Orientador: Nelson Ramos Stradiotto / Banca: Sônia Maria Alves Jorge / Banca: Eder Tadeu Gomes Cavalheiro / Banca: Fernando Cruz Moraes / Banca: Marcelo Firmino de Oliveira / Resumo: A vinhaça de cana-de-açúcar é um coproduto gerado a partir da produção de etanol através da fermentação de carboidratos por leveduras em indústrias de álcool e açúcar, com alto poder poluente (cerca de cem vezes maior do que o esgoto doméstico) e requer alta demanda química de oxigênio. Estima-se que a produção de vinhaça de cana-de-açúcar no Brasil seja entre 265,1 e 370,3 bilhões de litros na safra 2017/2018. O desenvolvimento de métodos para determinação da composição química da vinhaça é de extrema importância para agregar maior valorização a esse coproduto industrial. Com o intuito de avaliar novos processos de aplicação, produção ou extração de aminoácidos a partir da vinhaça, é de fundamental importância a caracterização precisa da composição química desse coproduto. Neste trabalho, foram investigados detectores nanoestruturados de óxido de grafeno reduzido (RGO) contendo nanopartículas de óxidos metálicos de níquel, cobre e prata para detecção e determinação de aminoácidos em vinhaça de cana-de-açúcar utilizando cromatografia líquida de alta eficiência (HPLC) acoplada com detecção eletroquímica. Os eletrodos modificados construídos foram caracterizados por voltametria cíclica (CV), espectroscopias de impedância eletroquímica (EIS), fotoemissão de raios X (XPS), Raman e energia dispersiva de raios X (EDX), e microscopias eletrônica de varredura de alta resolução (SEM) e eletrônica de transmissão (TEM). A oxidação eletrocatalítica dos aminoácidos em meio alcalino foi es... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Sugarcane vinasse is a co-product generated from ethanol production from yeast fermentation of carbohydrates in sugar and ethanol plants, with high pollutant power (about a hundred times higher than domestic sewage) and requires high chemical oxygen demand (COD). It is estimated that the sugarcane vinasse production in Brazil will be between 265.1 and 370.3 billion litres in 2017/2018 harvest. The methods development for determining the chemical composition of vinasse is extremely important to add value to this co-product and bioenergy applications. In order to evaluate new application processes, production or extraction of amino acids from vinasse, is fundamental to accurate characterization of the chemical composition of this co-product. In this work, we investigated reduced graphene oxide (RGO) containing nickel, copper and silver metal oxide nanoparticles nanostructured detectors for amino acids detection and determination in sugarcane vinasse using high performance liquid chromatography (HPLC) coupled to electrochemical detection. The modified electrodes constructed were characterized by cyclic voltammetry (CV), electrochemical impedance spectroscopy (EIS), X-ray photoemission spectroscopy (XPS), Raman spectroscopy, energy dispersive X-ray spectroscopy (EDX), scanning electron microscopy (SEM) and transmission electron microscopy (TEM). The electrocatalytic oxidation of the amino acids in alkaline medium was studied by CV with scan rate of 100 mV s-1. The results showed ... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Orientador: Luis Henrique Souza Guimarães / Banca: Ariela Veloso de Paula / Banca: Rosimeire Cristina Linhari Rodrigues Pietro / Banca: Hamilton Cabral / Banca: Sandra Regina Pombeiro Sponchiado / Resumo: Produtos naturais bioativos podem ser produzidos por organismos de todos os reinos, de procariotos a eucariotos. Entre esses, os fungos filamentosos são fontes abundantes de diversos metabólitos, como proteínas e enzimas, as quais vêm se destacando devido as suas diversas atividades biológicas, com aplicações não só na área farmacêutica e médica como também, nas indústrias alimentícia, de materiais e na agricultura. Recentemente, a resistência microbiana frente aos antibióticos disponíveis no mercado e o aparecimento de linhagens tumorais cada vez mais agressivas, torna urgente a investigação por novas moléculas bioativas, especialmente aquelas com baixa ou nenhuma toxicidade contra as células de mamíferos. Devido ao grande potencial das proteínas fúngicas, como promissoras moléculas com aplicações biotecnológicas, o objetivo deste projeto foi realizar a prospecção de proteínas bioativas secretadas por fungos filamentosos do gênero Aspergillus. Entre as diferentes espécies estudadas, Aspergillus niveus cultivado em fermentação submersa (FSbm), em meio YPD por 120 h, foi capaz de secretar uma proteína com massa molecular de 19 kDa. A proteína foi analisada por espectrometria de massas e os peptídeos identificados apresentaram identidade de 88 a 100% com outras ribotoxinas já descritas na literatura, como α-sarcina, restrictocina e Asp f1. A ribotoxina inibiu a proliferação celular in vitro de linhagens tumorais de glioblastoma (até 32%), melanoma (43%), osteossarcoma (41%) e m... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Natural products can be produced by organisms from all kingdoms, from prokaryotes to eukaryotes. Among these, filamentous fungi are abundant sources of various metabolites, such as proteins and enzymes, which have been outstanding due to their diverse biological activities, with applications not only in the pharmaceutical and medical areas but also in the materials and food industries and in agriculture. Recently, microbial resistance to available antibiotics and the increasingly of aggressive tumor cell lines, makes urgent the investigation of new bioactive molecules, especially those with low or without toxicity to mammalian cells. Due to the great potential of fungal proteins, as promising molecules with biotechnological applications, the objective of this project was the prospection of bioactive proteins secreted by filamentous fungi of the genus Aspergillus. Among the different species studied, Aspergillus niveus cultured under submerged fermentation (Sbmf), in YPD medium for 120 h, was able to secrete a protein with molecular mass of 19 kDa. The protein was analyzed by mass spectrometry and the peptides identified showed 88 to 100% of identity with other ribotoxins described in the literature, such as α-sarcin, restrictocin and Asp f1. The ribotoxin inhibited, in vitro, the cell proliferation of glioblastoma tumor cell line (up to 32%), melanoma (43%), osteosarcoma (41%) and medulloblastoma (50%) at concentration of 20 μg / mL and incubation for 72 h. The ribotoxin was ... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:27:25Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2013-06-13Bitstream added on 2014-06-13T19:35:31Z : No. of bitstreams: 1 terrone_cc_me_rcla.pdf: 584857 bytes, checksum: 408998a4825fecaa42568d1c9e8cc2a3 (MD5) / Neste trabalho, uma linhagem de Penicillium chrysogenum foi utilizada para produzir xilanases utilizando um resíduo agroindustrial como substrato. O principal objetivo foi melhorar a produção da xilanase, verificando a influência de diferentes substratos, agitação, pH e temperatura de cultivo. A linhagem foi cultivada em meio líquido de Vogel suplementado com diversos substratos puros como a xilose, glicose, xilano de aveia, Avicel e carboximetilcelulose (CMC), e complexos como farelo de trigo, farelo de aveia, bagaço de cana-de-açúcar, bagaço de cevada, casca de laranja e sabugo de milho. Testes granulométricos com bagaço de cana-de-açúcar e bagaço de cevada foram realizados para avaliar a influência dessa característica sobre a produção de xilanase. A melhor produção foi obtida com bagaço de cana-de-açúcar a 1% (m/v) com granulometria entre 2-1 mm. Nos ensaios cinéticos a melhor produção foi obtida em cultivos estáticos, por 8 dias, sendo produzida quantidade duas vezes maior de enzima do que em cultivos agitados. O melhor pH de cultivo para a produção de xilanases foi de 5,0 e a temperatura de 20 ºC. A enzima foi purificada por uma estratégia de duas etapas, sendo uma cromatografia de troca iônica e outra de filtração em gel, apresentando ao final uma recuperação de 18,8% com um fator de purificação de 24,9. As propriedades da enzima bruta e da purificada foram pH ótimo de 6,0 e 6,5, respectivamente, e a temperatura ótima para ambas de foi a 45 ºC. As meias vidas a 40, 45, 50, 55 e 60 ºC, para a xilanase bruta foram de 37, 28, 16, 2, e 1 minuto e para a xilanase purificada foram de 35, 31, 10, 3 e 2 minutos, respectivamente. A maior estabilidade ao pH da enzima bruta ocorreu em pH 6,0 e também se mostrou estável na região alcalina, entre 8,0 e 10,0; já a enzima purificada apresentou maior estabilidade na... / In this work, a strain of Penicillium chrysogenum has been used to produce xylanases using agroindustrial waste as substrate. The main objective was to improve the production of xylanase, by checking the influence of substrate, agitation, pH and temperature of cultivation. The strain was cultivated in liquid Vogel’s medium supplemented with various substrates as pure xylose, glucose, oat xylan, Avicel and carboxymethylcelullose (CMC), and complexes such as wheat bran, oat bran, sugar cane bagasse, brewers spent grain, orange peel and corncob. Granulometric tests with crushed sugar cane bagasse and brewers spent grain were conducted to evaluate the influence of this characteristic on production of xylanase. The best production was obtained with crushed sugar cane bagasse to 1% (w/v) with particle size between 2-1 mm. In kinetic experiments, the best production was obtained in static cultivation for 8 days, which is produced twice as much enzyme in agitated cultures. The bets pH cultivation for the production of xylanase was pH 5.0 and temperature of 20 °C. The enzyme was purified by a two-step strategy, being a ion exchange chromatography and a gel filtration, presenting the ultimate recovery of 18,8% with a purification factor of 24,9. The properties of the crude enzyme and purified were optimum pH of 6,0 and pH 6.5, respectively, and the temperature was great for both of 45 ºC. The half of 40, 45, 50, 55 and 60 ° C for xylanase crude were 37, 28, 16, 2, 1 minutes and for the xylanase purified were 35, 31, 10, 3 and 2 minutes, respectively. The increased stability at the pH of the crude enzyme was at pH 6,0 and also stable in the alkaline region, between 8.0 and 10.0, whereas the purified enzyme was most stable in the range of 4.5 to 10.0. The xylanase activity present in crude filtrate and purified enzyme, suffered inhibition... (Complete abstract click electronic access below)

Orientador: Eleonora Cano Carmona / Banca: Hamilton Cabral / Banca: Márcia Regina Brochetto / Resumo: Neste trabalho, uma linhagem de Penicillium chrysogenum foi utilizada para produzir xilanases utilizando um resíduo agroindustrial como substrato. O principal objetivo foi melhorar a produção da xilanase, verificando a influência de diferentes substratos, agitação, pH e temperatura de cultivo. A linhagem foi cultivada em meio líquido de Vogel suplementado com diversos substratos puros como a xilose, glicose, xilano de aveia, Avicel e carboximetilcelulose (CMC), e complexos como farelo de trigo, farelo de aveia, bagaço de cana-de-açúcar, bagaço de cevada, casca de laranja e sabugo de milho. Testes granulométricos com bagaço de cana-de-açúcar e bagaço de cevada foram realizados para avaliar a influência dessa característica sobre a produção de xilanase. A melhor produção foi obtida com bagaço de cana-de-açúcar a 1% (m/v) com granulometria entre 2-1 mm. Nos ensaios cinéticos a melhor produção foi obtida em cultivos estáticos, por 8 dias, sendo produzida quantidade duas vezes maior de enzima do que em cultivos agitados. O melhor pH de cultivo para a produção de xilanases foi de 5,0 e a temperatura de 20 ºC. A enzima foi purificada por uma estratégia de duas etapas, sendo uma cromatografia de troca iônica e outra de filtração em gel, apresentando ao final uma recuperação de 18,8% com um fator de purificação de 24,9. As propriedades da enzima bruta e da purificada foram pH ótimo de 6,0 e 6,5, respectivamente, e a temperatura ótima para ambas de foi a 45 ºC. As meias vidas a 40, 45, 50, 55 e 60 ºC, para a xilanase bruta foram de 37, 28, 16, 2, e 1 minuto e para a xilanase purificada foram de 35, 31, 10, 3 e 2 minutos, respectivamente. A maior estabilidade ao pH da enzima bruta ocorreu em pH 6,0 e também se mostrou estável na região alcalina, entre 8,0 e 10,0; já a enzima purificada apresentou maior estabilidade na... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: In this work, a strain of Penicillium chrysogenum has been used to produce xylanases using agroindustrial waste as substrate. The main objective was to improve the production of xylanase, by checking the influence of substrate, agitation, pH and temperature of cultivation. The strain was cultivated in liquid Vogel's medium supplemented with various substrates as pure xylose, glucose, oat xylan, Avicel and carboxymethylcelullose (CMC), and complexes such as wheat bran, oat bran, sugar cane bagasse, brewers spent grain, orange peel and corncob. Granulometric tests with crushed sugar cane bagasse and brewers spent grain were conducted to evaluate the influence of this characteristic on production of xylanase. The best production was obtained with crushed sugar cane bagasse to 1% (w/v) with particle size between 2-1 mm. In kinetic experiments, the best production was obtained in static cultivation for 8 days, which is produced twice as much enzyme in agitated cultures. The bets pH cultivation for the production of xylanase was pH 5.0 and temperature of 20 °C. The enzyme was purified by a two-step strategy, being a ion exchange chromatography and a gel filtration, presenting the ultimate recovery of 18,8% with a purification factor of 24,9. The properties of the crude enzyme and purified were optimum pH of 6,0 and pH 6.5, respectively, and the temperature was great for both of 45 ºC. The half of 40, 45, 50, 55 and 60 ° C for xylanase crude were 37, 28, 16, 2, 1 minutes and for the xylanase purified were 35, 31, 10, 3 and 2 minutes, respectively. The increased stability at the pH of the crude enzyme was at pH 6,0 and also stable in the alkaline region, between 8.0 and 10.0, whereas the purified enzyme was most stable in the range of 4.5 to 10.0. The xylanase activity present in crude filtrate and purified enzyme, suffered inhibition... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Orientador: Rubens Monti / Coorientador: Marco Filice / Banca: Daniela Parreira Marques / Banca: Jonas Contieiro / Banca: Ariela Veloso de Paula / Banca: Juliana Cristina Bassan / Doutor