Orientador: Elias Basile Tambourgi. / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química / Made available in DSpace on 2018-08-25T15:10:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Silva_AndreRodriguesGurgelda_M.pdf: 1839329 bytes, checksum: 62d25f563cc23cf1138031c7be606be8 (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: O abacaxi, considerado a terceira fruta mais importante do mundo, é utilizado como principal fonte de bromelina, uma enzima com atividade anti-inflamatória e que auxilia no tratamento de queimaduras. Pesquisas recentes indicam possíveis aplicações dessa enzima em terapias oncológicas. Atualmente a purificação de compostos biológicos é um grande desafio para a indústria. A extração em sistemas de duas fases aquosas (SDFA) proporciona um elevado rendimento e fácil ampliação de escala nesse tipo de processo. Dessa forma, esse trabalho visa a caracterização de um SDFA formado por polietilenoglicol (PEG) e sulfato de amônio, utilizando os modelos termodinâmicos NRTL, UNIQUAC, UNIFAC E ASOG. Os dados experimentais foram obtidos a 5°C e 25°C com PEG de peso molecular 2000, 4000 e 6000 e, posteriormente, comparados com os resultados dos modelos indicando uma predominância dos modelos que utilizam o conceito de contribuição de grupos, e dentre estes, se destacou o método UNIFAC obtendo valores com erros próximos a 2% / Abstract: The pineapple, considered the third most important fruit in the world, is used as the main source of bromelain, an enzyme with anti-inflammatory activity and used for burns treatment. Nowadays, several researches show a possible application of this protein for cancer's treatment. In this context, the purification of biological components is an important challenge to industries. The extraction in aqueous two-phase system (ATPS) presents an elevated potential and easy application for this process. Thus, this study aims the characterization of an ATPS composed by Polyethylene Glycol (PEG) and ammonium sulfate, using NRTL, UNIQUAC, UNIFAC and ASOG as thermodynamic models. Experimental data were obtained for temperatures of 5 °C and 25 °C with PEG of different molecular weight (2000, 4000 and 6000) and posteriorly compared to the model's results, which indicated a predominance of those whom employ the group concept for calculating the activity coefficient, emphazing the UNIFAC method which obtained an average error of 2% / Mestrado / Engenharia Química / Mestre em Engenharia Química

Orientador: Priscila Gava Mazzola / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-23T00:24:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Lourenco_CarolinaBotelho_M.pdf: 4920837 bytes, checksum: 7aef8f035b2bceba5c8c4fc37a04cd45 (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: Bromelina é o nome dado a um conjunto de enzimas proteolíticas encontradas em vários tecidos, como talo, fruto e folhas do abacaxi (Ananas comosus), e de demais espécies da família Bromeliaceae. O uso da bromelina nas indústrias alimentícias, farmacêuticas e cosméticas está baseado em sua atividade proteolítica. Na indústria cosmética, tem sido muito utilizada, principalmente nos tratamentos de pele, com os apelos de agente de limpeza, renovação celular, anti-aging, peeling biológico, clareamento e anticelulite. O presente trabalho estudou a estabilidade da bromelina comercial em formulações cosméticas, por meio da avaliação do conteúdo protéico, medida da atividade enzimática, das alterações de viscosidade e reologia, valor de pH e cor das formulações selecionadas. A bromelina comercial foi incorporada em três concentrações, 0,5%, 1,0% e 2,0%, em fórmulas base de emulsão óleo em água, gel de Carbopol® 980 e dispersão aquosa e mantidas armazenadas por seis meses. Amostras de cada formulação foram submetidas a diferentes temperaturas e intensidades de iluminação. Avaliações do conteúdo protéico foram realizadas através do método de Bradford e a atividade enzimática foi verificada utilizando azocaseína como substrato. Após 180 dias de incubação, os resultados mostraram que a cor de todas as amostras sofreu alteração, que foi dependente da temperatura e da concentração de bromelina presente. As emulsões e as dispersões sofreram menor alteração de cor do que os géis. Não foram observadas relações entre as variações de pH e a temperatura e luminosidade para todas as amostras. Para as emulsões com teor de bromelina de 2,0%, maiores alterações na viscosidade foram verificadas ao término dos seis meses de estudo. Para os géis, a viscosidade apresentou comportamento mais constante, não sendo fortemente influenciada pelas condições de temperaturas e luminosidade. A presença da bromelina nas emulsões contribuiu para o aumento da recuperação da viscosidade após submissão a forças de cisalhamento. A atividade específica das amostras foi reduzida ao longo dos seis meses para todas as amostras em estudo. As emulsões e as dispersões apresentaram atividade específica superior ao término de seis meses em relação aos géis, para os quais a atividade final a 45oC chegou quase à zero. O gel demonstrou ser a pior base para veiculação da bromelina com finalidade cosmética, pois apresentou a menor manutenção das características iniciais tanto relacionadas à formulação quanto em relação à integridade da bromelina. As dispersões aquosas e as emulsões apresentaram-se mais estáveis ao longo de 180 dias de avaliações, nas condições de 5oC, ao abrigo da luz / Abstract: Bromelain is the name given to a set of proteolytic enzymes found in various tissues, such as stems, leaves and fruit of the pineapple (Ananas comosus), and other species of Bromeliaceae. The use of bromelain in food, pharmaceutical and cosmetic industries is based on its proteolytic activity. In the cosmetic industry, it has been widely used, especially in skin treatments, with calls for cleaner, cell renewal, anti?aging, biological peeling, whitening and anti?cellulite. This work studied the stability of comercial bromelain in cosmetic formulations through the evaluation of protein content, measure of the enzyme activity, changes in viscosity and rheology, pH and color of the selected formulations. The commercial bromelain was incorporated at three concentrations, 0,5%, 1,0% and 2,0% in oil in water emulsion, Carbopol ® 980 gel and aqueous dispersion and kept stored for six months to different temperatures and light intensities. Evaluations of protein content were performed by the method of Bradford and enzymatic activity was verified using azocasein as substrate. After 180 days of incubation, the results showed that the color of all samples was altered, which was temperature and concentration of bromelain dependent. Emulsions and dispersions underwent less change in color than the gels. No relationships were observed between the changes in pH and temperature and luminosity exposure for all samples. The biggest changes in viscosity were observed for emulsions with 2,0% of bromelain at the end of six months. For gels, the viscosity showed a more constant behavior and was not strongly influenced by light and temperature conditions. The presence of bromelain in the emulsions contributed to increase recovery of viscosity after subjection to shear forces. The specific activity of the samples was reduced over the six months for all samples analyzed. The emulsions and dispersions showed higher specific activity at the end of six months than the gels, for which the final activity in 45oC reached almost zero. The gel proved to be the worst basis for placement of bromelain with cosmetic purpose, as it presented the lowest maintenance of both baseline characteristics related to the formulation and to the integrity of bromelain. Aqueous dispersions and emulsions were more stable over 180 days of evaluations, under 5oC temperature, protected from light / Mestrado / Fármacos, Medicamentos e Insumos para Saúde / Mestra em Biociências e Tecnologia de Produtos Bioativos

Orientador: Elias Basile Tambourgi / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química / Made available in DSpace on 2018-08-19T16:00:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Silva_ThayseAlvesdeLimae_D.pdf: 1455657 bytes, checksum: daf56c809e4fdd0f27b5b6dd5705a606 (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: O curauá (Ananas erectifolius L.B. Smith) é uma espécie vegetal de porte herbáceo, uma monocotiledônea pertencente à família Bromeliaceae, nativa da região norte do Brasil, especialmente da Amazônia, de onde pode ser extraída a bromelina. Esta enzima faz parte de um grupo de enzimas proteolíticas, usadas na indústria alimentícia e como medicamento, pois oferece amplo espectro de eficácias terapêuticas: antiedemas, anti-inflamatórias, antitrombóticas e atividades fibrinolíticas. O desenvolvimento de novos processos de extração e purificação de proteínas é muito importante, uma vez que essa é uma etapa limitante na produção de bioprodutos. Um dos grandes desafios na obtenção da bromelina é manter a sua estabilidade enzimática durante o processo de extração, purificação, secagem e estocagem. Por isso, estudos vêm sendo conduzidos para identificar os mecanismos que levam à desnaturação da proteína, e com isso, apontar formas de minimizar esta inativação. Desta forma, a determinação da atividade da enzima em plantas de curauá poderá proporcionar indicativos para posterior purificação e, assim, contribuir para a viabilização do uso desta espécie, uma vez que o principal produto de extração é a fibra, sendo que os demais componentes são, atualmente, descartados. Os resultados da caracterização mostraram que as condições ideais de trabalho são pH 6 e temperatura de 40 e 60º C para a variedade branca, e pH 6 e 7 e 40º C de temperatura para a variedade roxa. A massa molar é de 24 kDa, e melhor condição de estabilidade com maior atividade em pH 6 e temperatura entre 20 e 40ºC, tanto para o curaua roxo, quanto para o branco, sendo este último, mais estável. Os parâmetros cinéticos demonstraram que o curaua roxo possui menor valor de Km, com 158,73 ?mol.L-1min e o branco, 185,18 ?mol.L-1min, apresentando ambas variedades, afinidade pelo substrato utilizado nos experimentos, azocaseína. O curauá branco demonstrou menor energia de ativação, demonstrando com isso, melhor atividade enzimática em comparação ao curauá roxo e a outras proteases.Esses resultados demonstraram valores significativos de atividade, energia de ativação e estabilidade,quando comparados com outras proteases, confirmando ser este um complexo enzimático com atividade hidrolítica / Abstract: The curaua (Ananas erectifolius LB Smith) is a herbaceous plant species, belonging to the family Bromeliaceae, native to northern Brazil, especially the Amazon, where it can be extracted bromelain. This enzyme is part of a group of proteolytic enzymes, used in the food industry and as a medicine, it offers wide range of therapeutic efficacies: antiedemas, anti-inflammatory, antithrombotic and fibrinolytic activities. The development of new extraction and purification of proteins is very important, since this is a limiting step in the production of bioproducts. A major challenge is in getting the bromelain enzyme maintain its stability during the extraction, purification, drying and storage. Therefore, studies are being conducted to identify mechanisms that lead to protein denaturation, and thus pointing ways to minimize this inactivation. Thus, the determination of enzyme activity in plants may provide indicative curaua for further purification and thus contribute to the optimization of this specie, since the main product of the fiber is extracted, and the other components are currently discarded. The characterization results showed that the ideal working conditions are pH 6 and temperature at 40°C and 60°C for the white variety, and pH 6 and 7 and 40°C temperature for the purple variety. The molar mass is 24 kDa, and better stability condition with the highest activity at pH 6 and temperature between 20 and 40°C for both curauá purple, and for the white, the latter being more stable. The kinetic parameters showed that curauá purple has a lower Km value with 158.73 ?mol.L -1min and white 185.18 ?mol.L-1 min. With both varieties, affinity for the substrate used in the experiments, azocasein was demonstrated. The white curaua showed lower activation energy, demonstrating that the better enzyme activity compared to purple curaua and other proteases. These results showed significant amounts of activity, activation energy and stability when compared with other proteolytic enzymes, confirming that this is a complex enzymatic with hydrolytic activity / Doutorado / Sistemas de Processos Quimicos e Informatica / Doutor em Engenharia Química

Orientador: Elias Basile c / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-09T16:09:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Godoi_PatriciaHelenade_M.pdf: 865544 bytes, checksum: 0a09a500bcd26f04fe7be64851f3522a (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: Bromelina é uma enzima de origem vegetal obtida de diversas espécies da família Bromeliaceae, presente na casca, no talo e no fruto do abacaxi. O Brasil encontra-se entre um dos maiores produtores mundiais de abacaxi, ocupando o terceiro lugar no ranking mundial. O desenvolvimento de novas técnicas de extração e purificação da bromelina vem sendo bem explorado, entretanto, tornouse necessário um estudo de estabilidade desta protease, proporção pela qual a bromelina conserva sua conformação estrutural ou sua atividade quando sujeita à estocagem, isolamento e purificação ou várias outras manipulações físicas ou químicas, incluindo autodigestão, outras enzimas proteolíticas e aquecimento. Tornou-se de fundamental importância saber em que condições a bromelina se mantém estável, ou seja, ativa e por qual período de tempo, já que a meta mais significante da enzimologia aplicada é obter compostos úteis para biocatálise. Este trabalho apresenta um estudo das condições de pH e temperatura nas quais a Bromelina P.A em solução aquosa em concentração próxima ao do suco extraído da polpa da fruta, mantém-se ativa, ou seja, não desnaturada. A atividade enzimática da bromelina em solução foi medida através da hidrólise da caseína e a condição de pH e temperatura mais próxima da ideal foi determinada / Abstract: Bromelain is a vegetable enzyme found in many species of Bromeliaceae family, its present in pineapple skins, stem and fruit. Brazil is one of the world¿s largest producers of pineapples, its production being the third one in the world. The development of new extraction and purification processes of bromelain have been studied, however, its necessary a enzyme stabilization investigation, state that bromelain remains its structure or biological activity when stored, isolated, purified or any other manipulation, included autodigestion, proteolytic enzymes and heating. It became very important to know the conditions and the time which bromelain remain stabilized, active. In applied enzymology, the most significant goal is to achieve useful compounds by biocatalysis. This work presents a study about pH and temperature conditions which a bromelain aqueous solution, in the same concentration of a pineapple fruit extract, remains with biological activity. The bromelain aqueous solution enzyme activity was tested across the casein hydrolysis and the ideal pH and temperature was determinated. / Mestrado / Sistemas de Processos Quimicos e Informatica / Mestre em Engenharia Química

Orientador: Elias Basile Tambourgi / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-15T15:59:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Moura_MarieleNairdeCampos_M.pdf: 414668 bytes, checksum: 15e538377d1bb0cb64d19192903c7b9e (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: Bromelina é o nome dado a um conjunto de enzimas proteolíticas encontradas nos vegetais da família Bromeliaceae, na qual abacaxi é o mais conhecido. A bromelina é encontrada na casca, no talo e no fruto do abacaxi. A enzima não está presente nos primeiros estágios de desenvolvimento do fruto, seu nível aumenta rapidamente, ficando alto até a maturação do fruto. A bromelina tem diversas aplicações nas indústrias alimentícias e farmacêuticas. Com o desenvolvimento de novas técnicas de extração e purificação da bromelina, tornou-se necessário um estudo de estabilidade desta enzima. É importante saber em que condições a bromelina se mantém estável, ou seja, ativa e por qual período de tempo. Este trabalho apresenta um estudo da condição do pH em que a Bromelina P.A e a da casca e talo do abacaxi, mantém se ativa, ou seja, não desnaturada e suas influências com o tempo. A atividade enzimática foi medida através da hidrólise da caseína. Foi observado que a bromelina P.A e a da casca e talo do abacaxi apresentam ótima atividade enzimática em pH neutro e mantém-se estável por aproximadamente quinze dias / Abstract: Bromelain is a set of proteolitics enzymes found in vegetables of the Bromeliaceae family, from which pineapple is known more. The bromelain is found in pineapple stem and fruit. The Enzyme are not presented in the early stages of fruit development, however, their levels increase quickly, remaining high until the maturation. Bromelain has several uses in food industry and pharmaceutical industry. The development of new extraction and purification processes of bromelain have been studied, however, its necessary a enzyme stabilization investigation. It is important to know the conditions and the time which bromelain remain stabilized, active. This work presents a study about pH condition which a bromelain aqueous solution and bromelain of a pineapple stem, remains with biological activity and its influences within time. The enzyme activity was tested across the casein hydrolysis. It was observed wich a bromelain aqueous solution and bromelain of a pineapple stem showed optimum activity at neutral pH and 37 °C and kept stable for around fifteen days / Mestrado / Sistemas de Processos Quimicos e Informatica / Mestre em Engenharia Química

Orientador: Elias BasileTambourgi / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química / Made available in DSpace on 2018-08-19T01:39:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ferreira_JulianaFerrari_D.pdf: 1503921 bytes, checksum: 7a9f6ae369f5cdce1c866ecac4c109d8 (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: O curauá (Ananas Erectifolius L.B. Smith) é uma espécie vegetal pertencente à família das Bromeliáceas. Ocorre nos estados do Pará, Amazonas, Amapá e Acre. Possui duas variedades, a roxa e a branca, e suas fibras são utilizadas na indústria automobilística e têxtil devido sua resistência, maciez e peso reduzido, podendo ainda ser utilizada como celulose e ração animal. Atualmente, apenas a fibra é utilizada na indústria, o restante é considerado resíduo. Porém, este resíduo contém compostos com propriedades importantes a serem descobertas e estudadas. Um complexo enzimático encontrado neste resíduo é a bromelina, que faz parte de um grupo de enzimas proteolíticas, usadas na indústria alimentícia e como medicamento. Hoje seu uso está voltado para a indústria farmacêutica, na produção de pomadas, géis, cremes e loções, pois oferecem um amplo espectro de eficácias terapêuticas: antiedemas, antiinflamatórias e atividades fibrinolíticas. Este trabalho teve como objetivo extrair e caracterizar o conjunto de enzimas bromelina presente no extrato do curauá antes e depois da purificação em sistema bifásico aquoso PEG/Fosfato de potássio. Foram utilizados vários sistemas bifásicos aquosos PEG/fosfato, já que fatores como pH, temperatura e massa molar do polímero interferem diretamente no fator de purificação da amostra. Os resultados da extração e caracterização mostraram que as condições ótimas de trabalho, ou seja, onde a atividade enzimática é máxima, são pH 8,5 e temperatura 30º para o curauá branco e pH 8,5 e 35ºC de temperatura para o curauá roxo antes da purificação. A massa molar é de 24kDa e o melhor sistema de partição da bromelina foi o SBA PEG 4000 em pH 9. Depois da purificação em sistema bifásico aquoso realizou-se novamente a caracterização da enzima, mostrando valores de pH ótimo 8,5, tanto para o curauá branco quanto para o roxo e temperatura ótima de trabalho de 32ºC para o curauá branco e 35ºC para o roxo. A quantidade de proteínas totais foi medida pelo reagente de Bradford e a atividade enzimática pelo reagente de Biureto. A solução enzimática dos melhores sistemas contém 7 U de bromelina e aproximadamente 17 mg/L de proteína total medida por Bradford (curauá branco) e 6 U de bromelina e aproximadamente 23 mg/L de proteína total (curauá roxo) do extrato bruto / Abstract: The curauá (Ananas erectifolius LB Smith) is a species belonging to the family Bromeliaceae. Occurs in the states of Para, Amazonas, Amapá, Acre, Mato Grosso and Goiás, has two varieties, purple and white, and its fibers are used in automotive and textile industries due to its strength, softness and lightweight and can also be used as animal food. Currently, only the fiber is used in industry, the rest is considered waste. However, this residue contains compounds with important properties to be discovered and studied. An enzyme complex found in this residue is bromelain, which is part of a group of proteolytic enzymes, used in the food industry and as a medicine. Today its use is aiming the pharmaceutical industry, the production of ointments, gels, creams and lotions because they offer a wide range of therapeutic efficacies: antiedemas, anti-inflammatory, antithrombotic and fibrinolytic activities. This study aimed to extract and characterize the bromelain present in the curauá extract before and after purification in aqueous two-phase system PEG / potassium phosphate. A range of aqueous two-phase systems PEG / phosphate, since factors such as pH, temperature and molecular weight of the polymer directly interfere with the purification factor of the sample. The extraction and characterization results showed that the optimum working conditions, where the enzyme activity is maximum, are pH 8.5 and temperature 30 ° C to white and pH 8.5 and 35 ° C for the purple variery before the purification. The molar mass is 24kDa and the best system partition of bromelain was the ATPS PEG 4000 at pH 9. After purification in aqueous two-phase system, another characterization of the enzyme was performed, showing values of optimum pH 8.5 for both curauá varieties, and temperature work of 32 ° C for white and 35 º C for purple. The protein content was measured by Bradford reagent and the enzymatic activity was measured by the Biuret reagent. The enzyme solution of the best purification system contains 7 U of bromelain and about 17 mg/L of total protein measured by Bradford (white curauá) and 6 U of bromelain and about 23 mg/L of total protein measured by Bradford (purple curauá) / Doutorado / Sistemas de Processos Quimicos e Informatica / Doutor em Engenharia Química

Orientadores: Elias Basic Tambourgi, Priscila Gava Mazzola / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-21T20:42:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Bresolin_IaraRochaAntunesPereira_D.pdf: 1407939 bytes, checksum: 1259333d5753554819357dfada6831b4 (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: A bromelina é uma enzima proteolítica encontrada em tecidos vegetais como casca, talo, fruta e folhas de espécies da família Bromeliaceae, incluindo o abacaxi (Ananas comosus). É uma enzima conhecida por seus efeitos terapêuticos, sendo usadas em tratamentos de vários problemas de saúde, como desordens digestivas, feridas, queimaduras e inflamações. Este trabalho teve como objetivo a purificação da enzima bromelina de casca de abacaxi e sua posterior aplicação em bases dermatológicas. Foi demonstrado que é possível purificar bromelina extraída de casca de abacaxi, um resíduo da indústria alimentícia, através de um processo de recuperação e purificação, incluindo precipitação por sulfato de amônio (40- 80%), seguido de dessalinização e liofilização, com 75% de recuperação da atividade. Cromatografia de troca iônica com dietilaminoetil-agarose (DEAE-Sepharose) separou polissacarídeos da enzima e esta foi recuperada na etapa de eluição, mantendo sua atividade enzimática. A enzima foi incorporada em creme e loção Lanette, gel de Carbopol e creme e loção da Chemyunion na concentração de 5 mg de enzima por mL de base dermatológica. Essas bases foram submetidas ao teste de centrifugação e teste de estabilidade acelerada durante 90 dias a 25ºC (com e sem a incidência de luz solar), 37ºC e 4°C, a fim de avaliar a estabilidade da bromelina nas bases dermatológicas. As formulações permaneceram estáveis quanto a suas características organolépticas (aspecto, cor, odor, sensibilidade ao tato) apenas quando mantidas a 4°C, com atividade remanescente de 84,9%, 73,8%, 95,5%, 77,7% e 72,3% após 90 dias de teste em creme e loção Lanette, gel de Carbopol e creme e loção da Chemyunion, respectivamente. Baseando-se nestes resultados, foi possível purificar bromelina de casca de abacaxi e incorporá-la em bases dermatológicas mantendo se sua atividade mais estável quando estas bases foram mantidas em geladeira a 4ºC / Abstract: Bromelain is a proteolytic enzyme found in vegetable tissues like peel, stem, fruit and leaves of the Bromeliaceae family including pineapple (Ananas comosus). Bromelain is known for its therapeutic effects, being useful in the treatment of several health problems such as digestive disorders, burns and inflammation. This work aimed the purification of the enzyme bromelain from pineapple peel for potential therapeutic application in dermatological bases. It was shown that it is possible to purify bromelain extracted from pineapple peel, a waste in food industry, in a downstream processing, including ammonium sulfate precipitation (40-80%), followed by desalting and freeze-drying with a 75% activity recovery. Ion exchange chromatography on diethylaminoethyl-agarose (DEAE-Sepharose) was able to separate polysaccharides from the enzyme, which was recovered in the elution step, maintaining its enzymatic activity. The enzyme was then incorporated in Lanette cream and lotion, Carbopol gel and Chemyunion cream and lotion at a concentration of 5 mg enzyme per mL of dermatological bases. These bases were subjected to centrifugation test and accelerated stability test during 90 days at 25°C (with and without sunlight), 37°C and 4°C, in order to evaluate bromelain stability in a dermatologic formulation. The formulations were stable as its organoleptic characteristics (appearance, color, smell and sensitivity to touch) only when kept at 4ºC with activity remaining 84.9%, 73.8%, 95.5%, 77.7 % and 72.3% after 90 days of testing in Lanette cream and lotion, Carbopol gel and Chemyunion cream and lotion, respectively. Based on the results, it was possible to purify bromelain from pineapple peel and to incorporate it in dermatological bases maintaining the activity stabler when these bases were kept in refrigerator at 4ºC / Doutorado / Sistemas de Processos Quimicos e Informatica / Doutora em Engenharia Quimica

Enzimas proteolíticas de origem vegetal têm sido amplamente empregadas em diversos estudos devido a sua capacidade de clivar anticorpos em fragmentos específicos, o que, para algumas aplicações, pode ser mais interessante do que a molécula de imunoglobulina como um todo. Além disso, elas podem ser utilizadas diretamente no paciente no papel de um \"fármaco\" (Há exemplos da aplicação de enzimas no estudo de várias patologias como: doenças auto-imunes, traumáticas ou neurológicas), no auxílio de técnicas clínicas para a detecção de anticorpos e como ferramentas para a produção de soros. Apesar de a utilização dessas enzimas ter grande importância e extensa aplicabilidade, o modo de ação das proteases ainda não é bem compreendido, entretanto, as mesmas são de fácil acesso e largamente encontradas na natureza. A ficina (encontrada nas figueiras) e bromelina (proveniente do abacaxi) são, por exemplo, enzimas que vem sendo exploradas em diversos trabalhos e demostram capacidade de digerir anticorpos. Neste projeto, propusemos verificar a atividade destas enzimas sobre anticorpos provenientes de equinos produção de fragmentos imunorreativos de imunoglobulina a partir de proteases de origem vegetal, diminuindo o risco potencial de transmissão de doenças de origem animal. Espera-se que os fragmentos gerados possam contribuir para diversos estudos de ordem clínica e para a produção de soros adequados contra as toxinas presentes nos venenos de animais. As amostras de soro foram obtidas a partir da imunização dos cavalos pertencentes ao Instituto Butantan, com \"pool\" de veneno de serpente do gênero Bothrops. Esses anticorpos foram purificados utilizando ácido caprílico, digeridos por bromelina ou ficina e diafiltrados. Os resultados obtidos indicam a formação do fragmento de imunoglobulina F(ab)\'2, como proposto no projeto, entretanto necessitando ainda de um delineamento experimental mais amplo a fim de otimizar o processo de digestão atingindo uma maior quantidade de fragmentos F(ab)\'2. / Proteolytic enzymes from vegetal origin have been largely employed in several studies due to its capacity to cleave antibodies into specific fragments, which for some applications, could be more relevant than the immunoglobulin molecule itself. Beyond that, they could be used directley into a patient playing the role of a \"drug\" (There are examples of enzyme application in studies of several pathologies such as autoimmune, traumatic and neurological diseases), in the aid of clinical techniques for antibodies detection and as tools for serum production. Despite the fact that those enzymes have been of great importance and large applicability, its ease of access and ubiquity in nature, the protease mode of action is still not fully understood. Ficin (found in Fig trees) and Bromelain (found in pineapples) are, for example, enzymes that are being explored in an array of articles and demonstrate the capacity to digest antibodies. In this project, we propose to verify the activity of such enzymes from vegetal origins over the antibodies obtained from equines in the production of immunoreactive fragments of immunoglobulin, lowering the potential risk of animal origin diseases transmission. It is hoped that the fragments generated can contribute to studies of clinical level and the production of proper serum against toxins present in animal poisons. Plasma samples were obtained from horse immunization with a venon \"pool\" from Bothrops snakes at Instituto Butantan. These antibodies were purified using caprilic acid, digested by bromelain or ficin and purified again using chromatographic techniques. The results indicate the formation of an immunoglobulin fragment - F(ab)\'2, however, more experiments are needed to optimize the digestive process in order to improve the reaction yield.

Bromelina é um nome coletivo para enzimas proteolíticas encontradas no talo, fruto e folhas do abacaxi (Ananas comosus Merr). A bromelina possui propriedades anti-inflamatórias, de debridamento, entre outras. Para a produção da bromelina deve-se, preferencialmente, usar resíduos do abacaxi, visto que os produtos do fruto têm aplicação comercial. Este trabalho teve como objetivo a extração de bromelina a partir de cascas de abacaxi através de sistema de duas fases aquosas (SDFA), e sua aplicação em hidrogel polimérico. Foram realizados estudos de estabilidade da bromelina comercial, em que se observou maior estabilidade em pH 5,0 com menor perda da atividade relativa em todas as temperaturas estudadas (20, 30, 40 e 50°C). O estudo da extração da bromelina em SDFA formado por polietileno glicol (PEG) e ácido poliacrílico (PAA) (com auxílio da análise de variância de parâmetros como rendimento, fator de purificação e coeficiente de partição) proporcionou rendimento de 335% e fator de purificação de 25,8. Os hidrogéis poliméricos à base de PEG estudados apresentaram-se flexíveis, com pouca elasticidade e taxa de absorção superior a 1000%. Hidrogel carreado de bromelina pelo método de turgescência proporcionou a maior liberação da enzima, assim como a maior atividade (80% da bromelina liberada em 24 h e 278 ± 89 U/mL). / Bromelain is a collective name for the proteolytic enzymes found in the stem, fruit and leaves of pineapple (Ananas comosus Merr.). Bromelain possesses anti-inflammatory properties, debridement, among others. For bromelain production one should preferably use the waste materials, whereas pineapple fruit products have commercial application. This study aimed to extract bromelain from pineapple peels using aqueous two-phase system (ATPS), and its application in polymeric hydrogels. Stability studies of commercial bromelain were performed, which found greater stability at pH 5.0 with minor loss of relative activity at all temperatures studied. The study of bromelain extraction in ATPS composed by polyethylene glycol (PEG) and poly acrylic acid (PAA) (with assistance of variance analysis of parameters such as yield, purification factor and partition coefficient) showed yield 335% and purification factor of 25.8. The PEG-based hydrogels studied presented flexibility, low elasticity and swelling ratio higher than 1000%. Hydrogel containing bromelain, loading by embedding (solvent sorption) method, yielded the highest enzyme release, as well as the highest activity (80% bromelain released over 24 h and 278 ± 89 U / mL).

Enzimas proteolíticas de origem vegetal têm sido amplamente empregadas em diversos estudos devido a sua capacidade de clivar anticorpos em fragmentos específicos, o que, para algumas aplicações, pode ser mais interessante do que a molécula de imunoglobulina como um todo. Além disso, elas podem ser utilizadas diretamente no paciente no papel de um \"fármaco\" (Há exemplos da aplicação de enzimas no estudo de várias patologias como: doenças auto-imunes, traumáticas ou neurológicas), no auxílio de técnicas clínicas para a detecção de anticorpos e como ferramentas para a produção de soros. Apesar de a utilização dessas enzimas ter grande importância e extensa aplicabilidade, o modo de ação das proteases ainda não é bem compreendido, entretanto, as mesmas são de fácil acesso e largamente encontradas na natureza. A ficina (encontrada nas figueiras) e bromelina (proveniente do abacaxi) são, por exemplo, enzimas que vem sendo exploradas em diversos trabalhos e demostram capacidade de digerir anticorpos. Neste projeto, propusemos verificar a atividade destas enzimas sobre anticorpos provenientes de equinos produção de fragmentos imunorreativos de imunoglobulina a partir de proteases de origem vegetal, diminuindo o risco potencial de transmissão de doenças de origem animal. Espera-se que os fragmentos gerados possam contribuir para diversos estudos de ordem clínica e para a produção de soros adequados contra as toxinas presentes nos venenos de animais. As amostras de soro foram obtidas a partir da imunização dos cavalos pertencentes ao Instituto Butantan, com \"pool\" de veneno de serpente do gênero Bothrops. Esses anticorpos foram purificados utilizando ácido caprílico, digeridos por bromelina ou ficina e diafiltrados. Os resultados obtidos indicam a formação do fragmento de imunoglobulina F(ab)\'2, como proposto no projeto, entretanto necessitando ainda de um delineamento experimental mais amplo a fim de otimizar o processo de digestão atingindo uma maior quantidade de fragmentos F(ab)\'2. / Proteolytic enzymes from vegetal origin have been largely employed in several studies due to its capacity to cleave antibodies into specific fragments, which for some applications, could be more relevant than the immunoglobulin molecule itself. Beyond that, they could be used directley into a patient playing the role of a \"drug\" (There are examples of enzyme application in studies of several pathologies such as autoimmune, traumatic and neurological diseases), in the aid of clinical techniques for antibodies detection and as tools for serum production. Despite the fact that those enzymes have been of great importance and large applicability, its ease of access and ubiquity in nature, the protease mode of action is still not fully understood. Ficin (found in Fig trees) and Bromelain (found in pineapples) are, for example, enzymes that are being explored in an array of articles and demonstrate the capacity to digest antibodies. In this project, we propose to verify the activity of such enzymes from vegetal origins over the antibodies obtained from equines in the production of immunoreactive fragments of immunoglobulin, lowering the potential risk of animal origin diseases transmission. It is hoped that the fragments generated can contribute to studies of clinical level and the production of proper serum against toxins present in animal poisons. Plasma samples were obtained from horse immunization with a venon \"pool\" from Bothrops snakes at Instituto Butantan. These antibodies were purified using caprilic acid, digested by bromelain or ficin and purified again using chromatographic techniques. The results indicate the formation of an immunoglobulin fragment - F(ab)\'2, however, more experiments are needed to optimize the digestive process in order to improve the reaction yield.