ALBUQUERQUE, T. L. Produção biotecnológica de xilitol a partir de hidrolisado de bagaço de caju. 2014. 148 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2014. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2015-02-25T17:43:48Z No. of bitstreams: 1 2014_dis_tlalbuquerque.pdf: 2217298 bytes, checksum: 425c90e2f86b5d1136d958c39c6f5484 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2015-03-03T13:09:23Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2014_dis_tlalbuquerque.pdf: 2217298 bytes, checksum: 425c90e2f86b5d1136d958c39c6f5484 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-03-03T13:09:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2014_dis_tlalbuquerque.pdf: 2217298 bytes, checksum: 425c90e2f86b5d1136d958c39c6f5484 (MD5) Previous issue date: 2014-02-04 / The use of agro-industrial waste as raw material for the production of products with higher added value has received great attention in the scientific field in recent years. These materials are discarded into the environment, leading to large - scale environmental damage or, when used, are not employed fully and sustainably. Brazil stands out in global agricultural production of various products, being the northeast region's the largest domestic producer of cashew apple, so including the country in a situation of global spotlight in rel ation to this crop. Processing, retires almond cashew apple, which is usually exported with excellent market price, and extract the juice, leaving a considerable amount of bagasse. This component, in turn, has commercial price , being used as fertilizer and as animal feed supplement. Cashew apple bagasse (CAB) is rich in cellulose ( 1 7.73 %) and hemicellulose (19.22%), which makes it a suitable lignocellulosic material to obtain ing various fermentable sugars, especially glucose and xylose. These carbohydrates can be assimilated by microorganisms producing, through microbial fermentation, several byproducts such as xylitol. This substance is a polyol with food, pharmaceutical and dental importance. Industrial production occurs by hydrogenation catalyzed by the presence of metal alloys, D - xylose, under conditions of high temperatures and pressures, which increases the cost of process. Several microorganisms, especially yeast, are reported by their ability to produce xylitol from lignocellulosic waste s . Thus, the aim of this work was to evaluated the employability of CAB as substrate for xylitol production by microbial fermentation. In t he first stage of the research , xylitol production in synthetic media composed of xylose (MX) or xylose and glucose (MXG), by thre e yeasts was evaluated : Candida tropicalis , Kluyveromyces marxianus CCA510 and Kluyveromyces marxianus ATCC36907. The three yeasts were able to produce xylitol in synthetic media and C. tropicalis and K. marxianus CCA510 have been selected for their best p erformance for the following experiments. The second stage of the work was to evaluate the production of xylitol from hemicellulosic cashew apple bagasse hydrolysate (CABH). The hydrolysate was obtained by subjecting the CAB, after prior washing, drying an d standardization of size, to acid hydrolysis with H 2 SO 4 0.6 mol L - 1 , leading to concentrations of glucose and xylose of 12.09 g.L - 1 and 19.02 g L - 1 , respectively. The CABH was concentrated by evaporation and treated with two types of activated carbon (gra nular or powder), noting that charcoal powder was more effective in eliminating microbial fermentation inhibitors (such as acetic acid, formic acid and phenolic compounds). Finally, it was evaluated the influence of supplementation of CABH with different n itrogen sources (urea, ammonium sulfate and yeast extract) for the production of xylitol. It was concluded that urea was able to improve growth in biomass of the microorganisms tested, however, none of the sources of nitrogen were significant for increasin g the production of xylitol. It was concluded that the CABH is a potential feedstock for the biotechnological production of xylitol by yeast and detoxification treatment and nutritional supplementation may be considered to improve the process. / A utilização de resíduos agroindustriais como matéria-prima para obtenção de produtos com maior valor agregado tem recebido grande destaque no campo científico nos últimos anos. Esses materiais são descartados no ambiente, conduzindo a prejuízos ambientais de grandes proporções ou, quando utilizados, não são empregados de forma plena e sustentável. O Brasil se destaca na produção agrícola mundial de diversos produtos, sendo a região nordeste a maior produtora nacional de caju, incluindo assim o país em uma situação de destaque global em relação a esse cultivo. No processamento, retira-se a amêndoa do caju, que em geral é exportada com excelente preço de mercado, e extrai-se o suco, restando uma considerável quantidade de bagaço. Esse componente, por sua vez, possui preço comercial irrisório podendo ser utilizado na adubação e em complemento a alimentação animal. O bagaço do caju (BC) é rico em celulose (17,73%) e hemicelulose (19,22%), o que o torna um material lignocelulósico apto para obtenção de diversos açúcares fermentescíveis, especialmente a glicose e a xilose. Esses carboidratos podem ser assimilados por micro-organismos originando, por meio da via biotecnológica, diversos bioprodutos, como por exemplo o xilitol. Essa substância é um poliol com importância alimentícia, farmacêutica e odontológica obtida a partir da D-xilose. Sua produção industrial ocorre a partir da hidrogenação, catalisada pela presença de ligas metálicas, da D-xilose, sob condições de elevadas temperaturas e pressões, o que eleva o custo do processo. Diversos micro-organismos, principalmente leveduras, são reportados por sua capacidade em produzir xilitol a partir de resíduos lignocelulósicos. Dessa maneira, o objetivo desse trabalho foi realizar um estudo pioneiro a respeito da empregabilidade do BC como substrato para a produção de xilitol por fermentação microbiana. A primeira etapa da pesquisa avaliou a produção de xilitol em meios sintéticos, compostos por xilose (MX) ou xilose e glicose (MXG), por três leveduras: Candida tropicalis, Kluyveromyces marxianus CCA510 e Kluyveromyces marxianus ATCC36907. As três leveduras foram capazes de produzir xilitol nos meios sintéticos e C. tropicalis e K. marxianus CCA510 foram selecionadas pelo seu melhor desempenho para os experimentos seguintes. A segunda etapa do trabalho consistiu em avaliar a produção de xilitol a partir do hidrolisado hemicelulósico de bagaço de caju (HBC). O hidrolisado foi obtido submetendo-se o BC, após prévia lavagem, secagem e padronização de tamanho, a hidrólise ácida com H2SO4 0,6 mol.L-1, alcançando concentração de glicose e xilose de 12,09 g.L-1 e 19,02 g.L-1, respectivamente. O HBC foi concentrado por evaporação e tratado com dois tipos de carvão ativado (em grânulos e em pó), observando-se que o carvão em pó foi mais eficiente para eliminação de inibidores do processo microbiana (como ácido acético, fórmico e compostos fenólicos). Por último, avaliou-se a influência da suplementação do HBC com diferentes fontes de nitrogênio (ureia, sulfato de amônio e extrato de levedura) para a produção de xilitol. Concluiu-se que a ureia foi capaz de melhorar o crescimento em biomassa dos micro-organismos testados, contudo, nenhuma das fontes de nitrogênio foi significativas para o incremento da produção de xilitol. Diante do estudo, pode-se concluir que o HBC pode ser matéria-prima potencial para a produção biotecnológica de xilitol pelas leveduras empregadas e que tratamentos de destoxificação e suplementação nutricional podem ser levados em consideração para melhoria do processo.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Biotecnologia e Biociências, Florianópolis, 2017. / Made available in DSpace on 2017-06-27T04:22:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 346415.pdf: 1490832 bytes, checksum: 7cfa2ebb03527d549295fed4e02c78de (MD5) Previous issue date: 2017 / Exossoma de RNA é um complexo multiproteico composto por 12 subunidades, que possui atividade catalítica no sentido 3 ? 5 e está envolvido no processamento e degradação de vários tipos de RNAs. As subunidades RRP6 (Ribossomal RNA Processing 6) e RRP44 (Ribossomal RNA Processing 44) são responsáveis pela atividade catalítica e as demais subunidades envolvidas no direcionamento e seleção de transcritos para processamento ou degradação. O Trypanosoma rangeli, juntamente com outros tripanosomatídeos, apresentam deficiência no sistema de regulação de fatores de transcrição, portanto o mecanismo de regulação da expressão gênica nestes organismos ocorre predominantemente a níveis pós-transcricionais através da regulação dos níveis de RNA, sendo esses níveis regulados a partir da degradação dos transcritos. No presente estudo realizamos a caracterização de três subunidades do complexo exossoma de T. rangeli. A subunidade RRP6 de T. rangeli possui uma janela aberta de leitura de 2.133 pares de base que codifica para um polipeptídio de 710 aminoácidos (± 78,7 kDa). Foram identificados os domínios conservados PMC2NT, DEDD-Y e HRDC, que também se encontram presentes em outros organismos em que o complexo exossoma de RNA está caracterizado. Foi realizado teste de expressão heteróloga desta proteína em E. coli BL21 CodonPlus, porém sem sucesso de isolamento. A subunidade RRP44 de T. rangeli possui uma janela aberta de leitura de 3012 pares de base que codifica para um polipeptídio de 1003 aminoácidos (± 113,2 kDa). Os domínios conservados presentes nesta proteína são PIN, Exoribonuclease R e RNB. Foi realizada a expressão heteróloga desta proteína em E. coli BL21 CodonPlus, porém não tivemos sucesso do rendimento da proteína para o posterior etapa de purificação. A subunidade EAP3 (Exosome Associated Protein 3) possui uma janela aberta de leitura de 547 pares de base que codifica para um polipeptídio de 181 aminoácidos (± 20 kDa) e está descrita como uma proteína associada ao exossoma de RNA formando um heterodímero com a subunidade RRP6. Em ensaios de Western blot utilizando o antissoro produzido essa interação in vivo foi comprovada, uma vez que a ligação do anticorpo ocorreu na banda de ±150 kDa. As sequências do complexo exossoma de RNA apresentam porcentagens de identidade altas, demonstrando ser uma maquinaria conservada entre os tripanosomatídeos, porém com sua funcionalidade ainda desconhecida.<br> / Abstract : RNA exosome complex is a multiprotein complex composed of 12 subunits, which has 3 '? 5' catalytic activity and is involved in the processing and degradation of several types of RNAs. The subunits RRP6 (Ribosomal RNA Processing 6) and RRP44 (Ribosomal RNA Processing 44) are responsible for the catalytic activity, and the other subunits are involved in the targeting and selection of transcripts for processing or degradation. Trypanosoma rangeli, together with other trypanosomatids, are deficient in the regulation system of transcription factors, so the regulation mechanism of gene expression in these organisms occurs exclusively at post-transcriptional levels through of RNA levels regulation, these levels being regulated from the degradation of the transcripts. In the present study we performed the characterization of subunits of the T. rangeli exosome complex. The RRP6 subunit of T. rangeli has an open reading frame of 2,133 base pairs coding for a polypeptide of 710 amino acids (± 78.7 kDa). The conserved domains identified was PMC2NT, DEDD-Y and HRDC, which are also present in other organisms in which the RNA exosome complex is characterized, have been identified. A heterologous expression test of this protein was performed in E. coli BL21 CodonPlus, but with no success of isolation. The RRP44 subunit of T. rangeli has an open reading frame of 3012 base pairs encoding a polypeptide of 1003 amino acids (± 113.2 kDa). The conserved domains present in this protein are PIN, Exoribonuclease R and RNB. The heterologous expression of this protein was performed in E. coli BL21 Codon Plus, but we did not have a success of protein yield for the subsequent protein purification process. The EAP3 (Exosome Associated Protein 3) subunit has an open reading frame of 547 base pairs encoding a polypeptide of 181 amino acid (± 20 kDa) and is described as a protein associated with the RNA exosome forming a heterodimer with the subunit RRP6. In Western Blotting assays using the antiserum produced from purified protein this in vivo interaction was proven, since antibody binding occurred in the ~ 150 kDa band, which corresponds to the sum of the proteins. The sequences of the RNA exosome complex have high identity percentages, demonstrating that it is a conserved machinery among the trypanosomatids, but with its still unknown functionality.

O Brasil é um dos maiores produtores de polpa de eucalipto e suas plantações são dependentes do enraizamento adventício de genótipos selecionados. Neste trabalho foram analisados os efeitos de diferentes fontes de carboidratos e de qualidade de luz no enraizamento adventício in vitro de duas espécies de eucalipto economicamente importantes, Eucalyptus grandis, de fácil enraizamento e Eucalyptus globulus, recalcitrante ao enraizamento. As fontes de carboidratos testadas em meio de cultura líquido foram sacarose, glicose e frutose. Microestacas de ambas as espécies e plantas-matrizes de Eucalyptus globulus foram expostas a comprimentos de onda enriquecidos para luz branca, azul, vermelha e vermelho-extrema e seus efeitos foram testados em relação ao enraizamento. O enraizamento adventício aumentou em ambas as espécies quando foi fornecida sacarose durante a fase de indução e frutose na fase de formação. Fazendo uma analogia entre o enraizamento adventício e a tuberização de batata, este resultado pode ser atribuído a atividade de invertases na fase de indução e fructoquinase na fase de formação, porém mais estudos devem ser conduzidos para confirmar esta hipótese. Não houve efeito de qualidade de luz no enraizamento adventício quando os tratamentos de luz foram aplicados nas microestacas. A exposição de plantas-matrizes crescidas em meio de cultura sem sacarose à ambiente enriquecido com comprimento de onda vermelho-extremo proporcionou um aumento de 255% na porcentagem de enraizamento de suas microestacas, mesmo na ausência de auxina exógena no meio de enraizamento, quando comparado com plantas-matrizes expostas à luz branca nas mesmas condições de cultura. Este resultado está aparentemente relacionado com o balanço 8 endógeno de açúcares solúveis e amido na parte aérea e raízes em desenvolvimento, com maior conteúdo de ambos na região das raízes. / Brazil is one of the largest producers of eucalypt pulp and its plantations are dependent of adventitious rooting of selected genotypes. In this work we analyzed the effects of different carbohydrate sources and light qualities on in vitro adventitious rooting of two economically important eucalypt species, the easy-to-root Eucalyptus grandis and the recalcitrant Eucalyptus globulus. The carbohydrate sources tested in static liquid medium were sucrose, glucose and fructose. The effect of white, blue, red and far-red light exposure on microcuttings of both species and on donor-plants of E. globulus was evaluated in relation to rooting. Rooting was improved in both species by supplying sucrose in the induction phase and fructose in the formation phase. By a putative analogy of adventitious rooting with tuberization in potato stems, this result was attributed to activities of invertases in the induction phase and fructokinase in the formation phase, but more studies will be needed to confirm this hypothesis. There was no effect of light quality on adventitious rooting when light treatments were applied on microcuttings. Compared to the white light-treated control donor-plants grown on medium without sucrose, donor-plants grown under a far-red light enriched environment on medium devoid of sucrose yielded 255% in the rooting percentage of microcuttings derived therefrom, even in the absence of exogenous auxin in rooting medium. This result was apparently related to the balance between endogenous hexoses and starch content in shoots and developing roots, with a higher content of both in the rooting zone.

A busca por fontes renováveis de energia é uma das prioridades nas pesquisas na área de engenharia na atualidade, dando-se preferência principalmente para uma alternativa aos derivados de petróleo. A produção de biodiesel com lipídeos extraídos de microalgas é um assunto muito promissor, visto as inúmeras vantagens deste processo. Pesquisas apontam que a diminuição da concentração de nitrogênio presente no meio de cultivo aumenta o acúmulo de lipídeos pelas microalgas, mas a produção de biomassa fica prejudicada. Para mensurar a importância desse nutriente e melhorar a eficiência da extração de óleos, no presente trabalho, foi proposta a avaliação da influência do íon nitrato no cultivo de Chlorella sp., focando o estudo na concentração de biomassa e no acúmulo de lipídeos. Para tal, foram testadas diferentes concentrações iniciais de NaNO3; o melhor perfil de adição de NaNO3 no meio de cultivo (em etapas ou em uma dose única); o desempenho da microalga em um cultivo semicontínuo; e quatro tipos de tratamentos para a quebra da parede celular das microalgas Chorella minutissima e Chlorella sp., a fim de realizar uma extração de lipídeos mais efetiva. A concentração inicial de 300 mg L-1 de NaNO3 apresentou melhores resultados em relação à concentração final de biomassa (2,48 g L-1) e acúmulo de lipídeos totais (12,0 % em peso seco). A adição de NaNO3 em apenas uma etapa obteve os resultados mais satisfatórios, com concentração final de biomassa de 1,92 g L-1 e 6,02 % de lipídeos totais em peso seco de biomassa. No cultivo semicontínuo, o melhor resultado para a o acúmulo de lipídeos foi volume de corte de 1/6 a cada 24 h, resultando em 9,02 % de lipídeos em biomassa seca e produtividade lipídica de 214 mg L-1d-1. Como pré-tratamento para quebra da parede celular da microalga Chlorella minutissima, não houve diferença significativa entre os métodos testados; para a Chlorella sp., as técnicas com resultados mais satisfatórios foram autoclave e micro-ondas. / Nowadays, the search for renewable energy sources is a high priority topic in engineer research, with preference to an alternative to petroleum derived energy spurces. Biodiesel production from microalga lipid is very promising, since the several advantages of this process. Many studies have shown that, to increase the microalga lipid accumulation, low nitrogen concentration is necessary; however, this condition has an opposite effect on biomass production. To measure the effect of this nutrient and improve oil extraction efficiency, in the present work, the nitrate ion influence was evaluated over the microalga Chlorella sp. cultive, measuring biomass concentration and lipid accumulation. This work tested the effect of the initial NaNO3 concentration and different NaNO3 pulse feeding profiles along the culture. A semicontinuous culture was carried out with renewal rate of 1/3 and 1/6 (v/v) in 24 h and 48 h, to improve biomass nad lipid productivity. It was also tested four pre-treatments in order to break the microalga (Chlorella minutissima and Chlorella sp.) cell wall: microwave, autoclave, bead beating and sonication. The highest biomass and lipid concentration were found when used initial NaNO3 concentration of 300 mg L-1, with 2,48 g L-1 and 12,04 %, respectively. Adding NaNO3 all at once (one time at the culture start off ) showed the best results for biomass concentration (1,92 g L-1) and lipid accumulation (6,02 %). In semicontinuous culture, the microalga Chlorella sp. presented good results for lipid production (9,02 %) and lipid productivity (214 mg L-1d-1) at 1/6 renewal rate every 24 h, however. The best pre-treatment for cell wall tested for Chlorella sp were microwave and autoclave; for Chlorella minutissima, there was no difference between the tested pre-treatments and the ones without it.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnologico / Made available in DSpace on 2016-01-08T19:20:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 101469.pdf: 9050869 bytes, checksum: 333d51f5dc75c2d617641b5544d4135b (MD5) Previous issue date: 1995 / O trabalho visa a maximização da produção de Saccharomyces cerevisiae, em um processo fed-batch, fazendo o controle do etanol produzido na fermentação. Nos experimentos, utilizou-se um sensor à membrana colocado no reator e acoplado a um cromatógrafo em fase gasosa. O sistema é ligado a um microcomputador, o qual quantifica o etanol produzido durante o processo. A partir deste dado, emprega-se uma estratégia de controle, manipulando-se a alimentação do principal substrato carbonado, a glicose. Os resultados obtidos experimentalmente revelam um aumento considerável da produção da levedura.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Biológicas. Programa de Pós-Graduação em Biotecnologia e Biociências, Florianópolis, 2015 / Made available in DSpace on 2016-04-19T04:01:47Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2015Bitstream added on 2016-05-24T17:34:50Z : No. of bitstreams: 1 337988.pdf: 1078258 bytes, checksum: 1deebfb19ce1d7e97d60c8c8afe53a49 (MD5) / A grande diversidade de metabólitos secundários produzidos por basidiomicetos, especialmente aqueles cultivados in vitro, tem ampliado o campo da biotecnologia visando à produção de compostos antimicrobianos. O objetivo desse estudo foi analisar os extratos de isolados do fungo Pisolithus microcarpus (Cooke e Massee) G. Cunn. coletados em duas áreas distintas (degradada pela exploração de carvão e não degradada) quanto a sua capacidade de inibir o crescimento de bactérias potencialmente patogênicas. Inicialmente os fungos foram cultivados em meio Merlin Norkrans Modificado (MNM) durante o período de 30 dias. Após verificado crescimento, foi feita a extração metanólica do micélio e do meio de cultura. O solvente foi evaporado utilizando evaporador rotatório e o extrato resultante foi particionado com acetato de etila e butanol. Os ensaios de difusão em disco foram feitos utilizando os extratos metanólicos e as frações frente a seis estirpes bacterianas: Staphylococcus aureus (ATCC 25923 e ATCC 6538P), Escherichia coli (ATCC 25922 e ATCC 8739), Pseudomonas aeruginosa (ATCC 27853) e Enterococcus faecalis (ATCC 29212). As placas foram incubadas a 37 ºC por 24 h e a atividade antibacteriana determinada pela formação de halos de inibição no entorno dos discos. Um dos isolados coletado na região carbonífera de Santa Catarina demonstrou atividade antibacteriana frente à S. aureus, pela formação de halos de 18 mm de diâmetro e frente à P. aeruginosa, com halos de 17 mm de diâmetro. Para a separação dos compostos presentes nas frações ativas foi realizada cromatografia em camada delgada, utilizando diversos sistemas de solventes. A análise qualitativa de alcaloides, flavonoides e esteroides indicaram a presença de flavonoides nos extratos, enquanto a análise quantitativa de fenólicos, flavonoides, DPPH e potencial redutor demonstrou a baixa capacidade antioxidante do fungo. Os espectros de ressonância magnética nuclear e de infravermelho demostraram que a fração acetato de etila contém hidrocarbonetos aromáticos, aldeídos e hidrogênios ligados a carbonos e oxigênios, características indicadoras de triterpenos. Os resultados indicam que novos estudos devem ser realizados a fim de identificar esses compostos visando potenciais aplicações biotecnológicas.<br> / Abstract : The great diversity of secondary metabolites produced by basidiomycetes, especially those cultivated in vitro, has opened a broad biotechnological field aiming at the production of antimicrobial compounds. The aim of this study was to analyze the extracts from isolates of the fungus Pisolithus microcarpus (Cooke e Massee) G. Cunn. collected from two distinct areas (coal-mined degrades and non-degraded), for their ability to reduce the growth of potentially pathogenic bacteria. The fungi were initially grown in modified Merlin Norkrans Medium (MNM) during 30 days. After significant growth, a methanolic extraction of the mycelium was performed. The solvent was evaporated using a rotatory evaporator and the resulting extract partitioned using ethyl-acetate and butanol. A disk diffusion assay was performed against six bacterial isolates using the methanolic extracts and fractions: Staphylococcus aureus (ATCC 25923 and ATCC 6538P), Escherichia coli (ATCC 25922 and ATCC 8739), Pseudomonas aeruginosa (ATCC 27853) and Enterococcus faecalis (ATCC 29212). Assay plates were incubated at 37 ºC during 24 h. The antibacterial activity was determined through the formation of inhibition zones around the discs. One isolate collected from the coalfields of Santa Catarina showeed antibacterial activity by forming inhibition zones (18 mm) for S. aureus, and (17 mm) for P. aeruginosa. Thin-layer chromatography was performed with different solvents in order to separate compounds present in the active fractions. Qualitative analysis of alkaloids, flavonoids and steroids indicated the presence of flavonoids in the extracts. Qualitative analyses of phenolics, flavonoids, DPPH and reducing potential showed a low antioxidant activity for the fungus. Nuclear magnetic resonance spectra and infrared spectroscopy showed that the ethyl acetate fraction contains aromatic hydrocarbons, aldehydes and hydrogens attached to carbons and oxygens, an indicator feature of triterpenes. The results indicate that further studies should be conducted to identify these compounds, targeting at future biotechnological applications.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Biológicas. Programa de Pós-Graduação em Biotecnologia e Biociências / Made available in DSpace on 2013-03-04T19:12:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 305008.pdf: 1294464 bytes, checksum: 1c308bc869ef17da3ff0b5b2d4ed979c (MD5) / A tuberculose, causada principalmente pelo bacilo Mycobacterium tuberculosis (Mtb), é uma doença responsável por aproximadamente 1,4 milhão de mortes anuais no mundo. Dado seu grande impacto na saúde pública, aliado à ausência de um modelo vacinal eficaz e ao surgimento de cepas resistentes, existe uma clara necessidade na busca por novos imunógenos, bem como novas estratégias de prevenção, diagnóstico e tratamento da TB. Nosso grupo caracterizou um possível antígeno vacinal, a lectina de 13 kDa secretada pelo Mtb (sMTL-13), que apresentou alto potencial antigênico na indução de respostas imunes celulares (IFN-?/PBMC) e humorais (IgG/soro) em pacientes com tuberculose ativa. A natureza ubíqua das lectinas reflete o seu envolvimento em diversos mecanismos celulares, tornando significante o estudo da sua interação em processos biológicos. Visando obter informações acerca da imunogenicidade da sMTL-13, este trabalho demonstrou que, além de secretada, esta proteína possui capacidade de ficar ancorada na parece celular do Mtb, provavelmente pela sua sequência conhecida como peptídeo sinal, tendo uma possível função na interação inicial do bacilo com células apresentadoras de antígeno (APCs), pois a incubação do Mtb com a D-Galactose, carboidrato que possui afinidade pela sMTL-13, e não L-Galactose, foi capaz de impedir essa interação. Esta lectina também foi capaz de induzir produção de citocinas pró-inflamatórias por APCs e essas foram capazes de levar a uma proliferação celular de linfócitos T CD4+ antígenos-específicos, indicando que a sMTL-13 possui atividade imunogênica. Estes dados demonstram que há uma importante regulação na interação de proteínas ligantes de carboidratos com o APCs e que a sMTL-13 pode atuar como padrão molecular associado a patógenos (PAMP) do Mtb, porém há a necessidade de mais estudos envolvendo a interação dessa lectina com células do sistema imune.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Programa de Pós-Graduação em Biotecnologia, Florianópolis, 2012 / Made available in DSpace on 2013-06-25T20:58:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 313694.pdf: 1328726 bytes, checksum: 013235fcb818e93983b11ad69f603805 (MD5) / A producao de alcool combustivel tem adquirido importancia nos ultimos anos devido ao futuro esgotamento das reservas de combustiveis fosseis, ao impacto ambiental pela emissao de poluentes que estes combustiveis apresentam, alem da necessidade de uma fonte de energia renovavel. Uma atrativa fonte de materia prima para a obtencao de etanol e a biomassa lignocelulosica, composta de lignina, celulose e hemicelulose. No caso do Brasil o bagaco da cana de acucar constitui uma interessante fonte de celulose e hemicelulose, polimeros que podem ser utilizados nos processos fermentativos para a producao de alcool combustivel. Embora a levedura industrial Saccharomyces cerevisiae fermente eficientemente hexoses, essa levedura e incapaz de fermentar com eficiencia pentoses como a xilose (presente nos hidrolisados de hemicelulose) ou o dissacarideo celobiose (presente nos hidrolisados de celulose). Desta forma, no presente trabalho analisamos a fermentacao de xilose e celobiose por varias leveduras de madeira em decomposicao isoladas da biodiversidade Brasileira. Nossos resultados mostraram varios padroes de fermentacao de xilose e glicose pelas leveduras, sendo que linhagens do clado Spathaspora, particularmente S. passalidarum, fermentam eficientemente a xilose. A analise das enzimas envolvidas na fermentacao de xilose (xilose redutase, xilitol desidrogenase e xiluloquinase) revelou que S. passalidarum nao so possui alta atividade destas enzimas, mas sua xilose redutase apresentou atividade nao so com NADPH, mas tambem com o cofator NADH. A analise de outra especie fermentadora de xilose, S. arborariae, revelou a presenca de um sistema de cotransporte H+-xilose de baixa afinidade e alta capacidade. Uma nova especie de levedura, Candida queroiziae, mostrou-se tambem boa fermentadora de celobiose gracas a um sistema de cotransporte H+-celobiose de alta afinidade, e uma enzima B-glicosidase intracelular. As leveduras fermentadoras de xilose e celobiose caracterizadas no presente trabalho poderao ser uma interessante fonte de novas enzimas e/ou transportadores (e seus respectivos genes), com caracteristicas mais apropriadas para a metabolizacao destes acucares, que poderao ser expressos nas leveduras industriais visando a otimizacao da producao de bioetanol.<br> / Abstract : The production of fuel alcohol has become important in recent years due to the future depletion of fossil fuels stocks, the environmental impact of pollutant emissions that these fuels have, besides the necessity for a renewable energy source. An attractive source of raw material for ethanol production is the lignocellulosic biomass, composed of lignin, cellulose and hemicellulose. In the case of Brazil the sugarcane bagasse is an interesting source of cellulose and hemicellulose, polymers that can be used in the fermentative process for fuel alcohol production. Although the industrial yeast Saccharomyces cerevisiae efficiently ferments hexoses, this yeast is unable to efficiently ferment pentoses such as xylose (present in hemicellulose hydrolysates) or the disaccharide cellobiose (present in cellulose hydrolysates). Thus, in this work we analyzed the fermentation of xylose and cellobiose by several yeasts of rotten wood isolated from the Brazilian biodiversity. Our results showed several patterns of xylose and glucose fermentation by the yeasts, and strains from the Spathaspora clade, particularly S. passalidarum, ferment xylose efficiently. Analysis of the enzymes involved in xylose fermentation (xylose reductase, xylitol dehidrogenase and xylulokinase) revealed that S. passalidarum had not only high activity of these enzymes, but its xylose reductase has significant activity not only with NADPH, but also with the NADH cofactor. Analysis of another xylose fermenting yeast, S. arborariae, revealed the presence of a H+-xylose cotransport system with low affinity and high capacity. A new species of yeast, Candida queiroziae, also showed to be good cellobiose fermenting thanks to a high affinity H+-cellobiose cotransport system, and an intracellular â-glucosidase enzyme. The xylose and cellobiose fermenting yeasts characterized in this work may constitute an interesting source of enzymes and/or transporters (and their corresponding genes), with more appropriate characteristics for the metabolism of these sugars, that may the expressed in industrial yeasts aimed at optimizing bioethanol production.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Biotecnologia, Florianópolis, 2012 / Made available in DSpace on 2013-06-26T00:58:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 313851.pdf: 12194664 bytes, checksum: a49f2818198bdc12a810d2d30de9730b (MD5) / A distribuição simpátrica e o compartilhamento de hospedeiros e antígenos entre o Trypanosoma rangeli e o Trypanosoma cruzi, agente etiológico da Doença de Chagas podem levar a erros nos diagnósticos e inferências epidemiológicas destes parasitos. Neste sentido, apresentamos o primeiro estudo proteômico comparativo em grande escala das proteínas solúveis e de superfície da forma tripomastigota de T. rangeli e de T. cruzi, objetivando a identificação de proteínas com potencial aplicação no diagnóstico diferencial destes parasitos. Neste estudo foram identificadas 137 distintas proteínas solúveis da forma tripomastigota de T. rangeli resolvidas no perfil 2-D por espectrometria de massas (LC-ESI-MS/MS). Destas, 76% localizadas no citosol ou mitocôndrias e 26% envolvidas no metabolismo energético ou na resposta ao estresse. Além disto, através de ensaios de immunoblotting 1-D com estas proteínas solúveis e antissoros de animais experimentalmente infectados com estes parasitos, foi verificado que a reatividade sorológica cruzada existente entre estes dois parasitos não é recíproca, pois o reconhecimento de proteínas da forma tripomastigota de T. rangeli é menos intensa do que o reconhecimento de proteínas da forma tripomastigota de T. cruzi pelos antissoros heterólogos. Também observamos que proteínas das formas tripomastigotas de T. rangeli e de T. cruzi na faixa de 70-80kDa são reconhecidas exclusivamente pelos antissoros homólogos. Nos ensaios de immunoblotting 2-D foi observado um forte reconhecimento de proteínas da forma tripomastigota de T. rangeli pelo antissoro homólogo na faixa entre 60-100kDa. Apesar disto, não foi possível identificar marcadores específicos destes parasitos com estes ensaios. Porém, a análise proteômica comparativa das proteínas de superfície das formas epimastigota e tripomastigota de T. rangeli e de T. cruzi permitiu a identificação de potenciais marcadores específicos de T. rangeli. Esta análise foi realizada utilizando duas abordagens, sem (LC-MS-MS/MS) e com o uso de gel (GeLC-ESI-MS/MS), além de ensaios de immunoblotting 1-D, que revelaram um padrão de reconhecimento das proteínas de superfície distinto para cada espécie. Com isto foi possível identificar 138 proteínas de T. rangeli e 343 proteínas de T. cruzi, das quais 42 e 157 proteínas exclusivamente nas formas tripomastigotas de T. rangeli e de T. cruzi, respectivamente. Em particular, as análises de MS/MS revelaram pelo menos duas proteínas de T. rangeli, GP63-relacionada (~70kDa) e FCaBP (~25kDa), como potenciais alvos para o diagnóstico diferencial com T. cruzi. Desta forma, esta análise proteômica em larga escala das proteínas de superfície de T. rangeli, revelou diferenças e semelhanças entre as proteínas de superfície destes parasitos, além de permitir a identificação de novas proteínas de T. rangeli com potencial aplicação no diagnóstico diferencial com T. cruzi.<br> / Abstract : Sympatric distribution and sharing of hosts and antigens by Trypanosoma rangeli and Trypanosoma cruzi the etiological agent of Chagas' disease, often incur in misdiagnosis and improper epidemiological inferences. In order to identify differential antigens with potential application in serological diagnosis we performed the first high-throughput proteomic analysis of soluble and surface proteins (SP) of T. rangeli and T. cruzi trypomastigotes. In this work, 137 non-redundant T. rangeli trypomastigote soluble proteins resolved in 2-D profile were identified by mass spectrometry (LC-ESI-MS/MS). Within these 137 non-redundant proteins, 76% are cytosolic or mitochondrial and 26% are involved in energy metabolism or response to stress. Furthermore, 1-D immunoblotting assays with soluble proteins and antisera from animals experimentally infected showed a less intense recognition of T. rangeli trypomastigotes soluble proteins than T. cruzi trypomastigotes proteins by heterologous antisera indicating that serological cross-reactivity between these parasites is not reciprocal. In addition, T. rangeli and T. cruzi trypomastigotes soluble proteins between ~70-80 kDa were exclusively recognized by homologous antisera suggesting specie-specific antigens among the trypomastigote proteins. We also observed a strong recognition of T. rangeli trypomastigotes proteins by homologous antiserum between ~60- 100kDa in 2-D immunoblotting tests. Unfortunately, we were not able to identify specific markers of these parasites through these trials. On the other hand, the comparative proteomic analysis of T. rangeli and T. cruzi epimastigote and trypomastigote SP pointed out potential T. rangeli specific-markers, using gel-free (LC-ESI-MS/MS) and gel-based (GeLC-ESI-MS/MS) proteomic approaches. Besides, immunoblotting revealed distinct recognition profiles of SP for each species. A total of 138 T. rangeli proteins and 343 T. cruzi proteins were identified, of which, 42 and 157 proteins were exclusively identified in T. rangeli or T. cruzi trypomastigotes, respectively. MS/MS analysis of T. rangeli exclusive bands revealed two unique proteins, GP63-related (~70kDa) and flagellar calcium-binding protein (FCaBP) (~25kDa), as potential markers. This highly sensitive proteomic assessment of surface proteins characterized the T. rangeli surfaceome, revealing several differences and similarities between these two parasites and new T. rangeli-specific proteins with promising use in differential diagnosis from T. cruzi.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina. Programa de Pós-Graduação em Biotecnologia. / Made available in DSpace on 2013-07-15T23:03:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 221467.pdf: 1817418 bytes, checksum: 4df6dfea9849545662d15122be228145 (MD5) / O aumento crescente de bactérias resistentes devido a múltiplos fatores incentiva à pesquisa de novas substâncias antibacterianas. Os fungos basidiomicetos do gênero Polyporus são fonte de metabólitos secundários de interesse medicinal entre os quais estão os compostos