Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / O objetivo deste trabalho foi avaliar o potencial do microrganismo Bacillus subtilis LAMI005 em produzir biossufactantes utilizando suco de caju clarificado como fonte de carbono. A capacidade de produÃÃo do microrganismo foi avaliada com um ensaio preliminar utilizando meio mineral como meio e cultivo, tendo glicose e frutose padrÃo analÃtico como fonte de carbono. Posteriormente avaliou-se a influÃncia da variaÃÃo nas concentraÃÃes da fonte de carbono, utilizando suco de caju clarificado como substrato, mantendo a concentraÃÃo da suplementaÃÃo da fonte de nitrogÃnio constante com 1,0 g.L-1 de (NH4)2SO4. Realizou-se estudo cinÃtico para avaliaÃÃo da viabilidade de bioconversÃo do substrato utilizado em um produto de valor agregado, a surfactina bem como o tipo de metabÃlito formado. O ensaio com meio mineral, com concentraÃÃes iniciais de ART de 40,87 g.L-1 a maior concentraÃÃo de biomassa e surfactina obtidas foram de 2,5 g.L-1 137 mg.L-1 respectivamente,com 72 horas de ensaio. A menor reduÃÃo da tensÃo superficial do meio rico em surfactina foi em torno de 27,0 dina.cm-1, representando 55% de reduÃÃo. O pH permaneceu numa faixa de 6,0 - 7,0. Variando a fonte de carbono tendo concentraÃÃes iniciais de ART de 12,71 g.L-1, 22,92 g.L-1, 48,96 g.L-1, 65,04 g.L-1, 96,10 g.L-1 e 40,65 g.L-1 + 0,1% de soluÃÃo de micronutrientes, a maior produÃÃo de surfatina obtida foi no ensaio com concentraÃÃo de ART de 22,92 g.L-1 atingindo o valor de 372,56 g.L1 em 48 horas. A maior concentraÃÃo de biomassa alcanÃada para os ensaios com variaÃÃo nas concentraÃÃes iniciais de ART foram de 2,05 g.L-1, 5,3 g.L-1, 7,49 g.L-1, 8,6 g.L-1, 8,4 g.L-1 e 7,14 g.L-1 respectivamente, para as concentraÃÃes de ART supracitadas. Todos os ensaios apresentaram carbono residual ao final do processo, pH chegando a valores muito Ãcidos de atà 4,0, mostrando-se estÃvel na faixa entre 6,0 e 7,0 apenas no ensaio com concentraÃÃo de ART 96,10 g.L-1. O surfactante produzido apresentou boa capacidade emulsificante, em torno de 50%, em hidrocarbonetos como querosene e Ãleo de soja e formaram emulsÃes estÃveis, atingindo valores em torno de 2,0 U. Os ensaios fermentativos variando a concentraÃÃo da fonte carbono apresentaram velocidade especÃfica mÃxima de crescimento (μxmÃx) semelhantes. As velocidades especÃficas de crescimento (μx), de consumo de substrato (μs) e de produÃÃo de biossurfactante (μp) correlacionaram-se muito bem, podendo entÃo afirmar que a formaÃÃo do produto à um metabÃlito primÃrio e està associada ao crescimento. O modelo matemÃtico aplicado aos ensaios fermentativos ajustou-se bem aos dados experimentais, comprovando a viabilidade da bioconversÃo do substrato em um produto de valor agregado, a surfactina. / The purpose of this study was evaluate the biosurfactants potential production of the microorganism Bacillus subtilis LAMI005 using clarified cashew apple juice as carbon source. The microorganism production capacity was evaluated with preliminary test using mineral medium as inoculum and cultivation, and glucose and fructose standard analytical as carbon source. Subsequently, the influence of carbon source variation was evaluated keeping the supplementation of nitrogen source constant at 1.0 g.L-1 (NH4)2SO4. Kinetic study was conducted to assess the feasibility of substrate bioconversion used in a value-added product, surfactin, and the type of formed metabolite. The test with mineral medium with initial concentrations of 40.87 g.L-1 TRS were obtained the higher biomass concentration and surfactin of 2.5 g.L-1 and 137 mg.L-1 respectively in 72 hours of testing. The lower surface tension reduction of the medium rich in surfactin was around 27.0 dyne.cm-1, representing 55% reduction. The pH remained in a range from 6.0 to 7.0. By varying the carbon source and initial concentrations of TRS 12.71 g.L-1, 22.92 g.L-1, 48.96 g.L-1, 65.04 g.L-1, 96.10 g.L-1 and 40.65 g.L-1 + 0.1% solution of micronutrients, the highest yield was obtained in surfatin test concentration of TRS of 22.92 g.L-1 reaching a value of 372.56 g.L-1 in 48 hours. The highest concentration of biomass obtained for assays with variation in initial concentrations of TRS were 2.05 g.L-1, 5.3 g.L-1, 7.49 g.L-1, 8.6 g.L-1, 8.4 g.L-1 and 7.14 g.L-1 respectively, for concentrations above TRS. All tests showed residual carbon at the end of the process, reaching pH values much acid to 4.0, being stable in the range between 6.0 and 7.0 only at test concentrations of 96.10 g.L-1 TRS. Surfactant produced showed good emulsifying capacity, around 50% in hydrocarbons such as kerosene and soybean oil and formed stable emulsions, reaching values around 2.0 U. Fermentations varying the concentration of carbon source showed maximum specific growth (μxmÃx) similar. The specific growth rates (μx), substrate consumption (μs) and biosurfactant production (μp) fitted quite well, we conclude that the product formation is a primary metabolite and is associated with growth. The mathematical model used for testing fermentative fitted well to the experimental data, proving the feasibility of bioconversion of the substrate in surfactin.

Os alimentos funcionais constituem hoje prioridade em pesquisas devido a crescente busca dos consumidores por alimentos que alÃm da funÃÃo bÃsica de nutrir possam trazer outros benefÃcios. Dessa forma, estudos para o desenvolvimento de prebiÃticos tornam-se interessantes. A enzima dextrana-sacarase quando em meio contendo sacarose e um aceptor como substrato produz oligossacarÃdeos prebiÃticos. O suco de caju funciona como fonte de aceptores, uma vez que à rico em glicose e frutose. A produÃÃo da enzima dextrana-sacarase pode ser realizada via processo fermentativo atravÃs da inoculaÃÃo da bactÃria Leuconostoc mesenteroides NRRL B512F ao meio de cultura contendo sacarose. Dessa forma o objetivo desse trabalho foi a produÃÃo de oligossacarÃdeos prebiÃticos via processo enzimÃtico com adiÃÃo da enzima dextranaâsacarase ao suco de caju clarificado. Com base nos resultados obtidos, pode-se concluir que o suco de caju clarificado pode ser empregado como uma alternativa de substrato de baixo custo para a sÃntese de oligossacarÃdeos prebiÃticos, por via enzimÃtica utilizando a enzima dextrana-sacarase. O rendimento em dextrana foi favorecido pela combinaÃÃo de baixas concentraÃÃes de sacarose e aÃÃcares redutores. A formaÃÃo de oligossacarÃdeos foi favorecida pelo aumento da concentraÃÃo dos aÃÃcares redutores e pela combinaÃÃo de elevadas concentraÃÃes de sacarose e aÃÃcares redutores. Neste trabalho a maior concentraÃÃo de oligossacarÃdeos obtida foi de 104,73 g/L utilizando-se 75 g/L de sacarose em combinaÃÃo com 75 g/L de aÃucares redutores e por fim a anÃlise qualitativa mostrou que em concentraÃÃes de 25 g/l e 75 g/l de sacarose e aÃÃcar redutor, respectivamente foi possÃvel obter oligossacarÃdeos de grau de polimerizaÃÃo atà 12. / Functional foods are now a research priority due to growing demand for foods that, besides the basic function of nurture, can bring benefits. Thus, studies for the development of prebiotics become interesting. The enzyme dextransucrase in a medium containing sucrose and an acceptor as substract synthesizes prebiotics oligosaccharides. The cashew apple juice works as a source of acceptors, since it is rich in glucose and fructose. The production of dextransucrase enzyme can be accomplished by fermentative process by inoculating the bacterium Leuconostoc mesenteroides NRRL B512F into a culture medium containing sucrose.Thus the aim of this work was the production of prebiotic oligosaccharides by enzymatic process with addition of the dextransucrase enzyme to the clarified cashew apple juice. Based on the results we can conclude that the clarified cashew apple juice can be used as low cost alternative substrate for the synthesis of prebiotic oligosaccharides through enzyme synthesis using the dextransucrase enzyme. Dextran yeld was favored by the combination of low concentrations of sucrose and reducing sugars. The formation of oligosaccharides was favored by increasing the concentration of reducing sugars and by the combination of high concentrations of sucrose and reducing sugars, where the largest concentration of oligosaccharides obtained was 104.73 g/L using 75g/L sucrose in combination with 75g/L of reducing sugars and finally the qualitative analysis shows that at concentrations of 25 g/L and 75g/L sucrose and reducing sugar, respectively, is possible to obtain oligosaccharides of degree of polymerization up to 12.

SILVA, Isabel Moreira da. Suco de caju contendo oligossacarídeos prébioticos. 2010. 61 f. : Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Ceará, Centro de Ciências Agrárias, Departamento de Tecnologia de Alimentos, Fortaleza-CE, 2010 / Submitted by Nádja Goes (nmoraissoares@gmail.com) on 2016-06-10T13:30:41Z No. of bitstreams: 1 2010_dis_imsilva.pdf: 509842 bytes, checksum: 99fe8ba547aa30fada3854402b582dfd (MD5) / Approved for entry into archive by Nádja Goes (nmoraissoares@gmail.com) on 2016-06-10T13:30:51Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2010_dis_imsilva.pdf: 509842 bytes, checksum: 99fe8ba547aa30fada3854402b582dfd (MD5) / Made available in DSpace on 2016-06-10T13:30:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2010_dis_imsilva.pdf: 509842 bytes, checksum: 99fe8ba547aa30fada3854402b582dfd (MD5) Previous issue date: 2010 / Functional foods are now a research priority due to growing demand for foods that, besides the basic function of nurture, can bring benefits. Thus, studies for the development of prebiotics become interesting. The enzyme dextransucrase in a medium containing sucrose and an acceptor as substract synthesizes prebiotics oligosaccharides. The cashew apple juice works as a source of acceptors, since it is rich in glucose and fructose. The production of dextransucrase enzyme can be accomplished by fermentative process by inoculating the bacterium Leuconostoc mesenteroides NRRL B512F into a culture medium containing sucrose.Thus the aim of this work was the production of prebiotic oligosaccharides by enzymatic process with addition of the dextransucrase enzyme to the clarified cashew apple juice. Based on the results we can conclude that the clarified cashew apple juice can be used as low cost alternative substrate for the synthesis of prebiotic oligosaccharides through enzyme synthesis using the dextransucrase enzyme. Dextran yeld was favored by the combination of low concentrations of sucrose and reducing sugars. The formation of oligosaccharides was favored by increasing the concentration of reducing sugars and by the combination of high concentrations of sucrose and reducing sugars, where the largest concentration of oligosaccharides obtained was 104.73 g/L using 75g/L sucrose in combination with 75g/L of reducing sugars and finally the qualitative analysis shows that at concentrations of 25 g/L and 75g/L sucrose and reducing sugar, respectively, is possible to obtain oligosaccharides of degree of polymerization up to 12. / Os alimentos funcionais constituem hoje prioridade em pesquisas devido a crescente busca dos consumidores por alimentos que além da função básica de nutrir possam trazer outros benefícios. Dessa forma, estudos para o desenvolvimento de prebióticos tornam-se interessantes. A enzima dextrana-sacarase quando em meio contendo sacarose e um aceptor como substrato produz oligossacarídeos prebióticos. O suco de caju funciona como fonte de aceptores, uma vez que é rico em glicose e frutose. A produção da enzima dextrana-sacarase pode ser realizada via processo fermentativo através da inoculação da bactéria Leuconostoc mesenteroides NRRL B512F ao meio de cultura contendo sacarose. Dessa forma o objetivo desse trabalho foi a produção de oligossacarídeos prebióticos via processo enzimático com adição da enzima dextrana–sacarase ao suco de caju clarificado. Com base nos resultados obtidos, pode-se concluir que o suco de caju clarificado pode ser empregado como uma alternativa de substrato de baixo custo para a síntese de oligossacarídeos prebióticos, por via enzimática utilizando a enzima dextrana-sacarase. O rendimento em dextrana foi favorecido pela combinação de baixas concentrações de sacarose e açúcares redutores. A formação de oligossacarídeos foi favorecida pelo aumento da concentração dos açúcares redutores e pela combinação de elevadas concentrações de sacarose e açúcares redutores. Neste trabalho a maior concentração de oligossacarídeos obtida foi de 104,73 g/L utilizando-se 75 g/L de sacarose em combinação com 75 g/L de açucares redutores e por fim a análise qualitativa mostrou que em concentrações de 25 g/l e 75 g/l de sacarose e açúcar redutor, respectivamente foi possível obter oligossacarídeos de grau de polimerização até 12.

RABELO, Maria Cristiane. Aproveitamento do pedúnculo do caju para síntese de oligossacarídeos prebióticos. 2008. 102 f. : Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Ceará, Departamento de Tecnologia de Alimentos, Curso de Mestrado em Ciências e Tecnologia de Alimentos, Fortaleza-CE, 2008 / Submitted by Nádja Goes (nmoraissoares@gmail.com) on 2016-06-17T15:45:41Z No. of bitstreams: 1 2008_dis_mcrabelo.pdf: 720591 bytes, checksum: 97be0059816995ce0d171844b7250e9c (MD5) / Approved for entry into archive by Nádja Goes (nmoraissoares@gmail.com) on 2016-06-17T15:45:56Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2008_dis_mcrabelo.pdf: 720591 bytes, checksum: 97be0059816995ce0d171844b7250e9c (MD5) / Made available in DSpace on 2016-06-17T15:45:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2008_dis_mcrabelo.pdf: 720591 bytes, checksum: 97be0059816995ce0d171844b7250e9c (MD5) Previous issue date: 2008 / Leuconostoc mesenteroides B742 produces the enzyme dextransucrose in a medium containing sucrose (carbon source), a nitrogen source and mineral salts. This enzyme catalyses dextran synthesis when the only carbon source is sucrose. When acceptors (maltose, fructose, glucose or other simple sugar) are present as the main substrate and sucrose is the second one, the enzyme synthesizes prebiotic oligosaccharides. These carbohydrates are not digested by humans and reach the large intestine where they are metabolized by bifidobacteria and lactobacilli, the intestine endogenous microbiota, increasing their growth. The most published papers about oligosaccharides synthesis using dextransucrase from Leuconostoc mesenteroides are related to the strain B512F and the synthesis is carried out using synthetic substrates. The cashew tree, largely grown in Ceará state, has a peduncle (pseudofruit) which is wasted. Considering that the peduncle corresponds to 90 % of the fruit weight, its annual estimated production is about 1,5 millions tons. However, only 5% of this production is industrially used or consumed in natura, being large amounts wasted in the field. This work aimed to the study of the prebiotic oligosaccharide synthesis through the acceptor reaction with dextransucrase enzyme from Leuconostoc mesenteroides B742 in natura clarified cashew apple juice. The partial substitution of yeast extract by ammonium sulfate as nitrogen source was also investigated. According to the results obtained, the clarified cashew apple juice can be used as low cost alternative substrate to grow L.mesenteroides B742 and to produce prebiotic oligosaccharide through enzyme synthesis. The crude enzyme showed higher stability in the clarified cashew apple juice when compared to the synthetic medium, making this substrate interesting for industrial applications because enzyme purification protocols are one of the most expensive steps in enzyme process. The partial substitution of yeast extract by ammonium sulfate also showed technical viability without enzyme yield losses. / O Leuconostoc mesenteroides B742 produz a enzima dextrana-sacarase em meio sintético contendo sacarose (fonte de carbono), fonte de nitrogênio e sais. Esta enzima catalisa a formação de dextrana quando em meio contendo acarose como único substrato. Entretanto, quando em meio contendo um aceptor (maltose, frutose, glicose ou outro açúcar simples) como substrato predominante e sacarose como segundo substrato, a enzima produz oligossacarídeos prébióticos. Estes carboidratos não são digeridos por humanos e ao chegarem no intestino grosso são metabolizados pelas bifidobactérias e lactobacilos, ali presentes, estimulando o seu crescimento. A maioria dos trabalhos publicados sobre a síntese de oligosscarídeos com dextrana-sacarase de Leuconostoc mesenteroides são relativos à linhagem B512F e utilizam substratos sintéticos. O caju, largamente cultivado no Ceará, possui castanha (verdadeiro fruto) e pedúnculo (pseudofruto) que é fonte de vitamina C. Considerando-se que o pedúnculo corresponde a 90% do peso do caju, calcula-se que o país produza cerca de 1,5 milhão de toneladas desse produto. No entanto, apenas 5% desse total é aproveitado industrialmente ou para consumo in natura, sendo grande parte perdida no campo. Dessa forma, o presente trabalho teve como objetivo o aproveitamento do pedúnculo como substrato para a síntese de oligossacarídeos prebióticos pela reação do aceptor com a enzima dextranasacarase, obtida via processo fermentativo a partir do Leuconostoc mesenteroides B742 no suco de caju clarificado in natura. A substituição parcial do extrato de levedura por sulfato de amônio como fonte de nitrogênio foi também avaliada. Com base nos resultados obtidos pode-se concluir que o suco de caju clarificado pode ser empregado como uma alternativa de substrato de baixo custo para o crescimento do Leuconostoc mesenteroides B742 e para a produção de oligossacarídeos prebióticos via síntese enzimática. A enzima bruta apresentou estabilidade superior no suco de caju quando comparada ao meio sintético, tornando este substrato bastante interessante do ponto de vista industrial, uma vez que a purificação da enzima é uma das etapas mais caras em processos enzimáticos. A substituição parcial do extrato de levedura por sulfato de amônio na produção da enzima se mostrou eficaz não causando perdas na produção da enzima.

CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de NÃvel Superior / O Leuconostoc mesenteroides B742 produz a enzima dextrana-sacarase em meio sintÃtico contendo sacarose (fonte de carbono), fonte de nitrogÃnio e sais. Esta enzima catalisa a formaÃÃo de dextrana quando em meio contendo acarose como Ãnico substrato. Entretanto, quando em meio contendo um aceptor (maltose, frutose, glicose ou outro aÃÃcar simples) como substrato predominante e sacarose como segundo substrato, a enzima produz oligossacarÃdeos prÃbiÃticos. Estes carboidratos nÃo sÃo digeridos por humanos e ao chegarem no intestino grosso sÃo metabolizados pelas bifidobactÃrias e lactobacilos, ali presentes, estimulando o seu crescimento. A maioria dos trabalhos publicados sobre a sÃntese de oligosscarÃdeos com dextrana-sacarase de Leuconostoc mesenteroides sÃo relativos à linhagem B512F e utilizam substratos sintÃticos. O caju, largamente cultivado no CearÃ, possui castanha (verdadeiro fruto) e pedÃnculo (pseudofruto) que à fonte de vitamina C. Considerando-se que o pedÃnculo corresponde a 90% do peso do caju, calcula-se que o paÃs produza cerca de 1,5 milhÃo de toneladas desse produto. No entanto, apenas 5% desse total à aproveitado industrialmente ou para consumo in natura, sendo grande parte perdida no campo. Dessa forma, o presente trabalho teve como objetivo o aproveitamento do pedÃnculo como substrato para a sÃntese de oligossacarÃdeos prebiÃticos pela reaÃÃo do aceptor com a enzima dextranasacarase, obtida via processo fermentativo a partir do Leuconostoc mesenteroides B742 no suco de caju clarificado in natura. A substituiÃÃo parcial do extrato de levedura por sulfato de amÃnio como fonte de nitrogÃnio foi tambÃm avaliada. Com base nos resultados obtidos pode-se concluir que o suco de caju clarificado pode ser empregado como uma alternativa de substrato de baixo custo para o crescimento do Leuconostoc mesenteroides B742 e para a produÃÃo de oligossacarÃdeos prebiÃticos via sÃntese enzimÃtica. A enzima bruta apresentou estabilidade superior no suco de caju quando comparada ao meio sintÃtico, tornando este substrato bastante interessante do ponto de vista industrial, uma vez que a purificaÃÃo da enzima à uma das etapas mais caras em processos enzimÃticos. A substituiÃÃo parcial do extrato de levedura por sulfato de amÃnio na produÃÃo da enzima se mostrou eficaz nÃo causando perdas na produÃÃo da enzima. / Leuconostoc mesenteroides B742 produces the enzyme dextransucrose in a medium containing sucrose (carbon source), a nitrogen source and mineral salts. This enzyme catalyses dextran synthesis when the only carbon source is sucrose. When acceptors (maltose, fructose, glucose or other simple sugar) are present as the main substrate and sucrose is the second one, the enzyme synthesizes prebiotic oligosaccharides. These carbohydrates are not digested by humans and reach the large intestine where they are metabolized by bifidobacteria and lactobacilli, the intestine endogenous microbiota, increasing their growth. The most published papers about oligosaccharides synthesis using dextransucrase from Leuconostoc mesenteroides are related to the strain B512F and the synthesis is carried out using synthetic substrates. The cashew tree, largely grown in Cearà state, has a peduncle (pseudofruit) which is wasted. Considering that the peduncle corresponds to 90 % of the fruit weight, its annual estimated production is about 1,5 millions tons. However, only 5% of this production is industrially used or consumed in natura, being large amounts wasted in the field. This work aimed to the study of the prebiotic oligosaccharide synthesis through the acceptor reaction with dextransucrase enzyme from Leuconostoc mesenteroides B742 in natura clarified cashew apple juice. The partial substitution of yeast extract by ammonium sulfate as nitrogen source was also investigated. According to the results obtained, the clarified cashew apple juice can be used as low cost alternative substrate to grow L.mesenteroides B742 and to produce prebiotic oligosaccharide through enzyme synthesis. The crude enzyme showed higher stability in the clarified cashew apple juice when compared to the synthetic medium, making this substrate interesting for industrial applications because enzyme purification protocols are one of the most expensive steps in enzyme process. The partial substitution of yeast extract by ammonium sulfate also showed technical viability without enzyme yield losses.