Programa de Pós-Graduação em Ciências Biológicas. Núcleo de Pesquisas em Ciências Biológicas, Pró-Reitoria de Pesquisa e Pós Graduação, Universidade Federal de Ouro Preto. / Submitted by Maurílio Figueiredo (maurilioafigueiredo@yahoo.com.br) on 2014-08-07T21:47:49Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) TESE_ ExtratoHidroalcoólicoBaccharis.pdf: 3767714 bytes, checksum: 00e89098773d95a52977f93870e04a31 (MD5) / Approved for entry into archive by Gracilene Carvalho (gracilene@sisbin.ufop.br) on 2014-08-19T15:50:55Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) TESE_ ExtratoHidroalcoólicoBaccharis.pdf: 3767714 bytes, checksum: 00e89098773d95a52977f93870e04a31 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-08-19T15:50:55Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) TESE_ ExtratoHidroalcoólicoBaccharis.pdf: 3767714 bytes, checksum: 00e89098773d95a52977f93870e04a31 (MD5) Previous issue date: 2014 / O acetaminofeno (APAP) é um composto analgésico e antipirético que, quando administrado em doses elevadas, tem sido associado a significativa taxas de morbidade e mortalidade. Nos EUA e Europa , o APAP é um grande problema clínico , muitas vezes resultando em lesão hepática grave e insuficiência hepática aguda. Estudos recentes têm sugerido que os neutrófilos periféricos produzem espécies reativas durante a hepatotoxicidade induzida por APAP e plantas, tais como, Baccharis trimera tem compostos bioativos como flavonoides, relacionadas com a proteção do organismo contra os radicais livres. Portanto, o presente estudo tentou, após a caracterização química, ensaio de viabilidade e análise antioxidante, investigar o efeito protetor do extrato hidroalcoólico de B. trimera na expressão de genes relacionados ao metabolismo oxidativo em neutrófilos e fígado de ratos intoxicados com paracetamol (APAP). Os resultados mostraram que o extrato de B. trimera exerceu propriedades antioxidantes por neutralizar as espécies reativas e diminuir a expressão de genes responsáveis pela produção dessas espécies em neutrófilos . Além disso, o pré-tratamento oral com B. trimera atenuou a atividade sérica de ALT e AST, diminui a atividade da enzima superóxido dismutase e aumentou a atividade de catalase e a concentração de glutationa total. A análise histopatológica confirmou a redução dos danos no fígado e das lesões causadas pelo APAP . O presente estudo sugere que a ação hepatoprotetora do extrato de B. trimera pode estar relacionada com o seu efeito na redução do estresse oxidativo causado pela hepatotoxicidade induzida pelo APAP. __________________________________________________________________________________________ / ABSTRACT: Acetaminophen (APAP) is a common analgesic and antipyretic compound which, when administered in high doses, has been associated with significant morbidity and mortality. In the US and Europe, APAP is a major clinical problem, often resulting in severe liver injury and potentially acute liver failure. Recent studies have suggested that peripheral neutrophils produce reactive species during the hepatotoxicity induced by APAP and plants, such as, Baccharis trimera has bioactive compounds such as flavonoids, related to the organism’s protection against free radicals. Therefore, this study attempted after the chemical characterization, viability assay and antioxidant analysis to investigate the protective effect of hydroalcoholic extract of B. trimera in the expression of genes related to oxidative metabolism in neutrophils and liver of rats intoxicated with acetaminophen (APAP). The results show that the B. trimera extracts exert antioxidant properties by scavenging ROS and decrease the expression of genes responsible by reactive species production in neutrophils. Moreover the oral pretreatment with B. trimera attenuated serum activities of ALT and AST that were enhanced by administration of APAP and decreases the activity of the enzyme superoxide dismutase and increases the activity of catalase and the concentration of total glutathione. Histopathological analysis confirmed the alleviation of liver damage and reduced lesions caused by APAP. The present study suggests that the hepatoprotective action of B. trimera extract may rely on its effect on reducing the oxidative stress caused by APAP-induced hepatic damage in a rat model.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas, Programa de Pós-Graduação em Química, 2015. / Made available in DSpace on 2016-03-01T04:03:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 337289.pdf: 1350786 bytes, checksum: 349bc4f71bc6317404334cc4b9010aa0 (MD5) Previous issue date: 2015 / A Síndrome da Imunodeficiência Adquirida (AIDS) é uma doença causada pelo Vírus da Imunodeficiência Humana (HIV). A epidemia de infecção pelo HIV é considerada uma das maiores pandemias já observada na história. A integrase (IN) é uma enzima essencial no ciclo de vida do HIV e sua inibição é um alvo atrativo para o desenvolvimento de novos fármacos. Compostos dicetônicos e com grupos catecol vem sendo validados como potenciais inibidores da integrase, portanto, o foco desde projeto foi estudar os equilíbrios envolvidos entre dez ligantes contendo grupos dicetônicos e grupos catecol com os íons Mg(II) e Mn(II) a fim de verificar se o mecanismo de ação destes possíveis fármacos envolve a complexação com sítio ativo da enzima integrase.Os equilíbrios de formação dos complexos entre os ligantes 5-CITEP, CG-I-83D, CG-I-160, CG-II-38B, CG-II-51, CG-II-133A, CG-II-135A, GS-9137, CG-I-154 e CG-I-139 e os íons Mg(II) e Mn(II) foram determinados em solução através de titulação potenciométrica e espectroscopia UV-Vis.Para o sistema com o íon Mg(II), ligantes como CG-I-83D, CG-II-51, CG-I-160, CG-I-133A, CG-I-135A, CG-I-139 e CG-I-154 foram os que apresentaram mais afinidade com o metal, formando diferentes espécies do complexo metálico ao longo da faixa de pH, especialmente em pH neutro.Os estudos com o íon Mn(II) revelaram que ligantes como 5CITEP, CH-I-38B e CH-I-135A tem mais afinidade com este metal em diferentes faixas de pH. O ligante GS-9137 não formou expressivas quantidades de complexos com ambos os íons Mg(II) e Mn(II). As espécies formadas com Mg(II) encontram-se na faixa de pH alcalina, não servindo para o propósito biológico do ligante. Para o sistema com Mn(II) houve a formação de espécies em pH neutro, porém, em pequena quantidade.<br> / Abstract : The Acquired Immune Deficiency Syndrome (AIDS) is a disease caused by the Human Immunodeficiency Virus (HIV). The epidemic of HIV infection is considered one of the largest pandemics ever seen in history. Integrase (IN) is an essential enzyme in the life cycle of HIV and its inhibition is an attractive target for the development of new drugs. Dicetonic compounds and molecules containing catechol group has been validated as potential integrase inhibitors, therefore the goal in this project was focused in equilibrium studies involving dicetonics and catechol compounds of ten ligands with Mg(II) ions and Mn(II). The equilibrium of the complexes formation between the ligands 5CITEP, CG-I-83D, CG-II-51, CG-II-38B, CG-II-51, CG-II-133A, CG-II-135A, GS -9137, CG-I-154 and CG-I-139 ions and Mg(II) and Mn(II) in solution were determined by potentiometric titration and UV-Vis spectroscopy. For the system with Mg(II) ion, binders such as CG-I-83D, GC-II-51, GC-I-160, CG-I-133A, CG-II-135A, CG-I-139 and CG-I-154 were those that had an affinity for the metal, forming different species of the metal complex throughout the pH range, especially at neutral pH. Studies with Mn(II) ion revealed that ligands such as 5CITEP, CG-II-38B and CG-II-135A have affinity for this metal in different pH ranges. GS-9137 did not form complexes with significant amounts of both Mg(II) ions and Mn(II). The species formed with Mg(II) are in the alkaline pH range, not intended for the purpose of ligands with biological applications. For the system with Mn(II) species were formed at neutral pH, but in small quantities.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas, Programa de Pós-Graduação em Química, Florianópolis, 2010. / Made available in DSpace on 2013-12-05T22:04:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 320911.pdf: 2768339 bytes, checksum: 45ddacef31b14dfae19f52b38c1bf956 (MD5) Previous issue date: 2010 / Desde a descoberta da atuação de íons metálicos para o correto funcionamento de inúmeras enzimas, os químicos de coordenação têm sintetizado e caracterizado compostos que possam mimetizar tanto a estrutura quanto a função dessas enzimas. Neste trabalho foram sintetizados dois novos complexos binucleares com o ligante 2-[N-bis-(2-piridilmetil) aminometil]-4-metil-6-[N-(2-hidroxi-3-formil-5-metilbenzil)(2-piridilmetil)aminometil]fenol (H2py3mff), [(H2O)FeIII(u-OH)ZnII(py3mff)](ClO4)2 (1) e [(H2O)FeIII(u-OH)ZnII(py3mff)](ClO4)2 (2). O novo ligante foi caracterizado por espectroscopias na região do infravermelho e de ressonância magnética nuclear de hidrogênio. Os complexos 1 e 2 foram caracterizados por várias técnicas incluindo, espectroscopia no infravermelho, espectroscopia eletrônica, eletroquímica, titulação potenciométrica e difração de raios X em monocristal. Os dados estruturais levaram a considerar os complexos 1 como modelo estrutural para o sítio ativo da fosfatase ácida púrpura de feijão vermelho, com a unidade [(H2O)FeIII(u-OH)ZnII]. Os complexos também foram testados na atividade de fosfatase, frente à hidrólise do substrato bis(2,4-dinitrofenil)fosfato (2,4-bdnpp). Estes estudos revelaram que os complexos podem ser considerados como modelos funcionais das fosfatases com fatores catalíticos de cerca de 5 mil e 10 mil vezes a reação não catalisada, respectivamente. Destaca-se ainda que o ligante H2py3mff possui um grupo aldeído como substituinte, o que permite o ancoramento em suportes sólidos ou ainda em peptídeos.Uma propriedade importante que algumas enzimas apresentam é a promiscuidade catalítica, que é a capacidade de catalisar mais de um tipo de reação química. A promiscuidade catalítica apresenta um papel fundamental na evolução e acredita-se que esteja envolvida na biosíntese de metabólitos secundários.Devido a dificuldade em se obter grandes quantidades e cristais adequados dessas metaloenzimas e metaloproteínas, o uso de compostos modelos de baixa massa molar que sejam miméticos estruturais e/ou funcionais para estas biomoléculas tem contribuído na elucidação das suas propriedades físico-químicas e mecanismos de reação.Tendo em vista que o conteúdo metálico dos complexos é muito mais exposto que o das enzimas acredita-se que os mesmos possam apresentar promiscuidade catalítica, podendo então ter seu uso de particularmente aumentado.Assim, foi testada a promiscuidade catalítica de compostos já sintetizados e caracterizados [FeIII(?-OAc)2FeII(bpbpmp)](ClO4)2 (3), [FeIII(u-OAc)2FeIII(bpbpmp)](ClO4)3 (4), que mostraram ser promíscuos na catálise de hidrólise do substrato bis(2,4-dinitrofenil)fosfato e na oxidação do substrato 3,5-di-tercbutilcatecol. Foi testada ainda a promiscuidade dos complexos [(H2O)FeIII(u-OH)CuII(bpbpmp)](ClO4)2 (5) e [(H2O)FeIII(u-OH)CuII(bpbpmp-CH3)](ClO4)2 (6). Estes dois últimos complexos já haviam sido testados na hidrólise do substrato bis(2,4-dinitrofenil)fosfato e no presente trabalho foi testada a atividade de oxidação do substrato 3,5-di-tercbutilcatecol. O complexo 6 foi mais reativo que o complexo 5, mostrando que quanto menor a diferença entre os potenciais redox dos dois centros metálicos maior a atividade catalítica do mesmo.São abertas, através do presente trabalho, novas perspectivas de pesquisa, que a partir da derivatização de ligantes pode possibilitar outras aplicações, seja pelo ancoramento de compostos em sílica, nanopartículas magnéticas e nanopartículas de ouro, seja pela utilização de compostos previamente desenhados para certo tipo de atividade catalítica em outras reações, frente a outros substratos de interesse. <br> / Abstract : Enzymes are protein molecules with a three-dimensional globular shape. Their main functions are to accelerate chemical reactions in cells, and for that reason are often called biological catalysts. About a third of the enzymes and proteins with known structure have at least one metal ion in its constitution. An important property is that some enzymes show catalytic promiscuity, which is the ability to catalyze more than one type of chemical reaction. Promiscuity has a catalytic role in the evolution and is believed to be involved in the biosynthesis of secondary metabolites. Due to difficulty in obtaining suitable crystals and large amounts of these metalloenzymes and metalloproteins, the use of model complexes of low molecular weight that are structural and / or functional mimetics for these biomolecules has contributed to the elucidation of their physical-chemical properties and reaction mechanisms . Moreover, these compounds can be used as bioinspired catalysts of great interest in Medicine and Biotechnology. This work describes the synthesis, characterization and study of catalytic promiscuity bioinspired complex in hydrolytic enzymes. Thus, we synthesized two new complexes with the ligand H2py3mff (2-[N-bis-(2-piridilmetil)aminomethyl]-4-methyl-6-[N-(2- hydroxy-3-formyl-5-methylbenzyl) (2-piridilmetil) aminomethyl] phenol) FeIII(µ-OH)ZnII(py3mff) (H2O)] (ClO4)2 - complex 1 and FeIII(µ-OH)CuII(py3mff)(H2O)](ClO4)2 - complex 2. Both complexes had their X-ray structure determined showing that they are isostructural. The new complexes were characterized by electrochemical and spectroscopic techniques. pKa values for the coordinated water molecules were obtained by potentiometric titration. Trying to evaluate the catalytic promiscuity of binuclear complexes, the phosphatase and catecholase activities of complexes 1 and 2, and other complexes described in the literature FeIIIFeIIbpbpmp (complex 3), FeIIIFeIIIbpbpmp (complex 4), FeIII(µ-OH)CuII bpbpmp (complex 5), FeIII(µ-OH)CuII bpbpmp-CH3 (complex 6) were studied using the substrates 2,4-bdnpp and 3,5-dtbc.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química, Florianópolis, 2016. / Made available in DSpace on 2017-01-24T03:14:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 343424.pdf: 1465364 bytes, checksum: 86b6f448a12857f25eded71b8261eba0 (MD5) Previous issue date: 2016 / Os ésteres derivados de ácido cinâmico são cada vez mais utilizados na indústria farmacêutica, alimentícia e de cosméticos, devido às suas propriedades antioxidantes, antimicrobianas e também aos seus aromas. Neste trabalho foi produzido um éster derivado de ácido cinâmico, o cinamato de geranila, empregando-se uma reação de transesterificação, utilizando solvente orgânico como meio reacional e temperatura de 60°C, catalisado por uma lipase em três processos reacionais distintos: um utilizando agitação mecânica e banho de ultrassom, outro apenas com agitação mecânica e outro com apenas banho de ultrassom. As reações foram conduzidas durante seis horas e a conversão de éster de geraniol foi determinada por cromatografia gasosa. A confirmação da molécula do composto obtido foi determinada por ressonância magnética nuclear (RMN). Na análise preliminar dos processos, o sistema utilizando apenas ultrassom apresentou uma baixa conversão se comparado com os demais, não sendo utilizado nos experimentos seguintes. Um estudo cinético foi realizado ao longo das seis horas de reação e a conversão obtida foi de aproximadamente 99% nos demais processos (agitação mecânica e agitação mecânica combinada com ultrassom). Isso possibilita concluir que apenas a agitação mecânica é suficiente para que sejam alcançados rendimentos elevados nas condições reacionais estudadas. Posteriormente, a mesma somente com agitação mecânica foi empregada numa ampliação de escala, com volume cinquenta vezes superior ao utilizado anteriormente, que resultou em uma conversão de aproximadamente 89%, evidenciando que este sistema é eficiente para a produção de cinamato de geranila em maiores escalas e a custos reduzidos, se comparado com os processos que empregam ultrassom ou irradiação com microondas. O produto obtido da reação escolhida foi submetido a testes de atividade antimicrobiana com as bactérias Staphylococcus epidermidis, Escherichia coli, Staphylococcus aureus e Bacillus cereus, demonstrando resultados muito satisfatórios, comprovando que o cinamato de geranila pode ser considerado ativo contra estas bactérias.<br> / Abstract : Derivatives of cinnamic acid have wide applications in food, pharmaceutical and cosmetic industry, due to their antioxidant, antimicrobial, flavor and fragrance properties. This work investigated the geranyl cinnamate production by transesterification of ethyl cinnamate and geraniol, in organic media and temperature of 60 °C, catalyzed by the commercial immobilized lipase Novozym 435. This reaction was conducted in three different conditions bath ultrasound and mechanical stirring, only mechanical stirring and only bath ultrasound. The reactions were carried out for six hours, the conversion was determined by gas chromatography and the geranyl cinnamate characterization was confirmed by H-nuclear magnetic resonance spectroscopy (H-NMR). The first analysis, a very low conversion with the system with just bath ultrasound are obtained, because of this, they are not used for the kinetic. Under kinectic reaction of six hours a conversion of 99% was obtained in both reaction systems, bath ultrasound with mechanical stirring and just mechanical stirring. These results showed that mechanical stirring is an efficient method for achieving high conversion rates. Furthermore, this method was raised fifty times at scale-up procedure and result a conversion of 89%, showing a very good result for geranyl cinnamate production without ultrasound or microwave and saving energy. The antimicrobial activity of the geranyl cinnamate was tested on bacteria Staphylococcus epidermidis, Escherichia coli, Staphylococcus aureus and Bacillus cereus the results were considered satisfactory, proving high antimicrobial activity against these bacterias.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas. Programa de Pós-Graduação em Química. / Made available in DSpace on 2012-10-20T17:15:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 197989.pdf: 1029654 bytes, checksum: 80be5a94f789dc228c1ecb590ceebf6c (MD5) / Neste trabalho foram exploradas metodologias alternativas de imobilização de enzimas e microrganismos para a manutenção das atividades e estereosseletividades dos mesmos em meio orgânico. As células de Saccharomyces cerevisiae (FP) foram suportadas em montmorilonita (K10), recobertas ou não com gelatina (G), na presença ou ausência de sacarose (S) ou trealose (T). Estes sistemas foram utilizados para a redução enantiosseletiva do acetoacetato de etila e a-cloroacetofenona em hexano. Para a redução do acetoacetato de etila com os sistemas FP/K10/G/S e FP/K10/G/T o biocatalisador tornou-se mais estável em meio orgânico, formaram-se menos subprodutos e a atividade foi mantida. O S-(+)-álcool foi obtido com ee>99% até a quarta reutilização, com valores de %c de 19 e 20% a 20oC, que foi a temperatura mais adequada para evitar a desativação das células. Para a biorredução do acetoacetato de etila constatou-se que a função principal da sacarose, da mesma forma que a trealose e a água, é de proteção da parede celular do microrganismo. Os valores de ee e %c foram similares com todos os sistemas. Na redução da a-cloroacetofenona obteve-se o R-(-)-2-cloro-1-feniletano após 72h de reação com ee 78-79%, quando o sistema FP/K10/G/S foi utilizado a 20 e 30oC, respectivamente. A biorredução em presença do sistema FP/K10/G/S forneceu %c superiores e valores de ee(%) inferiores aos obtidos em presença do sistema FP/K10/G/T (99%). Estes resultados evidenciam a influência da difusão para este reagente e produtos nos sistemas mais protegidos, ao contrário do observado para o acetoacetato de etila. O sistema FP/T foi o que apresentou a maior conversão em R-(-)-2-cloro-1-feniletanol e após 48h de reação obteve-se o produto com ee 80% e conversão de 45%, a 20oC. Para este substrato pode-se constatar o papel importante da trealose como agente protetor. O FP, imobilizado ou não, não foi eficiente quando utilizado como biorredutor de acetofenonas que não possuíam grupos ativantes próximos à carboníla, e os produtos desejados não foram obtidos.

Os ritmos circadianos estão presentes em um grande número de organismos, proporcionando uma organização temporal de processos fisiológicos e comportamentais a fim de promover uma efetiva adaptação do organismo às mudanças ambientais. O ATP e seus produtos de degradação, o ADP, o AMP e a adenosina podem atuar como mensageiros extracelulares em uma série de processos biológicos, e estão envolvidos em uma variedade de condições patológicas, incluindo isquemia, doenças neurodegenerativas e cardiovasculares, depressão e câncer. O ATP extracelular, bem como os demais nucleotídeos de adenina, podem ser hidrolisados pela ação das enzimas nucleotidases incluindo as NTPDases e a 5'- nucleotidase, que são consideradas as principais reguladoras da sinalização purinérgica no sangue. O presente trabalho avaliou a possível existência de um padrão temporal nas atividades das enzimas responsáveis pela metabolização destes nucleotídeos, e se estas enzimas poderiam estar sendo moduladas pela melatonina, corticosterona ou norepinefrina, que claramente apresentam robustos padrões circadianos. A hidrólise dos nucleotídeos ATP e ADP foram significativamente maiores durante o ciclo escuro quando comparada com o ciclo claro. Além disso, nós demonstramos que as atividades ATPásica e ADPásica são sensíveis a uma concentração fisiológica de norepinefrina em experimentos in vitro e in vivo em soro de ratos. Este estudo sugere a existência de um padrão temporal na hidrólise do ATP e do ADP, que pode ser fisiologicamente importante para o funcionamento normal do organismo. Além disso, a norepinefrina pode modular estas atividades enzimáticas, provocando uma diminuição das concentrações de ATP e ADP circulantes. / Circadian rhythms are present in a large number of organisms, representing an important mechanism for preparing the organism to environmental changes. ATP and its breakdown products, ADP, AMP and adenosine can act as extracellular messengers in a range of biological processes through the binding to purinergic receptors, and are involved in a variety of pathological conditions including ischaemia, neurodegenerative, depression, cardiovascular and cancer diseases. Extracellular adenine nucleotides are metabolized to adenosine by a number of enzymes including NTPDases and 5’-nucleotidase that are considered to be the major regulators of purinergic signaling in blood. This study evaluated the possible existence of a temporal pattern of enzymatic activities responsible for metabolism of these nucleotides, and its possible modulation by melatonin, corticosterone or norepinephrine, which clearly show robust circadian patterns. The hydrolysis of ATP and ADP nucleotides were significantly higher during the dark cycle when compared with light cycle. Furthermore, we demonstrated that ATPase and ADPase activities are sensitive to a physiological concentration of norepinephrine in in vitro and in vivo experiments in rat blood serum. This study suggests the existence of a temporal pattern of ATP and ADP hydrolysis, which may be physiologically important for normal functioning of the body. Moreover, the norepinephrine may modulate these enzymatic activities, causing a decrease in the circulating levels of ATP and ADP.

Made available in DSpace on 2016-02-05T18:30:03Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2015-06-18. Added 1 bitstream(s) on 2016-02-05T18:34:10Z : No. of bitstreams: 1 000857369.pdf: 1913913 bytes, checksum: 2f38669e1a503f107487f09a70af3b0c (MD5) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / As lacases são enzimas que catalisam uma reação que oxida moléculas aromáticas fenólicas. Com grande potencial biotecnológico, as lacases podem ser empregadas em diversos setores industriais. Suas principais aplicações são referentes a indústria de polpa e papel, têxtil, alimentícia, bem como na química sintética e biorremediação. Em estudos prévios, o fungo basidiomiceto Peniophora sp. CBMAI 1063, isolado da esponja marinha Amphimedon viridis, apresentou 1.350 U/L de atividade para lacases em meio submerso salino otimizado. Tendo em vista a importância dos fungos e dessas enzimas para a biotecnologia, o objetivo do trabalho foi estudar a produção de lacases pelo basidiomiceto de origem marinha Peniophora sp. CBMAI 1063 em biorreatores de bancada. Foram conduzidos 11 cultivos em biorreatores de agitação mecânica (STR) e um em biorreator pneumático (air-lift), definindo parâmetros como o tempo em que o inóculo do biorreator deve ser incubado, frequência de agitação, kLa e valor do pH inicial. A atividade máxima para lacases obtida em biorreator de agitação mecânica foi de 2.700 U/L em 120h de cultivo, em 150 rpm de agitação (1,0 vvm: kLa de 17,2 h-1) e pH 4,5 inicial. Nessas condições e com o inóculo cultivado também por 120h, a taxa máxima de formação do produto foi de 60 U/L.h e produtividade máxima de 25,5 U/L.h. O fungo quando cultivado em biorreator air-lift sob 1,0 vvm de aeração apresentou atividade de 4.014 U/L em 96 horas de cultivo, com taxa máxima de formação do produto de 55 U/L.h e produtividade máxima de 40 U/L.h. Análises da macro-morfologia fúngica ao término do bioprocesso indicaram que o biorreator STR causou mais danos ao micélio fúngico do que o cultivo em biorreator air-lift. Experimentos adicionais em frascos agitados demonstraram que o fungo Peniophora sp. CBMAI 1063 apresentou melhores atividades para lacases e maiores índices de biomassa seca na presença de 65%... / Laccases are enzymes that catalyzes a reaction that oxidizes phenolic compounds. With a great biotechnological potential, laccases can be applied in many industrial areas. Most of the applications are related to pulp and paper, textile, food and beverage industries, as well as in synthetic chemistry and bioremediation. In earlier studies, the basidiomycete Peniophora sp. CBMAI 1063, isolated from marine sponge Amphimedon viridis, exhibited 1.350 U/L of laccases' activity under submerged culture in optimized saline medium. Taking into consideration the importance of the fungi and these enzymes for biotechnology, the purpose of this work was to study the laccases' production by the marine-derived basidiomycete Peniophora sp. CBMAI 1063 in bench bioreactors. It was performed 11 experiments in stirred tank reactor (STR) and one in pneumatic bioreactor (air-lift), establishing parameters such as inoculum incubation time, frequency of agitation, kLa, and initial pH value. The maximum laccases activity obtained in stirred tank reactor was 2.700 U/L in 120 hours of cultivation under 150 rpm of agitation (1,0 vvm: kLa de 17.2 h-1) and initial pH value of 4.5. In those conditions, with the inoculum cultivated for 120 hours, the maximum product formation rate was 60 U/L.h and the maximum productivity was 25.5 U/L.h. The fungus when cultivated in air-lift bioreactor under 1.0 vvm of aeration showed the activity of 4.014 U/L in 96 hours of growth. The maximum product formation rate obtained in that experiment was 55 U/L.h and the maximum productivity was 40 U/L.h. Analysis of the macro-morphology at the end of the processes indicated that STR bioreactor caused more damage to the fungus' mycelium than the air-lift bioreactor. Additional experiments in agitated flasks showed that the fungi Peniophora sp. CBMAI 1063 had higher laccases' activity and higher yields of dry biomass in the presence of 65% (v/v) of artificial seawater (ASW) and 2mM of ...

Made available in DSpace on 2016-03-07T19:20:56Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2015-06-24. Added 1 bitstream(s) on 2016-03-07T19:24:45Z : No. of bitstreams: 1 000849834_20170624.pdf: 1817877 bytes, checksum: 6529269723628cd64b4ebb458eb00ecc (MD5) Bitstreams deleted on 2017-06-30T13:45:02Z: 000849834_20170624.pdf,. Added 1 bitstream(s) on 2017-06-30T13:45:55Z : No. of bitstreams: 1 000849834.pdf: 4488346 bytes, checksum: 33829b4f27a436cb052b3a5f1ed811f3 (MD5) Bitstreams deleted on 2017-08-24T16:17:00Z: 000849834.pdf,. Added 1 bitstream(s) on 2017-08-24T16:17:47Z : No. of bitstreams: 1 000849834.pdf: 4488346 bytes, checksum: 33829b4f27a436cb052b3a5f1ed811f3 (MD5) / Os fungos endofíticos são micro-organismos que vivem nos espaços intercelulares das plantas e são reconhecidos por seu potencial na produção de importantes produtos de interesse biotecnológico, tal como as enzimas. Estas vem sendo amplamente utilizadas nos setor industrial pois catalisam reações com maior especificidade que as formas convencionais de reações químicas, fazendo assim dos fungos endofíticos uma alternativa promissora na produção desses biocatalisadores. Desta forma, este trabalho teve como objetivo a prospecção de enzimas de interesse biotecnológico como lipase, esterase, epóxido-hidrolase, nitrilase, acilase, protease e amidase em fungos endofíticos e a avaliação da sua aplicação biotecnológica, com enfoque na utilização do extrato bruto contendo lipase em processos de biorremediação e transesterificação. Setenta e cinco fungos endofíticos foram submetidos à prospecção de atividade biocatalítica, onde 66 apresentaram atividade lipases/ esterases, 16 epóxido hidrolase, 24 acilases, 50 proteases, 10 nitrilase e 64 amidase. Foram encontrados fungos com satisfatória atividade biocatalítica frente a diferentes metodologias e substratos, mostrando a grande versatilidade dos endófitos na produção de enzimas. O fungo Mycosphaerella coacervata foi selecionado para avaliação da atividade e caracterização parcial da lipase extracelular em extrato bruto. O micro-organismo apresentou produção máxima da enzima quando cultivado por 48 horas a 28oC (486 U/L), e se manteve estável até 6 meses estocada a - 2oC. O extrato bruto contendo a enzima apresentou atividade máxima a 37oC em pH 8,0. A estabilidade térmica foi observada na faixa de 30 a 60oC (atividade residual acima de 80%) e sua estabilidade ao pH entre 6,0 e 9,0.(atividade residual superior a 80%). A enzima se manteve estável (atividade residual acima de 90%) na presença de acetona, metanol... / The endophytic fungi are microorganisms that live in the intercellular spaces of plants and are known for their potential for the production of important products of biotechnological interest, such as enzymes. These have been widely used in industry because they catalyze reactions with greater specificity than conventional forms of chemical reactions, thereby making the endophytic fungus a promising alternative to produce these biocatalysts. Thus, this study aimed to prospect for enzymes of biotechnological interest as lipase, esterase, epoxide hydrolase, nitrilase, acylase, amidase and protease in endophytic fungi and evaluate their biotechnological applications, focusing on the use of the crude extract containing lipase in the transesterification process and bioremediation. Seventy five endophytic fungi were submitted to prospecting biocatalytic activity, where 66 showed lipase / esterase activity, 16 epoxide hydrolase, 24 acylases, 50 proteases, 10 nitrilase and 64 amidase. Fungi with satisfactory biocatalytic activity against different methodologies and substrates were found, showing the versatility of endophytes in the production of enzymes. The fungi Mycosphaerella coacervata was selected to evaluate the activity and partial characterization of extracellular lipase crude extract. The microorganism showed maximum enzyme production when grown for 48 hours at 28°C (486 U / L), and remained stable up to 6 months stored at -2°C. The crude extract containing the enzyme showed maximum activity at 37°C at pH 8.0. The thermal stability was observed in the range of 30 to 60°C (residual activity above 80%) and its stability at the pH between 6.0 and 9.0 (residual activity exceeding 80%). The enzyme was stable (residual activity above 90%) in the presence of acetone, methanol, ethanol, isopropanol and hexane at concentrations of 20 and 50%. Good stability was observed also in relation to different...

Made available in DSpace on 2016-03-07T19:21:16Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2015-08-05. Added 1 bitstream(s) on 2016-03-07T19:25:25Z : No. of bitstreams: 1 000857837.pdf: 711884 bytes, checksum: c40009896f0753484b5a333e5ddc9b46 (MD5) / Desde a expansão da indústria, a partir da revolução industrial, a população mundial tem crescido de forma exponencial. Este aumento populacional aliado aos avanços tecnológicos constantes alavancou o consumo mundial de energia. Este cenário tem incentivado países do mundo todo a buscar alternativas para aumentar a produção de energia. Uma das alternativas adotadas são os biocombustíveis, onde o etanol tem lugar de destaque. Para tanto, a degradação de biomassa vegetal, para a liberação dos açúcares estruturais da fibra vegetal para fermentação, tem se intensificado. O etanol é o principal biocombustível brasileiro e o uso de biomassa vegetal é uma alternativa para o aumento de sua produção. No entanto, a ação enzimática ineficiente na degradação de polissacarídeos estruturais impede a produção industrial. Uma solução é a prospecção de enzimas degradantes de biomassa e um ambiente para esta busca pode ser o rúmen. O qual é um ambiente rico em micro-organismos que degradam a lignocelulose. Considerando que cerca de 99% dos micro-organismos não são passíveis ao cultivo tradicional, a fim de romper com estas limitações foi usada a abordagem metagenômica neste estudo para caracterização de genes com potencial para degradar biomassa e também para avaliação da diversidade taxonômica do ambiente ruminal bovino. Foram coletadas amostras de rúmen de um gado Nelore para a obtenção de DNA, que posteriormente foi sequenciado pelo sequenciador HiScan SQ (Illumina). Foram obtidas 65 milhões de sequências, cada uma com 100 pb, que foram analisadas no servidor MG-RAST. Para montar o perfil taxonômico deste metagenoma foram usados três bancos de dados na análise das sequências: Ribossomal database Project (RDP), que encontrou 18 filos na amostra; Greengenes, que encontrou 16 filos; e SILVA Small SubUnit (SSU) onde foram encontrados 22 filos. Dentre todos os filos encontrados o Firmicutes foi o... / Since the expansion of industry through the Industrial Revolution, the world population has increased unprecedented. This rise together the constant technological advances leveraged the world's energy consumption. This scenario has encouraged countries around the world to seek alternatives to higher energy production, being the biofuels one of the adopted alternatives, which ethanol has excelled. Therefore, the plant biomass degradation for the release of structural sugars from plant fiber fermentation has intensified. Ethanol is the main Brazilian biofuel and the use of plant biomass is an alternative for increasing its production. However, inefficient enzymatic action in the degradation of structural polysaccharides prevents industrial production. One solution is the prospect of biomass degrading enzymes and an environment for this search may be the rumen, which is an environment rich in microorganisms that degrade lignocellulose. Whereas about 99% of the microorganisms are not amenable to traditional growth, in order to break these limitations was used a metagenomics approach in this study to characterize genes with potential to degrade biomass and to evaluate the taxonomic diversity of bovine rumen environment. Rumen samples were collected from Nelore cattle for obtaining total DNA, which was subsequently sequenced by SQ HiScan (Illumina) sequencer. Sixtyfive million sequences were obtained, each with a 100 bp, which were analyzed by MG-RAST server. In order to mount the taxonomic profile of this metagenomic we used three databases on the analysis of sequences: Ribosomal Database Project (RDP), which found 18 phyla in the sample; GreenGenes, which found 16 phyla; and SILVA Small subunit (SSU) which found 22 phyla. Among all the phyla, Firmicutes was the most abundant, followed by Bacteroidetes and Proteobacteria by the three databases. For the functional analysis were used five databases for prospecting glycoside Hydrolases ...

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:32:09Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2011-08-25Bitstream added on 2014-06-13T21:03:26Z : No. of bitstreams: 1 santos_e_dr_arafcf.pdf: 7245371 bytes, checksum: cb0c4511a4ad674226e788f40dc0c01a (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Universidade Estadual Paulista (UNESP) / Enzimas são catalisadores fundamentais para os sistemas biológicos sendo amplamente estudadas e aplicadas em todo o mundo, especialmente na área da saúde. Neste trabalho foi avaliada a aplicação de enzimas quitinolíticas e queratinolíticas em ensaios in vitro contra Pedicullus humanus capitis e na degradação de calos humanos, respectivamente. Foram selecionados os micro-organismos com maior potencial para produção dessas enzimas e determinados os parâmetros de produção, as condições de separação, purificação e caracterização das enzimas. Os micro-organismos com maior potencial para a produção de quitinases e queratinases foram os fungos Metarhizium anisopliae CG374 e Aspergillus oryzae, respectivamente. As maiores produções de quitinases foram obtidas em biorreator a 28°C, pH 7,0, 1,5 vvm e 200 rpm após 120 h. Quando produzida em biorreator hiperbárico sob pressão de 5 bar, apresentou um aumento de 21,3% na produtividade em relação ao biorreator convencional. Para queratinases em biorreator, os parâmetros de produção foram 28°C, pH 6, 200 rpm, 1,5 vvm e 120 h. A produção das quitinases e queratinases em biorreator foi 83 e 154% maior do que em frascos Erlenmeyer, respectivamente. A quitinase foi concentrada 5,12 vezes na purificação apresentando massas molares aproximadas de 24, 28 e 80 kDa. Fração purificada contendo quitinase apresentou estabilidade a 40°C por 60 minutos. A queratinase foi concentrada 4,52 vezes após purificação com massas molares de 40 e 50 kDa apresentando estabilidade térmica a 40°C por 60 min. A avaliação das enzimas quitinolíticas frente a piolhos humanos apontou para uma eficiência 9,1% maior quando comparadas com produtos comerciais. A avaliação da ação de enzimas queratinolíticas na degradação de calos humanos demonstrou resultados significativos quando comparados com produtos disponíveis no mercado... / Enzymes are catalysts for fundamental biological systems is extensively studied and applied worldwide, especially in health. In this study were evaluated the application of enzymes chitinolytic and keratinolytic in tests in vitro against Pedicullus humanus capitis and degradation of human callus, respectively. Were selected microorganisms with the greatest potential for production of these enzymes and determined the production parameters, conditions of separation, purification and characterization of enzymes. The microorganisms with the higher potential for the production of chitinases and keratinases were Metarhizium anisopliae CG374 and Aspergillus oryzae, respectively. The highest yields of chitinases obtained in fermentations in a bioreactor were 28°C, pH 7.0, 1.5 vvm and 200 rpm after 120 h. When produced in the hyperbaric bioreactor at a pressure of 5 bar, an increase of 21.3% in yield over conventional production in a conventional bioreactor was observed. To keratinases in a bioreactor, the production parameters were 28°C, pH 6.0, 200 rpm, and 1.5 vvm after 120h. The production of chitinases and keratinases in bioreactor was 83 and 154% higher than in Erlenmeyer flasks, respectively. The chitinase was 5.12 times concentred on the purification presenting molar weight of approximately 24, 28 and 78 kDa. Fraction containing purified chitinase showed thermal stability of 40°C for 60 min. Keratinase was concentred 4.52 times after purification and presents molar weight of 40 and 50 kDa. The purified fraction was thermal stability at 40°C for 60 min. Evaluation of chitinolytic enzymes against human lice showed an efficiency of 9.1% higher for the enzymatic extract when compared with commercial products. The evaluation of the action of keratinolytic enzyme in the degradation of human callus showed significative results when compared to products on the market less time reaching maximum degradation