O lodo de esgoto é um sub-produto residuário das empresas de tratamento de águas, apresenta, é um dos principais fatores de remoção de microrganismos patogênicos que chegam com o esgoto ao solo, contaminando esse ambiente muitas vezes de forma irreversível. O processo de mineralização da matéria orgânica é catalisado por diferentes enzimas, em sua composição química uma alta concentração de componentes orgânicos e inorgânicos, que após tratamentos, pode ser utilizado na agricultura, porém a sua aplicação ao solo altera muitas vezes os parâmetros físicos, químicos e biológicos do solo. O solo é um sistema complexo que compreende uma variedade de microhabitats com diferentes gradientes físicos e químicos e condições ambientais descontínuas. A presença de metais pesados no lodo de esgoto, limita a sua utilização nos processos de fertilização do solo, devido ao alto grau de toxicidade através da absorção pelas plantas, que alimentarão os herbívoros, os metais podem entrar na cadeia alimentar, chegando aos consumidores de primeira ordem e ao homem, e o alto índice de patogenicidade proveniente de microrganismos patogênicos presentes. A ação da microbiota presente nos solos não estéreis e nas plantas produzidas na sua maioria por microrganismos presentes no solo. Foram realizados ensaios de isolamento, identificação e detecção enzimática em bactérias mesofílicas presentes no lodo de esgoto coletado na Estação Mangueira em diferentes temperaturas (28 e 37oC) e na presença e/ou ausência de NaCl. Foram detectados em ambas temperaturas testadas, bactérias patogênicas (Escherichia coli, Pseudomonas sp, Alcaligenes sp). No screening enzimático realizado, na detecção da amilase os melhores resultados foram obtidos nas amostras de bactérias mesofílias isoladas a 28 C e na detecção de urease os melhores resultados foram obtidos nas amostras a 37 C / The sewage sludge is a resultant residue of the system of residuary biological water treatment proceeding, presents in its chemical composition one high concentration of organic components and inorganic, that after treatments, can be used in agriculture, however its application to the ground modifies many times the physical parameters, chemical and biological of the ground. The ground is a complex system that a variety of microhabitats with different physical and chemical gradients understands and discontinues ambient conditions. The metal presence weighed in the sewer sludge, limits its use in the processes of fertilization of the ground, had to the high degree of toxicity through the absorption for the plants, that will feed the herbivorous, the metals can enter in the alimentary chain, arriving at the consumers first-class and the man, and the high index of pathogenicity proceeding from pathogenic microorganisms gifts. The action of microbiota present in not barren ground and the plants, is one of the main factors of removal of pathogenic microorganisms that arrive with the sewer at the ground, contaminating this environment many times of irreversible form. The process of mineralization of the organic substance is catalyzed by different enzymes, produced in its majority for microorganisms gifts in the ground. Assays of isolation, identification and enzymatic detention in mesophilic bacteria had been carried through gifts in the silt of sewer collected in the Station Hose in different temperatures (28 and 37oC) and in the presence and/or absence of NaCl. They had been detected in both tested temperatures, pathogenic bacteria (Escherichia coli, Pseudomonas sp, Alcaligenes sp). In screening enzymatic carried through, in the resulted detention of amylase the best ones had been gotten in the samples of the 28 C isolated mesophilic bacteria and in the resulted detention of urease the best ones had been gotten in the 37 C samples

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / A biotecnologia microbiana tem evoluído muito nas últimas décadas, principalmente pela utilização de diferentes micro-organismos para produção de inúmeros bioprodutos utilizados nos diferentes setores industriais e ambientas. As enzimas desempenham um importante papel catalítico em inúmeras reações metabólicas existentes, e as de origem microbiana apresentam diversas vantagens em relação as de origem animal e vegetal. A reutilização de resíduos agroindustriais oriundos da indústria alimentícia na elaboração de meios de produção de produtos biotecnológicos, tem surgido como uma alternativa econômica viável, pois diversos nutrientes descartados, apresentam um elevado teor nutricional que pode ser reaproveitado pelos micro-organismos nos processos fermentativos. As proteases são enzimas que constituem um grande grupo de enzimas hidrolíticas que catalisam a hidrólise de proteínas e as degradam em pequenos peptídeos e aminoácidos. A relevância deste grupo de enzimas, ricas em diversidade e mecanismos de ação estrutural se reflete na importância de suas aplicações em processos industriais. Foram realizados ensaios de seleção de amostras de Aspergillus niger (SIS 18, SIS 19 e SIS 20) em diferentes temperaturas (28, 30, 40oC) e diferentes pH ( 6, 7, 8) para a obtenção da melhor amostra para a produção de protease. Após a seleção da melhor amostra, foram realizados ensaios de produção da enzima através de fermentação submersa utilizando 4 diferentes meios. Os ensaios ocorreram em câmara incubadora com agitação orbital, 150 rpm, 37oC, 96 horas, onde foram realizados a determinação do pH, da atividade enzimática e curva de crescimento. Em seguida, após a seleção do melhor meio de produção, foram realizados novos ensaios utilizando planejamento fatorial 22 completo com 4 repetições, utilizando os resíduos de soro de leite e de sorvete, nas mesmas condições cinéticas pré-estabelecidas. Os resultados obtidos indicaram que a amostra de A. niger (SIS 18) apresentou a formação do maior halo característico de 3,0 cm, com 96 h de crescimento. Os ensaios realizados com diferentes meios de produção em fermentação submersa, indicaram que o meio denominado 3, apresentou uma atividade proteolítica de 0,104 U/mL, após 96 horas de fermentação. No planejamento fatorial 22, utilizando meios contendo substratos agroindustriais, o melhor resultado obtido foi no ensaio 2, que apresentou uma atividade proteolítica de 0,118U/mL com o soro de leite e 0,093U/mL para o resíduo de sorvete.Esses resultados validam que a utilização de resíduos agroindustriais tem sido uma alternativa viável para produção de protease em fermentação submersa, e com isso pode reduzir os custos de produção e o descarte desses resíduos no meio ambiente. / Microbial biotechnology has evolved a lot in the last decades, mainly by the use of different microorganisms for the production of numerous bioproducts used in the different industrial and environmental sectors. Enzymes play an important catalytic role in numerous metabolic reactions, and those of microbial origin have several advantages over those of animal and plant origin. The reuse of agroindustrial residues from the food industry in the elaboration of means of production of biotechnological products has emerged as a viable economic alternative because several discarded nutrients present a high nutritional content that can be reused by the microorganisms in the fermentative processes. Proteases are enzymes that constitute a large group of hydrolytic enzymes that catalyze the hydrolysis of proteins and degrade them in small peptides and amino acids. The relevance of this group of enzymes, rich in diversity and mechanisms of structural action, is reflected in the importance of their applications in industrial processes. Sampling assays of Aspergillus niger (SIS 18, SIS 19 and SIS 20) were carried out at different temperatures (28, 30, 40C) and different pH (6, 7, 8) to obtain the best sample for the production of Protease. After the selection of the best sample, enzyme production assays were performed by submerged fermentation using 4 different media. The tests were carried out in an orbital shaker, 150 rpm, 37oC, 96 hours, where the pH, the enzymatic activity and growth curve were determined. Then, after the selection of the best production medium, new assays were performed using a 22 complete factorial design with four replicates using milk serum and ice cream residues, under the same pre-established kinetic conditions. The results indicated that the A. niger (SIS 18) sample showed the formation of the largest characteristic halo of 3.0 cm, with 96 h of growth. The assays performed with different production media in submerged fermentation indicated that the medium 3 was a proteolytic activity of 0.104 U/mL after 96 hours of fermentation. In factorial design 22, using media containing agroindustrial substrates, the best result obtained for test 2, which presented a proteolytic activity of 0.118 U/mL with serum of milk and 0.093 U/mL for ice cream residue.These results validate that the use of agroindustrial residues has been a viable alternative for the production of protease in submerged fermentation, and with this can reduce the costs of production and the discard of these residues in the environment.

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: Fernando Broetto / Banca: Marli Teixeira de Almeida Minhoni / Banca: Adriane Maria Ferreira Milagres / Banca: José Soares do Nascimento / Banca: Renato Mamede de C. Montini / Resumo: O cultivo de cogumelos comestíveis, em subprodutos energéticos, representa o principal exemplo da conversão direta de resíduos lignocelulósicos em um artigo com alto valor agregado, com benefício para o gênero humano e uma fonte de energia biosintética comercialmente importante. O objetivo do trabalho foi verificar a atividade de enzimas lignocelulolíticas do Lentinula edodes crescendo em resíduos agrícolas, utilizando-se três tipos de incubação: meio líquido, sistema estacionário e bioreator. As linhagens LE 95/17, LE 96/22 e Leax foram incubadas em substratos compostos de casca de arroz (CA), serragem de eucalipto (SE), bagaço de mandioca (BM) e bagaço de cana-de-açúcar (BC), suplementado com 20% de farelo de arroz e 1% de CaCO3. Foram avaliados a velocidade de crescimento miceliano e a atividade de enzimas oxidativas e hidrolíticas. As linhagens em meio de cultura líquido não apresentam atividades expressivas de manganês peroxidase e lacase. SE e BC, utilizados no sistema estacionário, mostraram ser os mais eficientes para as atividades de MnP, enquanto que para a atividade da lacase apenas SE. O sistema estacionário, em SE, foi melhor que o bioreator para atividade de enzimas hidrolíticas. O bagaço de mandioca pode ser uma alternativa viável como substrato, ou na forma de complemento à outros substratos, por propiciar um rápido crescimento miceliano. A lignina peroxidase não foi detectada em nenhum dos experimentos. / Abstract: The cultivation of mushrooms in by-products represents the main example of the direct conversion of lignocellulosic residues in an article with high attached value with benefit for the mankind and source of commercially important biosynthetic energy. The aim of this work was verify the activity of the Lentinula edodes lignocellulolitic enzymes growing in agricultural residues utilizing three kinds of incubation: liquid culture medium, solid static state and bioreactor. The LE 17/95, LE 22/96 and Leax strains were incubated in substrates composed of peel of rice (PR), eucalyptus sawdust (ES), cassava bagasse (CB) and sugar cane bagasse (SB), supplemented with 20% of rice brans and 1% of CaCO3. The mycelium growth velocity, the oxidative and hydrolytic enzymes activity were evaluated. The strains in liquid culture medium don't presented expressive activities of manganese peroxidase (MnP) and laccase. SE and BC utilized in solid static state system showed to be more efficient to MnP activity while laccase only SE. The solid static state system was better than bioreactor to hydrolytic enzymes activity in SE. The cassava bagasse can be a substrate alternative for having a fast mycelium growth. The lignin peroxidase was not detected in the experiments. / Doutor

Orientador: Roberto da Silva / Coorientador: Mario Tyago Murakami / Banca: Gabriela Salvador de Amo / Banca: Roberto Ruller / Resumo: Proteases são enzimas cuja função é a hidrólise de proteínas e peptídeos, gerando produtos de variados tamanhos. São produzidas pelos mais diversos organismos vivos e possuem um amplo espectro de aplicações. O objetivo desse trabalho foi promover a expressão heteróloga de uma protease coagulante produzida por Thermomucor indicae-seudaticae em Escherichia coli e Pichia pastoris, através da identificação do gene codificador da enzima. Para isso, foi realizada a comparação entre o genoma de T. indicae-seudaticae e Rhizomucor pusillus utilizado como referência. Os vetores pET 28ª (+) e pPICZαA foram sintetizados contendo o gene de interesse para a transformação em E. coli e P. pastoris respectivamente. Células competentes de cinco diferentes linhagens de E. coli foram transformadas e submetidas a teste de expressão em 20 °C e 37 °C por 24 horas, analisadas tanto a fração solúvel, quanto insolúvel, onde apresentaram, aparentemente, a expressão com maior quantidade em fração insolúvel. Células de P. pastoris foram transformadas e submetidas a expressão por 72 horas. O extrato enzimático bruto do produto gerado da expressão foi caracterizado bioquimicamente. A enzima recombinante produzida por E. coli apresentou máxima atividade de 250,89 U mL-1 utilizando caseína como substrato nas condições de pH 5,0 e temperatura de 50 °C, porém com estabilidade após 24 horas apenas nos pH 6,0 e 6,5, demonstrando assim ser sensível em pH alcalino. Enquanto que a enzima recombinante produzida por... / Abstract: Proteases are enzymes whose function is the hydrolysis of proteins and peptides, generating products of various sizes. They are produced by the most diverse living organisms and have a wide spectrum of applications. The objective of this work was to promote the heterologous expression of a coagulant protease produced by Thermomucor indicae-seudaticae in Escherichia coli and Pichia pastoris through the identification of the gene encoding the enzyme. For this, a comparison was made between the genome of T. indicae-seudaticae and Rhizomucor pusillus used as reference. The vectors pET 28a (+) and pPICZαA were synthesized containing the gene of interest for transformation in E. coli and P. pastoris respectively. Competent cells from five different strains of E. coli were transformed and submitted to the expression test at 20 ° C and 37 ° C for 24 hours, analyzed both the soluble and the insoluble fraction, where they apparently presented the expression with the highest amount in insoluble fraction. P. pastoris cells were transformed and submitted to expression for 72 hours. The crude enzyme extract of the expression product generated was biochemically characterized. The recombinant enzyme produced by E. coli presented maximum activity of 250.89 U mL-1 using caseine as substrate under conditions of pH 5.0 and temperature of 50 ° C, but with stability after 24 hours only at pH 6.0 and 6.5, thus demonstrating to be sensitive at alkaline pH. While the recombinant enzyme produced by ... / Mestre

Orientador: Silvio Roberto Andrietta / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-09-11T21:08:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Aquino_DeniseSilvade_M.pdf: 2817268 bytes, checksum: 75e30246006dba478e363bb0b37da638 (MD5) Previous issue date: 2006 / Resumo: Dextranas são polissacarídeos produzidos pela bactéria pertencente à família Lactobacileae constituídos de moléculas de glicose unidas por ligações a-(1-6) na cadeia principal e ligações a-(1-4), a-(1-3) e a-(1-2) nas ramificações. A enzima dextranasacarase, responsável por sua síntese, é extracelular e tem a sacarose como principal indutor. Este biopolímero possui aplicações nas indústrias farmacêuticas, químicas e de alimentos. Na indústria farmacêutica é que a dextrana tem a sua maior aplicação. A dextrana de baixa massa molecular, dextrana clínica, é utilizada como expansor volumétrico sanguíneo e como facilitador da fluidez do sangue. Este trabalho teve como objetivo otimizar o processo de produção de dextrana por três novas linhagens de bactérias denominadas 4-03, 4-30 e 4-26 isoladas da cana-de-açúcar, dentro deste objetivo principal estão incluídos a caracterização da estrutura de cadeia destes biopolímeros e a identificação das linhagens das bactérias isoladas. Para a otimização, tanto da produção de dextrana como da produção de dextrana-sacarase, realizaram-se ensaios em frascos agitados, analisando a influência das seguintes variáveis: concentração de tampão (controle do pH), concentração de substrato (sacarose) e concentração da fonte de nitrogênio (extrato de levedura). Conduziram-se os ensaios de otimização com base em planejamento experimental fatorial e análise de superfície de resposta. As linhagens 4-26 e 4-30 apresentaram modelos estatisticamente significativos, portanto, podem ser utilizados na previsão da composição do meio de fermentação para produção da dextrana-sacarase. Para a otimização da produção de dextrana, somente a linhagem 4-26 mostrou variação significativa estatisticamente das variáveis respostas frente ás variáveis estudadas na região avaliada. Realizaram-se ensaios para a obtenção da dextrana a qual teve sua estrutura de cadeia determinada utilizando o método da perioxidação e o método da degradação de Smith. A primeira metodologia consiste em determinar os tipos e as proporções das ligações a-(1-6), a-(1-4) e a-(1-2), e a-(1-3) por meio do consumo do oxidante e produção de ácido quando as dextranas são sujeitas a uma oxidação com periodato. A segunda metodologia citada, consiste na oxidação do polissacarídeo seguida de redução ao poliálcool correspondente e por fim realiza-se hidrólise ácida gerando fragmentos de Dgliceraldeído, característico de ligações a- (1,2), D-glicose, característico de ligações a-(1,3), eritritol, característico de ligações a- (1,4), glicerol e glicoaldeído, característicos de ligações a- (1,6) e terminal não-redutor. Quando compara-se os dois métodos de determinação da estrutura de cadeia da dextrana, a solubilidade em água da dextrana formada pela linhagem 4-03 é confirmada, pois a sua cadeia em ambas as análises apresentou uma maior porcentagem das ligações a-(1,6), característica contrária a goma produzida pela linhagem 4-30, que apresenta-se de forma insolúvel por ter uma cadeia ramificada. O resultado para o biopolímero formado pela linhagem 4-26 apresentou-se os mesmos valores para as duas metodologias, porém no método da degradação de Smith sua estrutura não aproximou-se da dextrana padrão / Abstract: Dextran is a polysaccharide produced by bacteria of the Lactobacillaceae family and it consists of D-glucose monomeric units linked at the position a-(1,6) in the linear chain and a-(1-4), a-(1-3) and a-(1-2) positions at the branching points. The enzyme dextransucrase, responsible for dextran synthesis, is extracellular and has sucrose as its main inductor. This biopolymer is used by the pharmaceutical, chemistry and the food industry. Dextran has its main application in the pharmaceutical industry. The low molecular weight dextran, the clinical dextran, is used as blood volume expander and blood flow improver. This work had as objective to optimize the dextran production by three new bacteria strains named 4-03, 4-26 and 4-30 isolated from sugar cane, into this main objective are including the characterization the structure of the chain of these bacteria biopolymers and to identification bacteria strains isolated. The influence of the following variable was analyzed for the dextransucrase and dextran production optimization: buffer (pH control), substrate (sucrose) and nitrogen source (yeast extract) concentrations. The experimental assays were performed on the basis of factorial design and response surface techniques. The strains 4-26 and 4-30 presented statically significant models, therefore, these models may be used for predict the optimum composition of the fermentation medium for dextransucrase production. Only strain 4-26 showed statically significant variation of the dependent variables in the evaluated region dextran production optimization. The dextran structure of the three strains was determined by the periodate oxidation and Smith degradation methods. The first methodology consist in to determine kinds and proportions of the a-(1,6), a-(1-2) e a-(1-4) e a-(1-3) linkages by the consumption of oxidant and the production of acid when the dextran is subject to periodate oxidation analysis. The second methodology consists in the oxidation of the polysaccharide followed by reduction and hydrolysis with dilute acid which produces characteristic fragments: D-glyceraldehydes, characteristic of the a-(1,2) linkages, D-glucose, characteristic of the a-(1,3) linkages, erythritol, characteristic of the a-(1,4) linkages and glycerol or glycolaldehyde, characteristic of the a-(1,6) linkages and no reducing terminal. The results obtained confirmed the high solubility of the dextran produced by strain 4-03 due to its high proportion of the a-(1,6) linkages in contrast with gum produced by strain 4- 30 that is highly insoluble due to its branched chain. The biopolymer produced by strain 4- 26 presented the same values for the both methodologies, however, the Smith degradation result showed that its structure is not close to the standard dextran / Mestrado / Desenvolvimento de Processos Biotecnologicos / Doutor em Engenharia Química

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:23:28Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2002-09-23Bitstream added on 2014-06-13T20:10:52Z : No. of bitstreams: 1 rabalho_aa_me_sjrp.pdf: 3150566 bytes, checksum: 6d823b8dd0082afcc44630ccf0ecf00a (MD5) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Sabe-se que uma variedade de microrganismos produzem um ou mais tipos de amilases para degradar os amiláceos presentes no ambiente e que as amilases produzidas por microrganismos termofílicos apresentam características mais termoestáveis do que aquelas produzidas por mesófilos. Essas amilases termoestáveis são de grande interesse na indústria de processamento de amido, uma vez a temperatura do gelatinização do mesmo, etapa importante do processo, fica em torno de 70ºC. Além disso, os processos que ocorrem em altas temperaturas, têm menor risco de contaminação por mesófilos e a diminuição da viscosidade do meio permite trabalhar com elevadas concentrações de substrato. No presente trabalho foram isoladas, a partir de amostras de solos, compostagens e resíduos agro-industriais, 339 linhagens microbianas termofílicas (326 bacterianas e 13 fúngicas) capazes de crescer a 55ºC em meio contendo amido como única fonte de carbono. As 163 linhagens (162 bactérias e 1 fungo) que se destacaram quanto à produção de amilases e à velocidade de crescimento em meio sólido, foram selecionadas e submetidas às fermentações submersa (meio nutriente) e semi-sólida (farelo de trigo). As atividades enzimáticas foram determinadas pelo método dextrinizante (a- amilase), pela quantificação da glicose (glucoamilase) e de açúcares redutores liberados a partir da hidrólise do amido. Das linhagens testadas, nove mostraram-se boas produtoras de a-amilase em fermentação submersa e/ou semi-sólida, fato pelo qual foram selecionadas para produção de amilases em meios formulados a partir de resíduos líquidos da extração de mandioca e milho (fermentação submersa) e sólidos, constituídos de farelos de mandioca, milho e trigo (fermentação semi-sólida). Quatro linhagens se destacaram, sendo suas enzimas brutas caracterizadas quanto às propriedades físico-químicas... / It is known that some microorganisms produce one or more amylase types that degrade organic compound present in the environment. The amylases produced by thermophilic microorganisms present characteristics more thermostable than those produced by mesophilics. Since starch gelatinization temperature is around 70ºC, the thermostable amylases are very important to starch processing industry. Besides, the processes that happen in high temperatures have less risk of contamination for the mesophilic microorganisms, the decrease of the viscosity of the media and allows to work with high substrate concentrations. In the present work thermophilic microorganisms (326 bacteria and 13 fungi) were isolated from soil samples, decaying agricultural waste and agriculture-industrial residues. They are able to grow at 55ºC in media containing starch as only carbon source. 163 strains (162 bacteria and 1 fungus) that showed high amylase production and fast growth in solid media were selected and submitted to the submerged (nutrient media) and semi-solid (wheat bran) fermentations. The enzymatic activities were determined by dextrinogenic method (a-amylase), by the quantification of the glucose (glucoamylase) and of the reducing sugars released from the starch hydrolysis. Among the tested strains, nine have shown high a-amylase production in submerged and/or semi-solid fermentations and because of this they were selected for amylase production in medium formulated with liquid wastes of extraction starch from the cassava and corn (submerged fermentation), and solid wastes constituted of cassava, corn, and wheat brans (semi-solid fermentation). Among these strains, four were selected and their crude enzymes were characterized regarding to their physicochemical properties. The strains Bacillus sp A13-22 and Mucor sp A13-36 produced amylases with optimum temperature of 70 and 80 ºC...(Complete abstract click electronic access below)

Orientadores: Telma Teixeira Franco, Sueli Rodrigues / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química / Made available in DSpace on 2018-08-19T11:18:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Honorato_TalitaLopes_D.pdf: 6860909 bytes, checksum: 13811fc8b567923905d4a11f6cfd1a1a (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: Estudos sobre quitina e quitosana têm atraído interesse devido à sua possível conversão em oligossacarídeos, que são solúveis em água e apresentam atraentes atividades biológicas. Para este fim, métodos eficazes para a produção de amino-oligossacarídeos (AGO's) potencialmente bioativos são necessários. O trabalho objetivou estudar a viabilidade de Fermentação em Estado Sólido (FES) para a produção de um extrato enzimático adequado para a obtenção de AGO's. Inicialmente foi identificado um fungo adequado para a FES utilizando cascas de camarão como substrato, sendo uma cepa de Trichoderma polysporum selecionada. A otimização das condições da fermentação para obtenção de um extrato enzimático capaz de produzir AGO's com grau de polimerização em torno de 5, grau de polimerização considerado o mínimo adequado para bioatividades foi realizada e as enzimas produzidas por T. polysporum sob diferentes condições de fermentação (submersa e sólida) foram analisados por eletroforese, seguida pela atividade de coloração e por atividades enzimáticas utilizando substratos cromogênicos específicos. Atividades enzimáticas de ß-N-acetilglucosaminidase, quitobiosidase e uma pequena quantidade de exo-quitinase e endo-quitinase foram observadas. O extrato da FES foi utilizado para degradar parcialmente diferentes quitosanas com fração molar de N-acetilglicosamina (FA) de valor 0,27 ou 0,56, e uma quitosana cormecial com FA em torno de 0,15. Os AGO's produzidos foram caracterizados por cromatografia em camada delgada e espectrometria de massa. Uma metodologia para separação de padrões oligoméricos acetilados e desacetilados por cromatografia líquida com detecção amperométrica pulsada dos oligossacarídeos foi desenvolvida e otimizou-se a hidrólise enzimática para produção dos AGO's de quitosanas. Hetero-oligômeros bioativos com grau de polimerização entre 2 e 7 foram produzidos, apresentando atividade antimicrobiana em Pseudomonas syringae e potencializando a explosão oxidativa em células de arroz, utilizando quitosana como elicitor (ambas atividades foram encontradas em concentrações de 50 µg/mL de AGO's) / Abstract: Studies on chitin and chitosan have drawn interest because of their possible conversion into oligosaccharides, which are water-soluble and present attractive biological activities. To this end, cost effective methods for the production of potentially bio-active chito-oligosaccharides (COS) are required. In this work we decided to study the feasibility of using solid state fermentation (SSF) for the production of a suitable enzyme extract for the eventual obtention of COS. The first step was the identification of a suitable fungus for solid satet fermentation (SSF) using shrimp shells as a substrate, and a strain of Trichoderma polysporum was eventually selected. The second step involved the optimisation of growth conditions to obtain enzyme preparations capable of producing COS with degrees of polymerisation of at least 5, this typically being the minimum DP for reliable bio-activities. The SSF extract was used to partially degrade different well characterised chitosans with a molar fraction of N-acetylglucosamine (FA) value of 0.27 or 0.56, and a commercial chitosan obtained from Sigma (FA around 0.15). The chitosanolytic enzymes produced by T. polysporum under different fermentation conditions were analysed by electrophoresis followed by activity staining and the enzyme activities of ß-N-acetylglucosaminidase, chitobiosidase and a small amount of exo-chitinase and endo-chitinase were observed. After hydrolysis, the complex mixture was precipitated, and the supernatant containing the COS produced was analysed using thin layer chromatography (TLC) and quadrupole time-of-flight tandem mass spectrometry. We detected the presence of chitinase rather than chitosanase activity and the production of hetero-oligomers with degrees of polymerisation between 2 and 7. The bio-activity of these oligomer mixtures in rice plants cells and against the growth of Pseudomonas syringae was founded / Doutorado / Desenvolvimento de Processos Químicos / Doutor em Engenharia Química

Made available in DSpace on 2017-06-01T18:20:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 dissertacao_ubirajara_samuel.pdf: 732291 bytes, checksum: ac5aa588af8d07c0d025bd3c436c0f36 (MD5) Previous issue date: 2009-12-29 / The sewage sludge is a resultant residue of the system of residuary biological water treatment proceeding, presents in its chemical composition one high concentration of organic components and inorganic, that after treatments, can be used in agriculture, however its application to the ground modifies many times the physical parameters, chemical and biological of the ground. The ground is a complex system that a variety of microhabitats with different physical and chemical gradients understands and discontinues ambient conditions. The metal presence weighed in the sewer sludge, limits its use in the processes of fertilization of the ground, had to the high degree of toxicity through the absorption for the plants, that will feed the herbivorous, the metals can enter in the alimentary chain, arriving at the consumers first-class and the man, and the high index of pathogenicity proceeding from pathogenic microorganisms gifts. The action of microbiota present in not barren ground and the plants, is one of the main factors of removal of pathogenic microorganisms that arrive with the sewer at the ground, contaminating this environment many times of irreversible form. The process of mineralization of the organic substance is catalyzed by different enzymes, produced in its majority for microorganisms gifts in the ground. Assays of isolation, identification and enzymatic detention in mesophilic bacteria had been carried through gifts in the silt of sewer collected in the Station Hose in different temperatures (28 and 37oC) and in the presence and/or absence of NaCl. They had been detected in both tested temperatures, pathogenic bacteria (Escherichia coli, Pseudomonas sp, Alcaligenes sp). In screening enzymatic carried through, in the resulted detention of amylase the best ones had been gotten in the samples of the 28 ºC isolated mesophilic bacteria and in the resulted detention of urease the best ones had been gotten in the 37 ºC samples / O lodo de esgoto é um sub-produto residuário das empresas de tratamento de águas, apresenta, é um dos principais fatores de remoção de microrganismos patogênicos que chegam com o esgoto ao solo, contaminando esse ambiente muitas vezes de forma irreversível. O processo de mineralização da matéria orgânica é catalisado por diferentes enzimas, em sua composição química uma alta concentração de componentes orgânicos e inorgânicos, que após tratamentos, pode ser utilizado na agricultura, porém a sua aplicação ao solo altera muitas vezes os parâmetros físicos, químicos e biológicos do solo. O solo é um sistema complexo que compreende uma variedade de microhabitats com diferentes gradientes físicos e químicos e condições ambientais descontínuas. A presença de metais pesados no lodo de esgoto, limita a sua utilização nos processos de fertilização do solo, devido ao alto grau de toxicidade através da absorção pelas plantas, que alimentarão os herbívoros, os metais podem entrar na cadeia alimentar, chegando aos consumidores de primeira ordem e ao homem, e o alto índice de patogenicidade proveniente de microrganismos patogênicos presentes. A ação da microbiota presente nos solos não estéreis e nas plantas produzidas na sua maioria por microrganismos presentes no solo. Foram realizados ensaios de isolamento, identificação e detecção enzimática em bactérias mesofílicas presentes no lodo de esgoto coletado na Estação Mangueira em diferentes temperaturas (28 e 37oC) e na presença e/ou ausência de NaCl. Foram detectados em ambas temperaturas testadas, bactérias patogênicas (Escherichia coli, Pseudomonas sp, Alcaligenes sp). No screening enzimático realizado, na detecção da amilase os melhores resultados foram obtidos nas amostras de bactérias mesofílias isoladas a 28 ºC e na detecção de urease os melhores resultados foram obtidos nas amostras a 37 ºC