Submitted by Renata Lopes (renatasil82@gmail.com) on 2017-05-02T13:23:18Z No. of bitstreams: 1 rafaelmachadodornelas.pdf: 1461764 bytes, checksum: a7db99c6ad99d8332e423368fdcdc9a0 (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2017-05-13T13:08:59Z (GMT) No. of bitstreams: 1 rafaelmachadodornelas.pdf: 1461764 bytes, checksum: a7db99c6ad99d8332e423368fdcdc9a0 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-05-13T13:08:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 rafaelmachadodornelas.pdf: 1461764 bytes, checksum: a7db99c6ad99d8332e423368fdcdc9a0 (MD5) Previous issue date: 2009-08-21 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / A qualidade nutricional da forragem pode ser identificada através da análise dos carboidratos estruturais presentes nas espécies. Os carboidratos estruturais estão distribuídos nas plantas entre a celulose, composta de glicose, hemicelulose que tem na sua estrutura a arabinose e xilose, e a pectina que é formada por arabinose entre outros compostos. Estas frações da parede celular é que chegam ao intestino dos ruminantes e são absorvidas em sua plenitude, sendo de suma importância o conhecimento da concentração presente para melhorar o desempenho dos bovinos em regime de pastejo. O presente trabalho propõe uma metodologia de extração com ultra-som e chapa de aquecimento, separação e quantificação por HPLC de glicose, arabinose e xilose em forrageiras tropicais. A metodologia de análise foi desenvolvida em um cromatógrafo líquido de alta eficiência com detecção na região do UV e coluna de fase reversa C-18. A composição e pH da fase móvel, comprimento de onda na detecção foram parâmetros estudados na otimização do método, no qual a melhor condição foi obtida com eluição isocrática usando como fase móvel acetonitrila/solução aquosa H3PO4 pH 2,15 (1:99). Para diminuir o tempo e o custo da etapa de tratamento das amostras foi estudada a extração utilizando chapa de aquecimento, que se mostrou um processo mais rápido, reprodutível e eficiente se comparado a extração utilizando a autoclave. Os parâmetros de derivatização pré-coluna usando o ácido p-aminobenzóico foram estudados, sendo a melhor condição observada com a concentração do ácido de 0,12 mol.L-1, em um tempo de reação de 10 minutos em uma temperatura de 80° C. Foram realizados testes para avaliação do método, aplicando padronização externa, dentre eles avaliação da resposta linear, limites de detecção e quantificação, repetitividade, seletividade e recuperação. A metodologia implementada foi aplicada a análise de 68 amostras de 3 espécies de forrageiras, folha e caule: Pennisetum purpureum cv. anão e pioneiro; Brachiaria brizantha, Brachiaria decumbens, Panicum maximum cv. tânzania e massai. As faixas de concentrações encontradas expressas em mg.g-1 de matéria seca foram de 31,98 a 188,38 para glicose, 6,28 a 30,95 para arabinose e 42,66 a 176,04 para a xilose. / The nutritional quality of forage can be identified through structural analysis of carbohydrates present in the species. The structural carbohydrates in plants are distributed between the cellulose, composed of glucose, hemicellulose that has in its structure arabinose and xylose, and pectin which is composed of arabinose and others compounds. These fractions of the cell wall is that wounds the intestines of ruminant animals and are absorbed in its fullness. It is extreme importance the knowledge of this concentration to improve the performance of cattle on a pasture. This paper proposes a method for extraction with ultrasound and the heating plate, HPLC separation and quantification of glucose, arabinose and xylose in tropical forages. The method of analysis was developed in a high performance liquid chromatography with UV detection and reverse-phase C-18. The composition and pH of the mobile phase, wavelength in the detection parameters were studied in the optimization of the method. The best condition was achieved with isocratic elution using as mobile phase acetonitrile / aqueous H3PO4 pH 2.15 (1:99). In order to reduce the time and cost of the treatment and extraction of samples, this process was studied using the heating plate, which showed a more rapid, reproducible and efficient compared than extraction using the autoclave. The parameters of precolumn derivatization using p-aminobenzoic acid were studied. The best condition seen with the concentration of acid of 0.12 mol.L-1, a reaction time of 10 minutes at a temperature of 80 ° C. Tests were performed to evaluate the method, using external standardization, including evaluation of linear response, detection and quantification limits, repeatability, selectivity and recovery. The methodology implemented was applied to analysis of 68 samples (3 species of forage), leaf and stem: Pennisetum purpureum Schum cv. anão e Pennisetum purpureum Schum cv. pioneiro, Brachiaria brizantha, Brachiaria decumbens, Panicum maximum cv. Tanzania and Panicum maximum cv. Masai. The concentration ranges found expressed in mg.g-1 dry weight were: 31.98 to 188.38 for glucose, 6.28 to 30.95 for arabinose and 42.66 to 176.04 for xylose.

Submitted by Renata Lopes (renatasil82@gmail.com) on 2017-05-02T17:32:14Z No. of bitstreams: 1 taisarthurcorrea.pdf: 3468557 bytes, checksum: 7986eaf836ba646f1ea15e0219b133b9 (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2017-05-13T13:11:09Z (GMT) No. of bitstreams: 1 taisarthurcorrea.pdf: 3468557 bytes, checksum: 7986eaf836ba646f1ea15e0219b133b9 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-05-13T13:11:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 taisarthurcorrea.pdf: 3468557 bytes, checksum: 7986eaf836ba646f1ea15e0219b133b9 (MD5) Previous issue date: 2009-02-09 / FAPEMIG - Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais / O amino-álcool etambutol é um dos poucos e confiáveis agentes quimioterapêuticos antitubercular seguro de primeira escolha. Aminas e amino-álcoois glicosilados são conhecidos pelas suas atividades antimicobacterianas. Este trabalho trata da síntese de derivados de amino-álcoois das séries Dgalactose, D-arabinose e D-glicose, resultando na obtenção de dezoito novos compostos. Em um primeiro momento foram preparados vários amino-álcoois Nalquilados com cadeias carbônicas de diferentes tamanhos. Os amino-álcoois obtidos foram acoplados com derivados iodados ou tosilados da D-arabinose, D-galactose ou Dglicose. Para a preparação do derivado tosilado da D-arabinose, este foi tratado inicialmente com o metanol em meio ácido (Amberlite IR-120) fornecendo o composto α-D-arabinofuranosídeo de metila, que foi tosilado posteriormente na posição C-5, gerando o precursor 6-O-tosil-α-D-arabinofuranosídeo de metila. Os derivados iodados ou tosilados da D-galactose e da D-glicose foram previamente preparados por meio de reações clássicas da química de carboidratos. Os compostos finais foram obtidos através da substituição do grupo tosila ou do átomo de iodo desses derivados pelos aminoálcoois comerciais (2-amino-etanol, 3-amino-propanol, dietanolamina ou 2 amino-2metil-propanol) ou pelos amino-álcoois lipofílicos previamente preparados. Diversos destes compostos estão sendo submetidos a avaliação de suas atividades antiturbeculose e imunossupressora. Os compostos obtidos foram caracterizados por espectroscopia de absorção na região do infravermelho, RMN de 1H, RMN de 13C, espectrometria de massas e αD. / Ethambutol (amino-alcohol) is one of the few long-known and reliable first-line antitubercular chemotherapeutic agents. Glycosylated amino-alcohol and amines are known for their antimycobacterial activity. This work describes the synthesis of amino-alcohols derived from D-galactose, D-arabinose and D-glucose which resulted in eighteen new compounds. Initially we report the preparation of several N-alkyl amino-alcohols with alkyl chains of different lengths. The amino-alcohols obtained were condensed with iodo or tosyl derivatives of D-arabinose, D-galactose or D-glucose. For the preparation of the tosyl derivative of D-arabinose, the lates was initially treated with methanol under acidic conditions (Amberlite IR-120) leading to methyl-α-D-arabinofuranoside, wich was subsequently tosylated at the C-5 position, furnishing 6-O-tosyl-methyl-α-Darabinofuranoside. The iodo or tosyl derivatives of D-galactose and D-glucose had previously been prepared by classical sugar reactions. The final compounds were obtained via substitution of the tosyl group or iodine atom of these derivatives by commercial amino-alcohols (ethanolamine, 3-amino-propanol, 2-amino-2-methyl-propanol and diethanolamine) or by the previously prepared lipophilic amino-alcohols. Several of these compounds have been submitted for biological assays in order to evaluate their imunosuppressive and antitubercular activities. These compounds were characterized by infrared spectroscopy, 1H and 13C NMR, mass spectroscopy and αD.

Orientadores: Márcia Regina Braga, Fábio Sérgio Barbosa da Silva / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-26T06:23:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Coelho_LeilyaneConceicaodeSouza_D.pdf: 6987430 bytes, checksum: fca51edac0c11a47ee297e2afe9a5a4c (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: Sesbania virgata (Cav.) Pers. é uma Fabaceae com potencial para revegetação de áreas degradadas e que forma simbiose com fungos micorrízicos arbusculares (FMA). Suas sementes possuem aleloquímicos que são exsudados no início do processo de embebição e encontrados no ambiente que circunda a semente germinante. Ao analisar a co-germinação de S. virgata com sementes de tomate (Solanum lycopersicum L.), foi observada inibição da germinação e redução no índice de velocidade de germinação (IVG) de sementes de tomate, afetando severamente o crescimento inicial da plântula. Para arroz (Oryza sativa L.), os únicos parâmetros sensíveis à co-germinação com S. virgata foram o comprimento radicular e da parte aérea. A avaliação dos efeitos alelopáticos de extratos aquosos de exsudatos de sementes de S. virgata sobre essas espécies agronômicas mostrou que a germinação e o crescimento das plântulas foram afetados já com a menor concentração utilizada (1 mg mL-1). Além disso, em presença do exsudato, as sementes de tomate e arroz mostraram redução na mobilização dos carboidratos de reserva, fato não observado quando (+)-catequina comercial foi utilizada, sugerindo que existem outros compostos alelopáticos em sementes de S. virgata, além da (+)-catequina, que podem interferir no desenvolvimento das espécies estudadas. Os exsudatos de sementes de S. virgata reduziram a atividade da endo-?-mananase e aumentaram a da invertase ácida vacuolar em tomate, enquanto que a (+)-catequina comercial promoveu a atividade da endo-?-mananase e inibiu a da invertase ácida de parede celular. Ao examinar os efeitos de exsudatos brutos de sementes e de raízes de S. virgata em relação à fase assimbiótica de FMA, avaliando-se a germinação e o crescimento micelial in vitro de esporos de Gigaspora albida Becker & Hall, foi observado estímulo a G. albida somente na presença dos exsudatos de sementes. Pode-se concluir que as sementes de S. virgata apresentam efeito alelopático sobre as espécies agronômicas avaliadas, inibindo o seu crescimento e interferindo com a mobilização de reservas, e que seus exsudatos exercem efeitos positivos sobre a fase assimbiótica de G. albida / Abstract: Sesbania virgata (Cav.) Pers. is a legume species with potential for restoration of degraded areas and that forms symbiosis with arbuscular mycorrhizal fungi (AMF). Their seeds have allelochemicals that are exudated at the beginning of the imbibition process and found in the environment that surrounds the germinating seed. Co-germination of S. virgata with seeds of tomato (Solanum lycopersicum L.) caused reduction in the germination percentage and germination speed index (IVG) of tomato, severely affecting seedling initial growth. Co-germination of rice (Oryza sativa L.) with S. virgata reduced root length and the growth of the aerial part of rice seedlings. The allelopathic effects of the S. virgata seed exudates on germination and seedling growth of these agronomic species were seen at the lowest assayed concentration (1 mg mL-1). In addition, in the presence of the exudates, reduction in mobilization of storage carbohydrates was observed in seeds of tomato and rice, an effect that was not seen when commercial (+)-catechin was used. These results suggest that, besides (+)-catechin, there are other allelopathic compounds in seeds of S. virgata that can interfere with the development of the agronomic species. In tomato, seed exudates of S. virgata reduced the activity of endo-?-mannanase and increased vacuolar acid invertase, whereas commercial (+)-catechin promoted the activity of endo-?-mannanase and inhibited cell wall acid invertase. When seed or root exudates of S. virgata were assayed on the assymbiotic phase of the AMF, spore germination and mycelial growth of Gigaspora albida Becker & Hall were stimulated in vitro only in the presence of the seed exudates. We concluded that seeds of S. virgata have allelopathic effect on agronomic species, inhibiting their growth and interfering with the mobilization of reserves and that their exudates exert positive effects on the assymbiotic phase of G. albida / Doutorado / Biologia Celular / Doutora em Biologia Celular e Estrutural

Submitted by Danielle Karla Martins Silva (danielle.martins@ufpe.br) on 2015-03-04T12:56:34Z No. of bitstreams: 2 Andre Ferraz Goiana Leal Tese Doutorado_2012.pdf: 1567423 bytes, checksum: 51bb64ce5a0aada499a3747efab44594 (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-03-04T12:56:34Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Andre Ferraz Goiana Leal Tese Doutorado_2012.pdf: 1567423 bytes, checksum: 51bb64ce5a0aada499a3747efab44594 (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Previous issue date: 2012 / Aspergillus é um fungo ubíquo que pode causar uma variedade de síndromes clínicas, especialmente em pacientes imunossuprimidos. Esta pesquisa teve como objetivos caracterizar o perfil de carboidratos da parede celular de espécies de Aspergillus, avaliar a susceptibilidade antifúngica in vitro ao itraconazol e o efeito antifúngico de formulação lipossomal de itraconazol no tratamento de ceratite experimental por A. flavus. As lectinas usadas no ensaio foram wheat germ agglutinin (WGA), Ulex europeus agglutinin I (UEA I), peanut agglutinin (PNA) e concanavalina A (Con A) todas conjugadas a peroxidase. A metodologia utilizada na susceptibilidade antifúngica in vitro seguiu as condições descritas no protocolo M38-A2 do Clinical and Laboratory Standard Institute. Os lipossomas foram obtidos pelo método de hidratação do filme lipídico seguido de sonicação. Fêmeas adultas de ratos Wistar (pesando 200-220g) foram imunossuprimidas com apenas uma aplicação intraperitoneal de 150mg/kg de ciclofosfamida três dias antes da infecção com A. flavus na concentração de 107 esporos/mL. Após 48h da infecção, os animais foram tratados com a formulação lipossomal. Para efeito de comparação um grupo de animais (n=6) foi tratado com o fármaco não encapsulado. Ao fim do experimento os animais foram avaliados quanto a: manifestações clínicas, unidade formadora de colônias (UFC/g) e exame direto/histopatológico. Nossos resultados mostraram que houve expressão de N-acetil-D-glicosamina na superfície da parede celular das espécies de Aspergillus analisadas em espécimes histopatológicas (cérebro e pulmão) e crescidos em meio de cultura batata dextrose ágar (BDA). Todas as amostras sensíveis ao itraconazol expressaram de moderada a alta concentração de N-acetil-D-glicosamina na parede celular. No estudo in vivo o grupo de animais tratados com o fármaco livre, um apresentou opacificação total da córnea, três apresentaram edema de córnea em dois quadrantes e dois apresentaram um pequeno edema. No grupo de animais tratados com a formulação lipossomal dois animais apresentaram edema de córnea moderada, um apresentou um pequeno edema e três animais não apresentaram qualquer lesão. No grupo de animais tratados com o fármaco livre foi possível quantificar de 2 a 13 UFC/g e visualizar estruturas fúngicas ao exame direto/histopatológico em todas as amostras de globo ocular. No grupo tratado com a formulação lipossomal metade das amostras avaliadas (três animais) não foi visualizado nenhum crescimento fúngico (cultura) e nem filamentos micelianos ao exame direto/histopatológico. Os resultados obtidos neste estudo indicam a formulação lipossomal do itraconazol apresenta uma atividade antifúngica significativamente maior do que o fármaco livre no tratamento de ceratite fúngica experimental por A. flavus em ratos Wistar.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / The present work was the objective to evaluate grains and byproducts used on animal feeding, based on carbohydrates fractionate for a best potential utilization of this feeds like energetic. Were determinate the fractions: simples sugars (SS), digestible starch (DS), resistant starch (RS), total fiber (FT), neutral detergent fiber (FDN) and soluble fiber (FS) of energetic concentrates corn and sorghum grain, citric pulp, wheat bran, middling wheat and rice bran, classified by the multivariate analysis in groups of the according with the carbohydrates constitute principal fractions. The variations in teors of simples sugars, digestible starch, resistant starch, total fiber, neutral detergent fiber and soluble fiber analysed left to establish the feeds energetic concentrate, being possible to get at least three energetic groups with characteristics in compose in carbohydrates similars and differents between themselves. On the group first, corn, sorghum, middling wheat show the higher values of AS and RS and lower to SS, FT, FDN and FS; on the second, formed by the citric pulp predominated the superior teors of SS, TF and FS; medium of FDN and lowers of DS and RS; and the last group correspond to the higher values of FDN, intermediate of TF, FS and DS and lowers of RS and SS grouping the wheat mill and rice bran. The obtain results, allied the good repeatability of the used methods to the partitioning realization and the multivariate analysis live the used of this to identify the carbohydrates components who compose the feeds, mainly the byproducts and contributing of a best potential utilization of this feeds like energetic in diets of the different animal species. / O presente trabalho teve como objetivo principal avaliar grãos e subprodutos rotineiramente utilizados na alimentação animal através do fracionamento de carboidratos, para um melhor aproveitamento da potencialidade destes alimentos como energéticos. Foram determinadas as frações: açúcares simples (AS), amido disponível (AD), amido resistente (AR), fibra total (FT), fibra em detergente neutro (FDN) e fibra solúvel (FS) dos concentrados energéticos grãos de milho e sorgo, polpa cítrica, farelo de trigo, triguilho e farelo de arroz integral, classificados através da análise multivariada de agrupamento de acordo com as frações de carboidratos analisadas. As variações nos teores de açúcares simples, amido disponível, amido resistente, fibra total, fibra em detergente neutro e fibra solúvel analisados através da análise multivariada, permitiu classificar os alimentos concentrados energéticos em, pelo menos três grupos, com características de composição em carboidratos semelhantes dentro de si e distintas entre si. No primeiro grupo, milho, sorgo e triguilho apresentaram os maiores valores de AD e AR e menores de AS, FT, FDN e FS; no segundo, formado pela polpa cítrica predominou os teores superiores de AS, FT e FS; medianos de FDN e inferiores de AD e AR; e o último grupo correspondeu aos valores mais altos de FDN, intermediários de FT, FS e AD e baixos de AR e AS agrupando os farelos de trigo e arroz. Os resultados obtidos aliados à boa repetibilidade das técnicas adotadas para o fracionamento e à análise multivariada permitem a utilização do mesmo para melhor identificar os componentes dos carboidratos que compõem os alimentos, principalmente os subprodutos e um melhor aproveitamento dos alimentos avaliados como energéticos nas dietas das diferentes espécies animais.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Agrárias, Programa de Pós-Gradução em Aquicultura, Florianópolis, 2015. / Made available in DSpace on 2016-05-31T04:04:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 339430.pdf: 6599717 bytes, checksum: 189e1a199660bab2ec06da438ba5798e (MD5) Previous issue date: 2015 / Uma cepa de bactéria amilolítica potencialmente probiótica foi isolada do intestino do jundiá (Rhamdia quelen), visando melhorar a digestibilidade de carboidratos em peixes. Duas de 31 cepas isoladas do intestino anterior foram consideradas amilolíticas e a que produziu maior halo pela secreção da amilase, foi a escolhida. A cepa foi caracterizada fenotipicamente e analisada para determinação da sua tolerância frente à bile e pH, além da análise quantitativa da atividade enzimática da amilase. A candidata probiótica, identificada como Aeromonas veronii, mostrou a capacidade de sobreviver a diversos níveis de pH e sais biliares, além de secretar um interessante perfil enzimático. A utilização da bactéria amilolítica A. veronii como suplemento probiótico na dieta foi analisada com relação ao crescimento, digestibilidade de nutrientes e histologia do jundiá, peixe onívoro, com intestino curto. No ensaio de digestibilidade, os peixes (425,6 ± 159,94 g) foram alimentados em triplicata com dieta suplementada ou não com 107 unidades formadoras de colônia (UFC) de A. veronii por g-1 de dieta, por 79 dias. Foi utilizado o marcador inerte óxido de ítrio nas dietas experimentais, as fezes foram coletadas por sedimentação e os intestinos coletados para análise histológica. O coeficiente de digestibilidade aparente e nutriente digestível para fibra alimentar total foram maiores (P < 0,05) nos peixes que receberam a dieta controle, mas não houve efeito na digestibilidade do amido. Não foram observadas alterações histológicas intestinais significativas com a suplementação da bactéria probiótica. O crescimento dos peixes foi avaliado em outro ensaio, onde os peixes (26,19 0,32 g) foram alimentados com as mesmas dietas do ensaio de digestibilidade, por 45 dias. O peso final e ganho em peso foram maiores nos peixes alimentados com a dieta controle, sem probiótico. Apesar da suplementação dietética com a bactéria amilolítica não melhorar a digestibilidade do amido na dieta, há indícios que a A. veronii degrade o amido e este fique mais disponível para o jundiá aproveitá-lo, porém, talvez esta espécie de peixe não consiga utilizar de forma eficiente o carboidrato disponibilizado pela bactéria.<br> / Abstract : A strain of a potential probiotic amylolytic bacterium was isolated from the gut of jundiá catfish (Rhamdia quelen) aiming at improving carbohydrate digestibility in fish. Two of 31 strains isolated from the foregut were considered amylolytic and the strain selected was the one which presented the higher halo provided by the amylase secretion. The strain was phenotypically characterized and analysed to determine bile and pH tolerance as well extracellular quantitative amylase activity. The probiotic candidate, identified as Aeromonas veronii, showed the ability to survive a range of pH and bile salt conditions and secreted an interesting enzymatic profile. The use of A. veronii as a dietary probiotic supplement was analysed for growth, nutrient digestibility and histology of jundiá catfish. In the digestibility trial, fish (425.6 ± 159.94 g) were fed in triplicate with diets supplemented or not with 109 colony-forming units (CFU) of A. veronii per 100 g-1 on a diet, for 79 days. Feces were collected by sedimentation and the foreguts collected for histological analysis. The apparent digestibility coefficient and digestible nutrient of total dietary fiber were higher (P < 0.05) in fish fed the control diet, but there was no effect on starch digestibility. No significant changes were observed in intestinal histology with dietary bacterial probiotic supplementation. Fish growth was evaluated in another trial, where fish (26.19 ± 0.32 g) were fed the same diets used on the digestibility trial, for 45 days. The final weight and weight gain were higher in fish fed the control diet without probiotic supplementation. Although dietary supplementation with the amylolytic bacteria does not improve the digestibility of starch in the diet, there are indications that A. veronii degrade starch making it more available to the fish. However, maybe jundiá cannot efficiently use the carbohydrate provided by bacterium degradation.

Orientadores: Telma Teixeira Franco, Eduardo Jacob-Lopes / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química / Made available in DSpace on 2018-08-24T13:35:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Francisco_ErikaCristina_D.pdf: 1584353 bytes, checksum: 7fa11e2a9de2d170e12cddabf84ac647 (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: O objetivo do estudo foi avaliar a produção de biomassa e o acúmulo lipídico da cianobactéria Phormidium sp. a partir do cultivo heterotrófico com diferentes fontes de carbono orgânico, estudar diferentes estratégias de cultivo empregando a manipueira (água residual do processo para obtenção da farinha de mandioca) e avaliar o acúmulo lipídico a partir de diferentes fontes de nitrogênio. Primeiramente avaliou-se a capacidade da cianobactéria Phormidium sp. em se desenvolver a partir de 15 diferentes fontes de carbono orgânico exógeno. Os resultados indicaram o amido de mandioca e a maltodextrina como as fontes com maior potencial de exploração para a produção de biomassa e lipídeos. Em um segundo momento, foi realizada a intensificação do processo de produção de biomassa a partir do amido de mandioca empregando-se um planejamento experimental. Os resultados indicaram que relação C/N de 68 e temperatura de 30ºC são as condições operacionais ideais. A extrapolação do cultivo em Erlenmeyers para as operações em batelada e batelada com alimentação descontínua em biorreatores resultou em produtividades de biomassa de 50,72 mg/L.h e 42,13 mg/L.h, respectivamente. A terceira etapa do projeto contemplou o estudo do cultivo heterotrófico da cianobactéria empregando diferentes modos de cultivo utilizando manipueira como substrato, inicialmente através de diferentes concentrações (v/v) de manipueira em água (5, 10, 20, 40, 60, 80 e 100%). Os resultados demonstraram que a melhor concentração da manipueira foi a de 60% (v/v). Em seguida, iniciou-se cultivos em biorreator, nos modos de batelada (Sistema A) e batelada com alimentação descontínua, empregando-se manipueira como meio de cultivo e diferentes soluções de alimentação. No primeiro sistema alimentado (Sistema B), empregou-se uma solução de amido de mandioca concentrado, e no segundo (Sistema C), o biorreator foi alimentado com manipueira não diluída. As alimentações foram efetuadas assim que a concentração de DQO no biorreator atingisse uma concentração de 6000mg/L. A extrapolação para cultivos em biorreator resultou em maiores produtividades em biomassa (53,12mg/L.h) e lipídica (7,45mg/L.h) sob batelada (sistema A). A última etapa do projeto contemplou o estudo de diferentes fontes de nitrogênio (extrato de levedura, nitrato de sódio, nitrito de sódio, molibidato de amônio e ureia) no cultivo heterotrófico da Phormidium sp. empregando amido de mandioca como fonte de carbono orgânico. A partir dos resultados obtidos selecionou-se o nitrato de sódio sob razão C/N de 60 como a fonte com maior potencial na produção de lipídeos, resultando na quantidade de lipídeos, produtividades lipídica e de biomassa de 20,58%, 7,62mg/L.h e 37,02mg/L.h, respectivamente. O processo de depleção do nitrato de sódio resultou em um aumento na quantidade de lipídeos (25,07%) e na produtividade lipídica (10,47mg/L.h) / Abstract: The aim of the study was to evaluate the production of biomass and lipid accumulation of cyanobacteria Phormidium sp. from heterotrophic cultivation with different sources of organic carbon, study diferente strategies of cultures employing cassava wastewater and analyse the lipid accumulation from different nitrogen sources. First we assessed the ability of the cyanobacterium Phormidium sp. to growth in 15 different exogenous sources of organic carbon. Results indicated that the cassava starch and maltodextrin as those with the highest potential for exploitation for the production of biomass and lipids. In a second step, the increase in biomass production process was made from cassava starch employing an experimental design. The results indicated that the C/N of 68 and temperature of 30ºC are the optimal operating conditions. Extrapolation of cultivation in flasks for batch and batch with fed discontinuous operations in bioreactors resulted in biomass productivity of 50.72 mg/L.h and 42.13mg/L.h, respectively. The third stage of the project involved the study of the heterotrophic system of cyanobacteria using different modes of cultivation using cassava wastewater as substrate, initially through different concentrations (v/v) of wastewater in water (5, 10, 20, 40, 60, 80 and 100%). The results showed that the best concentration of cassava was 60%. Then, in a bioreactor cultivation was started in batch mode (System A), and batch with descontinuous feeds, using the culture medium as wastewater and different feed solutions. In the first feed system (System B) used a concentrated solution of cassava starch, and in second (System C), the bioreactor was fed with undiluted wastewater. The feeds were made so that the concentration of COD in the bioreactor to achieve a concentration of 6000mg/L. The extrapolation to cultivations in bioreactor resulted in productivity of biomass (53.12 mg/L.h) and lipid (7.45 mg/L.h) under simple batch (System A). The last stage of the project involved the study of different nitrogen sources (ammonium molybdate, sodium nitrate, sodium nitrite, urea and yeast extract) in heterotrophic cultures of Phormidium sp. using cassava starch as a source of organic carbon. From the results obtained, we selected sodium nitrate under C/N ratio of 60 as the source with the highest potential in the production of lipids, resulting in the amount of lipids, productivity of lipid and biomass of 20.58%, 7.62 mg/L.h and 37.02 mg/L.h, respectively. The process of depletion of sodium nitrate resulted in an increase in the amount of lipids (25.07%) and the lipid productively (10.47mg/L.h) / Doutorado / Engenharia de Processos / Doutora em Engenharia Quimica

Orientadores: Telma Teixeira Franco, Gustavo Paim Valença / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química / Made available in DSpace on 2018-08-26T21:59:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ayres_BiancaMairaTeixeira_D.pdf: 23160216 bytes, checksum: 967289613483c430d41cd88562085d44 (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: O objetivo deste trabalho foi a biocatálise de acrilatos de carboidratos, desde glicose até maltodextrina. Maltodextrinas (MD) são produtos da hidrólise do amido, caracterizadas por cadeias de 5 a 20 unidades de ?-D-glicose unidas por ligações ?-1,4 (principalmente). Análises por cromatografia de permeação em gel (HPSEC) caracterizou ampla distribuição de massa molar de amostras padrão ou industriais de MD, apresentando de 1 a 100 unidades de glicose (G1). O fracionamento por etanol para seleção de menores cadeias de glicose não foi efetivo pois variadas frações volumétricas de etanol forneceu contaminação de cadeias curtas no precipitado. Os principais fatores limitantes para a esterificação enzimática da MD com ácido acrílico são baixa solubilidade do substrato sacarídico, inibição por ácido acrílico, polaridade do solvente orgânico que permita atividade enzimática, a qual depende das características da lipase imobilizada como tipo de suporte e origem da lipase. Lipases disponíveis comercialmente na forma imobilizada de Thermomyces lanuginosa (TL IM) ou Candida antarctica (Novozyme 435) e, imobilização por adsorção das lipases de T.lanuginosa, C.antarctica, Candida rugosa e Rizomucor miehei em Accurel EP-100 foram investigadas em triagem associada de solventes orgânicos. Dioxano e Novozyme 435 foram a melhor associação que alcançou maior conversão de G1 e G2. Acrilatos de maltodextrina foram também observados sob incubação com TL IM em TBA. A solubilidade da MD é completa em água, piridina e DMSO, cerca de 1 kg L-1, mas as lipases não são ativas para esterificação nestes solventes. A água é um subproduto da esterificação e sua presença pode deslocar a reação em favor da hidrólise. A adição de DMSO como co-solvente para o sistema reacional contendo 2M2B ou TBA foi comprovado ser menos eficiente que sistemas com 100% dos solventes apolares. A maior área de taxa de aumento da produção direta de acrilatos de maltodextrina foi alcançada com 2-metil-2- butanol como meio reacional. Analogicamente, a acrilação enzimática de n-butanol foi catalisada pela Novozyme 435. Diferentemente dos acrilatos de carboidratos, o produto acrilato de butila pôde ser quantificado por cromatografia em fase gasosa (CG). Sistemas de solventes e co-solventes (tolueno, ciclohexano, 2-metil-2-butanol (2M2B), álcool terc-butílico (TBA) e associações com parcial volume de dimetilsulfoxido (DMSO)) foram estudados para determinar o efeito destes na atividade enzimática específica. O uso de ciclohexano e tolueno resultaram em atividade da enzima três vezes maior que em TBA e 2M2B. n-Butanol e MD são substratos diferenciados pela solubilidade nos solventes orgânicos, os quais devem ser apolares ou pouco polares para permitir atividade catalítica. Uma reação secundária de acrilação com o solvente orgânico, TBA ou 2M2B, foi verificada por cromatografia gasosa acoplada à espectrometria de massas. A esterificação enzimática de maltose, de maltotriose e maltodextrina com ácido acrílico catalisada pela lipase Novozyme 435 em 2M2B foram analisadas por espectrometria de massas com ionização por eletrospray, ou acoplada à cromatografia líquida de alta eficiência. Essas análises confirmaram a presença de uma até quatro hidroxilas acriladas da maltose (G2) ou da maltotriose (G3). Um processo em duas etapas de biocatálise para produção de acrilatos de carboidratos foi investigado. Inicialmente, G1 ou G2 foram esterificadas enzimaticamente com propionato de vinila ou acrilato de etila por incubação com Novozyme 435 em dioxano. Em subsequente etapa, a cadeia glicosídica destes ésteres foram alongadas a partir da atividade da cicloglicosil transferase de Bacillus macerans com ?-ciclodextrina como doador de grupo glicosil. Cromatografia líquida de alta eficiência com detecção amperométrica e aerossol carregado e cromatografia em camada delgada foram utilizados para identificar os ésteres de oligossacarídeos. Cerca de 75% ou 55% de ?-ciclodextrina foi convertida com consumo de 40.5% de propionato de glicose (G1P) ou 86.3% de propionato de maltose (G2P) pela atividade da CGTase. A composição da solução final foi, desde 2 a 14 unidades de glicose com uma unidade acrilada ou propilada / Abstract: The aim of this work was the biocatalysis of the acrylates of carbohydrates, from glucose up to maltodextrins. Maltodetrins (MD) are starch hydrolysates consisting of ?-D-glucose units bounded by ?-1,4 glycosidic linkages (primarily). Analysis of standard or industrial samples of MD in gel permeation chromatography presented a huge molecular mass distribution, from 1 to 100 units of glucose (G1). An ethanol fractionation step for selection of narrow range of the chains of glucose was unsuccesfull because the precipitate and supernatant were contamined with small molecules. The main limitant factors for enzymatic esterification of MD with acrylic acid are the catering saccharidic substrate (increase its solubility) to the lipase, to avoid (or overcome) inhibition from acrylic acid, and to allow enzymatic activity, which depends on the characteristics of the immobilized lipases (type of support, source of the lipase) and solvent of the system. Commercial immobilized lipases from Thermomyces lanuginosa (TL IM) or Candida antarctica (Novozyme 435) and, lipases from T.lanuginosa, C.antarctica, Candida rugosa and Rizomucor miehei immobilized by absorption in Accurel EP-100 were investigated in a screening of organic solvents. Dioxane and Novozyme 435 were the best association for higher conversion of G1 and G2. TL IM in tert-butanol (TBA) was the only system, which produced acrylates of maltodextrina on TLC plates. The solubility of the MD is complete in water, pyridine and dimethylsulfoxide (DMSO), about 1 kg L-1, but lipases are not active for esterification in these solvents. The water is a byproduct of the esterification and shifts the reversible reaction toward the hydrolysis. The partial addition of the co- solvent DMSO to the reactional system containing 2-methyl-2-butanol (2M2B) or TBA was tested for partial solubilization of the maltodextrin. The systems with only one organic solvent were more efficient than the presence of DMSO. The highest area in high performance liquid chromatography (HPLC) for production of the MD acrylates was achieved with 2M2B as adjuvant. Analogically, the acrylation of n-butanol by Novozyme 435 was studied to better understand the enzymatic acrylation, since the quantification of the product butyl acrylate is possible by gas chromatography (GC). Solvent systems (toluene, cyclohexane, 2M2B, TBA and partial volume of DMSO) were studied to determine the effect of the solvents on the specific enzymatic activity. It was found that cyclohexane and toluene achieved 3-fold the enzyme activity that in TBA and 2M2B. However, n-butanol and MD as substrate are mainly differentiated regards to the solubility in non polar organic solvents which are more suitable for lipase activity. A side reaction of acrylation of the organic solvent, TBA or 2M2B, was verified by GC-Mass Spectrometry. Meanwhile, the enzymatic esterification of maltose, maltotriose and maltodextrin with acrylic acid by Novozyme 435 in 2M2B were analyzed in electrospray ionization (ESI) mass spectrometry (MS) associated to HPLC, which confirmed the presence of mono- until tetra- acrylated hydroxyls for maltose (G2) and maltotriose (G3). A two-step process of biocatalysis for producton of sugar acrylates was investigated. G1 or G2 was acylated with either vinyl propionate or ethyl acrylate by Novozyme 435 in dioxane. Then, the elongation of the chain by cyclodextrin glucanotransferase (CGTase) from Bacillus macerans with ?-cyclodextrin as acyl donor provided maltoligosaccharides esters. CGTase from Bacillus macerans converted these products from the first step and ?-cyclodextrin into oligosaccharide esters. HPLC coupled to charged aerosol detector and amperometric exchange and thin layer chromatography were used to identify the oligosaccharide esters. About 75% or 55% of ?-cyclodextrin was converted under consumption of 40.5% of glucose propionate (G1P) or 86.3% of maltose propionate (G2P) by CGTase activity. The composition of the final solution was since 2 to 14 glucose units with one acrylate or propionate moiety / Doutorado / Engenharia Química / Doutora em Engenharia Quimica

No presente trabalho foram desenvolvidas duas rotas sintéticas: uma para a preparação de uma série de seleno-carboidratos quirais, derivados da D-xilose e D-galactose, e outra aplicada à obtenção de glicoconjugados e dissacarídeos, onde as duas unidades básicas encontram-se ligadas por um átomo de selênio. Através de estratégias sintéticas simples e eficientes, obteve-se uma série de compostos heterocíclicos com elevado potencial para aplicação biológica. Para a síntese dos derivados xilofuranosídeos, a D-xilose 1 foi inicialmente convertida no diol 3, passando por um intermediário bis-acetonídeo 2. Tosilação seletiva da hidroxila primária, seguida da reação com nucleófilos de selênio resultou na síntese dos seleno-carboidratos 5a-j. Adicionalmente, o composto 5a foi convertido no derivado metilglicosilado 6, mediante desproteção do acetonídeo e reação com metanol em meio ácido. A reação do tosilato 4 com Li2Se2 e Li2Se resultou na formação do disseleneto 7 e do seleneto 8. Posteriormente, uma série de seleno-carboidratos funcionalizados foi preparada pela clivagem redutiva de 7 e reação do selenolato formado com eletrófilos selecionados. A expansão do escopo do trabalho para síntese de derivados galactopiranosídeos contendo selênio seguiu estratégia à anterior. Assim, a D-galactose 12 foi convertida ao bis-acetonídeo e em seguida, a hidroxila primária foi convertida no correspondente tosilato 13 e mesilato 14. Foi utilizado o mesilato 14 para fornecer os seleno-carboidratos 15a-e e 16. Ainda, o disseleneto 17 foi preparado a partir do tosilato 13, e quando clivado com NaBH4, o selenolato gerado reagiu com eletrófilos selecionados, levando a seleno-piranosídeos funcionalizados. Entre os compostos preparados, o disseleneto 7 reduziu significativamente a atividade in vitro da enzima &#948;-aminolevulinato desidratase, enquanto o fenilseleneto 5a levou à aumento da atividade enzimática, o que aponta para uma atividade antioxidante promissora. Na segunda parte do trabalho, a reatividade dos seleno-carboidratos foi explorada na síntese de glicoconjugados 22 a partir da abertura regiosseletiva de N-Boc aziridinas quirais 23 (A). Numa segunda estratégia utilizou-se &#946;-amino-disselenetos 24 como fonte de selenolato que reagiu com o tosilato 4 com menor eficiência (B). Adicionalmente, foi desenvolvida uma estratégia para a síntese de dissacarídeos conectados por um átomo de selênio, mediante reação de um selenolato glicosídico com outra unidade glicosídica adequadamente funcionalizada. / In the present work two different synthetic routes for the synthesis of seleno-carbohydrates were developed starting from the readily available carbohydrates D-xylose and D-galactose. Furthermore, we developed a strategy for the synthesis of glycoconjugates and disaccharides, with the two basic units linked by a selenium atom. Through simple and efficient synthetic strategies, we obtained a series of heterocyclic compounds with high potential for biological application. For the synthesis of xilofuranosides derivatives, D-xylose 1 was initially converted into diol 3, through an intermediate bis-acetonide 2. Selective tosylation of the primary hydroxyl, followed by reaction with selenium nucleophiles resulted in the synthesis of seleno-carbohydrate 5a-j. Additionally, the compound 5a was converted into methylglycosyl derivatived 6 by deprotection of the acetonide and reaction with methanol in acidic medium. The reaction of tosylate 4 with Li2Se2 and Li2Se resulted in the formation of the diselenide and selenide 7 and 8. Subsequently, a series of functionalized seleno-carbohydrates were prepared by reductive cleavage of 7 and reaction of the resulting selenide anion with selected electrophiles. In order to expand the scope of the work, the synthesis of galacto-pyranosides containing selenium was pursued, according to the previous strategy. Thus, D-galactose 12 was converted to bis-acetonide and then the primary hydroxyl was converted into the corresponding tosylate and mesylate 13 and 14. Mesylate 14 was used to provide the seleno-carbohydrate 15a-e and 16. Moreover, the diselenide 17 was prepared from tosylate 13, and when cleaved with NaBH4, the resulting selenide anion was trapped with selected electrophiles, leading to functionalized seleno-pyranosides. Among the compounds prepared, the diselenide 7 significantly reduced the in vitro activity of the enzyme &#948;-aminolevulinate dehydratase, while the phenylselenide 5a increased enzyme activity, which points to a promising antioxidant activity. In the second part of the work, the reactivity of seleno-carbohydrates has been exploited in the synthesis of glycoconjugates 22 from the regioselective opening of chiral N-Boc aziridines 23 (A). In a second strategy &#946;-amino-diselenides 24 were used as a source of the selenium nucleophile, reacting with tosylate 4 with lower efficiency (B). Additionally, we developed a strategy for the synthesis of disaccharides linked by a selenium atom by a reaction glycosylselenolate with another functionalized glycosyl unit.

No presente trabalho foram desenvolvidas duas rotas sintéticas: uma para a preparação de uma série de seleno-carboidratos quirais, derivados da D-xilose e D-galactose, e outra aplicada à obtenção de glicoconjugados e dissacarídeos, onde as duas unidades básicas encontram-se ligadas por um átomo de selênio. Através de estratégias sintéticas simples e eficientes, obteve-se uma série de compostos heterocíclicos com elevado potencial para aplicação biológica. Para a síntese dos derivados xilofuranosídeos, a D-xilose 1 foi inicialmente convertida no diol 3, passando por um intermediário bis-acetonídeo 2. Tosilação seletiva da hidroxila primária, seguida da reação com nucleófilos de selênio resultou na síntese dos seleno-carboidratos 5a-j. Adicionalmente, o composto 5a foi convertido no derivado metilglicosilado 6, mediante desproteção do acetonídeo e reação com metanol em meio ácido. A reação do tosilato 4 com Li2Se2 e Li2Se resultou na formação do disseleneto 7 e do seleneto 8. Posteriormente, uma série de seleno-carboidratos funcionalizados foi preparada pela clivagem redutiva de 7 e reação do selenolato formado com eletrófilos selecionados. A expansão do escopo do trabalho para síntese de derivados galactopiranosídeos contendo selênio seguiu estratégia à anterior. Assim, a D-galactose 12 foi convertida ao bis-acetonídeo e em seguida, a hidroxila primária foi convertida no correspondente tosilato 13 e mesilato 14. Foi utilizado o mesilato 14 para fornecer os seleno-carboidratos 15a-e e 16. Ainda, o disseleneto 17 foi preparado a partir do tosilato 13, e quando clivado com NaBH4, o selenolato gerado reagiu com eletrófilos selecionados, levando a seleno-piranosídeos funcionalizados. Entre os compostos preparados, o disseleneto 7 reduziu significativamente a atividade in vitro da enzima &#948;-aminolevulinato desidratase, enquanto o fenilseleneto 5a levou à aumento da atividade enzimática, o que aponta para uma atividade antioxidante promissora. Na segunda parte do trabalho, a reatividade dos seleno-carboidratos foi explorada na síntese de glicoconjugados 22 a partir da abertura regiosseletiva de N-Boc aziridinas quirais 23 (A). Numa segunda estratégia utilizou-se &#946;-amino-disselenetos 24 como fonte de selenolato que reagiu com o tosilato 4 com menor eficiência (B). Adicionalmente, foi desenvolvida uma estratégia para a síntese de dissacarídeos conectados por um átomo de selênio, mediante reação de um selenolato glicosídico com outra unidade glicosídica adequadamente funcionalizada. / In the present work two different synthetic routes for the synthesis of seleno-carbohydrates were developed starting from the readily available carbohydrates D-xylose and D-galactose. Furthermore, we developed a strategy for the synthesis of glycoconjugates and disaccharides, with the two basic units linked by a selenium atom. Through simple and efficient synthetic strategies, we obtained a series of heterocyclic compounds with high potential for biological application. For the synthesis of xilofuranosides derivatives, D-xylose 1 was initially converted into diol 3, through an intermediate bis-acetonide 2. Selective tosylation of the primary hydroxyl, followed by reaction with selenium nucleophiles resulted in the synthesis of seleno-carbohydrate 5a-j. Additionally, the compound 5a was converted into methylglycosyl derivatived 6 by deprotection of the acetonide and reaction with methanol in acidic medium. The reaction of tosylate 4 with Li2Se2 and Li2Se resulted in the formation of the diselenide and selenide 7 and 8. Subsequently, a series of functionalized seleno-carbohydrates were prepared by reductive cleavage of 7 and reaction of the resulting selenide anion with selected electrophiles. In order to expand the scope of the work, the synthesis of galacto-pyranosides containing selenium was pursued, according to the previous strategy. Thus, D-galactose 12 was converted to bis-acetonide and then the primary hydroxyl was converted into the corresponding tosylate and mesylate 13 and 14. Mesylate 14 was used to provide the seleno-carbohydrate 15a-e and 16. Moreover, the diselenide 17 was prepared from tosylate 13, and when cleaved with NaBH4, the resulting selenide anion was trapped with selected electrophiles, leading to functionalized seleno-pyranosides. Among the compounds prepared, the diselenide 7 significantly reduced the in vitro activity of the enzyme &#948;-aminolevulinate dehydratase, while the phenylselenide 5a increased enzyme activity, which points to a promising antioxidant activity. In the second part of the work, the reactivity of seleno-carbohydrates has been exploited in the synthesis of glycoconjugates 22 from the regioselective opening of chiral N-Boc aziridines 23 (A). In a second strategy &#946;-amino-diselenides 24 were used as a source of the selenium nucleophile, reacting with tosylate 4 with lower efficiency (B). Additionally, we developed a strategy for the synthesis of disaccharides linked by a selenium atom by a reaction glycosylselenolate with another functionalized glycosyl unit.