substrate for ... / Doutor

Atualmente, com o apoio das aplicações de software, as empresas asseguram maior eficiência, agilidade e melhor tomada de decisão nos seus processos de negócio. Neste cenário altamente competitivo, frequentemente surgem novas necessidades de negócio, o que leva as empresas a evoluir ou criar novos processos. Adicionar novas funcionalidades ao ecossistema de software da empresa, a partir da reutilização das aplicações existentes, não é uma tarefa trivial e exige metodologias, técnicas e ferramentas adequadas para construir soluções de integração. O ecossistema de software das empresas é heterogêneo, pois geralmente suas aplicações são adquiridas de empresas terceirizadas e são desenvolvidas utilizando diferentes plataformas de desenvolvimento, o que dificulta a integração entre as aplicações, pois geralmente elas são desenvolvidas sem a preocupação da integração. A área de Integração de Aplicações Empresariais trata da integração das aplicações existentes no ecossistema de software das empresas por meio de uma solução de integração. Uma solução de integração pode ser representada por um modelo conceitual, que representa o processo de integração entre aplicações em alto nível de abstração. O Guaraná DSL é uma das tecnologias que possibilita projetar modelos conceituais de soluções de integração, utilizando uma sintaxe concreta gráfica e intuitiva. No entanto, a integração de aplicações não é uma tarefa trivial e o desenvolvimento da solução envolve além de custos, riscos como bugs e gargalos de performance que geralmente são observados após a implementação. Esta dissertação propõe analisar o comportamento e identificar gargalos de performance de uma solução de integração ainda na fase de projeto. Propõe-se o desenvolvimento de um modelo matemático de simulação equivalente ao modelo conceitual da solução, utilizando como base as Redes de Petri. O modelo de simulação foi verificado por meio de técnicas de verificação validadas na literatura. A principal contribuição deste trabalho foi a constatação de que é possível representar modelos conceituais de soluções de integração de aplicações por meio das Redes de Petri Estocásticas. O experimento realizado possibilitou identificar pontos de formação de filas, possíveis gargalos de desempenho e identificar comportamentos da solução de integração ainda na fase de projeto. / 99 f.

Frequentemente as empresas adquirem ou desenvolvem aplicações para apoiar a tomada de decisões e aperfeiçoar seus processos de negócio. Estas aplicações compõe o seu ecossistema de software, que geralmente é heterogêneo, e foram desenvolvidas sem levar em conta sua possível integração, dificultando assim a sua reutilização. A área de integração de aplicações empresariais proporciona metodologias, técnicas e ferramentas para as empresas desenvolverem soluções de integração. A tecnologia Guaraná possibilita aos engenheiros de software projetar soluções de integração com um alto nível de abstração, utilizando uma abordagem centrada em modelos. A análise de soluções de integração, para prever seu comportamento e encontrar possíveis gargalos de desempenho, é uma importante atividade que contribui para aumentar a qualidade das soluções desenvolvidas. A abordagem, geralmente adotada pelos engenheiros de software, consiste na construção e execução da solução de integração. No entanto, o desenvolvimento da solução envolve custos e riscos inerentes, que geralmente são elevados. Soluções de integração podem ser classificadas como sistemas estocásticos, dinâmicos e discretos. Nesse contexto, esta dissertação propõe uma nova abordagem para identificar possíveis gargalos de desempenho, utilizando o modelo conceitual da solução de integração, por meio do desenvolvimento de um modelo formal de simulação, baseado na Teoria das Filas. Utiliza-se, como estudo de caso, uma solução de integração projetada na tecnologia Guaraná, para o gerenciamento de telefonemas pessoais realizados por funcionários na Unijuí. Os resultados experimentais do modelo de simulação, permitem avaliar o comportamento da solução de integração em diferentes taxas de trabalho e identificar possíveis gargalos de desempenho na sua estrutura. O modelo de simulação proposto foi verificado e validado por meio de técnicas formais descritas na literatura. / 167 f.

Orientador : Prof. Dr. Andrey Ricardo Pimentel / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Exatas, Programa de Pós-Graduação em Informática. Defesa: Curitiba, 25/08/2015 / Inclui referências : f. 109-114 / Resumo: A utilização de sistemas tutores inteligentes para a recomendação de conteúdos e exercícios é um assunto explorado por alguns pesquisadores. Muitos deles usam técnicas da inteligência artificial para fazer essas recomendações. A proposta desse trabalho é utilizar uma abordagem diferenciada das tradicionais para fazer esse processo. A abordagem usada neste trabalho é a teoria qualitativa dos processos, uma ontologia definida dentro a inteligência artificial que usa métodos de modelagem semelhantes ao processo de cognição humana. Nesse ponto a modelagem de um sistema torna-se interessante pois faz o uso de relações causais para definir o comportamento do sistema. Nesta pesquisa encontra-se um estudo sobre as principais abordagens para sistemas tutores inteligentes e também um estudo sobre a teoria do raciocínio qualitativo. Foi desenvolvida uma arquitetura que permite explorar o uso da teoria do raciocínio qualitativo como forma de modelar um domínio de conhecimento. Relações causais foram aplicadas nesse domínio de conhecimento para que seja possível estimar qual o melhor conteúdo ou a melhor questão que pode ser recomendada para estudantes que utilizam o sistema. Como estudo de caso, foram simulados cenários onde a disciplina de orientação a objetos foi usada como exemplo. Estes cenários exploraram o comportamento do sistema de recomendação para determinadas ações do estudante, sendo elas positivistas, negativistas ou intermediárias. A conclusão sobre os resultados foi analisada sob a ótica da teoria qualitativa dos processos e descrita na arquitetura e no estudo de caso. Os principais resultados obtidos indicam que é possível fazer recomendações de conteúdos e exercícios por meio do processo de modelagem apresentado nesta arquitetura. Palavras-chave: Sistemas tutores inteligentes, teoria do raciocínio qualitativo, teoria qualitativa dos processos, próximo melhor exercício. / Abstract: The use of intelligent tutoring systems for recommending content and exercises is a subject explored by some researchers. Many of them use techniques of artificial intelligence to make these recommendations. The purpose of this work is to use a different approach from traditional to do this process. The approach used in this study is the qualitative processes theory, a defined ontology in artificial intelligence, but using modeling methods similar to human cognition process. At this point modeling a system becomes interesting because it makes use of causal relationship to define system behavior. This research is a study of the main approaches to intelligent tutoring systems and also a study on the qualitative reasoning theory. Was developed an architecture that allows you to explore the use of the qualitative reasoning theory as a way to model a domain of knowledge. Causal relationships have been applied in this area of knowledge so that it is possible estimate what the best content and the best issue that can be recommended for students who use the system. As a case study, we simulated scenarios in which the discipline of object orientation was used as an example. These scenarios explored the recommendation system behavior for certain student actions, they being positivist, negativistic or intermediate. The conclusion on the results was analyzed from the perspective of qualitative processes theory and described in the architecture and in the case study. The main results indicate that it is possible to make content recommendations and exercises through the modeling process presented in this architecture. Keywords: intelligent tutoring systems, qualitative reasoning theory, qualitative processes theory, better next exercise.

Esta pesquisa aborda a aplicação do posicionamento RTK (Real Time Kinematics) em modo estático e cinemático, visando representar diferentes usos no cotidiano e comprovar a possibilidade de gerar uma solução de posicionamento RTK de baixo custo. Desde empresas de topografia e locação de obras, passando por empresas geradoras de bases cartográficas, até o segmento do transporte público por ônibus, o uso desta tecnologia, por um valor de aproximadamente R$ 3000,00, pode viabilizar novas oportunidades, como o georreferenciamento com maior acurácia tanto de imóveis rurais quanto de monitoramento de frotas de veículos e a atualização de mapas viários. Para isso, foi gerada uma solução de posicionamento RTK com um receptor GPS (Global Positioning System) móvel, um laptop, um celular com chip GSM (Global System for Mobile Communication), conexão 3G ou via wi-fi e o software livre RTKLib para correção e fixação do posicionamento, além de conexão com estações da RBMC-IP (Rede Brasileira de Monitoramento Contínuo). O RTKLib se sincroniza com o receptor GPS u-blox (sinal L1 e constelação GPS), o qual compacta as observações de fase para o envio dos dados. Os resultados demonstraram que, dependendo da solução RTK (fix ou float), o posicionamento atingiu acurácias abaixo de 1 metro e precisão nesta mesma ordem de grandeza para linhas de bases menores que 10 km. Com linhas de base mais longas, o resultado degradou, conforme o esperado. Os testes cinemáticos indicaram acurácia de até 1,5 metro, podendo ser utilizado como produto para estimativas de trajeto. Além dos resultados qualitativos e quantitativos, a principal contribuição desta pesquisa foi o desenvolvimento de uma metodologia específica, na área de soluções de posicionamento RTK, que trouxe, através da utilização de ferramentas estatísticas, ganhos de produtividade significativos em termos de tempo, equipamentos e mão de obra necessária, pois explorou não somente um maior tempo de rastreio nos testes estáticos, mas cobriu também testes cinemáticos. / The present research evaluates the application of Real Time Kinematics (RTK) positioning in static and kinematic mode for different daily activities and verify the potential to generate a RTK positioning solution. The use of this technology with a low cost system may be useful for different segments, since companies engaged with topographic surveys and construction activities, logistic companies and even public transportation, by offering a solution with more accuracy and precision and can also represent a market opportunity for rural properties, fleet monitoring and map databases update. In order to make feasible this purpose, it was generated a RTK positioning solution using a mobile Global Positioning System (GPS) receiver, a notebook, an smartphone equipped with Global System for Mobile Communication (GSM) device and provided with 3G or wifi connection, the software RTKLib to fix and obtained a fixed positioning and the monitoring stations of the Continuous Monitoring Brazilian Network (Rede Brasileira de Monitoramento Contínuo - RBMC-IP). The software is connected with the receiver GPS u-blox (L1 signal and GPS constellation) which is the responsible for adjust the phase information in a format and size suitable to the data exchange. The main advantage of this solution is that only one person is required to collect the field data and the feasibility of RTK/GSM technique usage in steep topography areas, consequently increasing productivity during projects execution. The results indicate that, depending on the kind of RTK positioning solution generated, fix or float, the positioning obtained accuracy rates lower than 1 meter, however with some sensitivity and variability and precision in the same magnitude for baseline lower than 10 kilometres; while the results for long baselines (higher than 100 kilometres) did not present the same accuracy/precision, as expected. Kinematics tests showed good accuracy prescribing estimation path usage. Besides quantitative and qualitative results, the main contribution of this research was the development of a specific methodology in the area of RTK positioning solution, that brought by statistical tools productivity gains in terms of time collection, equipment and manpower required, since exploited not only a longer time in static tests but also covered kinematic tests.

Uma série de β-enamino ésteres foi submetida a reações de iodociclização ou lactonização mediada por iodo, fornecendo como produtos iodo-β-enamino ésteres cíclicos ou β-enamino lactonas, respectivamente. Os iodo-β-enamino ésteres cíclicos obtidos foram submetidos a reações de desidroiodação, fornecendo os correspondentes produtos de eliminação de HI a partir de iodociclos de cinco membros, e ciclopentanos trissubstituídos, a partir de anéis de seis membros. Esta última reação ocorreu por substituição nucleofílica intramolecular, em vez da esperada reação de desidroiodação. O efeito do N-substituinte, nestas reações, foi estudado para uma série de N-alquil e N-aril derivados, fornecendo dados que possibilitaram uma melhor compreensão dos mecanismos envolvidos. As β-enamino lactonas foram obtidas em baixos rendimentos, devido à formação de subprodutos decorrentes da poliiodação do substrato, e mostraram-se resistentes à redução da dupla ligação carbono-carbono por uma série de métodos testados. Um estudo de análise conformacional dos compostos bicíclicos nitrogenados também foi efetuado, através de dados espectroscópicos de RMN-1H e RMN-13C, com o auxílio de cálculos de mecânica molecular e semi-empíricos. Concluiu-se que em função do N-substituinte os biciclos adotam diferentes conformações preferenciais, o que altera significativamente seus perfis espectroscópicos. / A series of acyclic β-enamino esters was submitted to iodocyclization reactions or to iodine-mediated lactonization, leading to the corresponding cyclic iodo-β-enamino esters or β-enamino lactones. Dehydroiodination of the five-membered ring enamino esters furnished pyrrole, tetrahydroindole and hexahydroindole derivatives, under basic or neutral conditions. The six-membered ring enamino esters, when submitled to treatment with triethylamine, gave rise to trisubstituted cyclopentanes. This transformation occurred through an intramolecular nucleophilic substitution, instead of the expected dehydroiodination reaction. The effect of the N-substituent in these reactions was studied for a series for N-alkyl and N-aryl derivatives. The β-enamino lactones were obtained in poor yields, due to the poliiodination of the substrates, and showed to be resistent to reduction of the carbon-carbon double bond under several conditions. A study of conformational analysis of the bicyclic β-enamino esters was undertaken, using 1H-NMR and13C-NMR data, molecular mechanics and semi-empirical methods. From this study, it was observed that the bicyclic compounds adopt different conformations depending upon the N-substituent.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:27:20Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2013-05-24Bitstream added on 2014-06-13T19:55:49Z : No. of bitstreams: 1 bergamasco_j_me_sjrp.pdf: 1750505 bytes, checksum: f53a3dd1c9a61bf9996d13230155bc6d (MD5) / O biodiesel (ésteres de ácidos graxos) tem sido produzido a partir da transesterificação direta de óleos ou de gorduras, em que triglicerídeos reagem com um álcool de cadeia curta (metanol ou etanol) na presença de um catalisador químico como, por exemplo, certos ácidos ou hidróxidos. Alternativamente, foi utilizada a via enzimática. Nesse caso, empregam-se enzimas lipases como catalisadores. Reações de transesterificação catalisadas por lipases têm se tornado cada vez mais atrativa, uma vez que o glicerol gerado na reação pode ser facilmente recuperado e a purificação de ésteres de acido graxo é simples. Todavia, as enzimas utilizadas como catalisadores possuem alto custo no mercado, dificuldade de recuperação e, além disso, estão sujeitas à inativação. Desse modo, uma maneira encontrada para superar alguns desses obstáculos é a imobilização das enzimas em um suporte sólido. A imobilização da enzima em uma matriz aumenta sua estabilidade química e térmica, reduz a sua inativação, e facilita a sua recuperação na reação. Microesferas de Poli (álcool vinilico) (PVA) com diferentes graus de cristalinidade foram usados como suportes sólidos para a imobilização da lipase de Rhizomucor miehei. Microsferas de PVA com estrutura amorfa (PVA4) imobilizaram 0,03 mg da enzima/ g de suporte, enquanto que microesferas com estrutura cristalina (PVA12) imobilizaram 0,024 mg/g e a de alta cristalinidade (PVA25) imobilizou 0,029 mg/g. A atividade enzimática das enzimas imobilizadas foi dependente do grau de cristalinidade das microesferas de PVA. O complexo Enzima-PVA4 apresentou uma atividade enzimática de (6,13 U/mg de enzima), o complexo Enzima-PVA12 apresentou uma atividade enzimática de (67,23 U/mg de enzima) e o complexo Enzima-PVA25 revelou uma alta atividade enzimática (149,15 U/mg de enzima). A atividade... / Biodiesel (fatty acid esters) is produced from the direct transesterification of oils or fats in which triglycerides react with a short chain alcohol (methanol or ethanol) in the presence of a chemical catalyst like acids or hydroxides. In the other hand, enzymatic route is used and, in this case, employing lipases as catalysts. Transesterification reactions catalyzed by lipases has become ever more attractive, since glycerol produced in the reaction can be easily recovered and purification of fatty acid esters is simple. One way to overcome these barriers by using free lipases is their immobilization on a solid support. The immobilized enzyme increases its chemical and thermal stability, reduces inactivation, improves handling and facilitates its recovery in the reaction. Microspheres of poly vinyl alcohol (PVA) with different degrees of crystallinity were then used as solid supports for immobilization of lipase from Rhizomucor miehei. PVA microspheres with amorphous structure (PVA4) immobilized 0,029 mg of enzyme/ g of support, while crystalline structure microspheres (PVA12) immobilized 0,024 mg/g and high crystallinity microspheres (PVA25) immobilized 0,03 mg/g. The enzymatic activity of the immobilized enzymes was dependent on the degree of crystallinity of PVA microspheres. The enzyme-PVA4 complex revealed an enzymatic activity of (6.13 U/mg of enzyme) while the Enzyme-PVA12 complex an enzymatic activity of (67.23 U/mg of enzyme) and Enzyme-PVA25 complex provided a high activity enzymatic (149.15 U/mg enzyme). The enzymatic activity of the lipase in its free form was also measured and, in this case, was found to be (11.6 U/mg enzyme). A synergistic effect was also observed for the complex Enzyme-PVA25 during the transesterification reaction. The yield of esters for complex Enzyme-PVA25 was 66.3% followed by Enzyme-PVA12 (40.7%)... (Complete abstract click electronic access below)

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:27:20Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2013-03-22Bitstream added on 2014-06-13T20:35:41Z : No. of bitstreams: 1 goncalves_an_me_sjrp.pdf: 651485 bytes, checksum: f6bb7160fc2afa8aae9c65f75fff26da (MD5) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Há um grande interesse no mercado de enzimas para descobertas de novas fontes para prospecção, tendo em vista que as enzimas de origem animal ou vegetal não suprem totalmente a demanda mundial. Desta forma busca-se não apenas novas fontes, mas também materiais fermentescíveis de baixo custo, assim agregando valor ao produto final. Neste trabalho investigou-se a produção de peptidase utilizando o fungo Aspergillus flavus, através de dois processos biofermentativos, sólido e submerso, usando farelo de trigo e meio complexo, respectivamente. Alguns parâmetros foram analisados para a obtenção de uma melhor produção. Para o bioprocesso fermentativo sólido foi investigado a influência da concentração de esporos, suplementação do meio com fontes adicionais de nitrogênio, temperatura e tempo. Obtivemos para essas variações a melhores condições quando o fungo era fermentado somente em farelo de trigo, sem suplementação de fontes adicionais de nitrogênio, com a proporção de 2,5x 10 6 esporos/ 5g meio a 30°C e em 96 horas de fermentação. Para o bioprocesso fermentativo submerso avaliamos a influência da concentração de esporos, suplementação do meio com fontes de carbono e com caseína, temperatura, pH e tempo. Obtivemos como melhores condições quando o fungo era fermentado em meio sem suplementação de fonte de carbono adicional, com 0,5% de caseína, 5x10 5 esporos/mL de meio a 30°C em pH 8 por 168 horas. Os extratos enzimáticos de ambos bioprocessos foram caracterizados bioquimicamente avaliando desta forma: pH ótimo, temperatura ótima e classe da peptidase. A partir desses dados foram realizados métodos cromatográficos para obtenção da peptidase pura e com essa amostra realizou-se a caracterização bioquímica funcional e a determinação dos... / There is a great interest by enzyme’s market on discovery of new sources for prospecting, considering that the enzymes from animal or plant do not fully supply the global demand. Therefore, the research of new sources, is not only of new sources, but also fermentable material with low cost are also required, in order to add value to the final product. In this study it was investigated the production of peptidase using the fungus Aspergillus flavus, through two processes, solid and submerged fermentation, using wheat bran and complex media, respectively. Some parameters were analyzed to obtain the best production. In solid fermentation bioprocess were investigated the influence of spore concentration of supplementation of the medium with additional sources of nitrogen, temperature and time. We obtained for these variations the best conditions when the fungus was fermented wheat bran only, without supplementation of additional sources of nitrogen, with a density of 2.5 x 10 6 spores / 5 g medium at 30 ° C and 96 hours of fermentation. In the submerged fermentation bioprocess were evaluated the effect of spore concentration supplementation of the medium with carbon sources and with casein, temperature, pH and time. We obtained as best conditions when the fungus was fermented in medium without supplemental carbon source added with 0.5% casein, 5x10 5 spores / ml medium at 30°C at pH 8 for 168 hours. The enzymatic extracts obtained by these bioprocesses were biochemically characterized by testing optimum pH, optimum temperature and class of peptidase. From these data it was obtained a pure peptidase by using chromatographic methods and this sample was used for functional biochemical characterization and determination of kinetic parameters, using the peptide substrate of FRET. The fungus Aspergillus flavus... (Complete abstract click electronic access below)

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:27:21Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2010-11-08Bitstream added on 2014-06-13T19:55:53Z : No. of bitstreams: 1 vasconcellos_a_me_sjrp.pdf: 3559439 bytes, checksum: 7626ad7d7fb3ecc2909ae46dc06812db (MD5) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Os principais objetivos do presente trabalho de pesquisa são a síntese de novos catalisadores zeolíticos, a avaliação de seus usos como possíveis matrizes para imobilização enzimática, e o uso desse complexo zeólita/enzima como catalisador para produção de biodiesel. Inicialmente foram sintetizadas duas classes de zeólitas: faujasita (FAU) e gismondina (GIS), em suas formas sódicas, e estas zeólitas foram convertidas para as formas Cu2+, Ni2+ e Zn2+ por troca iônica. Na sequência foi avaliado o potencial desses materiais zeolíticos para imobilização e atividade lipolítica da enzima (Lipase de Rhizomucor miehei) na reação de hidrólise do p-nitrofenil palmitato (pNPP) a p-nitrofenol (pNP). Os estudos de imobilização foram feitos variando os parâmetros térmicos do pré-tratamento do suporte zeolítico e o meio catiônico dominante. Os resultados obtidos mostraram que dos 16 suportes avaliados para imobilização enzimática, todos se mostraram capazes de imobilizar a enzima em questão e produzir atividade catalítica, no entanto, o melhor compromisso entre imobilização e atividade enzimática foi obtido pelo complexo LIPASE/GIS/Ni2+ pré-tratada a 200ºC. Este complexo que imobilizou 11,2 ± 0,6% da quantidade de enzima da solução e obteve uma atividade de 13,278 U/mg-suporte. Para as reações de transesterificação foram usados como catalisadores as zeólitas puras (GIS/Ni2+ e GIS/Zn2+), enzimas livres (Lipases de Rhizomucor miehei) e enzimas imobilizadas sobre as zeólitas (LIPASE/GIS/Ni2+ e LIPASE/GIS/Zn2+) para a produção de biodiesel a partir do óleo vegetal (óleo de soja). Os resultados obtidos indicaram que os dois complexos produziram biodiesel, no entanto, o teor de ésteres metílicos de 56,2% produzidos pelo suporte LIPASE/GIS/Ni2+ mostrou que houve... / The main goals of this research work are the syntheses of new zeolitic catalysts and their use as possible solid matrices for enzyme immobilization, and the study this complex zeolite/enzyme as a catalyst for biodiesel production. Initially, two different zeolites were synthesized: faujasite (FAU) and gismondine (GIS). The two zeolites were first prepared in their sodic forms and thereafter they were submitted to an ion exchange process in order to the replace the extra-framework Na+ by Cu2+, Ni2+ and Zn2+. The potential of these zeolitic materials for immobilization and lipolytic activity of the enzyme (Lipase from Rhizomucor miehei) was evaluated through the hydrolysis reaction from p-nitrophenyl palmitate (pNPP) to p-nitrophenol (pNP). Several immobilization studies were performed and two main parameters were singled out for this study: the thermal parameters or thermal stability of the zeolitic support and the main dominant cationic medium. The results showed that all of the 16 prepared zeolitic supports were not only able to immobilize the enzyme, but also they were able to show significant catalytic activity. However, the best compromise between immobilization and enzymatic activity was obtained with the complex LIPASE/GIS/Ni2+ pre-treated at 200°C, since it was able to immobilize 11.2 ± 0.6% of the amount of enzymes in solution and an activity of 13.278 U/mg-support. The transesterification reactions for the production of biodiesel from vegetable oils (soybean oil) were performed with the following catalysts: zeolite pure (GIS/Zn2+ and GIS/Ni2+), free enzymes (Lipases from Rhizomucor miehei) and immobilized enzymes on zeolites (LIPASE/GIS/Zn2+ and LIPASE/GIS/Ni2+). The results indicated that two zeolite/enzyme complexes were able to produce biodiesel, but the content... (Complete abstract click electronic access below)