Orientador: Maria do Carmo Gonçalves / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Química / Made available in DSpace on 2018-08-24T02:16:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Andrade_PatriciaFernanda_D.pdf: 6247587 bytes, checksum: f34d80dacc0ecfa31beb35c9a4f8ab70 (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: Neste trabalho foram preparadas e caracterizadas nanopartículas de prata estabilizadas com polivinilpirrolidona (PVP) e ß-ciclodextrina (ß-CD), que foram incorporadas em matrizes poliméricas, para a obtenção de membranas. As nanopartículas de prata (AgNP) foram sintetizadas pelo método de redução química. Para as AgNP-PVP, foi investigada a influência da concentração do precursor (AgNO3) e da razão molar de PVP em relação ao precursor. A partir dos resultados obtidos, foram selecionadas as melhores condições experimentais para a preparação das AgNP-ß-CD. As AgNP foram caracterizadas por espectroscopias na região do ultravioleta-visível e na região do infravermelho com transformada de Fourier (UV-vis e FTIR), difração de raios X (DRX), espectroscopia de espalhamento de Luz Dinâmico (DLS), microscopia eletrônica de transmissão (TEM) e análise termogravimétrica (TGA). As morfologias das AgNP-PVP e AgNP-ß-CD foram investigadas visando a caracterização da camada de polímero ao redor das nanopartículas, pela técnica de imagem espectroscópica de elétrons associada à microscopia eletrônica de transmissão (ESI-TEM). As nanopartículas estabilizadas com PVP apresentaram diâmetro médio de 45 nm, quando preparadas a partir da concentração de 0,01 mol L-1 e razão molar PVP/AgNO3 igual a 1,5. As nanopartículas estabilizadas por ß-CD apresentaram diâmetro médio de 28 nm, quando preparadas nas mesmas condições indicadas para as de AgNP-PVP. O estudo morfológico da camada polimérica ao redor das AgNP-PVP e AgNP-ß-CD, realizado por ESI-TEM, confirmou a maior concentração de carbono e oxigênio nessa região, sugerindo a existência de uma camada definida e coesa dos estabilizantes envolvendo as nanopartículas. Os valores de concentração mínima inibitória contra a E. coli, após 3 h e 2 h de incubação, foram 12,5 µg mL-1 e 20 µg mL-1 para AgNP-PVP e AgNP-ß-CD, respectivamente. As membranas de polissulfona (PSf) e acetato de celulose (CA), contendo AgNP-PVP e AgNP-ß-CD, respectivamente, foram obtidas pelo método de inversão de fases, tendo como variável a quantidade de AgNP adicionada às matrizes poliméricas. Todas as membranas foram caracterizadas por UV-vis,DRX, FTIR, microscopia eletrônica de varredura com fonte de emissão de campo (FESEM), TEM, calorimetria diferencial de varredura (DSC), TGA, ângulo de contato e fluxo de água. A incorporação de nanopartículas de prata nas membranas de PSf e CA foi realizada utilizando diferentes metodologias, que influenciaram tanto o diâmetro médio das nanopartículas, quanto a morfologia e sua distribuição na matriz polimérica. A incorporação das nanopartículas nas membranas não alterou a estabilidade térmica das matrizes poliméricas, entretanto, aumentou seu caráter hidrofílico e, consequentemente, o fluxo de água. A membrana de PSf, contendo 2% de AgNP, apresentou 100% de inibição de crescimento bacteriano para E. coli, como também a membrana CA para S. aureus e E. coli. As membranas de PSf e CA, contendo 2% de AgNP, apresentaram redução na formação de biofilme para E. coli de 89 ± 1% e 98 ± 3%, respectivamente. Estas membranas podem ser consideradas interessantes em diferentes aplicações, tais como no tratamento de água e recuperação de águas residuais / Abstract: Silver nanoparticles (AgNPs), stabilized with polyvinylpyrrolidone (PVP) and ß-cyclodextrin (ß-CD), were prepared, characterized and incorporated into polymer matrices to produce membranes in this work. The AgNPs were synthesized by the chemical reduction method. The influence of the precursor concentration and PVP molar ratio in relation to the precursor concentration (AgNO3) was investigated for the AgNP-PVP. Based on the results, the best experimental conditions were selected for the preparation of AgNP-ß-CD. The AgNPs were characterized by UV-visible and Fourier transformed infrared spectroscopies (FTIR and UV-vis), X-ray diffraction (XRD), transmission electron microscopy (TEM), dynamic light scattering (DLS) and thermogravimetry analysis (TGA). The morphologies of the AgNP-PVP and AgNP-ß-CD were investigated by electron spectroscopy image associated to TEM (ESI-TEM) to characterize of the polymer layer around the nanoparticles. The nanoparticles which were stabilized with PVP presented an average diameter of 45 nm, when prepared from the 0.01 mol L-1 concentration and 1.5 PVP/ AgNO3 molar ratio. The nanoparticles which were stabilized by ß-CD showed an average diameter of 28 nm, when prepared under the same conditions indicated above. The morphological study of the polymeric layer around the AgNP-PVP and AgNP-ß-CD, carried out by ESI-TEM, confirmed a greater concentration of carbon and oxygen in this region, suggesting the existence of a defined and cohesive stabilizing layer surrounding the nanoparticles. The minimum inhibitory concentration values against E. coli after 2 to 3 hours of incubation were 12.5 µg mL-1 and 20 µg mL-1 for AgNP-PVP and AgNP-ß-CD, respectively. The polysulfone (PSf) and cellulose acetate (CA) membranes, containing AgNP-PVP and AgNP-ß-CD, respectively, were obtained by the phase inversion method, by varying the amount of silver nanoparticles added to the polymer matrix. All the membranes were characterized by UV-vis, XRD, FTIR, field emission scanning electron microscopy (FESEM), TEM, differential scanning calorimetry (DSC), contact angle and water flux. The incorporation of the silver nanoparticles into the PSf and CA membranes was carried out using different methods, which influenced both the average diameter of the nanoparticles and the morphology and their distribution in the polymer matrices. The addition of nanoparticles into the membranes did not change the thermal stability of the polymer matrices, however, it did increase the hydrophilic character and consequently water flux. The PSf membranes containing 2% of silver nanoparticles showed 100% inhibition growth of E. coli, as well as the CA membrane that showed 100% inhibition growth for S. aureus and E. coli. The PSf and CA membranes, containing 2% of silver nanoparticles, presented a reduction in the biofilm formation for E. coli of 89 ± 1% and 98 ± 3%, respectively. These membranes can be considered interesting materials in different applications such as in water treatment and the recovery of residual water / Doutorado / Físico-Química / Doutora em Ciências

Made available in DSpace on 2014-06-12T23:16:14Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo8654_1.pdf: 1425777 bytes, checksum: 8d433853ca727102f1bb8b6122d10d26 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2008 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Conhecidas popularmente por cajueiro e angico, Anacardium occidentale Linn. e Anadenanthera colubrina (Vell.) Brenan são espécies encontradas no Nordeste brasileiro conhecidas por conter altos teores de metabólitos secundários, em especial taninos, utilizados como matéria-prima nas associações de fitoterápicos, sendo de interesse econômico e ecológico. A radiação gama é utilizada em produtos de origem vegetal para o controle microbiológico. Porém, o processo de exposição à radiação pode causar aumento ou diminuição dos conteúdos de compostos fenólicos, como fenóis totais e taninos, em materiais crus ou cozidos. O objetivo deste estudo foi realizar uma avaliação química preliminar, detectando os teores de fenóis totais e taninos de extratos brutos secos de cascas e folhas do cajueiro e do angico, antes e após exposição à radiação com 60Co. O objetivo deste estudo foi realizar uma abordagem fitoquímica dos extratos brutos de cascas e folhas do cajueiro e do angico, antes e após exposição à radiação gama do 60Co. Os extratos brutos obtidos no laboratório foram divididos em controle e expostos à radiação gama, nas doses de 5; 7,5 e 10 kGy. Os fenóis totais foram quantificados pelo método Folin-Ciocalteau e os taninos, pela precipitação da caseína. Posteriormente, avaliou-se o potencial antimicrobiano (cajueiro e angico) e moluscicida (cajueiro). Os percentuais de fenóis totais e taninos nas cascas de cajueiro não sofreram alteração estatisticamente significativa com a dose de radiação recebida, apresentando teores médios de 5,73±0,14 e 5,20±0,14, respectivamente. Nas folhas de cajueiro, os níveis de compostos químicos foram estatisticamente (p<0.05) influenciados pela radiação, observando médias para fenóis totais entre 3,13±0,04 (0 kGy) e 3,50±0,08 (10 kGy), e para taninos 2,47±0,06 (0 kGy) e 2,93±0,04 (10 kGy). Os teores de fenóis totais e taninos das cascas e folhas de angico não apresentaram alteração estatisticamente significativa com a dose de radiação. A radiação gama influenciou na atividade antimicrobiana apenas para os extratos de cajueiro, frente a representantes Gram-positivos, Staphylococcus aureus, apresentando médias de halos de inibição para cascas: 14,33±058 (0 kGy) e 22,33±0,58 (10 kGy); e para folhas: 11,33± 0,58 (0 kGy) e 19,00±1,00 (10 kGy). Os extratos do cajueiro apresentaram, ainda, aumento na letalidade embrionária de B. glabrata, aproximadamente cinco vezes maior, quando expostos aos extratos irradiados sobre os não-irradiados, com médias para cascas: a 25mg/L, entre 1,3±0,6 (0 kGy) e 3,0±0,02 (10 kGy) e a 50 mg/L, entre 5,9±2,3 (0 kGy) e 28,6±0,1 (10 kGy); nas folhas: a 100mg/L, entre 13±5 (0 kGy) e 27± 2,5 (10 kGy) e a 200 mg/L, entre 11±4 (0 kGy) e 57±14(10 kGy). A exposição à radiação causou alterações físico-químicas nos constituintes fenólicos dos extratos de folhas do cajueiro, aumentando os teores de taninos. Uma hipótese para o aumento dos teores de taninos é a de que a radiação gama agiu como catalisadora da reação de condensação dos polifenóis. Os resultados indicam uma potencial utilização dos extratos das folhas de cajueiro como matéria prima para obtenção de agentes antimicrobianos e moluscicida, a partir de fontes renováveis e ecologicamente corretas

Submitted by Heitor Rapela Medeiros (heitor.rapela@ufpe.br) on 2015-03-04T12:11:47Z No. of bitstreams: 2 Dissertação final_Lucas Oliveira da Silva.pdf: 2921782 bytes, checksum: e4159f23df63a011a0cfe5543f68c68a (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-03-04T12:11:47Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação final_Lucas Oliveira da Silva.pdf: 2921782 bytes, checksum: e4159f23df63a011a0cfe5543f68c68a (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Previous issue date: 2010-02-26 / FACEPE / Passado mais de cem anos a partir da descoberta da doença de Chagas em 1909, esse mal que afeta cerca de 18.000 milhões de pessoas ainda se encontra sem uma quimioterapia adequada. As duas únicas drogas utilizadas no tratamento atual da doença de Chagas, Nifurtimox e o Benznidazol, mostram-se totalmente inadequadas, tendo em vista seus altos índices de efeitos colaterais e ineficácia na fase crônica da doença. Atrelado a isto, ainda existe o fato de existir resistência por parte de cepas do parasita. Afetando principalmente classes mais baixas da população, a Doença de Chagas tem sido negligenciada no que diz respeito aos campos de pesquisa e desenvolvimento de novos fármacos, havendo, desta forma, uma grande necessidade na busca por novas drogas antichagásicas. Semicarbazonas representam uma classe de compostos com grande potencial antichagásico, tendo sido relatado por diversos pesquisadores sua grande diversidade de ações biológicas, como antimicrobiana, antitumoral, anticonvulsivante e principalmente anti T. cruzi. Neste trabalho, derivados aril-semicarbazônicos foram sintetizados por meio da reação de condensação entre diversos aril-aldeídos substituídos e a semicarbazida hidroclorada, os quais tiveram suas estruturas confirmadas por meio de espectroscopia de infravermelho e de ressonância magnética nuclear de próton. Foi desenvolvida uma série de 20 aril-semicarbazonas, das quais foram avaliadas suas atividades biológicas, como ação anti-T. cruzi e citotoxicidade, além da ação antimicrobiana. A toxicidade aguda de alguns derivados da série foi determinada. Em relação ao poder antimicrobiano, esses compostos apresentaram de baixa a moderada ação. Tratando-se da atividade frente ao parasita causador da doença de Chagas, merecem atenção os compostos 04, 08 e 10 que demonstraram uma moderada ação anti T. cruzi, e o composto 16 que se mostrou o mais promissor da série, chegando a possuir atividade superior aos fármacos padrões, Nifurtimox e Benznidazol. Analisando os dados de citotoxicidade, podemos observar que se trata de moléculas com baixas propriedades citotóxicas, as quais chegam a ser cerca de 100 vezes menor que a apresentada pelo Nifurtimox, por exemplo. No teste de toxicidade aguda, foi observado que por meio da dose oral de 2000 mg/kg os derivados semicarbazônicos avaliados mostraram-se pouco tóxicos, não provocando morte dos animais por um período de 14 dias, e após sacrifício destes, não foram encontradas modificações anatômicas consideráveis nos órgãos observados, fígado, rins e baço. O derivado 06 apresentou excelente ação antitumoral, com inibição de 74,74% do tumor Sarcoma 180. Frente aos resultados obtidos fica-se evidenciada a importância biológica dos derivados aril-semicarbazônicos sintetizados, comprovada principalmente pelas notáveis atividades anti T-cruzi e antitumoral desempenhadas pelos compostos 16 e 06, respectivamente.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Here we have evaluated the antimicrobial activity of the essential oils from Origanum vulgare (oregano), Thymus vulgaris (thymus), Cinnamomum zeylanicum (cinnamom), Lippia graveolens (mexican oregano), Zingiber officinale (ginger), Salvia officinalis (sage), Rosmarinus officinalis (rosemary) and Ocimum basilicum (basil), as well as the majoritary constituents carvacrol, thymol, trans-cinnamaldehyde and cineole against 65 isolates of Staphylococcus sp.isolates. From these 33 isolates were obtained from dairy herds of goats being 27 isolates classified as coagulase negative staphylococci and 06 isolates classified as coagulase positive staphylococci. The isolates from dairy cattle were 32 and classified as coagulase-positive staphylococci. The minimum inhibitory concentration (MIC) and the minimum bactericidal concentration (MBC) were determined to each isolate by using broth microdilution method. Lower antimicrobial activity or equal to the maximum tested (6400 μg ml-1) were observed on the essential oils of oregano, mexican oregano, thymus, cinnamom as well as to majoritary constituents of carvacrol, thymol and TC. It was noticed that the essential oils of oregano, mexican oregano and thymus presented similar activities and were more active than the essential oil of cinnamon front isolates of cattle. The same effect was not repeated on essential oil of mexican oregano in isolates of goats and presenting itself more active than the essential oil of cinnamom, though less active than essential oils of oregano and thyme. The carvacrol maintained strong antimicrobial activity on isolates of cows and goats (CIMs = 584 μg ml-1 e 767 μg ml-1; CBMs = 732 μg ml-1 e 1471 μg ml-1 to cows and goats respectively). / Avaliou-se a atividade antimicrobiana dos óleos essenciais (OEs) de Origanum vulgare (orégano), Thymus vulgaris (tomilho), Cinnamomum zeylanicum (canela), Lippia graveolens (lipia), Zingiber officinale (gengibre), Salvia officinalis (sálvia), Rosmarinus officinalis (alecrim) e Ocimum basilicum (manjericão), bem como as frações majoritárias carvacrol, timol, cinamaldeído e cineol frente a 65 isolados de Staphylococcus spp. Destes isolados 33 eram oriundos de rebanhos leiteiros de caprinos, sendo 27 isolados classificados como coagulase negativa e 06 isolados classificados como coagulase positiva. Os isolados oriundos de rebanhos leiteiros bovinos somavasse 32 e classificados como coagulase positiva. A concentração inibitória mínima (CIM) e a concentração bactericida mínima (CBM) foram determinadas para cada isolado utilizando-se a técnica de microdiluição em caldo. Os OEs de gengibre, salvia, alecrim, manjericão e a fração majoritária cineol não evidenciaram nenhuma atividade inibitória sobre Staphylococcus spp. Observou-se atividades antimicrobianas inferiores ou igual à máxima concentração testada (6400 μg ml-1) para os OEs de orégano, lipia, tomilho, canela, bem como para as frações majoritárias de carvacrol, timol e cinamaldeído. Observou-se que os OEs de orégano, lipia e tomilho apresentaram atividades similares e foram mais ativos que o OE de canela frente os isolados de bovinos. O mesmo efeito, em isolados de caprinos, não foi repetido para o OE de lipia, sendo que este se apresentou menos ativo que os OEs de canela, orégano e tomilho. O carvacrol destacou-se por manter forte atividade antimicrobiana sobre isolados de bovinos e caprinos (CIMs = 584 μg ml-1 e 767 μg ml-1; CBMs = 732 μg ml-1 e 1471 μg ml-1 respectivamente para bovinos e caprinos).

Orientador: José Roberto Guimarães / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo / Made available in DSpace on 2018-08-24T08:56:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Peres_MarcelaSouza_M.pdf: 1942738 bytes, checksum: e568a9f4c6bc9579df4ca7bc831e9085 (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: A ofloxacina é um antimicrobiano de amplo espectro frequentemente encontrado em concentrações significativas em efluentes e águas superficiais. A contínua introdução deste fármaco no meio ambiente constitui um risco potencial em longo prazo para os organismos não alvos ou para a saúde humana. Neste estudo foi avaliada a degradação da ofloxacina pelos processos oxidativos avançados (POA) peroxidação assistida por radiação ultravioleta (UV/H2O2) e fotocatálise (UV/TiO2 e UV/TiO2/H2O2). Foi avaliada também a atividade antimicrobiana residual do fármaco, utilizando a bactéria E. coli, e a toxicidade aguda (Vibrio fischeri). A concentração de ofloxacina foi monitorada utilizando-se cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE). Os resultados obtidos indicam que os POA aplicados foram eficientes para a degradação desse fármaco. O processo UV/H2O2 alcançou degradação de 99%, após 60 min de reação. Para o processo UV/TiO2, a eficiência de degradação obtida foi de 89,3% após 60 min e a adição de peróxido de hidrogênio elevou a eficiência para 97,8%. A atividade antimicrobiana do fármaco foi reduzida consideravelmente, alcançando 95% de remoção com a aplicação do UV/H2O2 e 96% utilizando o processo UV/TiO2/H2O2. A toxicidade das amostras não aumentou no decorrer da aplicação destes POA, indicando a potencial utilização destes processos para o tratamento de soluções aquosas contendo ofloxacina / Abstract: Ofloxacin is a broad-spectrum antimicrobial agent which is frequently found in significant concentrations in wastewater and surface water. Its continuous introduction into the environment constitutes a potential risk to non-target organisms or to human health. This study evaluated ofloxacin degradation by the UV/H2O2, UV/TiO2 and UV/TiO2/H2O2 advanced oxidation process (AOPs), residual antimicrobial activity (E. coli), and acute toxicity (Vibrio fischeri). Ofloxacin concentration was monitored with HPLC analyses. The results obtained shown that AOPs applied were efficient for ofloxacin degradation. For UV/H2O2, degradation efficiency was 99% in 60 min of reaction. For UV/TiO2, degradation efficiency was 89.3% in 60 min of reaction when applied 128 mg L-1 TiO2. The addition of 1.68 mmol L-1 of hydrogen peroxide increased the degradation to 97.8%. For both processes, the antimicrobial activity was considerably reduced throughout the reaction, reaching 95% removal when UV/H2O2 was applied and 96% using the UV/TiO2/H2O2 process. The toxicity of the samples did not increase during AOP application, indicating the potential use of these processes for the treatment of aqueous solutions containing ofloxacin / Mestrado / Saneamento e Ambiente / Mestra em Engenharia Civil

Orientador: Fabiana Fantinatti Garboggini / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-27T14:23:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Menezes_ClaudiaBeatrizAfonsode_D.pdf: 13721671 bytes, checksum: f6de614ca80b5ec0d0c5e900e92b347b (MD5) Previous issue date: 2015 / Resumo: O ambiente marinho representa uma importante fonte de diversidade biológica com grande potencial para descoberta de novos metabólitos secundários biologicamente ativos. Dentro desse ambiente, pode-se destacar os actinomicetos marinhos, cujos estudos podem contribuir para a melhor compreensão de suas funções ecológicas e para seu uso como uma fonte importante de novos metabólitos. A taxonomia dos actinomicetos é bastante complexa e a metodologia de MLSA, ferramenta alternativa em estudos de sistemática microbiana, pode ser uma técnica importante na caracterização de actinomicetos. Novos metabólitos secundários tem sido isolados de actinomicetos marinhos, sendo as atividades antibacteriana e anticâncer as principais descritas,porém pouco se conhece sobre a atividade antiviral deste grupo de micro-organimos. Neste contexto, o presente trabalho teve por objetivo avaliar a diversidade de actinomicetos associados ao ambiente marinho, utilizando uma abordagem polifásica, associada à avaliação das atividades antimicrobiana e antiviral destas bactérias. No total, foram obtidos 579 isolados de bactérias oriundos de macro-organismos marinhos coletados no litoral norte do Estado de São Paulo, Brasil. Desses, 72 foram identificados por análise de sequência do gene RNA ribossomal 16S, como actinomicetos, e nove isolados foram descritos como novas espécies de actinobactérias pertencentes aos gêneros Gordonia (B204), Marmoricola (B374), Williamsia (B138, B375 e B452), Serinicoccus (B736), Kineococcus (B366), Knoellia (B175) e Janibacter (B742). A caracterização polifásica dessas novas espécies de actinobactérias foi realizada pela técnica de hibridação DNA-DNA, Multilocus Sequence Analysis (MLSA) utilizando genes conservados (rpoB, rpoA, gyrB, recA e trpB), análise de perfil de ácidos graxos e microscopia eletrônica. A caracterização dos isolados foi complementada por testes fisiológicos e quimiotaxonômicos, tais como a determinação do conteúdo de GC, lipídios polares, menaquinonas, testes de utilização de fontes de carbono, atividade enzimática, degradação de compostos e tolerância a antibióticos, pH e temperatura. Quanto ao potencial biotecnológico dos 72 isolados de actinobactérias avaliados, 16 isolados apresentaram potencial antimicrobiano e 13 potencial antiviral. Os extratos dos isolados B175 (CIM = 1 mg/mL), B375 (CIM = 2 mg/mL), B138 (CIM = 1 mg/mL) e B366 (CIM = 2 mg/mL) apresentaram atividade antimicrobiana frente a Staphylococcus aureus ATCC 6538. O extrato do isolado B374 apresentou atividade antiviral frente ao vírus Metapneumovírus aviário (aMPV), os isolados B366 e B742, frente ao herpes vírus simplex do tipo 1 (HSV-1), os isolados B138 e B452 frente ao vírus Calicivírus Felino (FCV) e o isolado B204 frente ao vírus da diarréia viral bovina (BVDV). A partir deste trabalho, pode-se concluir que existe grande diversidade de micro-organismos marinhos a ser descoberta e explorada, como fonte de novas espécies e compostos com potencial biotecnológico / Abstract: O ambiente marinho representa uma importante fonte de diversidade biológica com grande potencial para descoberta de novos metabólitos secundários biologicamente ativos. Dentro desse ambiente, pode-se destacar os actinomicetos marinhos, cujos estudos podem contribuir para a melhor compreensão de suas funções ecológicas e para seu uso como uma fonte importante de novos metabólitos. A taxonomia dos actinomicetos é bastante complexa e a metodologia de MLSA, ferramenta alternativa em estudos de sistemática microbiana, pode ser uma técnica importante na caracterização de actinomicetos. Novos metabólitos secundários tem sido isolados de actinomicetos marinhos, sendo as atividades antibacteriana e anticâncer as principais descritas,porém pouco se conhece sobre a atividade antiviral deste grupo de micro-organimos. Neste contexto, o presente trabalho teve por objetivo avaliar a diversidade de actinomicetos associados ao ambiente marinho, utilizando uma abordagem polifásica, associada à avaliação das atividades antimicrobiana e antiviral destas bactérias. No total, foram obtidos 579 isolados de bactérias oriundos de macro-organismos marinhos coletados no litoral norte do Estado de São Paulo, Brasil. Desses, 72 foram identificados por análise de sequência do gene RNA ribossomal 16S, como actinomicetos, e nove isolados foram descritos como novas espécies de actinobactérias pertencentes aos gêneros Gordonia (B204), Marmoricola (B374), Williamsia (B138, B375 e B452), Serinicoccus (B736), Kineococcus (B366), Knoellia (B175) e Janibacter (B742). A caracterização polifásica dessas novas espécies de actinobactérias foi realizada pela técnica de hibridação DNA-DNA, Multilocus Sequence Analysis (MLSA) utilizando genes conservados (rpoB, rpoA, gyrB, recA e trpB), análise de perfil de ácidos graxos e microscopia eletrônica. A caracterização dos isolados foi complementada por testes fisiológicos e quimiotaxonômicos, tais como a determinação do conteúdo de GC, lipídios polares, menaquinonas, testes de utilização de fontes de carbono, atividade enzimática, degradação de compostos e tolerância a antibióticos, pH e temperatura. Quanto ao potencial biotecnológico dos 72 isolados de actinobactérias avaliados, 16 isolados apresentaram potencial antimicrobiano e 13 potencial antiviral. Os extratos dos isolados B175 (CIM = 1 mg/mL), B375 (CIM = 2 mg/mL), B138 (CIM = 1 mg/mL) e B366 (CIM = 2 mg/mL) apresentaram atividade antimicrobiana frente a Staphylococcus aureus ATCC 6538. O extrato do isolado B374 apresentou atividade antiviral frente ao vírus Metapneumovírus aviário (aMPV), os isolados B366 e B742, frente ao herpes vírus simplex do tipo 1 (HSV-1), os isolados B138 e B452 frente ao vírus Calicivírus Felino (FCV) e o isolado B204 frente ao vírus da diarréia viral bovina (BVDV). A partir deste trabalho, pode-se concluir que existe grande diversidade de micro-organismos marinhos a ser descoberta e explorada, como fonte de novas espécies e compostos com potencial biotecnológico / Doutorado / Microbiologia / Doutora em Genética e Biologia Molecular

Orientador: José Roberto Guimarães / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo / Made available in DSpace on 2018-08-27T20:18:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Oliveira_AmandaMarchiDuartede_M.pdf: 2576445 bytes, checksum: b72f8b00f5d7ccd5b5b4282cff3876ce (MD5) Previous issue date: 2015 / Resumo: O antimicrobiano lomefloxacina (LOM) foi detectado em matrizes aquosas em vários países. Sua introdução contínua no ambiente pode apresentar risco potencial para organismos aquáticos e terrestres, devido à presença de atividade antimicrobiana. A fim de degradar a LOM e outros contaminantes emergentes, utiliza-se os processos oxidativos avançados (UV/H2O2, O3 em pH 11) devido à geração de radicais hidroxila altamente reativos e não seletivos. O objetivo deste estudo foi avaliar a degradação da LOM por fotólise, peroxidação, peroxidação assistida por radiação ultravioleta e ozonização em diferentes valores de pH, além de avaliar a atividade antimicrobiana residual, a toxicidade aguda e também identificar e sugerir os produtos formados durante os processos de degradação. Soluções de 500 ?g L-1 de LOM foram submetidas aos processos fotolítico (? = 254 nm), peroxidação (CH2O2 = 0,335; 1,675 e 6,77 mmol L-1); UV/H2O2 (CH2O2 de 0,067 a 6,77 mmol L-1) e ozonização (Dose O3 = 5,5 a 54,34 mg L-1) em diferentes valores de pH (3, 7 e 11). Após ensaio de degradação em escala laboratorial, realizou-se a extração em fase sólida e injeção em HPLC para avaliar o percentual de degradação. Foram avaliadas também a remoção da atividade antimicrobiana, com o organismo-teste Escherichia coli K12 (ATCC 23716), e a toxicidade com o organismo-teste Vibrio fischeri (Microtox). Com os resultados do presente trabalho foi possível sugerir que a peroxidação foi ineficaz para a degradação da lomefloxacina: menos que 15% da concentração do fármaco foi reduzida, mesmo após rtempo de ensaio (60 minutos); esse processo também foi ineficaz na redução da atividade antimicrobiana. Ambos os processos de fotólise e UV/H2O2 foram capazes de degradar mais de 95% de LOM em 60 minutos (Dose de radiação = 5267 mJ cm-2). Em relação à degradação da LOM, não se observou diferença quando utilizado UV (95,7%) ou UV/H2O2 (concentração de H2O2 variando de 0,067 a 6,77 mmol L-1) (96,9%). No entanto, o processo UV/H2O2 com 6,77 mmol L-1 de H2O2 foi o mais eficaz na redução da atividade antimicrobiana (96,3%). Em todos os processos avaliados, não foi verificado a remoção completa da atividade antimicrobiana. A ozonização em pH 3 apresentou eficiência quanto à degradação, redução da atividade antimicrobiana e, principalmente da toxicidade aguda, sendo a inibição da V. fischeri de 12,8%. Em todos os processos observou-se incremento na toxicidade, sugerindo a formação de produtos intermediários de degradação mais tóxicos que o composto original. Os processos avaliados demonstraram alto potencial para serem incorporados ou utilizados em estações de tratamento de água que contenham a LOM e/ou compostos químicos emergentes / Abstract: The antimicrobial drug lomefloxacin (LOM) has been detected in the aqueous matrices in several countries. Its continuous introduction into the environment is a potential risk to aquatic and terrestrial organisms due to the presence of antimicrobial activity. Advanced oxidation processes (UV/H2O2, O3 pH 11) due to hydroxyl radicals that were highly reactive and non-selective were used to degrade emerging contaminants and were evaluated to degraded LOM aqueous solutions. The aim of this study was to evaluate the degradation of LOM by photolysis, peroxidation, peroxidation assisted by ultraviolet radiation and ozonation at different pH values; moreover, the residual antimicrobial activity, the acute toxicity, and the degradation byproducts formed during degradation processes were evaluated. Aqueous solutions of 500 ?g L-1 LOM were underwent to UV radiation (? = 254 nm), peroxidation (CH2O2 = 0.335; 1.675 e 6.77 mmol L-1), UV/H2O2 (CH2O2 0.067 to 6.77 mmol L-1) and the ozonation (Dose O3 = 5.5 to 54.34 mg L-1) at different pH values (3, 7 and 11). LOM degradation was evaluated by high performance liquid chromatography (HPLC) with UV detection. Samples were prepared prior to measurements by solid phase extraction (SPE). Antimicrobial activity was determined by evaluating growth inhibition of Escherichia coli K12 (ATCC 23716) and the acute toxicity of Vibrio fischeri test organism (Microtox). Peroxidation did not effectively degrade LOM, reducing less than 15% of the initial drug concentration (500 ?g L-1) after 60 min of testing; this process was also ineffective to reduce antimicrobial activity. Both photolysis and UV/H2O2 (6.7 10-2 mmol L-1 H2O2) were able to degrade more than 95% of LOM in 60 min of testing (radiation dose = 5267 mJ cm-2). However, the UV/ H2O2 (CH2O2 = 6.77 mmol L-1) was more effective to reduce the antimicrobial activity (96.3%). Antimicrobial activity of the solutions was not totally eliminated in any of the processes evaluated. The ozonation at pH 3 was efficient to degradation, reduction of antimicrobial activity and, especially of acute toxicity, with an inhibition of 12.8% of V. fischeri. In all cases there was an increase in toxicity, suggesting the formation of toxic intermediates more degradation than the parent compound. The evaluated processes showed high potential to be incorporated or used in water treatment plants that contain the LOM and/or emerging contaminants / Mestrado / Saneamento e Ambiente / Mestra em Engenharia Civil

Tradicionalmente, no tratamento de feridas graves o antimicrobiano tópico deve ser aplicado uma a duas vezes ao dia na área lesada para reduzir as infecções. No entanto, os pacientes geralmente sofrem desconforto com a aplicação de drogas tópicas e com a troca de curativos. Nesse contexto, o desenvolvimento de sistemas curativos biodegradáveis contendo fármaco antimicrobiano são fundamentais para a promoção de ações terapêuticas, reduzindo as infecções causadas por microrganismos e podendo substituir os curativos convencionas que não possuem polímeros biodegradáveis em sua composição. Para ir de encontro com essa necessidade, filmes de PBAT e PBAT/gentamicina foram preparados por meio de duas abordagens. Na primeira abordagem filmes de PBAT obtidos por casting foram funcionalizados por radiação UV durante 90 minutos na presença de O2 atmosférico para posterior inserção de gentamicina na superfície através de soluções tampões contendo EDC e gentamicina. A superfície das amostras foi analisada pelo WCA, FTIR-ATR e XPS. A análise antimicrobiana dos filmes também foi realizada. Os resultados para os filmes de PBAT por casting mostram que o tempo de irradiação produziu superfícies altamente hidrofílicas com grupos oxigenados enxertados na superfície do polímero (C=O e C-OH). A análise antimicrobiana indicou que a gentamicina não ligou covalentemente com o PBAT, porém observou-se a presença de nitrogênio na superfície das amostras pela análise de XPS Na segunda abordagem foram preparadas fibras de PBAT e PBAT/gentamicina a partir da eletrofiação. As soluções utilizadas no processo de eletrofiação foram preparadas com diferentes concentrações de gentamicina e passaram por análises de condutividade e viscosidade. As fibras de PBAT e PBAT/gentamicina foram caracterizadas quanto a suas propriedades físico-químicas, morfológicas, térmicas, antimicrobianas e biológicas. Nos resultados obtidos para as fibras de PBAT e PBAT/gentamicina observou-se que não houve mudança nos espectros após a mistura dos materiais, uma vez que as bandas de absorção foram preservadas e não houve o aparecimento de novos picos. A presença da gentamicina modificou a morfologia das amostras, diminuindo o diâmetro das fibras. O grau de intumescimento foi alterado com o acréscimo de gentamicina e houve modificação da morfologia das fibras após 48 horas de imersão em PBS, porém as fibras mantiveram-se presentes. A gentamicina aumentou o grau de molhabilidade das fibras PBAT. As fibras de PBAT/gentamicina possuem atividade antimicrobiana frente às cepas de E. coli e não apresentaram citotoxicidadede acordo com o padrão ISO 10993-5. Estes resultados reforçam que o PBAT pode ser usado como um sistema curativo com incorporação de fármaco, mostrando ser uma alternativa interessante de curativo/adesivo para uso tópico. / Traditionally in the treatment of serious wounds, topical antimicrobial should be applied 1–2 times daily to the injured area to reduce infections. However, patients often suffer from discomfort with the application of topical drugs and with the exchange of dressings. In this context, the development of biodegradable curative systems containing antimicrobial drug are fundamental for the promotion of therapeutic actions, reducing the infections caused by microorganisms and being able to substitute conventional dressings that there aren’t biodegradable polymers in their composition. To meet this need, PBAT and PBAT/gentamicin films were prepared using two approaches. In the first approach PBAT films obtained by casting were functionalized by UV radiation for 90 minutes in the presence of atmospheric O2 for subsequent insertion of gentamicin on the surface through buffer solutions containing EDC and gentamicin. The surface of the samples was analyzed by the WCA, FTIR-ATR and XPS. Antimicrobial analysis of the films was also performed. The results for the PBAT films by casting show that the irradiation time produced highly hydrophilic surfaces with oxygenated groups grafted onto the polymer surface (C=O and C-OH). Antimicrobial analysis indicated that gentamycin did not bind covalently with PBAT, but nitrogen was observed on the surface of the samples by XPS analysis In the second approach, PBAT and PBAT/gentamicin fibers were prepared from the electrospun. The solutions used in the electrospun process were prepared with different concentrations of gentamicin and underwent conductivity and viscosity analyzes. The PBAT and PBAT/gentamicin fibers were characterized as their physical-chemical, morphological, thermal, antimicrobial and biological properties. In the results obtained for the PBAT and PBAT/gentamicin fibers, it was observed that there was no change in the spectra after the materials were mixed, since the absorption bands were preserved and there were no new peaks. The presence of gentamicin modified the morphology of the samples, reducing the diameter of the fibers. The degree of swelling was altered with the addition of gentamicin and there was a change in the morphology of the fibers after 48 hours of immersion in PBS, but the fibers remained present. Gentamicin increased the degree of wettability of PBAT fibers. PBAT/gentamicin fibers have antimicrobial activity against E. coli strains and did not present cytotoxicity according to ISO 10993-5 standard. These results reinforce that PBAT can be used as a curative system with drug incorporation, proving to be an interesting dressing/adhesive alternative for topical use.

Several Senecio species (Asteraceae) have been used in folk medicine for the treatment of infections. This genus is rich in a wide variety of secondary metabolites such as alkaloids, flavonoids, and terpenoids with recognized antimicrobial activity. Senecio crassiflorus (Poir.) DC. var. crassiflorus, commonly known as margarida-das-dunas , is native from the South coast of Brazil and is known for containing pyrrolizidines alkaloids. This work describes the evaluation of the antimicrobial activity of the CH2Cl2 and EtOH extracts and essential oils of S. crassiflorus var. crassiflorus. Extracts were obtained by sequential maceration in CH2Cl2 and EtOH. The CH2Cl2 extract was firstly fractioned by CC over silica gel for the isolation of the sesquiterpene germacrene D, which was identified by GC-MS, 1H and 13C NMR. This compound no presents antimicrobial activity and it is considered a precursor of several other sesquiterpene derivatives. To essential oils analysis, two collections were carried out in the city of Capão da Canoa, one at the end of spring and the other one at the beginning of autumn. The essential oil of leaves, aerial and underground stems of Senecio crassiflorus var. crassiflorus was extracted by hydrodistillation and their analyses were performed by GC-MS. Their constituents were identified by the comparison of their retention indexes and their fragmentation patterns with literature data. The evaluation of the antimicrobial activity of the extracts and essential oils of S. crassiflorus var. crassiflorus was accomplished through the broth microdilution method based on M7-A6/CLSI/NCCLS document for anaerobic bacteria and M27-A2/NCCLS document for yeasts. Qualitative and quantitative differences have been found between the analyzed parts. The essential oil of the leaves was the most active against Gram-positive bacteria. None of the essential oils shown activity against Gram-negative bacteria, that allows to assign them bacterial activity of narrow specter. The CH2Cl2 extract of aerial steams showed good inhibitory activity against Staphylococcus aureus ATCC 25923 (MIC of 64 μg/mL and MBC of 512 μg/mL). The antibacterial activity from the oils collected at the beginning of autumn presented better action spectra. Only essential oil of the leaves showed activity antifungal. / Várias espécies de Senecio (Asteraceae) são utilizadas na medicina popular no combate as infecções. Este gênero é rico em metabólitos secundários como alcalóides, flavonóides e terpenóides com atividade antimicrobiana reconhecida. Senecio crassiflorus (Poir.) DC. var. crassiflorus, popularmente conhecida como margarida-das-dunas, é uma espécie nativa do litoral sul do Brasil, para a qual foi descrita a presença de alcalóides pirrolizidínicos. Neste estudo é relatada a avaliação da atividade antimicrobiana dos extratos CH2Cl2 e EtOH e dos óleos essenciais de diferentes órgãos de S. crassiflorus var. crassiflorus. Os extratos foram obtidos pela maceração seqüencial das partes vegetais frescas em CH2Cl2 e EtOH. O extrato CH2Cl2 das partes aéreas foi fracionado por CC sobre gel de sílica até o isolamento do germacreno D, identificado por CG-EM, RMN 13C e 1H. Este composto não apresenta atividade antimicrobiana e é considerado um precursor de vários outros derivados de esqueleto sesquiterpênico. Para a obtenção dos óleos essenciais foram realizadas duas coletas no município de Capão da Canoa, uma no final da primavera e outra no início do outono. O vegetal fresco foi dividido em folhas, caules aéreos, caules subterrâneos, e partes aéreas (caules aéreos + folhas). A extração dos óleos essenciais foi realizada pela técnica de hidrodestilação. Os óleos essenciais foram analisados por CG-EM e seus constituintes foram identificados por comparação de seus índices de retenção e dos modelos de fragmentação com dados da literatura. A avaliação da atividade antibacteriana dos extratos e óleos de S. crassiflorus var. crassiflorus foi realizada através do método de microdiluição em caldo, baseado no documento M7-A6/CLSI/NCCLS para bactérias. Para a avaliação da atividade antifúngica dos óleos essenciais das folhas e caules aéreos, o método foi baseado no documento M27-A2/ CLSI/NCCLS para fungos leveduriformes. A constituição do óleo essencial de S. crassiflorus var. crassiflorus variou conforme a parte do vegetal do qual este foi obtido. A variação qualitativa e quantitativa foi pequena entre os óleos obtidos dos caules aéreos e rizomatosos, sendo mais significativa quando comparada com o óleo obtido das folhas. O óleo das folhas foi o que apresentou maior inibição frente as cepas Gram-positivas testadas. Não foi evidenciada atividade de nenhum óleo frente as cepas Gram-negativas nas concentrações testadas, o que permite aferir-lhes atividade bacteriana de estreito espectro. O extrato CH2Cl2 dos caules aéreos foi o que apresentou melhor atividade bacteriostática e bactericida, com destaque para Staphylococcus aureus ATCC 25923 (CIM de 64 μg/mL e CBM de 512 μg/mL). Os óleos coletados no início do outono apresentaram melhores espectros de ação. Apenas o óleo essencial das folhas apresentou atividade antifúngica.

Neste trabalho, uma série de curcuminoides monocetônicos foram sintetizados por meio da condensação entre acetona e 11 diferentes aldeídos aromáticos. Esses curcuminoides foram posteriormente convertidos em seus álcoois e cetonas saturados correspondentes por meio de reações de hidrogenação catalítica. Os compostos obtidos foram avaliados quanto às suas atividades antimicrobianas frente a um painel representativo de bactérias cariogênicas empregando o método de microdiluição em microplacas. Além disso, as vias de fragmentação em fase gasosa dos curcuminoides monocetônicos protonados foram investigadas por espectrometria de massas sequencial com ionização por eletrospray (ESI-MS/MS) em combinação com dados de massas acuradas, dados de experimentos de espectrometria de massas de estágios múltiplos (MSn) e de troca de deutério, bem como em dados termoquímicos estimados por Química Computacional. Dentre os 31 curcuminoides avaliados, a curcumina A (10), 1E,4E)-1,5-bis(4-hidroxifenil)penta-1,4-dien-3-ona, e o (1E,4E)-1,5-bis(4-hidroxifenil)penta-1,4-dien-3-ona (11), apresentaram a atividade antimicrobiana mais efetiva, com valores de concentração inibitória mínima (CIM) de 50 g/mL contra Streptococcus mutans e de 50 g/mL contra Streptococcus mitis. Os valores de CIM obtidos foram menores que os valores de CIM previamente relatados para a curcumina, que é o análogo -dicetônico do composto 10. As relações estrutura-atividade inferidas sugerem que o grupo hidroxila ligado aos aneis aromáticos e a ligação dupla entre C2-C3 e C2-C3 e o grupo carbonila e C1 são as características responsáveis pela atividade antimicrobiana. Os resultados mostraram que o íon H e o íon acílio D, resultantes de dois rearranjos de hidrogênio competitivos, são os mais intensos no espectro de íons produtos dos curcuminoides protonados. Além da identificação de alguns íons diagnósticos, este trabalho comprovou que a formação de alguns íons produtos ocorreu a partir de um íon intermediário resultante de uma ciclização de Nazarov da molécula protonada, cuja ocorrência foi reportada previamente na literatura. Os dados termoquímicos suportaram as estruturas dos íons propostos e mostraram que a posição da hidroxila fenólica no anel aromático desempenha um papel fundamental sobre a ciclização de Nazarov. Os resultados deste trabalho poderão contribuir futuramente na identificação dos produtos resultante do metabolismo dos estudos in vitro e in vivo sem a necessidade de padrões ou isolamento desses metabolitos / In this work, a series of monoketone curcuminoids were synthesized by condensation between acetone, and 11 (eleven) different aromatic aldehydes. These curcuminoids were subsequently converted to their corresponding saturated alcohols and ketones by means of catalytic hydrogenation reactions. The obtained compounds were evaluated for their antimicrobial activities against a representative panel of cariogenic bacteria using microdilution plating method. In addition, the gas-phase fragmentation pathways of the protonated monoketone curcuminoids were investigated by ionization tandem mass spectrometry (ESI-MS/MS) in combination with accurate mass data, multi-stage mass spectrometry (MSn), and deuterium exchange experiments, as well as in thermochemical data estimated by Computational Chemistry. Among the 31 curcuminoids evaluated, curcumin A (10), (1E,4E)-1,5-bis(4-hydroxyphenyl)penta-1,4-dien-3-one, and (1E,4E)5-bis(4-hydroxyphenyl)penta-1,4-dien-3-one (11) showed the most effective antimicrobial activity, with minimum inhibitory concentration (MIC) values of 50 g/mL against Streptococcus mutans and 50 g/mL against Streptococcus mitis. MIC values of curcumin A (10) were lower than the previously reported MIC values for its -diketone analog of compound 10. The inferred structure-activity relationships indicated that the hydroxyl group attached to the aromatic rings and the double bond between C2-C3 and C2\'-C3 \'and the carbonyl group and C1 are the characteristics responsible for the antimicrobial activity. The results showed that the ion H and the acylium ion D, resulting from two competitive hydrogen rearrangements, are the most intense in the spectrum of proton curcuminoids product ions. Besides the identification of some diagnostic ions, this work proved that the formation of some product ions occured from an intermediate ion resulting from a Nazarov cyclization of the protonated molecule, whose occurrence has been previously reported in the literature. The thermochemical data supported the structures of the proposed ions and showed that the position of the phenolic hydroxyl in the aromatic ring plays a key role in the Nazarov cyclization. The results of this work may contribute in future to the identification of products from the in vitro and in vivo metabolism studies without the need for standards or isolation of these metabolites