A Mucopolissacaridose do tipo I (MPS I) é uma doença autossômica recessiva causada pela deficiência da hidrolase lisossomal α-L-iduronidase (IDUA, EC 3.2.1.76). Essa deficiência leva ao acúmulo progressivo dos glicosaminoglicanos (GAGs) heparan e dermatan sulfato nos tecidos com subsequente alteração da função celular e dano em múltiplos órgãos. Existem evidências na literatura de que a introdução precoce da Terapia de Reposição Enzimática (TRE) leva a um melhor prognóstico, principalmente para pacientes com a forma grave da doença (Síndrome de Hurler), prevenindo ou minimizando danos irreversíveis. Tendo em vista que a maioria dos pacientes brasileiros com MPS I é diagnosticada tardiamente e não recebe tratamento imediato, o objetivo deste estudo foi avaliar os efeitos da TRE na reversibilidade dos sintomas no modelo murino de MPS I. Animais com MPS I foram tratados dos 6 aos 8 meses com laronidase na dose de 1,2mg/kg a cada duas semanas e comparados com camundongos normais e MPS I não tratados de 8 meses. A TRE tardia foi efetiva na redução de GAGs urinários e viscerais. Apesar da normalização dos GAGs do miocárdio e da fração de encurtamento ventricular esquerda, a função cardíaca não foi completamente restaurada. A fração de ejeção ventricular esquerda e a razão entre aceleração e ejeção na artéria pulmonar dos camundongos tratados atingiram apenas níveis intermediários entre camundongos normais e não tratados. Não foram encontradas diferenças estatisticamente significativas na espessura da parede da aorta, mas as válvulas cardíacas foram significativamente reduzidas no grupo tratado. Uma grande variabilidade nos resultados dos testes comportamentais foi encontrada nos animais tratados. Esse achado não pode ser correlacionado com nenhuma outra variável como níveis de GAGs ou atividade de catepsina D no córtex cerebral, além da função cardíaca ou formação de anticorpos. Todos os animais que receberam laronidase desenvolveram anticorpos contra a enzima, sem que os níveis de anticorpos apresentassem correlação com os outros parâmetros analisados. Em conclusão, a administração da TRE tardia melhora diversos aspectos da doença e deve ser considerada sempre que possível. / Mucopolysaccharidosys type I (MPS I) is a rare disorder caused by deficiency of the lysosomal hydrolase α-L-iduronidase (IDUA, EC 3.2.1.76). This deficiency leads to progressive storage of glycosaminoglycans (GAGs) heparan and dermatan sulphate, with subsequent disturbances in cell function and multiorgan damage. There is a consensus in the literature that early Enzyme Replacement Therapy (ERT) leads to a better outcome, particularly in patients with the severe form of the disease (Hurler syndrome), preventing or minimizing irreversible damage. Since most Brazilian patients are diagnosed late and don’t receive immediate treatment, the aim of this study was to evaluate the effects of late ERT on symptom reversibility in a MPS I murine model. We treated 10 MPS I mice from 6 to 8 months (ERT 6-8mo) with 1.2mg laronidase/kg every 2 weeks and compared to 8 months-old wild-type (Normal) and untreated animals (MPS I). Late ERT was effective reducing urinary and visceral GAGs to normal levels. Although myocardium GAGs and left ventricular (LV) shortening fraction were normalized, cardiac function wasn’t completely restored. LV ejection fraction and acceleration/ejection ratio at the pulmonary valve reached intermediary levels between normal and untreated MPS I mice. While no significant results were found on aortic wall width, heart valves were significantly smaller in the ERT 6-8mo than in untreated mice. A wide variability was found on the behavior tests of treated animals. No correlation was found between this finding and any other variable, such as GAG levels, cerebral cortex cathepsin D activity, heart function or antibody formation. All animals treated with laronidase developed antibodies against the enzyme but no correlation was found with other parameters analyzed. In conclusion, late ERT improves many aspects of the disease and should be considered whenever possible.

A lipase Pseudomonas cepacia suspensa no líquido iônico bistrifluorometanosulfonimidato de butilmetilimidazólio é um método "verde" alternativo para a produção de biodiesel da alcoólise do óleo de soja. A reação de transesterificação catalisada pela enzima suspensa em líquido iônico pode ser realizada à temperatura de 30° C, na presença de água e sem o uso de solventes orgânicos. As melhores condições reacionais para produção de biodiesel foram obtidas pelo uso da lipase Pseudomonas cepacia PSC-I (0.6 g) suspensa em BMI.NTf2 (8.2 mmol), etanol/água (85:15) (41.2 mmol), óleo de soja (3.4 mmol) e temperatura de 30° C. O tempo de reação ( 8 h) para converter completamente o material de partida (óleo) foi determinado por Cromatografia Líquida de Alta Eficiência (HPLC) com triplicata dos experimentos em que a conversão da reação foi determinada em 90 %. Interessante é que a presença de água melhora a taxa de hidrólise do óleo rendendo ácidos graxos que são convertidos nos respectivos ésteres mais rapidamente do que o caminho de transesterificação. Estas atividades catalíticas são superiores àquelas relatadas anteriormente para processos enzimáticos em água ou outros suportes. Este resultado é relacionado provavelmente à extração do glicerol - formado durante a transesterificação - pela mistura de líquido iônico /álcool que assim desloca o equilíbrio para o produto biodiesel. O biodiesel é separado por simples decantação e o sistema catalítico líquido iônico/enzima recuperado pode ser reutilizado por pelo menos 4 vezes sem perder atividade catalítica e seletividade. O líquido iônico fornece o meio ideal para a estabilização da enzima e também para a remoção do glicerol, aumentando assim o rendimento de biodiesel. / Pseudomonas cepacia lipase suspended in the 1-n-butyl-3-methylimidazolium bis(trifluoromethylsulfonyl)imide ionic liquid is an alternative "green" method for the production of biodiesel from the alcoholysis of soybean oil. The transesterification reaction catalyzed by enzyme suspended in ionic liquid can be performed at room temperature, in the presence of water and without the use of organic solvents. The best reaction conditions to biodiesel production were obtained by the use of Pseudomonas cepacia lipase (0.6 g) suspended in BMI.NTf2 (8.2 mmol), ethanol/water (85:15) (41.2 mmol) and soybean oil (3.4 mmol) at temperature of 30° C. The reaction time (8 h) for the complete conversion of the starting oil material was determined by High Performance Liquid Chromatography (HPLC) with triplicate experiments in which the reaction conversion was determined as 90%. Interestingly, the presence of water improves the oil hydrolysis rate yielding the fatty acid that is converted into the respective ester faster than the transesterification pathway. The catalytic activities are superior to those reported in literatures for enzymatic processes in water or other supports. This result is probably related to the extraction of the glycerol - formed during the transesterification - by the ionic liquid thus shifting the equilibrium to the biodiesel product. The biodiesel is separated by simple decantation and the recovered ionic liquid/enzyme catalytic system can be re-used at least four times without loss of catalytic activity and selectivity. The ionic liquid provides the ideal medium for the stabilization of the enzyme and also for the removal of glycerol by-product, thus increasing the biodiesel yield.

Submitted by Eduardo Barros de Almeida Silva (eduardo.philippe@ufpe.br) on 2015-04-17T14:55:28Z No. of bitstreams: 2 Tese Marcia Barros.pdf: 1283620 bytes, checksum: ed0fe52c5eaa09259dbd804494f1aa4e (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-04-17T14:55:28Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Tese Marcia Barros.pdf: 1283620 bytes, checksum: ed0fe52c5eaa09259dbd804494f1aa4e (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Previous issue date: 2011-08-05 / CAPES / Colagenases são enzimas proteolíticas de grande interesse industrial. O custo desta enzima purificada é muito elevado, gerando a necessidade da busca de métodos alternativos de produção. O trabalho objetivou selecionar uma cepa do gênero Streptomyces produtora de colagenase extracelular, determinar as melhores condições de cultivo para a produção da enzima pela cepa selecionada, realizar a caracterização bioquímica parcial das colagenases produzidas e a purificação parcial das colagenases através do sistema de duas fases aquosa (SDFA) PEG/fosfato. As cepas foram submetidas ao cultivo líquido sob condições controladas, analisando a capacidade de degradar gelatina e azocol, para a escolha do melhor produtor de colagenase. Em seguida foi realizado um planejamento experimental completo 24 para a seleção das melhores condições de produção, onde pH, temperatura, velocidade de agitação orbital e concentração do substrato foram estudados. Foi realizada a seguir a caracterização bioquímica da enzima e a purificação parcial das colagenases através do SDFA PEG/fosfato. Dois planejamentos experimentais completos (24 e 22) foram usados para escolher as variáveis significativas para o processo de extração, sendo o pH, a massa molar do PEG, concentração de PEG e concentração de fosfato as variáveis independentes investigadas. O primeiro SDFA foi composto por, PEG com massa molar de 1500, 4000 e 8000 g / mol com concentrações de 12,5, 15,0 e 17,5% (w / w), fosfato de concentrações de 10,0, 12,5 e 15,0% (w / w) e pH (6,0, 7,0 e 8,0). O segundo planejamento foi composto por, PEG com massa molar de 4000, 8000 e 10.000 g / mol com concentrações de 12,5% (w / w), fosfato de concentrações de 10,0% (w / w) e pH (6,0, 7,0 e 8,0). As respostas avaliadas foram: fator de purificação, coeficiente de partição e rendimento em atividade da enzima. Dentre as cepas de Streptomyces estudadas, mais de 97% foram capazes de degradar a gelatina e de utilizar o azocol como substrato, porém, o Streptomyces sp. DPUA1559 foi considerado o melhor produtor da colagenase. A máxima produção da enzima foi obtida após 72 h de fermentação, com atividade colagenolítica de 21,13 U/ml. Através do estudo de produção utilizando planejamento fatorial foi possível obter um valor da atividade colagenolítica de 39,13 U/ml e definir as melhores condições de cultivo (100 rpm, pH 6,0 e 1,5% de gelatina a 28°C). A colagenase apresentou pH ótimo 8,0 e estabilidade na faixa de pH 7,4 a 9,5 durante 5h. Foram observados dois picos de temperatura ótima que foram em 37°C e 50°C, indicando a presença de mais de uma enzima as quais foram estáveis na faixa de 25 a 70°C durante 5h. As colagenases encontradas foram identificadas como serino e aspártico proteases. O zimograma demonstrou várias bandas com atividade proteolítica: 108, 64, 57, 48, 45 e 43kDa. Os melhores resultados obtidos a partir do SDFA foram (coeficiente de partição 0,36, o rendimento de atividade de 167,2% e fator de purificação de 2,53) foram obtidos com o sistema PEG 8000, pH 8,0, c oncentração de PEG 12,5% (m / m) e concentração de fosfato de 10,0% (m / m ). Os resultados demonstram o potencial do uso de Streptomyces sp. DPUA1559 como produtores de colagenases e que o SDFA foi seletivo para extração de colagenases.

Submitted by Alice Araujo (alice.caraujo@ufpe.br) on 2018-05-22T22:48:06Z No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO Patricia Virgínia Padilha Dantas.pdf: 1794711 bytes, checksum: 3b9d8a8b2b52f9422cf61605a8152e7e (MD5) / Made available in DSpace on 2018-05-22T22:48:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO Patricia Virgínia Padilha Dantas.pdf: 1794711 bytes, checksum: 3b9d8a8b2b52f9422cf61605a8152e7e (MD5) Previous issue date: 2017-02-17 / O bambu é uma cultura vegetal de ampla utilização e com importância comercial, mas que apresenta dificuldades quanto à sua propagação por métodos sexuados e por isso vem sendo estabelecida por métodos vegetativos, dentre os quais a cultura de tecidos vegetais. A cultura de tecidos vegetais através da micropropagação produz mudas de alto padrão, entretanto encara uma questão delicada quanto à contaminação in vitro por microrganismos endofíticos. Estes microrganismos embora não sejam desejáveis ao processo de micropropagação podem apresentar diversas potencialidades biotecnológicas, como a produção de enzimas e metabólitos com atividade antimicrobiana. O objetivo do presente trabalho foi isolar os fungos filamentosos endofíticos presente nos tecidos do bambu (Bambusa vulgaris) multiplicado in vitro, com capacidade de produzir enzimas (amilase e lípase), bem como testar a potencialidade antimicrobiana do líquido metabólico bruto desses fungos. A micropropagação de bambu foi realizada a partir de diferentes explantes, e foram obtidos isolados que seguiram para caracterização da comunidade microbiana cultivável do bambu. Os fungos filamentosos foram identificados por taxonomia e biologia molecular (região ITS) e empregados em testes de atividade enzimática em meios sólidos, além de testes de inibição bacteriana por microdiluição. Foram obtidos oito isolados de fungos filamentosos cultiváveis originados em sua maioria dos explantes obtidos de ramificações mais proximais com relação ao colmo da matriz coletada. Estes isolados pertencem a pelo menos cinco espécies distintas, Hypoxylon investiens, Daldinia eschsholtzii, Curvularia lunata, Fusarium solani e Bambusicola bambusae. Destes, cinco apresentaram atividade enzimática degradativa dentre os substratos avaliados, sendo um, CTNFB06 (B. bambusae), ativo para todos os substratos testados. Todos apresentaram atividade antimicrobiana para bactérias Gram negativa, com CIM de até 150 μL.mL-1, e Gram-positiva, com CIM de até 7,8 μL.mL-1, e três linhagens apresentaram atividade frente à bactéria Gram-positiva resistente à meticilina, com CIM de até 15.6 μL.mL-1. Deste modo foi demonstrada a presença e distribuição de fungos filamentosos endofíticos do bambu (Bambusa vulgaris), bem como o valor destes fungos para potencialidades biotecnológicas na produção de enzimas e atividade antimicrobiana. / Bamboo is a plant culture widely used with commercial prominence, but it presents difficulties in its propagation by sexed methods and for this reason has been widely established by vegetative methods, among it the plant tissue culture. The plant tissue culture through micropropagation produces high quality seedlings. However, it faces a delicate issue regarding in vitro contamination by endophytic microorganisms. These endophytic microorganisms, although not desirable to the micropropagation process, may present several biotechnological potentialities, such as enzymatic and antimicrobial activity. The present work aimed to isolate the endophytic filamentous fungi present in the tissues of bamboo multiplied in vitro, with the capacity to produce enzymes (amylase and lipase), as well as to test the antimicrobial potential of the crude metabolic liquid of these fungi. Micropropagation of bamboo was developed from different explants, and isolations were developed to characterize the microbial community of bamboo. Filamentous fungi were identified by taxonomy and molecular biology (ITS region) and used in enzymatic activity tests in solid media, and microdilution bacterial inhibition tests. Eight isolates of cultivable filamentous fungi were obtained, mostly from the explants obtained from more proximal branches with respect to the stem of the collected matrix. These isolates belong to at least 5 distinct species, Hypoxylon investiens, Daldinia eschsholtzii, Curvularia lunata, Fusarium solani and Bambusicola bambusae. Of these, 5 presented enzymatic activity among tested substrates, one, CTNFB06 (B. bambusae), being active for all substrates tested. All showed antimicrobial against Gram-negative bacteria, with MIC up to 150 μL.mL-1, and Gram-positive, with MIC up to 7.8 μL.mL-1, and three strains showed activity against Gram-positive bacteria Methicillin resistant, with MIC up to 15.6 μL.mL-1. The presence and distribution of endophytic filamentous fungi of bamboo (Bambusa vulgaris) was demonstrated, as well as the value of these fungi for biotechnological potentialities in the production of enzymes and antimicrobial activity.

Made available in DSpace on 2014-06-12T15:03:33Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo3021_1.pdf: 370665 bytes, checksum: 767d05bee0118fd9958462aa98eef252 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2009 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / A produtividade em viveiros de cultivo de camarão depende da qualidade dos sedimentos, importante para a manutenção dos ciclos biogeoquímicos e entre os métodos de manejo se destaca a adição de probióticos nos sistemas de produção. Objetivou-se avaliar o efeito do uso de probióticos na atividade microbiana em sedimentos de viveiros de camarão e a influência desse composto no desempenho dos cultivos. As coletas foram realizadas em Rio Formoso-PE, de setembro de 2007 a outubro de 2008, em três viveiros: V2 (sem probiótico), V3 e V4 (com probiótico), nos períodos de despesca do cultivo anterior (tempo zero-T0); após a secagem e tratamento dos viveiros (tempo inicial-TI) e despesca ao final do cultivo (tempo final-TF). Foram analisados C- biomassa, respiração, quociente metabólico (qCO2) e atividade enzimática. Houve grande variação nas respostas entre os viveiros, nos diversos períodos. No viveiro V3 foram verificadas maiores emissões de CO2 (TI, T0, TF), qCO2 (TF), e atividade enzimática geral - FDA (TI e TF). O C-biomassa foi maior nos viveiros V3 e V2 nos períodos de despesca (T0 e TF). Maior atividade da desidrogenase ocorreu nos períodos após despesca no V2 (T0 e TF), no tempo final em V3 e no tempo zero em V4, enquanto a atividade da fosfatase alcalina foi maior no tempo inicial (TI) nos viveiros com probiótico. Em geral, o uso de probióticos nos viveiros melhorou o equilíbrio microbiano, estabilizando a degradação da matéria orgânica. A atividade das enzimas - FDA e a biomassa microbiana apresentaram comportamentos semelhantes, quando os viveiros foram tratados com probióticos, aumentaram a sobrevivência dos camarões reduzindo a produtividade. O viveiro sem probiótico (V2) apresentou o melhor rendimento produtivo sendo considerado o melhor tratamento. Porém, os mecanismos envolvidos na relação probiótico/atividade microbiana ainda não estão devidamente esclarecidos, sendo recomendada a continuidade dos estudos para determinar a influência da microbiota no desempenho do cultivo

Orientadores: Getulio da Rocha Nogueira Filho, Marcio Zaffalon Casati / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Odontologia de Piracicaba / Made available in DSpace on 2018-08-08T08:10:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Goncalves_ThaisOliveira_M.pdf: 417152 bytes, checksum: 96fa74e7d71636ea7faaeda12f95d0f4 (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: O hábito de fumar representa um dos principais fatores de risco no desenvolvimento e progressão da periodontite, entretanto ainda não foram totalmente esclarecidos os mecanismos patogênicos da doença periodontal relacionados ao tabagismo. Logo, o objetivo deste estudo foi avaliar os efeitos do tabagismo pesado (consumo > 20cig/dia) sobre as células mononucleares do sangue periférico (CMSP) de pacientes periodontais, quando comparados a controles saudáveis e não fumantes. As CMSP foram isoladas pelo método Ficoll a partir de 20mL de sangue obtidos de 20 doadores divididos por conveniência em 4 grupos experimentais: fumantes saudáveis (FS), fumantes com periodontite crônica severa (FP), não fumantes saudáveis (FS) e não fumantes com periodontite crônica severa (NFP). As células foram incubadas por 24/48 horas em poços contendo 500µL de meio de cultura e ativadas com 1,0ng/mL de LPS (E.coli). A partir dos sobrenadantes coletados após a ativação, procedeu-se a dosagem das interleucinas IL-6, IL8 e IL-10 e do fator de necrose tumoral TNF-a através do teste ELISA, de acordo com cada grupo experimental. Os resultados mostraram que houve redução significativa da secreção de TNF-a (p=0,05) no grupo FP quando comparado aos outros grupos (p<0,05), sem diferenças estatísticas na secreção de IL-8, IL-6 e IL-10 entre os grupos (p>0,05). Concluise, dentro dos limites deste estudo, que o tabagismo pesado reduz a secreção de TNF-a em pacientes com periodontite crônica severa / Abstract: Tobaccoism is a major risk factor in the development and further progression of periodontitis however the pathogenesis of tobacco-related periodontal disease is not well understood. Thus, the purpose of this study was to evaluate heavy tobacco smoking effects (consuming = 20 cigarettes/day) on cytokine secretion by peripheral mononuclear cells (PBMC) obtained from periodontal patients compared with healthy non-smokers donors. PBMC were isolated by Ficoll method from 20mL of blood obtained from 20 subjects distributed in four experimental groups: healthy current smokers (FS), periodontitis current smokers (FP), healthy non-smokers (NFS) and periodontitis non-smokers (NFP) donors. Cells were incubated for 24/48 hours in wells containing 500µL RPMI 1640 and activated with 1,0ng/mL LPS (E.coli). Culture supernatants were assessed for interleukins IL-8, IL-6, IL-10 and tumor necrosis factor TNF-a by the ELISA test. Results showed that tobaccoism appears to down-regulate TNF-a (p=0,05) secretion by mononuclear cells from FP subjects although did not appear to interfere on IL-8, IL-6 and IL-10 between groups (p>0,05). Within the limits of this study, it could be concluded that heavy tobacco smoking reduces TNF-a secretion in patients with chronic severe periodontitis / Mestrado / Periodontia / Mestre em Clínica Odontológica

Uma série de derivados quirais (e.e. > 99%) foram sintetizados a partir do meso- exo-(3R,5S)-3,5-dihidróximetilenotriciclo[5,2.1.02,6]decano com altos rendimentos, usando catálise enzimática (lipases) em reações de transesterificação. A resolução do respectivo diéster racêmico através da hidrólise catalisada com esterase (PLE) não forneceu o monoéster opticamente enriquecido; enquanto que a dessimetrização do anidrido usando indutores quirais (quinina e quinidina) resultou no monoéster opticamente enriquecido (e.e.≅ 60%). O respectivo amino-álcool protegido foi preparado. Alguns análogos inéditos de peptídeos restritos incorporados do triciclodecano foram sintetizados.

Tese (livre docencia) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos e Agricola / Made available in DSpace on 2018-07-18T01:44:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Park_YongKun_LD.pdf: 2198176 bytes, checksum: cd37f3df570cfe47bfdce1ec1cb2b911 (MD5) Previous issue date: 1976 / Resumo: Isolou-se da terra, 650 cepas de microrganismos e examinou-se a atividade que cada uma possuía de isomerizar d-glicose. Encontrou-se uma linhagem de Streptomyces sp, com alta atividade de produção da enzima quando incubada em meio de cultura contendo xilose como indutor. Verificou-se que esta enzima é intracelular, e a cepa em questão foi identificada como Streptomyces bikiniensis (Johnson e Waksman, 1947). Descobriu-se que a glicose isomerase de Streptomyces bikinien sis é efetivamente induzida por xilose, enquanto que xilana induz a enzima de maneira mais branda. Da mesma forma, d-Aratiino se, L-Rhamnose, d frutose, d-manose e d-ribose, produzem baixa indução da glicose isomerase. Purificou-se a glicose isomerase de Streptomyces bikiniensis por fracionamento com sulfato de amónio, DEAE-celulose e filtração com Sephadex G-200. Através de eletroforese de gel poliacrilamida, encontrou se que a enzima glicose isomerase purificada era homogênea. As propriedades cinéticas da glicose isomerase foram estudadas e os resultados obtidos, foram comparados com a glicose isomerase produzida nos outros microrganismos. Verificou-se também, que os substratos adequados para a enzima, são: d-xilose, d-ribose e d-glicose, com os respectivos valores de Km: 0,07, 0,11 e 0,26 M. Esta enzima, mostrou possuir maior afinidade para xiiose do que para ribose ou glicose. O peso molecular da enzima foi calculado por eletroforese de gel de SDS-poliacrilamida e encontrou-se ser 52.000, A influência do pH sobre a atividade enzimática, foi verificada usando-se tampão fosfato e tampão tris, Encontrou-se que o pH ótimo para esta enzima se encontra entre S e 9, Verificando-se a atividade enzimática em diferentes temperaturas, - descobriu-se que sua temperatura ótima é de 80°C. Esta enzima é altamente termoestável. 0 estudo sobre o efeito de íons metálicos sobre a atividade da isomerase de Streptomyces bikiniensis, mostrou que a isomerizaçao de glicose foi altamente ativada por Mg2+ e Co2+ , e que sofreu baixa ativação com Mn2+ e Ni2+. Cobalto, manganes e magnésio, ativaram efetivamente a isomerização de xilose e de ribose.Observou-se também, que cobalto e Mg2+, inibiram a desnaturação térmica da enzima. Descobriu-se ainda, que glicose isomerase também isomeriza eficaznente d-xilose e d-ribose, e, em menor extensão, L-ranno se e d-arabinose para suas respectivas cetoses. A glicose isomerase de Streptomyces bikiniensis foi testada - para a isomerização de glicose a frutose, incubando-se uma mistura da enzima e varias concentrações de glicose em tampão fosfato 0,05 M, pH 2, contendo 5 mg MgSO4 e 0,05 mM CoCl2, a várias temperaturas. Verificou-se que a isomerização máxima de glicose a frutose ($0%), deu-se incubando-se a 70°C por T) horas, em concentração de enzima e substrato adequados / Abstract: Six hundred fifty strains of microorganisms were isolated from soil and screened for d-glucose isomerizing activity. It was found that a strain of Streptomyces sn. produced high activity of glucose isomerizing enzyme in culture medium containing xylose as inducer. The glucose isomerizing enzyme was in tracellular enzyme. This strain was identified as Streptomyces bikiniensis (Johnstone and Waksman, 1947). It was found that xylose effectively induced glucose isomers, se of S. bikiniensis and to a lesser extent, xylan. d-Arabinose. L-Rhannose, d-frutose, d-Mannose and d-ribose also induced slightly the enzyme. The glucose isomerase of S. bikiniensis was purified by fractionation with ammonium sulfate, DEAE cellulose column - chromatography and gel filtration on Sephadex G-200. The purified glucose isomerase was found to be homogeneous by poly_ acrylamide gel electrophoresis. Kinetic properties of purified glucose isomerase were studied and the results were compared with glucose isomerase from other strains of microrganism. D-Xylose, d-Ribose and d-glucose served as effective substrates for the enzyme with respective Km values of 0,07, 0,11 and 0,26 M. This enzyme exhibits greater affinity for xylose than for ribose or glucose. Molecular weight for the enzyme was measured by SDS-polyacryl amide gel eletrophoresis and found to be 52.000. The effect of pH on enzyme activity was examined in posphate buffer and tris buffer and the optimum pH was between 8 and 9. The enzyme activity at various temperatures was examined and- the optimum temperature was found to be 80°C. The enzyme was highly thermostable. The effect of metal ions on S. hikiniensis isomerase activity shows that isomerization of glucose was activated most effectively by Mg2+and Co2+, and slightly by Mn2+ and Ni2+. Isomerization of ribose was also activated effectively by Mg2+ 'Mn2+ and Co2+. Cobalt and Mg2+ also inhibited thermal denaturation of the enzyme. It was found that the glucose isomerase also effectively iso- merizes d-xylose and d-ribose, and to a lesser extent L-rham- nose and d-arabinose to their respective ketoses. The glucose isomerase from S. bikiniensis was examined for isomerization of glucose to fructose in batch system by incubating a mixture o£ the enzyme and various concentrations of glucose in 0,05 .M phosphate buffer, pH 7,2 containing 5 mM MgSO4 and 0,5 mM CoCl2 at various temperatures. It was found-that maximum isomerization of glucose to fructose (50%) was reached when optimum concentration of enzyme and substrate was incubated at 70°C for 70 hours / Tese (livre docencia) - Univer / Livre Docente em Engenharia de Alimentos

El proceso de desgomado constituye una etapa importante en la producción de aceites de girasol mediante la cual se originan las denominadas borras. Las mismas están formadas principalmente por agua, conteniendo porcentajes menores de fosfolípidos y triglicéridos y cantidades pequeñas de otros componentes como glicolípidos y carbohidratos. El tratamiento de la borras por eliminación del agua, posterior reducción del contenido del aceite y/o fraccionamiento ó modificación, conduce a la obtención de lecitinas de especial aplicación en la industria alimenticia, debido fundamentalmente a sus propiedades emulsificantes. Sin embargo, al tratar directamen-te las borras con enzimas específicas, se puede obtener un producto final de características emulsionantes, estabilizantes y dispersantes propias; agregándole un mayor valor comercial a su uso industrial. El interés por el estudio de la hidrólisis de las borras de girasol radica en la utilización de un producto que es muchas veces descartado, conduciendo a pérdidas económicas en el proceso de refinamiento de los aceites vegetales. La utilización de enzimas como catalizadores de la reacción convierte a este proceso en una forma sencilla, económica y de alto rendimiento en la generación de nuevos productos. La hidrólisis de las borras mediada por lipasas puede suceder sobre las moléculas de triglicéridos y/o fosfolípidos, obteniéndose diferentes productos de reacción como diglicéridos, monoglicéridos, glicerol, ácidos grasos libres y lisofosfolípidos, dependiendo el sustrato en cuestión. Asimis-mo, el tipo de enzimas empleadas, libres ó inmovilizadas en soportes; y la preferencia hacia la posición de ataque, 1,3- específica o inespecíficas son factores que afectan la distribu-ción de los productos de reacción. De esta manera, los usos potenciales de las borras y el valor económico del producto obtenido por tratamiento enzimático dependerá tanto del tipo y las características de la materia prima como del proceso de desgomado, la modificación de las borras y las técnicas de purificación aplicadas. El objetivo general de esta Tesis es sumar conocimiento sobre la hidrólisis enzimática de borras provenientes del desgomado del aceite de girasol, empleando diferentes lipasas comerciales, y determinar mediante titulación ácido-base y cromatografía gaseosa las variaciones en la composición de los productos de reacción y en particular de los ácidos grasos obtenidos. El trabajo fue organizado en diferentes etapas. Se partió de un sustrato artificial, represen-tante de la borra, consistente en una mezcla de aceite de girasol y lecitina de soja; siendo ambos constituyentes estudiados previamente por separado. Luego lipasas seleccio-nadas fueron ensayadas sobre la borra de girasol, variándose diferentes parámetros de reacción. Paralelamente se realizó la caracterización del sustrato mediante diferentes técnicas analíticas. El Capítulo 1 se inicia con una descripción general de las enzimas y de las lipasas empleadas, haciendo referen-cia a distintos aspectos como su comportamiento en la inter-fase y la migración acílica; para finalizar con el proceso de obtención de borras y su modificación a través de la hidrólisis enzimática. En el Capítulo 2 se describen los materiales y equipos empleados, la caracterización de los sustratos y las metodologías implementadas para el estudio de la reacción de hidrólisis; desde la toma de muestra hasta la obtención de resultados por titulación y cromatografía gaseosa. En el Capítulo 3 se presentan los resultados obtenidos del estudio de la reacción de hidrólisis enzimática sobre el aceite de girasol. Asimismo se realiza una descripción del sistema de reacción y del ensayo experimental realizado. En el Capítulo 4 se presentan los resultados obtenidos del estudio de la reacción de hidrólisis enzimática sobre la lecitina de soja. Asimismo se realiza una descripción del sistema de reacción y del ensayo experimental realizado. En el Capítulo 5 se presentan los resultados obtenidos del estudio de la reacción de hidrólisis enzimática sobre la mezcla formada por aceite de girasol y lecitina de soja. Asimismo se realiza una descripción del sistema de reacción y del ensayo experimental realizado. En el Capítulo 6 se presentan los resultados obtenidos del estudio de la reacción de hidrólisis enzimática sobre la borra de aceite de girasol. Asimismo se realiza una descripción del sistema de reacción y del ensayo experimental realizado. Entre las variables estudiadas se encuentran la cantidad de catalizador, la temperatura de reacción y la cantidad de solución buffer. El Capítulo 7 resume las conclusiones expuestas en los capítulos 3, 4, 5 y 6 y relata los potenciales trabajos sobre futuras líneas de investigación en el tema. / The degumming process constitutes an important step in the production of sunflower oils in which the called gums are originated. These are formed mainly by water, containing small percentages of phospholipids and triglycerides and little quantities of others components like glycolipids and carbohy-drates. The treatment of the gums by removal of the water, later reduction of the content of the oil and/or their fraction or modification, leads to obtain lecithins with special applica-tion in the food industry, because of its emulsification properties fundamentally. However the direct treatment of the gums with specific enzymes might produce a final product with own emulsification, stabilization and dispersants characteristics; adding a better commercial value to its industrial use. The interest in the study of the hydrolysis of sunflower gums, consists in the utilization of a product which is usually discarded, conducing to economic waste in the process of refining vegetables oils. The employment of enzymes as reaction catalyst, turns this process in a simple, potentially economic and high performance way in the generation of new products. The hydrolysis of the gums through lipases, can take place upon the triglycerides and/or phospholipids molecules, obtaining different reactions products like diglycerides, monoglycerides, glycerol, free fatty acids and lisophospholipids, in relation of the involucrate substrate. Likewise, the type of enzyme employed, free or immobilized in supports; and the position preference, 1,3-specific or unspecific, are factors that affect the distribution of the reaction products. In this way, the potential uses of the gums and the economic value of the obtained product by enzymatic treatment will depend on the type and the characteristics of the raw material as well on the degumming process, the gums modification and the applied purification techniques. The general aim of this Thesis is to sum knowledge about the enzymatic hydrolysis of the gums coming from the degumming of the sunflower oil, employing different commercial lipases and to determine by acid-basic titration and gas chromatography the variations in the compo-sition of the reaction products, in particular the fatty acids obtained. This work was organized in different stages. It began from an artificial substrate, on behalf of the gum, consisting in a mix of sunflower oil and soya lecithin; being both constituents previously individually studied. Then, selected lipases were tested on the sunflower gum, varying different reaction parameters. At the same time the charac-terization of the substrate was made by different analytical techniques. Chapter 1 begins with a general description of the enzymes and the lipases employed, describing different aspects like its interface behavior and the acyl migration; and finalizes with the process to obtain gums and its modification by the enzymatic hydrolysis. In Chapter 2 are described the materials and equipment employed, the substrate characte-rization and the implemented methodologies for the study of the hydrolysis reaction; from getting the sample till obtain the results by titration and gas chromatography. Chapter 3 shows the results obtained by the study of the enzymatic hydrolysis reaction with sunflower oil. Likewise a description of the reaction system and the experimental assay is presented. Chapter 4 shows the results obtained by the study of the enzymatic hydrolysis reaction with soya lecithin. Likewise a description of the reaction system and the experimental assay is presented. Chapter 5 shows the results obtained by the study of the enzymatic hydrolysis reaction with a sunflower oil and soya lecithin mix. Likewise a description of the reaction system and the experimental assay is presented. Chapter 6 shows the results obtained by the study of the enzymatic hydrolysis reaction with sunflower gum. Likewise a description of the reaction system and the experimental assay is presented. The variables studied are: quantity of catalyst, reaction temperature and quantity of buffer solution. Chapter 7 summarizes the expose conclusions in chapters 3, 4, 5 and 6 and relates the potential works about future lines of research in this subject.

As celuloses nanocristalinas (CNC) são partículas de, pelo menos, uma dimensão nanométrica, possuem baixa densidade, alta resistência e área de superfície para realizar modificações químicas, podendo melhorar as propriedades de materiais compósitos. O método mais tradicional para isolar CNC é por hidrólise ácida com ácido sulfúrico, porém este procedimento apresenta desvantagens. Além disso, a ação não seletiva do ácido também ataca as regiões cristalinas levando a um baixo rendimento de produção, e a obtenção de uma suspensão muito diluída de açúcares solubilizados e outros compostos indesejáveis, o que inviabiliza a recuperação dos açúcares. Outra possibilidade para o isolamento de CNC envolve a utilização de preparos enzimáticos de celulases, uma alternativa promissora. Porém, a utilização de baixa carga de polpa celulósica e alta quantidade de enzima tipicamente utilizadas na rota enzimática para obter nanocristais são fatores limitantes. A fim de tentar superar estes problemas, este trabalho teve como objetivo avaliar um sistema de tratamento enzimático em duas etapas para possibilitar a condução do tratamento enzimático em alta concentração de polpa celulósica e baixa dose de enzimas e permitir a produção de CNC e recuperar os açúcares solubilizados em alta concentração. Os resultados mostraram que ao realizar uma hidrólise com baixa carga de sólidos e com suplementação de ?- glicosidade foi possível obter uma conversão de celulose 30% maior, mas uma significativa redução da eficiência enzimática foi observada quando a carga de sólidos foi aumentada, mesmo utilizando a suplementação.Por meio do sistema de duas etapas, foi possível obter uma conversão de celulose e uma concentração de açúcares relativamente alta, além de obter CNC com propriedades comparáveis as obtidas em situações tradicionais de hidrólises. No entanto, o diferencial da hidrólise aplicando o sistema de duas etapas se caracterizou pela utilização de, aproximadamente, metade da quantidade de enzimas utilizadas nas hidrólise tradicionais. Alem disso, o sistema em duas etapas possibilitou a reciclagem das enzimas não adsorvidas para reações de hidrólises subsequentes, se mostrando mais um fator de destaque para a área de conversão enzimática. Conclui-se, portanto, que este sistema se mostrou muito eficiente e promissor o que é interessante do ponto e vista econômico para processos subsequentes à hidrólise. / Nanocrystalline celluloses (CNC) are particles of at least one nanometric dimension, have low density, high strength and surface area to perform chemical modifications, and can improve the properties of composite materials. The most traditional method for isolating CNC is by hydrolysis with sulfuric acid, however this procedure has drawbacks. In addition, the non-selective action of the acid also attacks the crystalline regions leading to a low yield of production, and obtaining a very diluted suspension of solubilized sugars and other undesirable compounds, which impairs prevents the recovery of sugars. Another possibility for the isolation of CNC involves the use of enzymatic preparations of cellulases, a promising alternative. However, the use of low cellulosic pulp load and high amount of enzyme typically used in the enzymatic route to obtain nanocrystals are limiting factors. In order to overcome these problems, this work had as objective to evaluate a system of enzymatic treatment in two stages to enable the conduction of the enzymatic treatment in high concentration of cellulose pulp and low dose of enzymes and to allow the production of CNC and to recover the solubilized sugars in high concentration. The results showed that when hydrolysis was carried out with low solids loading and with ?-glycoside supplementation, 30% higher cellulose conversion was achieved, but a significant reduction of the enzymatic efficiency was observed when solids loading was increased, even using by means of the two-stage system, it was possible to obtain relatively high cellulose conversion and sugar concentration, in addition to obtaining CNCs with properties comparable to those obtained in traditional hydrolysis situations. However, the differential of the hydrolysis applying the two-stage system was characterized by the use of approximately half the amount of enzymes used in traditional hydrolysis. In addition, the two-step system allowed the recycling of the non-adsorbed enzymes to subsequent hydrolysis reactions, showing another important fator for the enzymatic conversion area. It is concluded, therefore, that this system proved very efficient and promising what is interesting from the economic point of view of processes subsequent to the hydrolysis.