A produção de bacteriocina por Bactérias Ácido Lácticas tem atraído grande atenção por causa do seu status GRAS (Generally Recognized as Safe), e seu uso potencial como aditivo seguro para a conservação de alimentos. Em função de suas características antimicrobianas, as bacteriocinas têm sido testadas como bioconservadores em diversos produtos, mostrando atividade contra microrganismos patogênicos. Porém, o elevado custo de produção ainda tem sido um fator relevante para ampla utilização deste tipo de conservante. Portanto, o objetivo deste trabalho foi avaliar a viabilidade da produção de enterocinas, utilizando soro de leite parcialmente desmineralizado e água de maceração de milho (milhocina) como substrato. Foram avaliados 5 isolados de enterococos (Efm20, Efm22, Efm24, Efm25 e Efs27) produtores de enterocina em meio MRS frente a bactéria Listeria innocua CLIP 12612 e Listeria monocytogenes 2032. O meio de cutura MRS foi substituido na concentração de 25% por soro de leite ou milhocina. O ensaio da ação da enterocina foi realizado pelo método de difusão em poços. O caráter proteico da bacteriocina foi confirmado após incubação com enzimas proteolíticas α-quimiotripsina, protease e proteinase-K. A produção de peróxido de hidrogênio e ácido lático foram descartadas pela utilização de catalase e neutralização com NaOH. O sobrenadante livre de células (CFS) obtido em ambos substratos foram tratados a 80 °C e 100 °C, apresentando termoestabilidade. Os CFS obtidos em MRS com milhocina pelo isolado Efm22 (24 horas) atingiu 6400 UA/mL frente às duas bactérias indicadoras. Já os isolados Efm24 (24 horas) e Efm20 (18 horas) chegaram a 6400 UA/mL frente a Listeria innocua CLIP 12612. Em soro de leite, os maiores valores de UA/mL ocorreram pelos isolados Efm20, Efm25 e Efs27 (24 horas). Em conclusão, constatou-se que os substratos testados apresentam potencial para serem aplicados na fabricação de bioconservantes de produtos alimentícios. / The production of bacteriocin by Lactic Acid Bacteria has attracted great attention because of its GRAS (Generally Recognized as Safe) status, and its potential use as a safe additive for food preservation. Due to their antimicrobial characteristics, bacteriocins have been tested as bioconservatives in several products, showing activity against pathogenic microorganisms. However, the high cost of production has still been a relevant factor for the wide use of this type of preservative. Therefore, the objective of this work was to evaluate the viability of enterocin production using partially demineralized whey and corn steep liquor as substrate. Five Enterococcus isolates (Efm20, Efm22, Efm24, Efm25 and Efs27) were tested on MRS medium against Listeria innocua CLIP 12612 bacterium and Listeria monocytogenes 2032. The MRS culture medium was replaced at 25% concentration by whey or corn steep liquor.The assay of the action of enterocin was performed by the well diffusion method. The proteinic character of bacteriocina was confirmed after incubation with proteolytic enzymes α-chymotrypsin, protease and proteinase-K. The production of hydrogen peroxide and lactic acid were discarded by the use of catalase and neutralization with NaOH. The cell free supernatant (CFS) obtained on both substrates were treated at 80 ° C and 100 ° C, exhibiting thermostability. The CFS obtained in MRS with corn steep liquor by the Efm22 isolate (24 hours) reached 6400 AU / mL against the two indicator bacteria. On the other hand, the isolates Efm24 (24 hours) and Efm20 (18 hours) reached 6400 AU / mL compared to Listeria innocua CLIP 12612. In whey, the highest values of UA / mL occurred with the isolates Efm20, Efm25 and Efs27 (24 hours). In conclusion, it was verified that the substrates tested have potential to be applied in the manufacture of food product bioconservants.

Made available in DSpace on 2017-06-01T18:20:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 elisangela_teixeira_silva.pdf: 805083 bytes, checksum: 4f700b752106d3810c1baa4954dc2462 (MD5) Previous issue date: 2013-05-26 / Enzymes are specific biocatalysts that work in wide field of applications as food industry as detergent formulation. The proteases represents an important commercial bioproduct used in industry, managing billion of dollars year by year, producing tons of detergents for different applications. Enzymatic reactions are processed under mild temperature and pressure with great commercial interest, being these catalysts biodegradable. The proteases demand in the brazilian market promoves the researches, as the entrepreneurship in this area althought more investments from government agencies must be necessary. The potenciality in renewable raw material and the increase of development of enzyme technologies are the bases that can promove the enzymes exportation. Hydrogen and disulfide bonds, van der Waals and ionic powers, as well as hydrophobic interactions need to be keeped among these amino acids to manage the spacial conformation of the enzymes, avoiding the inactivation or the protein desnaturation. The formulation process need of physical and chemical managements to promove the stability of the protein chains to try to protect the catalytic site and the spacial structure, adding elements like preservatives, salts, polymers, surfactantes, solvents, detergents and others elements to manage the structure of the enzyme in this process of formulation is necessary. In this work was analyzed the chemical composition of three bioprocts sold in the brazilian market used for domestic laundry, the presence of the main active agents among them like: enzymes, tensioactives and others, and the interaction these additives during the formulation process that could promove the respective differences and characteristics that make these products competitive. / Enzimas são biocatalisadores específicos que são utilizadas em vários campos de atuação, desde a indústria de alimentos, até na formulação de detergentes. As proteases são biocatalisadores de grande interesse comercial na indústria, movimentando bilhões de dólares com produção de toneladas de detergentes para diferentes aplicações. A demana de proteases no mercado brasileiro promove pesquisas como também o empreendorismo nesse segmento embora mais investimentos por parte das agências do governo devem ser necessárias. A potencialidade da matéria prima renovável e o aumento do desenvolviemnto de tecnologias para enzimas, como o conhecimento sobre a conformação protéica e estabilidade com atividades catalítica são as bases que podem promover a exportação de enzimas. Ligações de hidrogênio, forças iônicas e de van der Walls, como também as interações hodrofóbicas precisam ser matindas entre os amimoácidos para gerenciar a conformação espacial das enzimas, evitando desnaturação protéica. No processo de formulação, é necessário investigar a interrrelação de parâmetros físicos e aditivos químicos cujas variáveis são importantes para manter a estabilidade da conformação espacial, adicionando elementos como conservantes, sais, polímeros, surfactantes, solventes, detergentes e outros elementos para manter a estrutura da enzima. Nesse trabalho foram analizadas as composições de três bioprodutos dispostos no mercado brasileiro para lavagem de roupa. A presença de agentes ativos entre eles: enzimas e tensioativos e, a interação entre esses aditivos durante o armazenamento e as condições operacionais promovem as respectivas diferenças e características que impulsionam a competitividade desses produtos.

Made available in DSpace on 2017-06-01T18:20:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 fernanda_cristina_padilha_rocha_silva.pdf: 2431932 bytes, checksum: f7140668c1558241152571bad405e7c7 (MD5) Previous issue date: 2014-02-12 / Oil refineries, as well as other large-scale industrial processes, are potential sources of environmental pollution. Accidents involving spills of oil and oil products in Brazil, in the period 1975-2012, add infective million liters of soil, rivers and sea. In this sense, the process of dissolved air flotation (DAF) is still widely used in industry, both for water supply and for wastewater. The physico-chemical processes such as centrifugation, ultrafiltration and dissolved air flotation (DAF), can be effective when used to separate emulsified oils. The effluent from the oily water type cause many environmental problems, particularly in thermal power plants (TPP s). Thus the aim of the study was to propose the separation water/oil by FAD in pilot scale and to compare the efficiency of the pilot prototype of FAD with and without addition of biosurfactant separation of oily waste waters. According the results, the biosurfactant produced by Candida sphaerica was selected, this being cultivated in using low cost industrial waste. Use of this bioproduct increased the efficiency of the flotation 80.0% to 98.0 %, to provide better determination of the operating conditions. Thus, it is suggested that the use of biosurfactants as auxiliary flotation is a promising alternative for the mitigation of pollution caused by the accumulation of synthetic surfactants in the environment. / As refinarias de petróleo, assim como outros processos industriais em grande escala, são fontes potenciais de poluição ambiental. Os acidentes ocorridos com derramamento de petróleo e seus derivados no Brasil, no período de 1975 a 2012, somam milhões de litros de poluentes que promoveram a contaminação de solos, rios e mar. Os processos fisíco-químicos tais como, a centrifugação, ultrafiltração e flotação por ar dissolvido (FAD), podem ser eficazes quando usados para separar óleos emulsionados. Nesse sentido, o processo de FAD continua sendo amplamente utilizado nas indústrias, tanto para águas de abastecimento como para águas residuárias. A FAD pode ser considerada como uma tecnologia limpa, uma vez que utiliza pequenas quantidades de coagulantes e ar para promover a separação. A utilização de coletores/coagulantes é essencial para melhorar a eficiência do processo, tendo em vista suas características específicas que facilitam a adesão das partículas e, consequentemente, a separação dos poluentes. Por outro lado, esses coletores químicos são tóxicos, fator que representa um agravante no sentido da geração de outros poluentes ambientais. Assim, os surfactantes microbianos ou biossurfactantes, biomoléculas anfipáticas produzidas por bactérias e leveduras, em detrimento dos coagulantes sintéticos, apresentam-se como uma tecnologia sustentável e promissora no aumento de eficiência da flotação. Essas biomoéculas, além de serem muito eficientes, são biodegradáveis e atóxicas, motivando as pesquisas no sentido de produzir e utilizar cada vez mais esses agentes tensoativos. Dessa forma, o presente trabalho foi desenvolvido na busca de uma estratégia para comparar as eficiências de separação água/derivado de petróleo por FAD, em escala piloto, com e sem a adição de um biossurfactante. De acordo com os resultados obtidos, o biossurfactante produzido por Candida sphaerica cultivada em residuos industriais foi considerado adequado como coletor do processo de separação. A utilização da biomolécula elevou a eficiência do processo de FAD de 80,0% para 98,0%, proporcionando a determinação das melhores condições operacionais. Dessa forma, concluiu-se que o uso de biossurfactantes como auxiliares na flotação constitui uma alternativa promissora na mitigação da poluição provocada pelo derramamento de petróleo e derivados em ambientes marinhos.

Foi levado a efeito estudo sobre formas múltiplas de aldolase de músculo de coelho. A enzima foi purificada a pH 7,5 por eluição com substrato a partir de coluna de fosfocelulose. A enzima foi ainda cristalizada por diálise dessas preparações contra solução saturada de sulfato de amônio. Formas múltiplas de aldolase foram obtidas por fracionamento a diferentes pI por eletrofocalização em gradiente de Ampholine na faixa de pH entre 7,0 a 10,0. Nessas condições foram separados cinco híbridos resultantes da associação ao acaso das sub-unidades α e β, os quais foram analisados em estado de dissociação a partir de proteínas carboximetiladas e separadas por eletroforese em gel de poliacrilamida na presença de uréia 8M. Foi também estudado o aparecimento de sub-unidade α e β em músculo de coelhos de idades que variavam de 1 a 240 dias, verificando-se que em coelhos de 1 dia existia apenas a proteína α4, surgindo sub-unidades β já em animais de 10 dias. / Not available.

A PEGlação é uma bem sucedida estratégia nano-biotecnológica que envolve a ligação covalente do polietilenoglicol (PEG) a uma droga para melhorar sua farmacocinética, farmacodinâmica e perfil imunológico, e portanto, aumentar seu efeito terapêutico. Atualmente, a PEGlação é usada para modificar proteínas, peptídeos, oligonucleotídeos e fragmentos de anticorpos. A Uricase (EC 1.7.3.3, UC) é uma enzima pertencente à classe das oxidorredutases, responsável pela oxidação do ácido úrico, produzindo alantoína. Essa enzima é encontrada em muitos organismos vivos como: bactérias, leveduras, fungos, vegetais e animais. Entretanto, durante a evolução das espécies o gene da UC tornou-se inativo, por isso, em humanos a UC é inativa. Nesse sentido, a UC adquiriu destaque como um potencial fármaco uricolítico, devido à necessidade do desenvolvimento de novos agentes terapêuticos no tratamento de hiperuricemia e gota. Neste estudo, a uricase recombinante purificada de Candida sp (UC-r) e a de rim bovino (UC-b) foram modificadas por PEGlação com mPEG-p-nitrofenil carbonato (mPEG-pNP) e 2-O-mPEG-4,6-dicloro-s-triazina (mPEG-CN), produzindo conjugados com considerável atividade enzimática residual UC-r-mPEG-pNP (87%), UC-r-mPEG-CN (75%) e UC-b-mPEG-pNP (75%), UC-b-mPEG-CN (50%).Além disso, os conjugados obtidos com a UC-r e UC-b apresentaram valores de KM menores do que as enzimas nativas, indicando que a PEGlação conferiu uma interessante propriedade aos conjugados, que permitiu um aumento da afinidade da UC-r e UC-b pelo ácido úrico. O efeito do pH e da temperatura sobre a UC-r e UC-b modificadas indicou que os conjugados obtidos foram mais ativos em pH próximo ao fisiológico e mais estáveis do que a respectiva enzima nativa. As formas PEGladas da UC-r e UC-b foram mais resistentes à ação de diferentes proteases e mantiveram-se estáveis em soro humano, indicando que a PEGlação favoreceu a resistência a degradação proteolítica. Análises espectroscópicas de dicroísmo circular (CD) e infravermelho (FTIR) não apresentaram nenhuma diferença relevante entre a estrutura protéica da UC-r nativa e PEGlada. Estudos in vivo com coelho e camundongos Balb/c mostraram que a UC-r nativa induziu uma intensa resposta imune sendo altamente imunogênica. Por outro lado, a UC-r PEGlada quando injetada cronicamente em camundongos não induziu qualquer resposta detectável de anticorpos. Esses resultados indicam uma suficiente redução da imunogenicidade dessa enzima, devido à conjugação do mPEG-pNP ou mPEG-CN, tornando-a adequada para um possível uso terapêutico. Portanto, nesse trabalho, os resultados obtidos com a UC-r de Candida sp, mostram que dois conjugados apresentaram interessantes propriedades físico-química, biológicas e imunológicas, que permitiram um significativo avanço na transformação de uma enzima de origem fúngica em uma droga, com uma possível aplicação terapêutica no tratamento de hiperuricemia e gota. / PEGylation is a successful nanobiotechnology strategy that involves the covalent attachment of polyethylene glycol (PEG) to a drug to improve its pharmacokinetic, pharmacodynamic, and immunological profiles, and thus, enhance its therapeutic effect. Currently, PEGylation is used to modify proteins, peptides, oligonucleotides, antibody fragments, and small organic molecules. Uricase (EC 1.7.3.3, UC) is an enzyme belonging to the class of oxidorreductases responsible for the oxidation of uric acid, producing allantoin. This enzyme is found in many living organisms such as bacteria, yeasts, fungi, plants and animals. However, during the evolution of the species gene became inactive UC, therefore, in humans UC is inactive. Accordingly, UC has acquired prominence as a potential drug uricolytic due to the need of developing new therapeutic agents for the treatment of hyperuricemia and gout. In this study, purified recombinant uricase from Candida sp (UC-r) and ox kidney (UC-b) were modified by PEGylation with mPEG-p-nitrophenyl-carbonate (mPEG-pNP) and 2-O-mPEG-4,6-dichloro-s-triazine (mPEG-CN), producing conjugates with considerable residual enzyme activity UC-r-mPEG-pNP (87%), UC-r-mPEG-CN (75%) and UC-b-mPEG-pNP (75%),UC-b-mPEG-CN (50%). In addition, conjugates obtained with the UC-r and UC-b had lower KM values than native enzymes, indicating that the PEGylation gave an interesting property the conjugate that increased the affinity of UC-r and UC-b by uric acid. The effect of pH and temperature on the modified UC-r and UC-b indicated that the conjugates were more active at pH close to the physiological and more stable than its native enzyme. PEGylated forms of UC-r and UC-b were more resistant to the action of different proteases and remained stable in human serum, indicating that the PEGylation favored resistance to proteolytic degradation. Spectroscopic analysis of circular dichroism (CD) and infrared (FTIR) did not show any relevant difference in protein structure between native and PEGylated UC-r. In vivo studies with rabbit and Balb/c mice showed that UC-r native elicited an intense immune response being highly immunogenic. On the other hand, the PEGlated UC-r when chronically injected into mice did not induce any detectable response to antibodies. These results indicate a sufficient reduction of immunogenicity of this enzyme, due to conjugation of mPEG-pNP or mPEG-CN, making it suitable for possible therapeutic use. Therefore, the results obtained with the UC-r of Candida sp, showed that two conjugates have interesting physical-chemical, biological and immunological, which allowed a significant advance in the transformation of an enzyme of fungal origin in a drug with a possible application therapeutic in the treatment of hyperuricemia and gout.

Submitted by Nathália Faria da Silva (nathaliafsilva.ufv@gmail.com) on 2017-10-02T12:28:39Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1361538 bytes, checksum: 2107064ec9fd0a3e1e0676e0c9e8c6d3 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-10-02T12:28:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1361538 bytes, checksum: 2107064ec9fd0a3e1e0676e0c9e8c6d3 (MD5) Previous issue date: 2016-02-19 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / A cultura do café no Brasil tem muita importância econômica e relevância no setor social, gerando divisas e empregos diretos e indiretos. Por tanto, qualquer fator que diminua a sua produtividade refletirá na economia do país. Uma das possíveis causas da redução de sua produtividade é devido às injurias que os insetos podem causar. Entre estes insetos têm-se Coccus viridis (Green) (Hemiptera: Sternorrhyncha: Coccidae). As plantas ao serem injuriadas são capazes de aumentarem a síntese de inibidores de proteases (IPs) no local da lesão e, também, por toda a sua extensão. Estudos demonstraram que insetos alimentados com plantas previamente pulverizadas com inibidores sintéticos têm seu desenvolvimento prejudicado. Assim, o presente trabalho teve por objetivo avaliar os efeitos dos inibidores de proteases sintéticos, benzamidina e berenil, sobre a atividade proteolítica intestinal de C. viridis e constatar quais foram as alterações na resposta bioquímica em plantas de Coffea arabica. Além disso, avaliar os efeitos destes inibidores nos aspectos biológicos desta praga. Plantas de C. arabica foram infestadas com ninfas de C. viridis e pulverizadas com benzamidina e berenil, em quatro diferentes concentrações: 0; 0,25; 0,5 e 0,75% (p/v). A resposta bioquímica do inseto e do cafeeiro foi realizada após 24 horas da pulverização, coletando-se os insetos e as folhas. A avaliação biológica foi realizada até o aparecimento de novas ninfas de o primeiro instar, sinal de que as cochonilhas chegaram à fase adulta. A atividade das serinoproteases, tripsina-like (amidásica e esterásica) e quimotripsina-like esterásica, foi reduzida devido à presença dos inibidores. O mesmo se obteve em relação à atividade das cisteino-proteases. Nos tratamentos avaliados a atividade de lipoxigenases não apresentou diferença. Entretanto, houve um incremento da produção dos IPs nas plantas com a infestação da cochonilha- verde e na ausência dos inibidores sintéticos. Já nas plantas com o inseto e pulverizadas com os inibidores sintéticos observou-se o contrário, ou seja, uma redução na produção dos IPs. Na avaliação da atividade biológica, os IPs sintéticos usados provocaram diferenças significativas no peso dos insetos, no entanto o comprimento desses insetos não foi afetado. A presença de benzamidina e berenil causou alta taxa de mortalidade, sendo o berenil mais eficiente e não apresentando diferença significativa entre as concentrações. Isto posto, os IPs sintéticos benzamidina e berenil têm potencial uso para controlar a praga cochonilha-verde. / The coffee culture is of an enormous relevance in the Brazil economics and social areas generating many currencies as direct and indirect employees. Such any factor, which decreases its productivity, will directly reflect in country economy. Being insect injuries one of the main causes of lost productivity the scale insect Coccus viridis (Green) (Hemiptera: Sternorrhyncha: Coccidae) is a relevant pest in coffee crops. Plants when attacked increase the synthesis of protease inhibitors (PI ́s) locally or systematically. The use of pulverized synthetic proteases inhibitors prejudice insects’ development. Thus, this work aimed to evaluate the effects of synthetic proteases inhibitors benzamidine and berenil on the gut proteolytic activity of Coccus viridis and to corroborate disrupts in biochemical response of Coffea arabica plants. Furthermore, effects on C. viridis fitness were evaluated. C. Arabica plants were infested with C. Viridis nymphs then benzamidine and berenil were pulverized in concentrations: 0; 0.25; 0.5 e 0.75% (p/v). Evaluations were performed 24 hours after pulverization, insects and leaves were collected for analisys. Biological evaluation was performed until the appearance of young nymphs of the first instar, a sign that the mealybugs reached the adult stage. Serine-proteinases, trypsin-like (amida and ester), ester quimotrypsin-like, and cysteine-proteinases activities, were reduced due to inhibitors presence. There was none differences in plant lipoxygenases between treatments. While there were PI ́s increments in plants infested with C. viridis and absence of synthetic inhibitors. Opposite to plants infested with scale insects and pulverized with synthetic inhibitors in which PI’s production were reduced. Synthetic inhibitors caused significant differences in insect weight; however, the length were not affected. The presence of benzamidine and berenil caused high rates of mortality being berenil more efficient but no matter the concentrations. These results demonstrate the high potential of benzamidine and berenil for use as biological control tools.

A produção de proteases e biossurfactantes por Bacillus licheniformis UCP-1014 foi investigada neste trabalho. Os experimentos foram realizados em frascos de Erlenmeyer de 125 mL, em triplicata, inóculo 10% v/v, a 150 rpm e 37C. Um planejamento fatorial foi realizado para investigar as concentrações dos componentes do meio de cultivo. Amostras de líquido metabólico foram coletadas, centrifugadas e os sobrenadantes utilizados para determinar pH, atividade proteolítica e tensão superficial. O líquido metabólico foi concentrado por ultrafiltração e a estabilidade da atividade proteolítica no retentado foi determinada quanto ao pH e à temperatura. A estabilidade do retentado foi investigada por planejamento fatorial e a atividade proteolítica determinada com 10, 20 e 30 dias de armazenamento a 28 C. A determinação de proteases foi realizada na presença de azo-caseína. A cultura de B. licheniformis UCP-1014 produziu 112 U/mL de proteases na presença de melaço 1% e uréia 0,5%, a pH 7,5 com 24 h de cultivo. A redução da tensão superficial do líquido metabólico não foi significativa nessas condições de trabalho. O líquido metabólico concentrado reteve cerca de 50% da atividade proteolítica inicial. O concentrado de proteases apresentou a maior atividade enzimática em pH 8 durante 30 min de incubação, retendo 97 % da atividade; a estabilidade térmica máxima foi a 50C durante 30 min, retendo 98 % da atividade enzimática. O retentado do líquido metabólico após formulado manteve 54 % da atividade com 30 dias de armazenamento a 28C. Proteases produzidas por B. licheniformis UCP-1014 na presença de nutrientes de baixo custo podem ser competitivas no mercado / The production of protease and biosurfactant by Bacillus licheniformis UCP-1014 was investigated in this work. The experiments were performed in Erlenmeyer flasks, in triplicate, and inoculum 10% v/v, 150 rpm and 37C. A factorial design was conducted to investigate the concentrations of the medium. Metabolic fluid samples were collected, centrifuged and the supernatant used to determine pH, proteolytic activity and surface tension. The liquid was concentrated by ultrafiltration metabolic the stability and proteolytic activity in the retentate was determined for pH and temperature. In making the retentate was used a factorial design, and protease stability was determined during 10, 20 and 30 days at 28C. The determination of protease was performed in the presence of azo-casein. The culture of B.licheniformis UCP-1014 produced 112 U/mL protease in the presence of 1% molasses and urea 0,5%, pH 7,5 at 24h of culture. The reduction in surface tension was not significant in these metabolic conditions. The concentration of proteases produced by B. licheniformis UCP-1014 had the highest stability of enzyme activity in the absence of substrate at pH 7 during 60 min of incubation and maximum thermal stability between 40 90C for 90 min. The liquid concentrate and formulated metabolic retained about 50% of proteolytic activity whose value decreased during storage at 28C. Proteases produced by B. licheniformis UCP-1014 in the presence of nutrients of low cost can be competitive in the market

O reaproveitamento de resíduos agroindustriais como fontes de carbono e de nitrogênio tem sido investigado na área de biotecnologia para produção de enzimas por micro-organismos. Dentre as enzimas microbianas importadas no Brasil, as proteases são aplicadas no processamento tecnológico de detergentes, fármacos, cosméticos, alimentos, dentre outros. O objetivo deste trabalho foi produzir proteases por cultivo submerso utilizando resíduos agroindustriais. A determinação da atividade proteolítica ocorreu na presença de azocaseína a 0,2 %. Cultivos submersos de culturas isoladas de Bacillus sp. foram realizados em frascos de Erlermeyer. A atividade máxima de proteases foi determinada na presença de milhocina. A concentração do líquido metabólico com atividade proteolítica por ultrafiltração reteve cerca de 80 % da atividade inicial. Um planejamento experimental fatorial foi realizado para investigar a estabilidade do líquido metabólico. A maior atividade proteolítica média do líquido metabólico livre de células (196 U/mL) foi determinada na presença de sorbato de sódio a 0,5 %, cloreto de cálcio a 0,5 %, glicerol a 7,5 % e polietilenoglicol-200 a 0,5 %. O extrato enzimático formulado reteve 68 % da atividade proteolítica com 10 dias de armazenamento à temperatura ambiente (28 ˚C). O retentado com atividade proteolítica apresentou pH ótimo 9 e 11 e retenção de 90 - 100 % da atividade durante 90 min em pH ótimo; a temperatura ótima foi 50 ˚C e a estabilidade térmica máxima a 40 ˚C durante 30 min a pH 11. A formulação de líquido metabólico concentrado com atividade proteolítica que apresenta estabilidade térmica em pH alcalino é um bioproduto que pode ser utilizado como aditivo em detergentes. / The reuse of agro-industrial waste as sources of carbon and nitrogen has been investigated in biotechnology for the production of enzymes by microorganisms. Among the microbial enzymes imported into Brazil, the proteases are applied in technological processes in the fields of detergents, pharmaceuticals, cosmetics, food, among others. The aim of this work was to produce proteases by submerged cultivation in the presence of agro-industrial waste. The determination of proteolytic activity was in the presence of 0.2 % azocasein. Submerged cultivation of Bacillus sp. strains isolated were carried out in Erlermeyer flasks. The maximum protease activity was determined in the presence of corn steep liquor. The concentration of the liquid metabolic by ultrafiltration of the metabolic liquid with proteolytic activity retained 80% of the activity. A factorial experimental design was carried out to investigate the stability of the metabolic liquid. The maximum proteolitic activity of the liquid metabolic cell-free (196 U/mL) was determined in the presence of 0.5 % sodium sorbate, 0.5 % calcium chloride, and 7.5 % of glycerol and polyethyleneglycol-200. The enzyme extract formulated retained 68 % of the proteolytic activity after 10 days at storage at room temperature (28 ˚C). The retentate with proteolytic activity showed optimum pH 9 and 11 and retention 90 - 100 % of the activity for 90 min at optimum pH; the optimum temperature was 50 ˚C e the maximum thermal stability was at 40 ˚C for 30 min at pH 11. The formulation of metabolic liquid concentrate with proteolytic activity which has thermal stability at alkaline pH is a bioproduct which can be used as an additive in detergents.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / CHAPTER II: Bothrops snake venoms contain proteins that contribute to the local and systemic effects seen after envenoming, such as edema, myonecrosis, coagulation disorders and hemorrhage. These effects can be triggered by the toxic action of metalloproteinases present in the bothropic venom. This study aimed to perform the purification, biochemical and functional characterization of a metalloproteinase called Moozincin, from Bothrops moojeni snake venom. Moozincin has approximate molecular mass of 28 kDa, displays relevant fibrinogenolytic activity and can be classified as a non-hemorrhagic fibrinogenolytic metalloprotease, in the class P-I. Moozincin was also able to induce edema, myonecrosis and hyperalgesia in experimental animals. Morphological analysis of the evolution of muscle injury revealed the occurrence of degenerative events and leukocyte infiltration already at three hours after application of Moozincin. These effects dominate until 48 hours after administration of the metalloprotease, when hemorrhagic effect was also demonstrated later in skeletal muscle, probably triggered by the action characteristic of metalloproteinases on vascular components and / or indirect action resulting from muscle injury. / CAPÍTULO II: As peçonhas de serpentes do gênero Bothrops contêm toxinas que contribuem com efeitos locais e sistêmicos vistos no envenenamento, como edema, mionecrose, distúrbios de coagulação e hemorragia. Grande parte desses efeitos pode ser desencadeada pela ação tóxica de metaloproteases presentes na peçonha botrópica. Este trabalho teve o objetivo de realizar a purificação e caracterização bioquímica e funcional de uma metaloprotease, denominada Moozincina, presente na peçonha da serpente Bothrops moojeni. A Moozincina tem massa molecular aproximada de 28 kDa e apresenta atividade fibrinogenolítica relevante, podendo ser classificada como uma metaloprotease fibrinogenolítica não-hemorrágica, pertencente à classe P-I. A Moozincina também foi capaz de induzir edema, hiperalgesia e mionecrose em animais experimentais. A análise morfológica da evolução da lesão muscular evidenciou a ocorrência de eventos degenerativos e infiltrado leucocitário já na terceira hora após a aplicação da toxina (Moozincina). Esses efeitos predominam até 48 horas após a administração da metaloprotease, quando também foi evidenciado efeito hemorrágico tardio no músculo esquelético, provavelmente desencadeado pela ação característica de metaloproteases sobre componentes vasculares e/ou por ação indireta decorrente da lesão muscular. CAPÍTULO III: Moozincina é uma metaloprotease recentemente isolada da peçonha da serpente Bothrops moojeni. No presente trabalho foi realizada a caracterização farmacológica de efeitos inflamatórios induzidos pela Moozincina. A aplicação intraplantar da Moozincina (5, 25 and 50 μg/pata) induziu edema e hiperalgesia na pata de ratos. Os efeitos edematogênico e hiperalgésico máximos foram observados 3 e 4 horas após a injeção da toxina, respectivamente. Alguns fármacos como dexametasona (2,5 mg/kg) e indometacina (8,0 mg/kg) reduziram significantemente o edema e a hiperalgesia, já a prometazina (15 mg/kg) e o ácido nordiidroguaiarético (100 mg/kg) reduziram apenas o efeito edematogênico, enquanto HOE-140 (10 μg/pata) e NG-monometil-I-arginina (100 μg/pata) reduziu apenas a hiperalgesia. Esses resultados demonstram a participação de metabólitos de ácido araquidônico em ambos os efeitos inflamatórios induzidos pela Moozincina. Além disso, a ativação de receptores H1 de histamina está especificamente relacionada ao edema e a ação de bradicinina e de óxido nítrico à hiperalgesia. / Mestre em Genética e Bioquímica

Made available in DSpace on 2017-06-01T18:20:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 dissertaca-_marcelo_silva.pdf: 974611 bytes, checksum: 8bf2b65106d8d1d7d04ec3c0dd5827f6 (MD5) Previous issue date: 2011-03-17 / The production of protease and biosurfactant by Bacillus licheniformis UCP-1014 was investigated in this work. The experiments were performed in Erlenmeyer flasks, in triplicate, and inoculum 10% v/v, 150 rpm and 37ºC. A factorial design was conducted to investigate the concentrations of the medium. Metabolic fluid samples were collected, centrifuged and the supernatant used to determine pH, proteolytic activity and surface tension. The liquid was concentrated by ultrafiltration metabolic the stability and proteolytic activity in the retentate was determined for pH and temperature. In making the retentate was used a factorial design, and protease stability was determined during 10, 20 and 30 days at 28ºC. The determination of protease was performed in the presence of azo-casein. The culture of B.licheniformis UCP-1014 produced 112 U/mL protease in the presence of 1% molasses and urea 0,5%, pH 7,5 at 24h of culture. The reduction in surface tension was not significant in these metabolic conditions. The concentration of proteases produced by B. licheniformis UCP-1014 had the highest stability of enzyme activity in the absence of substrate at pH 7 during 60 min of incubation and maximum thermal stability between 40 90ºC for 90 min. The liquid concentrate and formulated metabolic retained about 50% of proteolytic activity whose value decreased during storage at 28ºC. Proteases produced by B. licheniformis UCP-1014 in the presence of nutrients of low cost can be competitive in the market / A produção de proteases e biossurfactantes por Bacillus licheniformis UCP-1014 foi investigada neste trabalho. Os experimentos foram realizados em frascos de Erlenmeyer de 125 mL, em triplicata, inóculo 10% v/v, a 150 rpm e 37ºC. Um planejamento fatorial foi realizado para investigar as concentrações dos componentes do meio de cultivo. Amostras de líquido metabólico foram coletadas, centrifugadas e os sobrenadantes utilizados para determinar pH, atividade proteolítica e tensão superficial. O líquido metabólico foi concentrado por ultrafiltração e a estabilidade da atividade proteolítica no retentado foi determinada quanto ao pH e à temperatura. A estabilidade do retentado foi investigada por planejamento fatorial e a atividade proteolítica determinada com 10, 20 e 30 dias de armazenamento a 28 ºC. A determinação de proteases foi realizada na presença de azo-caseína. A cultura de B. licheniformis UCP-1014 produziu 112 U/mL de proteases na presença de melaço 1% e uréia 0,5%, a pH 7,5 com 24 h de cultivo. A redução da tensão superficial do líquido metabólico não foi significativa nessas condições de trabalho. O líquido metabólico concentrado reteve cerca de 50% da atividade proteolítica inicial. O concentrado de proteases apresentou a maior atividade enzimática em pH 8 durante 30 min de incubação, retendo 97 % da atividade; a estabilidade térmica máxima foi a 50ºC durante 30 min, retendo 98 % da atividade enzimática. O retentado do líquido metabólico após formulado manteve 54 % da atividade com 30 dias de armazenamento a 28ºC. Proteases produzidas por B. licheniformis UCP-1014 na presença de nutrientes de baixo custo podem ser competitivas no mercado