Tabernaemontana catharinensis ADC é uma planta arbórea da família Apocynaceae encontrada no Brasil, Argentina, Uruguai, Paraguai e Bolívia. O gênero Tabernaemontana tem despertado interesse devido à importante atividade biológica dos seus extratos, particularmente, atividade antimicrobiana, antitumoral, antioxidante, anticolinesterásica, anti-inflamatória, entre outras, as quais têm sido associadas à presença de alcalóides indólicos. Embora diversas atividades biológicas tenham sido relatadas em extratos de T. catharinensis, poucas substâncias que combinem atividade antioxidante e anticolinesterásica têm sido descritas. A associação destas propriedades pode representar uma das alternativas para estudos visando o controle de desordens neurodegenerativas como a doença de Alzheimer. Neste contexto, o presente trabalho teve como objetivo analisar o conteúdo de alcalóides presentes em extrato etanólico e frações de T. catharinensis, assim com avaliar a sua atividade antioxidante e anticolinesterásica. A análise do extrato etanólico de T. catharinensis por espectrometria de massas permitiu identificar a presença dos alcalóides 16-epi-affinina, coronaridinahidroxiindolenina, voachalotina, voacristina-hidroxiindolenina e 12-metoxi-n-metilvoachalotina, além de um alcalóide com m/z 385,21 cujo espectro é compatível com derivado de voacristina ou voacangina. O extrato e suas frações ricas em alcalóides apresentaram atividade antioxidante, especialmente aquelas contendo o alcalóide com m/z 385,21 ou com 16-epi-affinina com capacidade de varredura de 50% do radical DPPH• da ordem de 37,18 a 74,69 μg/ml. Da mesma forma, tanto o extrato como as suas frações apresentaram atividade anticolinesterásica, sobressaindo as frações caracterizadas pela presença de 12-metoxi-n-metilvoachalotina, com IC50 de 2,1 e 2,5 μg/ml. Frações contendo 16-epi-affinina combinaram boa atividade antioxidante (IC50= 65,59 a 74,69μg/ml) e anticolinesterásica (IC50= 7,7 a 8,3 μg/ml), representando uma opção para futuras pesquisas envolvendo o tratamento de doenças neurodegenerativas. / Submitted by Marcelo Teixeira (mvteixeira@ucs.br) on 2014-06-12T11:29:28Z No. of bitstreams: 1 Dissertacao Carla Nicola.pdf: 1671799 bytes, checksum: 6c5dd51b8992f3e784048beed7a0039d (MD5) / Made available in DSpace on 2014-06-12T11:29:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao Carla Nicola.pdf: 1671799 bytes, checksum: 6c5dd51b8992f3e784048beed7a0039d (MD5) / Tabernaemontana catharinensis A.D.C. is a small tree of the Apocynaceae family currently found in Brazil, Argentina, Uruguay, Paraguay and Bolivia. The genus Tabernaemontana has evoke interest due the important biologic activity of their extracts, particularly, antimicrobial, anti-tumoral, antioxidant, anti-cholinesterasic and anti-inflammatory activities, most of which have been associated to indolic alkaloids. Although several biological activities of T. catharinensis extracts have been reported, few substances with both antioxidant and anticholinesterasic activities have been identified. The association of these properties may represent an alternative for the studies involving the control of neurodegenerative disorders as Alzheimer disease. In this context, the present work aimed to analyze the alkaloid content of the ethanolic extract of T. catharinensis and its fractions, as well as to evaluate their antioxidant and anticholinesterasic activities. The analyses of the ethanolic extract of T. catharinensis by mass spectrometry allowed identifying the presence of the alkaloids 16-epi-affinine, coronaridine-hydroxyindolenine, voachalotine, voacristine-hydroxyindolenine, and 12- methoxy-n-methyl-voachalotine, as well as an alkaloid with m/z 385.21 which spectrum suggest a derivative of voacristine or voacangine. The extract and its alkaloid rich fractions showed antioxidant activity, especially those that contain the alkaloid m/z385.21 or 16-epi-affinine with DPPH scavenging activity (IC50) between 37.18 and 74.69 μg/ml. Moreover, the extract and its fractions exhibited anticholinesterasic activity, particularly the fractions characterized by the presence of 12-methoxy-nmethyl- voachalotine, with IC50 = 2.1 e 2.5 μg/ml. Fractions with 16-epi-affinine combined good antioxidant (IC50= 65.59 to 74.69 μg/ml) and anticholinesterasic (IC50= 7.7 to 8.3 μg/ml) activities, representing an option for further studies aimed at treating neurodegenerative diseases.

O Bacillus cereus é um microrganismo com ampla distribuição na natureza estando presente no solo, poeira e água, sendo caracterizado pela formação de esporos, possui potencial patogênico e deteriorante. Em condições favoráveis, esse microrganismo produz enzimas que confere características sensoriais indesejáveis e produz toxinas numa grande variedade de alimentos, principalmente em cereais e derivados. Estas toxinas produzidas são responsáveis pela ocorrência de intoxicação alimentar. Desta forma, o presente trabalho tem como objetivo avaliar a presença de B. cereus de cereais destinados a produção de alimentos farináceos, realizar o isolamento destas bactérias quando presentes nas amostras testadas e avaliar a presença de genes relacionados aos fatores de virulência nestes isolados. Para tanto foram avaliadas 130 amostras de cereais obtidos de uma empresa processadora de grãos, sendo que deste total, 54 isolados apresentaram positividade para B. cereus. Foram realizados os testes bioquímicos de motilidade, hemolisina, decomposição da tirosina, redução do nitrato a nitrito, crescimento rizóide e corpúsculos de inclusão cristalina, para confirmação dos isolados. Dos 54 isolados, 5 foram reclassificados como Bacillus thuringiensis e 2 como Bacillus megaterium. Quanto a caracterização molecular, todos os isolados foram submetidos a análise de PCR por BOX, REP e ERIC – PCR, visto que nenhuma das técnicas apresentou diferença significativa quanto a separação do B. cereus. Os isolados foram avaliados quanto aos fatores patogênicos para os genes Bcet, Piplc, NheB, EntB, HbA e Sph, onde o grupo do arroz foi o que apresentou maior número de genes positivos. Do total dos isolados avaliados, os genes HblA e NheB foram os que apresentaram maiores números de isolados positivos. Os dados obtidos nesse trabalho evidenciaram que os genes de patogenicidade de B. cereus estão amplamente distribuídos entre os grupos que contaminam os cereais e derivados. / Submitted by Marcelo Teixeira (mvteixeira@ucs.br) on 2014-06-12T11:44:41Z No. of bitstreams: 1 Dissertacao Valquíria Boff Martelo Reis.pdf: 1975642 bytes, checksum: 007f34e5e4fa26dbe52638a46e5918dd (MD5) / Made available in DSpace on 2014-06-12T11:44:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao Valquíria Boff Martelo Reis.pdf: 1975642 bytes, checksum: 007f34e5e4fa26dbe52638a46e5918dd (MD5) / The Bacillus cereus is an organism widely distributed in nature and is present in soil, dust and water. This bacterium is characterized by spores formation and food deteriorating and pathogenic potential. Under favorable conditions, this microorganism produces enzymes that confer undesirable sensory characteristics and toxins in a wide variety of foods, mainly in cereals and derivatives. These toxins produced are responsible for the occurrence of food poisoning. This study aims to evaluate the presence and isolate of B. cereus on grains for the production of food starches, as well the evaluate the presence of genes related to virulence factors on these isolates. Therefore, it was evaluated 130 samples obtained from a cereal grain processing company, 54 isolates were positive for B. cereus. Biochemical tests were realized for motility, haemolysin, tyrosine decomposition, reduction of nitrate to nitrite, type of growth and corpuscles crystalline inclusion. Seven samples of 54 isolates were reclassified as 5 B. thuringiensis and 2 B. megaterium. As the molecular characterization, all isolates were analyzed by PCR BOX, REP and ERIC - PCR, whereas none of the techniques presented significant difference separating B. cereus. The isolates were also evaluated for presence of pathogenic factors genes Bcet, PIPLC, NheB, EntB, HbA and Sph, where the group from rice isolates showed the highest number of positive genes. The HblA and NheB genes were the most prevalence on the isolates. The data obtained in this study showed that genes for pathogenicity of B. cereus are widely distributed among the groups that contaminate cereals and derivatives.

Na presença de lactose e frutose, ácido lactobiônico e sorbitol são formados equimolarmente em reações catalisadas por glicose-frutose oxidorredutase (GFOR) e glicono--lactonase (GL), enzimas periplasmáticas de Zymomonas mobilis. O ácido lactobiônico tem alto valor comercial e, como o sorbitol, importantes aplicações industriais. Este trabalho objetivou estudar a cinética de produção de ácido lactobiônico e sorbitol por células de Z. mobilis permeabilizadas com brometo de cetil trimetil amônio, livres ou imobilizadas em alginato de cálcio. As constantes de saturação de Michaelis-Menten de GFOR/GL para lactose e frutose foram estimadas em 0,39 e 0,050mol/L, respectivamente, e Vmáx em 7,69 unidades de GFOR/GL por grama de células secas (U/g), em que U corresponde a mmol de produto formado por hora. A imobilização de Z. mobilis foi avaliada com suspensões celulares de 30, 50 e 70g/L, observando-se redução do fluxo de massa dos solutos através das esferas de alginato de cálcio com maiores massas de células. Como na bioconversão de lactose/frutose em ácido lactobiônico/sorbitol, um considerável volume do reator é ocupado pelas esferas, o uso da suspensão celular de 70g/L para a imobilização se mostrou favorável devido à menor quantidade do suporte para ter-se a concentração de células/enzimas desejada para o processo. Assim, os problemas operacionais associados à mistura e ao controle de pH foram minimizados. No processo de bioconversão, concentrações de biocatalisador, livre ou imobilizado, entre 5 a 20g/L resultaram em teores de ácido lactobiônico semelhantes, em torno de 170g/L, com rendimento de cerca de 70% e produtividades proporcionalmente crescentes. A velocidade específica de formação de produto calculada nas primeiras horas de processo com células imobilizadas ( 0,76g/g/h) foi menor que a medida com células livres (  2,0g/g/h) em razão de o suporte de imobilização atuar como uma barreira física para o transporte de massa. Na sequência, porém, constatou-se uma maior estabilidade do sistema imobilizado e, em consequência, produtividades semelhantes ( 7,1g/L/h) foram alcançadas em ambas as condições. Para avaliar-se possibilidade de reutilização das células imobilizadas, foram realizadas oito bioconversões seguidas – 193h de operação –, constatando-se a preservação de 85% da atividade inicial. Na bioconversão, o pH foi controlado em 6,4 com NaOH, sendo formado lactobionato de sódio. Este sal foi precipitado com etanol e, em seguida, convertido à forma ácida – ácido lactobiônico por cromatografia de troca iônica. O produto purificado apresentou características físico-químicas semelhantes às da substância padrão comercial. / Submitted by Marcelo Teixeira (mvteixeira@ucs.br) on 2014-06-12T11:58:51Z No. of bitstreams: 1 Dissertacao Sabrina Carra.pdf: 1781083 bytes, checksum: 30af4ac69fa2741ab8e210ae702e0a55 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-06-12T11:58:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao Sabrina Carra.pdf: 1781083 bytes, checksum: 30af4ac69fa2741ab8e210ae702e0a55 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Na presença de lactose e frutose, ácido lactobiônico e sorbitol são formados equimolarmente em reações catalisadas por glicose-frutose oxidorredutase (GFOR) e glicono--lactonase (GL), enzimas periplasmáticas de Zymomonas mobilis. O ácido lactobiônico tem alto valor comercial e, como o sorbitol, importantes aplicações industriais. Este trabalho objetivou estudar a cinética de produção de ácido lactobiônico e sorbitol por células de Z. mobilis permeabilizadas com brometo de cetil trimetil amônio, livres ou imobilizadas em alginato de cálcio. As constantes de saturação de Michaelis-Menten de GFOR/GL para lactose e frutose foram estimadas em 0,39 e 0,050mol/L, respectivamente, e Vmáx em 7,69 unidades de GFOR/GL por grama de células secas (U/g), em que U corresponde a mmol de produto formado por hora. A imobilização de Z. mobilis foi avaliada com suspensões celulares de 30, 50 e 70g/L, observando-se redução do fluxo de massa dos solutos através das esferas de alginato de cálcio com maiores massas de células. Como na bioconversão de lactose/frutose em ácido lactobiônico/sorbitol, um considerável volume do reator é ocupado pelas esferas, o uso da suspensão celular de 70g/L para a imobilização se mostrou favorável devido à menor quantidade do suporte para ter-se a concentração de células/enzimas desejada para o processo. Assim, os problemas operacionais associados à mistura e ao controle de pH foram minimizados. No processo de bioconversão, concentrações de biocatalisador, livre ou imobilizado, entre 5 a 20g/L resultaram em teores de ácido lactobiônico semelhantes, em torno de 170g/L, com rendimento de cerca de 70% e produtividades proporcionalmente crescentes. A velocidade específica de formação de produto calculada nas primeiras horas de processo com células imobilizadas ( 0,76g/g/h) foi menor que a medida com células livres (  2,0g/g/h) em razão de o suporte de imobilização atuar como uma barreira física para o transporte de massa. Na sequência, porém, constatou-se uma maior estabilidade do sistema imobilizado e, em consequência, produtividades semelhantes ( 7,1g/L/h) foram alcançadas em ambas as condições. Para avaliar-se possibilidade de reutilização das células imobilizadas, foram realizadas oito bioconversões seguidas – 193h de operação –, constatando-se a preservação de 85% da atividade inicial. Na bioconversão, o pH foi controlado em 6,4 com NaOH, sendo formado lactobionato de sódio. Este sal foi precipitado com etanol e, em seguida, convertido à forma ácida – ácido lactobiônico por cromatografia de troca iônica. O produto purificado apresentou características físico-químicas semelhantes às da substância padrão comercial.

Considerando a redução da disponibilidade de petróleo e as mudanças climáticas causadas, entre outras razões, pelas emissões resultantes do uso de combustíveis fósseis, torna-se indispensável a busca por novas fontes de energia. O etanol, obtido a partir de materiais lignocelulósicos, é uma das principais promessas para a substituição dos combustíveis fósseis utilizados para os meios de transporte, porém tornam-se necessárias etapas de pré-tratamento e hidrólise do material antes da fermentação. Os pré-tratamentos hidrotérmicos utilizam água quente líquida ou vapor e se apresentam como uma opção ao pré-tratamento ácido, por não necessitarem de reatores resistentes a corrosão e formarem menos produtos inibidores da fermentação. Dentre os materiais lignocelulósicos, o capim-elefante se destaca pelo seu elevado potencial produtivo e características como qualidade, vigor e persistência, apresentando, em sua estrutura morfológica, teor de fibras favorável ao estudo da produção de etanol. Neste contexto, o presente trabalho estudou os efeitos do pré-tratamento hidrotérmico (água quente na forma líquida e gasosa) sobre capim-elefante e o seu efeito no rendimento da hidrólise enzimática da biomassa. Como resultados de análises das amostras de hidrólise enzimática, os pré-tratamentos utilizando água no estado gasoso, durante 6,5 min a 220°C, levaram a obtenção de liberação no meio de até 232 mg de glicose.g-1 de capim-elefante. Já para os pré-tratamentos utilizando água no estado líquido, durante 6,5 min a 220 °C e 12 min a 195 °C, a máxima liberação foi de 198 mg de glicose.g-1 de capim-elefante, sendo esses valores significativamente (p<0,05) maiores que a liberação de glicose na ausência de prétratamento, na qual foi observada uma liberação de 101 mg de glicose.g-1 de capim-elefante. Foi detectada reduzida formação de compostos inibitórios como furfural, hidroximetilfurfural durante os pré-tratamentos hidrotérmicos. Entretanto, quando a glicose, liberada das biomassas pré-tratadas hidrotermicamente e hidrolisadas enzimaticamente, foi fermentada a etanol por Saccharomyces cerevisiae, ocorreu diferença entre os rendimentos, sugerindo que houve inibição da fermentação pelos compostos presentes nos hidrolisados. Estes dados indicam que os pré-tratamentos hidrotérmicos apresentam potencial de uso como prétratamentos de biomassa de capim-elefante. / Submitted by Marcelo Teixeira (mvteixeira@ucs.br) on 2014-06-16T11:46:01Z No. of bitstreams: 1 Dissertacao Andreia Toscan.pdf: 3316638 bytes, checksum: e6df674095bd2e3b586408f127cf038e (MD5) / Made available in DSpace on 2014-06-16T11:46:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao Andreia Toscan.pdf: 3316638 bytes, checksum: e6df674095bd2e3b586408f127cf038e (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The reduction of oil resources and the expansion of climate change negative effects, a consequence of fossil fuel consumption, have prompted the search for alternative energy sources. Ethanol from lignocellulosic materials is a promising alternative to fossil fuels, but its production requires pretreatment and hydrolysis of the material prior to fermentation. Unlike acid pretreatments, hydrothermal pretreatments use hot water or steam, do not require corrosion resistant reactors and generate less inhibitors. Among the lignocellulosic materials, elephant grass stands out for its high yield and characteristics such as quality, vigor and persistence, as well as a fiber content that is favorable to ethanol production. In this context, the present study shows the effects of hydrothermal pretreatment (hot water and steam) on elephant grass and its effect on the yield of enzymatic hydrolysis. For the analysis of high performance liquid chromatography on enzymatic hydrolysis samples, pretreatments using steam for 6.5 min at 220 °C released up to 232 mg glucose/ g of elephant grass. The pretreatments with hot water carried out for 6.5 min at 220 °C and 12 min at 195 °C released up to 198 mg glucose/ g of elephant grass, such value being significantly (p < 0.05) higher than that related to the untreated elephant grass (101 mg of glucose/ g of elephant grass). A reduced production of fermentation inhibitory compounds, such as furfural and hydroxymethylfurfural, was observed during the hydrothermal pretreatment. However, when glucose released, biomasses hydrothermally pretreated and enzymatically hydrolyzed, was fermented to ethanol by Saccharomyces cerevisiae, difference was observed between the yields, suggesting inhibition of fermentation. These data indicate that the hydrothermal pretreatments can be potentially used to elephant grass biomass for bioethanol production.

As bactérias do gênero Aeromonas são importantes microrganismos aquáticos e agentes causais de doenças infecciosas em animais, inclusive o homem. Sua ampla distribuição em ambientes aquáticos continentais e marinhos é indicativa da sua capacidade de adaptação a distintos níveis de salinidade, fato por sua vez relevante na contaminação de alimentos. A tolerância bacteriana ao estresse salino está associada à manutenção da homeostase celular através de sistemas de transporte de íons e acúmulo de solutos orgânicos, como betaína, prolina, entre outros. A betaína é um osmoprotetor encontrado em plantas, animais e microrganismos sendo transportado em bactérias através de um sistema de transporte do tipo ABC específico codificado pelo operon ProU. Neste contexto, os objetivos deste trabalho foram: avaliar a tolerância ao estresse salino em Aeromonas, incluindo determinar o crescimento e a viabilidade celular em Aeromonas em estresse salino, avaliar a expressão dos genes de transporte de betaína após estresse salino e realizar uma análise in silico do operon proU em bactérias Gram negativas. Os resultados mostram que Aeromonas trota apresenta mais tolerância à salinidade do que Aeromonas hydrophila, sendo que algumas espécies de Aeromonas podem crescer em meio mínimo contendo até 0,42M de NaCl, concentração utilizada como agente de preservação de alimentos. A betaína atua como osmoprotetor em Aeromonas, determinando a sua capacidade de sobrevivência e crescimento em concentrações mais elevadas de cloreto de sódio (0,51 a 0,68M). Por outro lado, a colina, considerada importante precursor da betaína em algumas bactérias, não apresenta efeito osmoprotetor em Aeromonas. Avaliação de pré-crescimento com betaína mostram que este osmoprotetor é acumulado mesmo na ausência de estresse, determinando uma pré-adaptação bacteriana a mudanças de osmolaridade. Análise in silico do operon proU, responsável pelo transporte de betaína, mostra elevada conservação do mesmo em bactérias, indicando a importância deste transportador ABC. Experimentos de expressão do operon proU em A. hdydrophila mostraram expressão constitutiva basal e aumento significativo da expressão do operon proU em bactérias submetidas a estresse osmótico, mesmo na ausência do osmoprotetor. Assim sendo, a expressão do operon proU em A. hydrophila é modulada pelo estresse intracelular, de tal forma que a mesma volta a níveis próximos do basal quando a célula atinge a homeostase. / Submitted by Marcelo Teixeira (mvteixeira@ucs.br) on 2014-06-16T12:41:24Z No. of bitstreams: 1 Dissertacao Evanise Visentini.pdf: 1544112 bytes, checksum: 79ad3b4bbbad93df773fea021178cdd0 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-06-16T12:41:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao Evanise Visentini.pdf: 1544112 bytes, checksum: 79ad3b4bbbad93df773fea021178cdd0 (MD5) / The bacteria from the Aeromonas genus are important aquatic microorganisms and causative agents of infectious diseases in animals, and even to mankind. Its wide distribution in continental aquatic and marine environments is an indicative of its ability to adapt to different levels of salinity, which is a relevant fact concerning food contamination. The bacterial tolerance to saline stress is associated with the maintenance of cellular homeostasis through ion transportation systems and the accumulation of organic solutes, such as betaine, proline, among others. Betaine is an osmoprotectant found in plants, animals and microorganisms, transported in bacteria by a transportation system of the ABC specific type, encoded by operon ProU. In this context, the objectives of this study were: to measure the tolerance to saline stress in Aeromonas, including determining the growth and cell viability in Aeromonas in saline stress, evaluate the expression of betaine transport genes after saline stress and create an in silico analysis of the proU operon in Gram negative bacteria. The results demonstrate that Aeromonas trota present more salinity tolerance than Aeromonas hydrophila, and that some Aeromonas species can grow in minimal environment containing up to 0.42 M of NaCl, concentration used as a food preservative agent. The betaine acts as an osmoprotectant in Aeromonas, determining their capacity to survive and grow in higher concentrations of sodium chloride (0.51 to 0.68 M). On the other hand, the choline, considered as an important betaine precursor in some bacteria, presents no osmoprotectant effect on Aeromonas. The evaluation of pre-growth with betaine show that this osmoprotectant is accumulated even in the absence of stress, determining a bacterial pre-adaptation to changes in osmolarity. The in silico analysis of the operon proU, responsible for betaine transportation, shows their high conservation in bacteria, indicating the importance of this ABC transporter. Expression experiments of the operon proU in A. hdydrophila showed constitutive basal expression and significant increase of the operon proU expression in bacteria exposed to osmotic stress, even in the absence of the osmoprotectant. Therefore, the operon proU expression in A. hydrophila is modulated by intracellular stress, in such manner, that it returns to close baseline levels when the cell reaches homeostasis.

O cultivo de Aspergillus oryzae IPT-301 em meio líquido foi estudado para avaliar a influência do pH e do suprimento de oxigênio sobre o crescimento fúngico e a formação de pectinases. Definiuse um meio limitante para o crescimento com as seguintes concentrações: farelo de trigo em extrato aquoso, 40g/L; glicose, 5g/L; sulfato de amônio, 5g/L; pectina cítrica (indutor), 20g/L. O indutor foi estudado quanto ao momento de adição ao meio. Com adição em 24h de cultivo, a máxima concentração de biomassa foi atingida em cerca de 70h, quase 48h depois do observado no ensaio controle. A atividade enzimática máxima (27U/mL) foi semelhante à condição de referência (24U/mL), mas a ausência da pectina no início do processo facilitou a mistura e o controle do pH e do oxigênio dissolvido. No caso, reduziram-se a máxima frequência dos agitadores do biorreator (650 para 600rpm) e o período de tempo em que este nível de agitação precisou ser mantido para possibilitar a oxigenação do meio (30h para 12h), o que favoreceria a preservação do micélio. Valores constantes e variáveis de pH do meio foram comparados em ensaios com adição de pectina em 24h e sem controle de oxigênio dissolvido. Verificou-se que o pH constante de 4,0 favoreceu o crescimento, que atingiu 4,5g/L, porém a atividade enzimática foi insignificante (1,4U/mL). Quando o pH decresceu naturalmente até o mínimo de 2,7, foram atingidos concentração de biomassa de 4,0g/L e atividade de pectinases de 24U/mL; na sequência, porém, a atividade baixou para 2U/mL, acompanhando o aumento do pH após 96h de processo. Entretanto, em cultivo em que o pH foi controlado em 2,7 nas horas finais do processo, a atividade enzimática foi preservada. Estes resultados, juntamente com os de ensaios enzimáticos, demonstraram que as pectinases de A. oryzae perdem a estabilidade à medida que o pH aumenta. O ensaio com pH constante em 2,7 foi o único em que a atividade pectinolítica foi superior quando a pectina esteve presente desde o início do cultivo. Possivelmente, a limitação do crescimento celular (máximo de 3,5g/L) favoreceu os mecanismos de transferência e mistura, prolongando a viabilidade celular. Cultivos com pH controlado em 4,0 no período de intenso crescimento celular e em 2,7 para a produção de pectinases (Ensaios T5 e T10) resultaram em elevadas atividades enzimáticas, especialmente quando a pectina foi adicionada em 24h (43U/mL). No caso, as mais efetivas condições de transferência de oxigênio e mistura, aliadas ao pH adequado ao crescimento, permitiram que a biomassa atingisse 6,3g/L e, após a redução do pH a 2,7, a atividade pectinolítica foi incrementada. Ensaios com oxigênio dissolvido em mínimo de 30% da saturação foram conduzidos em duas condições: Ensaio B5 - pH inicial 4,0 e controlado em 2,7 após atingir este valor; Ensaio B6 - pH constante em 4,0 até 24h, seguido de redução para 2,7 e controle neste valor. As concentrações celulares atingidas em B5 (6,0g/L) e em B6 (6,8g/L) foram semelhantes à de T10, mas suas máximas atividades pectinolíticas – 106 e 120U/mL, respectivamente – foram as maiores deste estudo. Estes resultados se deveram, provavelmente, à intensificação do metabolismo fúngico associado à disponibilidade ilimitada de oxigênio. Apesar de o tempo para atingir os picos de biomassa e atividade enzimática ter sido aumentado, a produtividade do Ensaio B6 foi 3,7 vezes maior que a do controle. Os resultados deste trabalho confirmaram que o pH e o suprimento de oxigênio em cultivos de A. oryzae afetam decisivamente tanto o crescimento quanto a produção de pectinases. As condições operacionais definidas possibilitaram a redução do crescimento celular – permitindo, entretanto, a obtenção de atividades enzimáticas elevadas – e, em decorrência, um controle eficiente dos parâmetros estudados. / Submitted by Marcelo Teixeira (mvteixeira@ucs.br) on 2014-06-16T13:00:04Z No. of bitstreams: 1 Dissertacao Lenara Meneghel Santa Catharina.pdf: 2002637 bytes, checksum: 6291a4802d64eabed73c3db13116f5b5 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-06-16T13:00:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao Lenara Meneghel Santa Catharina.pdf: 2002637 bytes, checksum: 6291a4802d64eabed73c3db13116f5b5 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The cultivation of Aspergillus oryzae IPT-301 in liquid medium was studied to assess the influence of pH and oxygen supply on the fungal growth and the formation of pectinases. A growthlimiting medium was defined with the following concentrations: wheat bran in aqueous extract, 40g/L; glucose, 5g/L; ammonium sulphate, 5g/L; citric pectin (inducer), 20g/L. The inducer was evaluated with respect to the time of addition to the medium. With the addition in 24h of cultivation, maximum biomass concentration was achieved in 70h, almost 48h after reaching the cell growth peak of the control experiment. The maximum enzyme activity (27U/mL) was similar to that of the reference run (24U/mL), but the absence of pectin at the beginning of the process favoured mixing and the control of pH and dissolved oxygen concentration. In this case, the maximum impeller speed in the bioreactor (650 to 600rpm) and the time period that this level of agitation was maintained to provide the best possible medium oxygenation were reduced (30 to 12h), a condition that could favour the preservation of mycelium. Constant and varied medium pH values were evaluated in experiments with the addition of pectin in 24h and without dissolved oxygen concentration control. It was found that a constant pH of 4.0 favoured biomass growth, but the enzyme activity was insignificant (1.4U/mL). When the pH naturally decreased up to a minimum of 2.7, biomass concentration of 4.0g/L and pectinase activity of 24U/mL were attained; in the sequence, however, the activity fell to 2U/mL following the increase of pH observed after 96h. Nevertheless, in the cultivation in which the pH 2.7 was maintained though the final hours of process, the enzyme activity was preserved. These results together with those from enzymatic tests have shown that A. oryzae pectinases loose stability as pH rises. The experiment with constant pH at 2.7 was the only that results in superior pectinase activity with pectin present in the medium from the beginning of the cultivation. Possibly, cell growth limitation (maximum of 3.5g/L) favoured mass transfer and mixing mechanisms and the biomass viability was extended. Cultivations with the pH controlled at 4.0 when the cell growth was more intense and, afterwards, at 2.7 for pectinase production (Experiments T5 and T10) result in high enzyme activities, especially when pectin was added in 24h (43U/mL). In the case, the more effective conditions of oxygen transfer and mixing, allied to the adequate pH for cell growth, allowed that biomass concentration achieved 6.3g/L and, after reducing the pH to 2.7, pectinolytic activity as increased. Experiments with dissolved oxygen concentration at a minimum of 30% of saturation were carried out at two conditions: Experiment B5 - initial pH 4.0 and controlled at 2.7 after reaching this value; Experiment B6 – constant pH up to 24h, followed by reduction to 2.7 and control at this value. The cell concentrations achieved in B5 (6.0g/L) and in B6 (6.8g/L) were similar to that of T10, but their maximum pectinase activities – 106 and 120U/mL, respectively – were the largest in this study. Such results were probably due to the raising fungal metabolism which is associated to the unlimited oxygen availability. Although the time to reach the peaks of biomass and enzyme activity has been increased, the productivity of Experiment B6 was 3.7 times larger than that of the control run. The results of this work have confirmed that, in cultivations of A. oryzae, the pH and the oxygen supply decisively affect both cell growth and pectinase production. The defined operational conditions provided the reduction of cell growth – allowing, however, the achievement of high enzyme activities – and, consequently, an efficient control of the studied parameters.

Os sucos de uva podem ser elaborados por diferentes processos, entre eles destacam-se as panelas extratoras por arraste de vapor que são utilizadas principalmente por agroindústrias e pequenos produtores. Estes sucos são de excelente qualidade, porém têm gerado discussões em relação a não concessão ou renovação do registro desses produtos pelo Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento (MAPA), que alega a possibilidade de incorporação de água proveniente do vapor que é utilizado para extração do suco. Por esta razão e para que estes sucos continuem sendo uma fonte de renda para as agroindústrias e pequenos produtores e sejam bem aceitos no mercado, torna-se necessário o conhecimento aprofundado das características e da composição dos mesmos. Neste trabalho foram estudados uvas e sucos das variedades Isabel, Bordô e Concord, durante as safras de 2011 e 2012, elaborados através de trocador de calor, panelas extratoras e panelas extratoras com adaptação, com o objetivo de determinar a quantidade de água incorporada e os teores de resveratrol e compostos fenólicos totais dos sucos de uva produzidos por estes processos. Realizou-se análise da razão isotópica do oxigênio (18O/16O) e razão isotópica de carbono (13C/12C) através de espectrometria de massa, resveratrol por cromatografia líquida e análises físico-químicas clássicas conforme metodologias oficiais do MAPA. Os resultados deste estudo mostraram que nos sucos elaborados por trocador de calor não ocorreu incorporação de água. Os sucos de panela extratora apresentaram uma incorporação de água média de 16% enquanto que os sucos elaborados por panela extratora adaptada a um sistema de extração de vapor foi de 6%, quando comparados ao °Brix. Levando-se em consideração a razão isotópica do oxigênio não foi possível determinar a porcentagem de água incorporada, devido ao fracionamento isotópico que ocorre no aquecimento das uvas durante o processo. Os sucos elaborados com a cultivar Bordô apresentaram maior concentração de resveratrol e compostos fenólicos totais quando comparados ao suco da cultivar Isabel. Os teores de resveratrol dos sucos elaborados com panela extratora são significativamente mais elevados que os sucos elaborados com trocador de calor para as duas variedades estudadas. O suco elaborado através das panelas extratoras, mesmo com uma pequena incorporação de água, é um suco de qualidade e a extração de compostos fenólicos e resveratrol é significativa. / Submitted by Marcelo Teixeira (mvteixeira@ucs.br) on 2014-06-16T13:30:27Z No. of bitstreams: 1 Dissertacao Angela Rossi Marcon.pdf: 1439403 bytes, checksum: 331baccac5a8bca13e7897cfc1d8ea2a (MD5) / Made available in DSpace on 2014-06-16T13:30:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao Angela Rossi Marcon.pdf: 1439403 bytes, checksum: 331baccac5a8bca13e7897cfc1d8ea2a (MD5) / The grape juice can be produced by process diferents, between them stands the cookers extractors by drag that are used principaly for agroindustry and small producers. This juices are of excellent quality, however it has generated discussion about not granting or renewal of registration of these products by the Ministerio of Agriculture, Livestock and Agribusiness (MAPA), it claims the possibility of incorporating water from the steam that is used for juice extraction. For this reason and for these juices remain a source of income for small farmers and agroindustry and are well accepted in the market it becomes necessary in-depth knowledge of the characteristics and composition. In this work were studied grapes and juices of varieties Isabel, Bordô and Concord, from the harvest of 2011 and 2012, obtained by heat exchanger, cookers extractor and cookers extractor with adaptation in order to determine the amount of water incorporated and the levels of resveratrol and phenolic compounds of grape juice produced by these processes. Analysis was performed using the oxygen isotope ratio (18O/16O) and carbon isotope ratio (13C/12C) by mass spectrometry, resveratrol by liquid chromatography and physicochemical analyzes classical by methodology as official MAPA. The results of this study showed that the juices produced by the heat exchanger was not water incorporation. Juices in cooker extractor had a water incorporation by 16% while the juices made with cooker extractor adapted to a vapor extraction system was 6%, compared to the ° Brix. Taking into account the isotopic ratio of oxygen was not possible to determine the percentage of water incorporated due to isotopic fractionation that occurs in grapes during the heating process. Juices prepared with cultivar Bordô showed higher resveratrol and total phenolic compounds compared to the juice of cultivar Isabel. The levels of resveratrol of juices made with cookers extractor are significantly higher than juices made with heat exchanger for the two varieties. The juice produced by cookers extractor even with a small addition of water, is a juice quality and the extraction of phenolic compounds and resveratrol is quite significant.

Workflows científicos são projetados para realizar experimentos in silico com o intuito de processar e analisar uma grande quantidade de dados usando simulação computacional. Os experimentos são organizados como uma sequência de etapas que caracterizam um fluxo de execução, onde em cada etapa utilizam-se diferentes softwares. Estes softwares não possuem um modelo de representação de dados comum. Por isto, quando um workflow científico é construído com o objetivo de integrar e processar dados, cada etapa precisa analisar a estrutura dos dados, processá-los e preparar os mesmos de acordo com a estrutura necessária para a execução da próxima etapa do workflow. Desta maneira, os workflows científicos usam diferentes algoritmos provenientes das áreas da matemática e da ciência da computação, os quais são capazes de processar, armazenar e transformar os dados utilizados em informação útil para diferentes análises de pesquisadores de biologia. Adicionalmente, a biologia de sistemas é uma subárea da bioinformática que ajuda a compreender as interações observadas entre populações de moléculas, células e organismos resultantes do aumento da complexidade biológica. Assim, nesta tese de doutorado, buscou-se desenvolver workflows científicos utilizando-se ferramentas de bioinformática e biologia de sistemas para comparar processos biológicos através da geração de redes de interação proteínaproteína. Para tanto, o programa Dis2PPI foi gerado por meio de um workflow científico que possibilitou integrar os bancos de dados de doenças monogênicas OMIM (Online Mendelian Inheritance in Man) com o programa de metabuscas STRING (Search Tool for the Retrieval of Interacting Genes/Proteins). O objetivo desta integração foi gerar uma rede de interação proteína-proteína associada com doenças de natureza monogênica. Como prova de conceito, o programa Dis2PPI foi utilizado para a obtenção de redes de interação para as síndromes xeroderma pigmentosa e de Cockayne, duas doenças monogênicas raras e cujos fenótipos estão associados com acúmulos de danos de DNA, câncer, progeria e neurodegeneração. Uma vez geradas, estas redes foram avaliadas com o uso ferramentas de biologia de sistemas para análise de ontologia gênica e de centralidade no programa Cytoscape. Da mesma forma, o programa Net2Homology foi gerado através de um desenho de um workflow científico que possibilitasse integrar o resultado de um alinhamento de sequências de proteínas, usando o programa NCBI PSI-BLAST, com o programa de metabuscas STRING. Neste sentido, o programa Net2Homology possibilitou recuperar duas redes de interação proteína-proteína associada a dois organismos diferentes. Este mesmo programa foi utilizado para a obtenção de redes de interação para a doença xeroderma pigmentosa e para a enzima ciclo-oxigenase-1 cruzando as informações dos organismos Homo sapiens e Mus musculus. As redes de interação obtidas foram comparadas visando obter os processos biológicos evolutivamente conservados. / Submitted by Marcelo Teixeira (mvteixeira@ucs.br) on 2014-06-17T12:38:59Z No. of bitstreams: 1 Tese Daniel Luis Notari.pdf: 7846140 bytes, checksum: ebfd645042f867b8840d5ab9083411bc (MD5) / Made available in DSpace on 2014-06-17T12:38:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tese Daniel Luis Notari.pdf: 7846140 bytes, checksum: ebfd645042f867b8840d5ab9083411bc (MD5) / Scientific workflows can be used to design in silico experiments to process and analyse a great amount of data using computational simulation. In this sense, all in silico experiments are organized as a sequence of steps that characterize an execution flow, where each steps employ different softwares. It is important to note that these softwares do not employ a common structure or model to represent data. Thus, taking into account the diversity of softwares and data representation, a scientific workflow should be built to integrate and process data, where each step must be able to analyse the data structure, to process these data and finally generate a new data structure that provide the requirements needed to execute the next step of the workflow. It is important to note that scientific workflows use mathematics and computer sciences methods capable to process, storage, and transform these data into useful information. In addition, a subarea of Bioinformatics termed Systems biology helps to understand the interactions observed between populations of molecules, cells and organisms as the result of the increase of biological complexity. Thus, the purpose of this work was to develop scientific workflows using bioinformatics and system biology softwares with the purpose to compare different biological processes from the generation of proteinprotein interaction (PPI) networks. In this sense, the Dis2PPI software was design as a scientific workflow to integrate OMIM (Online Mendelian Inheritance in Man) database with metasearch program STRING (Search Tool for the Retrieval of Interacting Genes/Proteins) in order to retrieve protein-protein interaction networks associated to monogenic diseases. The Dis2PPI was used to generate PPI networks for xeroderma pigmentosum and cockayne syndromes, two rare monogenic diseases associated with DNA damage, cancer, progeria, and neurodegeneration. The PPI networks generated were analyzed with Cytoscape program and specific plugins that evaluate gene ontologies and centrality analysis. By its turn, Net2Homology program was designed as a scientific workflow to integrate NCBI PSI-BLAST sequence alignments with STRING metasearch program to recovery PPI networks associate with two different species. In this sense, Net2Homology was used to obtain PPI network for xeroderma pigmentosum disease and cyclooxigenase-1 enzyme by crossing Homo sapiens and Mus musculus information. A comparison between these networks was realized to verify the major evolutively conserved biological process.

A piplartina ou piperlongumina (PPLGM) é uma amida isolada de plantas do gênero Piper, da qual se obtêm as pimentas. As plantas desse gênero encontram-se distribuídas pelo mundo inteiro e têm sido utilizadas medicinalmente em diferentes culturas há muitos anos. A piplartina é o composto isolado desta espécie que mais se destaca, mostrando diferentes atividades biológicas e promissoras propriedades anticancerígenas. A resistência adquirida ao tratamento convencional é muito comum no câncer colorretal, na maioria dos casos devido à perda de função nas vias de apoptose e proteínas relacionadas ao ciclo celular. Sendo assim, buscou-se avaliar a capacidade da piplartina de induzir a morte celular na linhagem celular de carcinoma colorretal HCT 116. As células de HCT 116 selvagem e deficientes para as proteínas Bax, p21 e p53 foram tratadas com diferentes concentrações de piplartina, bem como a linhagem celular não tumoral Hek-293. Observou-se uma redução importante na viabilidade celular das células HCT 116, independentemente do estado de Bax, p21 e p53. As alterações morfológicas características de apoptose foram evidenciadas por coloração de Giemsa, microscopia eletrônica de varredura e coloração de laranja de acridina e brometo de etídeo. Para confirmar a indução de apoptose, foi realizado o ensaio de Anexina-V/PI, que evidenciou um aumento no percentual de células apoptóticas após o tratamento com piplartina, com o aumento da concentração relacionado ao aumento de células em apoptose tardia e pequeno aumento no número de células necróticas. A análise do ciclo celular mostrou alteração na distribuição tanto na linhagem selvagem quanto nas deficientes após o tratamento com a piplartina. Neste ensaio, o resultado mais expressivo foi o aumento de células na fase Sub-G0/G1, o que está relacionado à diminuição do conteúdo de DNA devido à fragmentação e indução de apoptose. Para avaliar a interação da piplartina com o DNA foram realizados ensaios com DNA plasmidial. Nesses ensaios, não foi observada interação direta da piplartina com o DNA, evidenciando sua ação indireta sobre o mesmo, que pode estar associado ao aumento de espécies reativas de oxigênio. Os dados aqui apresentados sugerem que PPLGM trata-se de uma molécula promissora na terapia de câncer colorretal. / Submitted by Ana Guimarães Pereira (agpereir@ucs.br) on 2017-07-03T18:02:41Z No. of bitstreams: 1 Dissertacao Fernanda da Silva Machado.pdf: 1515890 bytes, checksum: 2dd7bbe5e4151c12e6dfc6c8d9278896 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-07-03T18:02:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao Fernanda da Silva Machado.pdf: 1515890 bytes, checksum: 2dd7bbe5e4151c12e6dfc6c8d9278896 (MD5) Previous issue date: 2017-07-03 / Universidade de Caxias do Sul, UCS / Piplartine or piperlongumine is an amide isolated from plants of the genus Piper, from which the peppers is obtained. Plants of this genus are distributed all over the world, and have been used medicinally in different cultures for many years. From the isolated compounds found in these species, piperlongumine is the most outstanding, showing different biological activities and promising anticancer properties. Acquired resistance to conventional treatment is very common in colorectal cancer, in most cases due to loss of function in apoptotic methabolism and cell cycle protein regulation. Therefore, we sought to evaluate the ability of piperlongumine to induce cell death in HCT 116 colorectal carcinoma cell line. HCT 116 wild-type and lines deficient in Bax, p21 and p53 were treated with different concentrations of piperlongumine, as well as the non-tumor cell line Hek-293. A significant reduction in the cell viability of HCT 116 cells was observed, independent from Bax, p21 and p53 status. The morphological alterations from apoptosis were evidenced by Giemsa staining, scanning electron microscopy and acridine orange and ethidium bromide staining. To confirm apoptosis induction, Annexin-PI assay was performed, which evidentiate an increasing percentage of apoptotic cells after PPLGM treatment, with increasing concentrations related with higher percentage of late apoptosis stage and small increase of necrotic cells number. Cell cycle analysis showed altered distribution in both proficient and deficient cells after PPLGM treatment. In this assay, the most expressive result was the increase of Sub-G0/G1 cells phase, which is related to decrease DNA content due to fragmentation and apoptosis induction. To evaluate direct interaction of PPLGM with DNA, plasmidial DNA assays were performed. In this trials, there were no direct interaction of PPLGM with DNA observed, evidencing the indirect action of PPLGM through the increase of reactive oxygen species. The data presented here suggest that PPLGM should be a promising molecule in colorectal cancer therapy

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:29:17Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2007-07-31Bitstream added on 2014-06-13T20:19:20Z : No. of bitstreams: 1 green_re_me_botfmvz.pdf: 227813 bytes, checksum: 81c65c7153ef1899ecd83611ad6f331f (MD5) / Universidade Estadual Paulista (UNESP) / O objetivo do presente trabalho foi testar a viabilidade de embriões ovinos produzidos in vivo criopreservados pelo método de vitrificação em OPS (Open Pulled Straw) ou congelação tradicional, comparando dois métodos (direto e indireto) de transferência dos embriões pós-aquecimento. Ao mesmo tempo, foi avaliado o efeito da criopreservação em diferentes estadios de desenvolvimento embrionário. Um grupo de 137 embriões com qualidades boa ou excelente foram obtidos de ovelhas Ile de France superovuladas. Mórulas e blastocistos foram distribuídos em três grupos: embriões frescos (n=50), embriões congelados (n=44) e embriões vitrificados (n=43). Os embriões destinados ao congelamento foram primeiramente equilibrados em solução de etilenoglicol em três passos (0,5M, 1,0M e 1,5M) por 5 minutos em cada passo, e criopreservados em equipamento automático de congelação. Os embriões vitrificados foram equilibrados em solução de 10% EG e 10% DMSO poe 1 minuto e 45 segundos e depois transferidos a solução de vitrificação com 20% EG e 20% DMSO por 30 segundos. Os embriões foram inovulados em receptoras sincrônicas, sendo utilizado dois métodos de transferência para os embriões criopreservados: direto e indireto. A viabilidade dos embriões foi determinada pela taxa de prenhez aos 30 dias através de ultra-sonografia em tempo real. A taxa de prenhez em receptoras inovuladas com embriões a fresco foi de 50%, sendo similar as taxas encontradas para embriões congelados (38,6%) e vitrificados (55,8%). No entanto, embriões vitrificados e inovulados pela técnica direta (57,1%) resultaram em maior taxa de gestação que os embriões congelados (34,8%) (P=0,07). Adicionalmente, embriões vitrificados mostraram maior viabilidade em estadio de mórula em relação aos embriões congelados no mesmo estadio (64,0% versus 38,9%) (P=0,07). Conclui-se que a vitrificação de embriões ovinos produzidos in vivo é uma biotécnica eficaz... / The aim of this study was to evaluate the viability of sheep embryos cryopreserved using vitrification in OPS or traditional freezing after direct and indirect transfer. The effect of cryopreservation was evaluated on different embryos stage. A total of 137 in vivo produced sheep embryos, which were classified as good or excellent by morphological criteria, were obtained from adult Ile de France ewes. Morulae and blastocysts were distributed into three groups. In the first group, non-cryopreserved embryos were transfer to recipients as counterpart (n=50). In group 2, embryos were cryopreserved by slow freezing method (n=44). In the third group, embryos were vitrified using OPS (n=43). In a first set of experiments, embryos at morulae and blastocysts stage were frozen in an automatic freezer using three steps of equilibrium in ethylene glycol (0.5M, 1.0M and 1.5M) for 5 minutes in each step. A second group of embryos were loaded into open pulled straw (OPS) and plunged into liquid nitrogen after exposure at room temperature (20°C) in 10% EG + 10% dimethyl sulphoxide (DMSO) for 1 minute and 45 seconds, then in 20% EG + 20% DMSO + 0.5 M sucrose for 30 seconds. The cryopreserved embryos were transferred directly and indirectly into synchronized recipients. Pregnancy rates were recorded 30 days after transfer. No significant difference was observed among fresh, frozen or vitrified embryos on pregnancy rate (50.0%, 38.6% and 55.8%). However, the pregnancy rate after direct transfer of OPS vitrified embryos was significantly higher than direct transfer of frozen embryos (57.1% versus 34.8%) (P=0.07).In the same way, early cleavage stage embryos vitrified (morulae) had higher viability than that frozen embryos (64.0% versus 38.9%) (P=0.07). In conclusion, our results indicate that the OPS vitrification technique in association with direct transfer improves the viability of sheep embryos with potential applications to field conditions.