Made available in DSpace on 2016-06-02T18:57:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 3455.pdf: 324676 bytes, checksum: fac5da81427680db38458fc3901a58d2 (MD5) Previous issue date: 2010-11-26 / The amilaceous materials need to be hydrolyzed for the release of fermentable sugars and this process may be carried out by chemical or enzymatic way. The latter is the most efficient way for the starch conversion, however a limiting factor to the usage of commercial enzymes is the high cost. In this context, a substitute for the enzymes aiming the saccharification of starch should be searched for. This study evaluated the physico-chemical and sensory characteristics of aged tiquiras (cassava spirits) produced from the hydrolysis of cassava with commercial enzymes and with sweet potato, comparing to the traditional cachaça (sugar cane spirit), in two alcoholic strengths (33 and 38% v/v). Initially, an optimization of the hydrolysis process of the cassava was carried out, in order to verify the best concentrations of cassava, sweet potato for liquefaction and saccharification, water volume and commercial enzymes, in the laboratory scale, based on the results of yield in reducing sugar/g cassava. Physico-chemical analysis of the tiquiras produced was taken according to the parameters required by legislation. For the sensory analysis, the quantitative descriptive method and the acceptability and purchase interest tests were used. The utilization of sweet potato for the cassava hydrolysis (liquefaction and saccharification) has showed yields in reducing sugars significantly higher than those obtained with commercial enzymes. The proportion among cassava/sweet potato/water utilized in the semi-industrial scale for the tiquira production, established in the optimization step, was 20% cassava (m/v); 7.5% sweet potato (m/v) for liquefaction; 7.5% sweet potato (m/v) for saccharification; and 65% distilled water. The tiquiras presented physico-chemical characteristics in accordance with the Brazilian specifications, exception for the tiquira produced with sweet potato for the alcoholic strength, which was slightly below vii the minimum required. The sensory attributes which described the spirits by the quantitative descriptive analysis were based on appearance, aroma, flavor and texture, utilizing fourteen descriptive terms. According to the results, there were no significant differences (p≥0,05) for the majority of the attributes, but for yellowish coloration, wood aroma and flavor, whose values were higher for the cachaça. There was a greater acceptance and purchase interest for the cachaça and for the tiquira produced with commercial enzymes, showing that that the replacement of the commercial enzymes by the sweet potato enzymes did not result in a better sensory quality of the beverage, although better yields in reducing sugars were obtained with the hydrolysis treatments with sweet potato. / Os materiais amiláceos precisam ser hidrolisados para a liberação de açúcares fermentescíveis e a hidrólise pode ser feita por via química ou por via enzimática. Esta última é sem dúvida a forma mais eficiente de conversão do amido, porém um fator limitante ao uso de enzimas é o elevado custo comercial das mesmas. Neste contexto, deve-se procurar um substituto à enzima comercial para a sacarificação do amido. O presente trabalho teve como objetivo avaliar parâmetros físico-químicos e sensoriais de tiquiras (aguardentes de mandioca) envelhecidas produzidas a partir da hidrólise da mandioca com enzimas comerciais e com batata doce rosada, comparando-a com a tradicional cachaça (aguardente de cana-de-açúcar), em duas versões de teor alcoólico (33 e 38% v/v). Inicialmente realizou-se a otimização do processo de hidrólise da fécula da mandioca, verificando-se as melhores concentrações de mandioca, batata doce para liquefação e sacarificação, quantidade de água e de enzimas comerciais, em escala de laboratório, com base nos resultados de rendimento em açúcar redutor/g mandioca. Foram realizadas análises físico-químicas nas tiquiras produzidas de acordo com os parâmetros exigidos pela legislação. Para a análise sensorial, utilizou-se o método da análise descritiva quantitativa e análise de aceitabilidade e interesse de compra. A utilização de batata doce rosada para a hidrólise da mandioca (liquefação e sacarificação) apresentou rendimentos em açúcar redutor significativamente superiores àqueles obtidos com enzimas comerciais. A proporção entre mandioca/batata doce/água utilizada na escala semi-industrial para a produção de tiquira, estabelecida na etapa de otimização, foi 20% de mandioca (m/v); 7,5% (m/v) de batata doce para liquefação; 7,5% (m/v) de v batata doce para sacarificação; e 65% (v/v) de água destilada. As tiquiras apresentaram características físico-químicas dentro das especificações brasileiras, com exceção da tiquira produzida com batata doce para o teor alcoólico, que ficou um pouco abaixo do mínimo exigido. Os atributos sensoriais que descreveram as aguardentes para análise descritiva quantitativa foram baseados na aparência, aroma, sabor e textura, com a utilização de catorze termos descritivos. De acordo com os resultados obtidos verificou-se que não ocorreram diferenças estatísticas (p≥0,05) entre as aguardentes para a maioria dos atributos, com exceção da coloração amarelada, aroma de madeira e sabor de madeira, cujos valores foram maiores para a cachaça. Houve uma maior aceitação e interesse de compra pela cachaça e pela tiquira produzida com enzimas comerciais, mostrando que a substituição das enzimas comerciais pelas enzimas da batata doce não resultou em melhoria na qualidade sensorial da bebida, embora os tratamentos de hidrólise da mandioca por batata doce tenham apresentado melhores rendimentos em açúcar redutor.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:24:43Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2013-07-29Bitstream added on 2014-06-13T18:52:32Z : No. of bitstreams: 1 rabonato_ac_me_botfca.pdf: 701073 bytes, checksum: 0b8419eb4d8b3409bea93742802fc3aa (MD5) / A produção de bioetanol e de açucares a partir do caldo de cana gera como um dos subprodutos, o bagaço. Atualmente, esse último, uma biomassa industrial lignocelulósica, pode ser aproveitado para produção de etanol de segunda geração, desde que previamente submetido a processos hidrolíticos para gerar açúcares fermentescíveis. O objetivo deste trabalho foi estimar a produção de bioetanol a partir desta biomassa agroindustrial. Para tanto, foram utilizados os cogumelos Lentinula edodes, Pleurotus ostreatus, Pleurotus eryngii e Pycnoporus sanguineus como potenciais fontes produtoras das enzimas lacase, manganês peroxidase e lignina peroxidase, capazes de hidrolisar o bagaço de cana-de-açúcar. As maiores atividades enzimática observadas para L. edodes, P. ostreatus, P. sanguineus e P. eryngii para lacase foram de 39,23 U-mL ao 25º dia de incubação, 2,5 U-mL e 80 U-mL ao 27º dia de incubação, e 16,45 U-mL ao 15º dia, respectivamente. As enzimas MnP e LiP não apresentaram resultados expressivos. A hidrólise enzimática do bagaço de cana in natura (32,17% de hemicelulose, 52,45% de celulose e 10,62% de lignina) e o bagaço de cana hidrolisado com H2SO4 7,0% (0,20% de hemicelulose, 68,82% de celulose e 25,33% de lignina) foram avaliados para cada conjunto enzimático obtido. Comparado aos demais, as enzimas produzidas pelo P. sanguineus incubado em bagaço in natura apresentaram uma melhor eficiência na conversão dos açúcares, com teor médio de 0,14 g-L de glicose. Embora os baixos teores de glicose determinada nesse trabalho, em relação com a literatura, pode-se afirmar que as enzimas lacase, manganês peroxidase e lignina peroxidase, demonstraram ter potencial hidrolítico, principalmente para as produzidas pelo fungo P. sanguineus / The production of ethanol and sugar from sugarcane juice bagasse is generate byproduct. Currently, the bagasse, an industrial lignocellulosic biomass can be used for production of second generation ethanol, since when submitted to hydrolytic processes generate fermentable sugars. The objective of this study was to estimate the production of bioethanol from this agro biomass. Lentinula edodes, Pleurotus ostreatus, Pleurotus eryngii and Pycnoporus sanguineus were used as potential sources producing enzymes laccase, manganese peroxidase and lignin peroxidase, capable of hydrolyzing the sugarcane bagasse. The highest activity of enzymes, observed for L. edodes, P. ostreatus, P. sanguineus and P. eryngii were to 39.23 U-mL laccase after 25 days of incubation, 2,5 U-mL and 80 U-mL after 27 days of incubation, and 16,45 U-mL on 15 day, respectively. MnP and LiP showed no significant results. The enzymatic hydrolysis of sugarcane bagasse in natura (32,17% hemicellulose, cellulose 52,45% and 10,62% lignin) and bagasse hydrolyzate with 7,0% H2SO4 (0,20% hemicellulose, 68,82% to 25,33% cellulose and lignin) were evaluated for each enzymatic obtained. Compared to others, the enzymes produced by P. sanguineus incubated in sugarcane bagasse showed better efficiency in getting glucose with an average grade of 0,14 g-L. Although low levels of glucose determined in this work, in relation to the literature, it can be stated that the enzymes laccase, manganese peroxidase and lignin peroxidase, demonstrated good hydrolytic potential, especially for those produced by the fungus P. sanguineus.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:56:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 4104.pdf: 938417 bytes, checksum: f87f536b54f416c63c1365c7f3974549 (MD5) Previous issue date: 2011-12-22 / Financiadora de Estudos e Projetos / The use of sucrose for the production of industrial inputs with higher added value has a great industrial interest, especially glucose and fructose which present many advantages over sucrose in industrial processes. Gluconic acid and its derived salts can be mentioned as second generation products also having wide industrial applicability. This study aimed to perform a preliminary evaluation of the enzymatic process for simultaneous production of gluconic acid and, consequently, its derived salts and a high-fructose syrup from sucrose inverted using glucose oxidase (GOD) enzyme in a concentric draft tube airlift bioreactor with 2.0 working volume. For this propose, the volumetric oxygen transfer coefficient (kLa), obtained under different aeration conditions using solutions with different inverted sucrose concentrations, was firstly evaluated. The results led to a correlation to estimate kLa during the oxidation of glucose to gluconic acid in an airlift bioreactor as a function of air flow rate and medium viscosity. Experimental trials were carried out in batch at 35 °C and pH 5.5 in order to produce gluconic acid with different initial glucose concentrations (20 and 40 g.L-1) in the presence or absence of fructose, and with two different enzyme concentrations. The consumption of glucose and dissolved oxygen was monitored throughout the trials. The kinetic parameters for the process (Vmax, KS and KO) were obtained by fitting of the kinetic model to the experimental values. The results showed that the presence of fructose did not significantly affect the affinity of GOD for glucose due to the small variation of KS, as well as it did not alter Vmax values for equal concentrations of KO showed that, although the dissolved O2 concentration was small compared to that of glucose in the medium, the oxygen was not the limiting factor of the process. The results, even though preliminary, demonstrate the viability of developing a simultaneous production process for gluconic acid and highfructose syrup from inverted sucrose. / A utilizacao da sacarose para a producao de insumos de maior valor agregado e de grande interesse industrial, destacando-se a glicose e a frutose com inumeras vantagens frente a propria sacarose em processos industriais. Como produtos de segunda geracao, pode-se citar o acido gluconico e seus sais derivados, tendo os mesmos tambem grande aplicabilidade industrial. O presente trabalho teve por objetivo a avaliacao preliminar do processo enzimatico de producao simultanea de acido gluconico e, por consequencia, seus sais derivados e um xarope de frutose, a partir da sacarose invertida utilizando glicose oxidase (GOD) em biorreator airlift de cilindros concentricos com 2,0 L de volume util. Para tal, foi inicialmente avaliada a transferencia de oxigenio a partir de valores do coeficiente volumetrico de transferencia de oxigenio (kLa), obtidos sob diferentes condicoes de aeracao e utilizando solucoes com diferentes concentracoes de sacarose invertida. Os resultados obtidos levaram a uma correlacao para estimar kLa durante o processo de oxidacao da glicose a acido gluconico em biorreator airlift em funcao da vazao de alimentacao de ar e da viscosidade do meio. Na sequencia foram realizados ensaios em batelada a 35oC e pH 5,5 visando a producao de acido gluconico em sistemas com diferentes concentracoes de glicose (20 e 40 g.L-1), na presenca ou nao de frutose, e com duas diferentes concentracoes de enzima. O consumo de glicose e a concentracao de oxigenio dissolvido foram acompanhados ao longo dos ensaios. Parametros cineticos referentes ao processo (Vmax, KS e KO) foram obtidos por ajuste de modelo cinetico aos valores experimentais. Os resultados obtidos mostraram que a presenca da frutose nao influenciou significativamente a afinidade da GOD pela glicose dada a pequena variacao de KS, como tambem nao alterou Vmax em concentracoes iguais de glicose nas condicoes avaliadas. A analise dos valores obtidos de KO mostrou que, apesar de a concentracao de O2 ser pequena em relacao a de glicose no meio, o oxigenio nao foi o fator limitante do processo. Os resultados, ainda que de forma preliminar, evidenciam a viabilidade de desenvolvimento de uma tecnologia de producao para a obtencao simultanea de acido gluconico e xarope de frutose a partir da sacarose invertida.

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2015-10-16T10:53:46Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 5109719 bytes, checksum: 52efcdf891a2dfacc791843e0f48307d (MD5) / Made available in DSpace on 2015-10-16T10:53:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 5109719 bytes, checksum: 52efcdf891a2dfacc791843e0f48307d (MD5) Previous issue date: 2014-02-07 / Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Minas Gerais / Com o objetivo de avaliar os efeitos do AsIII no metabolismo antioxidativo de Salvinia molesta, indivíduos dessa espécie foram expostos às concentrações de 0, 5, 10 e 20 μM desse elemento em solução nutritiva, permanecendo sob tratamento por 24 h para as análises bioquímicas e 96 h para verificar a absorção de As, a taxa de crescimento relativo (TCR) e a sintomatologia visual. Plantas de S. molesta acumularam As nas folhas submersas e nas flutuantes, resultando em redução na TCR desses órgãos. Sintomas visuais, como clorose e necrose aumentaram com o incremento na concentração do poluente e tempo de exposição aos tratamentos. As respostas antioxidativas diferiram entre folhas flutuantes e folhas submersas, havendo nestas últimas, redução na atividade das enzimas dismutase do superóxido e catalase em plantas expostas a maior concentração de AsIII. Com isso, houve aumento na produção de espécies reativas de oxigênio nas folhas submersas e consequentes danos em membranas celulares. Nas folhas flutuantes, verificou-se atividade absoluta mais elevada das enzimas antioxidativas (catalase, peroxidase total, peroxidase do ascorbato e dismutase do superóxido) e menor acúmulo de As, em comparação com as folhas submersas. Em conjunto, esses fatores podem ser os responsáveis pela ausência de danos significativos em membranas celulares e de alterações no conteúdo de pigmentos cloroplastídicos nas folhas flutuantes. O teor de glutationa total e a atividade de algumas enzimas envolvidas no seu metabolismo, também foram alterados em resposta ao As III em S. molesta. A presença do poluente estimulou, tanto em folhas flutuantes, quanto nas folhas submersas, incrementos nas concentrações de glutationa total e na atividade da sintetase da ɣ-glutamilcisteína. As enzimas peroxidase da glutationa e sulfotransferase da glutationa, também apresentaram incrementos em suas atividades em ambos os órgãos avaliados, enquanto a redutase da glutationa aumentou somente nas folhas submersas. De modo geral, as folhas flutuantes demonstraram maior tolerância ao As do que as folhas submersas. No entanto, essa resposta diferenciada entre os órgãos necessita de estudos adicionais para ser esclarecida. O tempo de exposição aos tratamentos e a concentração de AsIII influenciaram nas respostas das plantas e indicam a necessidade de novas pesquisas, no sentido de caracterizar os efeitos desses fatores no metabolismo antioxidativo de S. molesta e definir o seu potencial como espécie fitorremediadora de As. / In order to evaluate the effects of AsIII in antioxidant metabolism of Salvinia molesta, individuals of this specie were exposed to concentrations of 0, 5, 10 and 20 μM of this element in nutrient solution, remaining under treatment for 24 h to biochemical analyzes and 96 h to verify As absorption, relative growth rate (RGR), and visual symptoms. S. molesta plants accumulated As in the submerged and on the floating leaves, resulting in reduction in the RGR of this organs. Visual symptoms, such as chlorosis and necrosis increased with the increase in pollutant concentration and duration of exposure to treatments. Antioxidative responses differ between floating leaves and submerged leaves, having is this last, reduction in the activity of the enzymes superoxide dismutase and catalase in higher concentrations of As III. This led to increased production of reactive oxygen species and consequent damage to cell membranes in the submerged leaves. In the floating leaves, it was found the highest absolute activity of antioxidant enzymes (catalase, total peroxidase, ascorbate peroxidase and superoxide dismutase) and less accumulation of As, as compared to the submerged leaves. Together, these factors may be responsible for the absence of significant cell membranes damage and changes in the content of chloroplastidic pigments in floating leaves. The glutathione content and the activity of some enzymes involved in its metabolism were also changes in response to As III in S. molesta. The presence of pollutant stimulated both in floating leaves and in the submerged leaves, increases in concentrations of total glutathione and the ɣ-glutamylcysteine synthetase activity. The glutathione peroxidase and glutathione sulfotransferase also showed increases in their activities, while glutathione reductase showed no change in the floating leaves, but increased significantly in the submerged leaves. In general, the floating leaves showed greater tolerance than the submerged leaves. However, this differential response between the organs needs further studies to be clarified. The exposure time and the concentration of AsIII influenced in plant responses and indicate the need for further research, in order to characterize the effects of these factors in antioxidative metabolism of S. molesta and define its potential as As phytoremediation species.

Submitted by MARINA VITTI VIANNA null (marinavvianna@gmail.com) on 2016-07-18T13:13:27Z No. of bitstreams: 1 dissert-Marina-vfinal-Marina-Lara.pdf: 1520355 bytes, checksum: 30f9fad60558010a60aa7aadc9c7f67f (MD5) / Approved for entry into archive by Felipe Augusto Arakaki (arakaki@reitoria.unesp.br) on 2016-07-18T17:06:15Z (GMT) No. of bitstreams: 1 vianna_mv_me_rcla.pdf: 1520355 bytes, checksum: 30f9fad60558010a60aa7aadc9c7f67f (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-18T17:06:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 vianna_mv_me_rcla.pdf: 1520355 bytes, checksum: 30f9fad60558010a60aa7aadc9c7f67f (MD5) Previous issue date: 2016-07-04 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Ambientes extremos são fontes potenciais para a descoberta de novos produtos naturais com propriedades específicas para aplicação biotecnológica, devido ao pouco conhecimento sobre a diversidade e os recursos genéticos dos micro-organismos que habitam esses locais. Micro-organismos do ambiente Antártico têm demonstrado potencial para produção de enzimas ativas em temperaturas brandas com aplicação em diversos setores de importância econômica. Neste contexto, o presente trabalho avaliou a produção de L-asparaginase e proteases produzidas por fungos filamentosos (n=161) e leveduras (n=137), isolados de oito diferentes amostras de solos da Antártica (coletados na expedição Antártica de nov/dez de 2013 no âmbito do INCT Criosfera). Os fungos filamentosos e as leveduras encontram-se preservados na coleção de pesquisa vinculada à Central de Recursos Microbianos da UNESP (CRM-UNESP). Um total de 101 (62,7%) fungos filamentosos apresentou potencial para produção da enzima L-asparaginase em meio sólido (triagem qualitativa), porém nos testes quantitativos em meio líquido a enzima não foi produzida nas condições utilizadas. Com relação às proteases, 121 (75,1%) fungos apresentaram halo de degradação em meio sólido e 30 (18.6%) isolados apresentaram resultados de atividade de proteases acima de 45,0 U/mL. Dentre eles, 13 (8,7%) foram capazes de produzir proteases acima 100,0 U/mL: sete isolados apresentaram atividade de proteases alcalina e seis de proteases ácidas. Os isolados 5BI (Aspergillus sp.) e 6 MP (Thelebolus sp.) se destacaram na produção de proteases ácidas e alcalinas, respectivamente, e foram submetidos ao planejamento experimental. Os resultados indicaram um aumento significativo na produção de proteases a 10ºC e 150 rpm: 7,41 vezes para a produção de proteases ácidas pelo fungo 5BI (1.810,0 U/mL) e 5,38 vezes (1.542,5 U/mL) para a produção de proteases alcalinas pelo fungo 6MP. Para ambos os isolados as condições aplicadas que resultaram nos valores máximos de produção de proteases foram validadas. Os resultados da avaliação da diversidade das 137 leveduras (MSP-PCR) revelaram a ocorrência de 22 táxons distintos distribuídos em 8 gêneros, com predominância de Cryptococcus (21,1%), Rhodotorula e Candida (20,4%). Outros gêneros menos predominantes encontrados foram: Cystofilobasidium (13,8%), Rhodosporidium (13,1%), Leucosporidium (8,7%), Guehomyces (6,5%), Debaryomyces (3,6%), Bulleromyces (2,9%) e Malassezia (2,1%). Com base nos índices de Simpson, Shannon e Chao o solo BI (solo de biofilme, Deception) foi o mais diverso e o que apresentou a maior riqueza. Análises dos parâmetros físico-quimicos dos solos e de diversidade revelaram proximidade entre os solos MP (solo embaixo de madeira podre, Deception), FE (solo embaixo de barra de ferro, Deception) e CG 4.0 (solo embaixo de camada de gelo, Rei George). O presente trabalho apresenta uma visão geral da diversidade de leveduras nos diferentes tipos de solos de Ilhas Antárticas e revela o potencial biotecnológico de fungos filamentosos para produção de proteases ácidas e alcalinas. / Extreme environments are potential sources for the discovery of new natural products with specific properties for biotechnological applications due to little knowledge about the diversity and genetic resources of microorganisms that inhabit these places. Microorganisms from the Antarctic environment have shown potential for producing active enzymes in mild temperatures with application in various sectors of economic importance. In this context, the present study evaluated the production of proteases and L-asparaginase by filamentous fungi (n= 161) and yeasts (n= 137) isolated from seven different samples of the Antarctic soils (collected in the Antarctic expedition Nov/Dec 2013 - INCT Cryosphere Project). The isolates are being maintained in the research collection linked to the Microbial Resource Center of UNESP (CRM-UNESP). A total of 101 (62.7%) filamentous fungi showed potential for production of L-asparaginase on solid medium (qualitative screening), but in the quantitative screening in liquid medium the enzyme was not produced. Concerning proteases production, 121 (75.1%) filamentous fungi presented halo of degradation on solid medium and 30 (18.6%) isolates showed protease activity above 45.0 U/mL Among them, thirteen (8.7%) isolates were able to produce protease above 100.0 U/mL: seven isolates produced alkaline proteases and six acid proteases. The isolates 5BI (Aspergillus sp.) and 6 MP (Thelebolus sp.) showed the best results in the production of acid and alkaline proteases, respectively, and were submitted to the experimental design. Results indicated a significant increase in protease production at 10 °C and 150 rpm: 7.41 times for the production of acid proteases by the fungus 5BI (1,810.0 U/mL) and 5.38 times (1,542.5 U/mL) for the production of alkaline proteases by the fungus 6MP. For both isolates the conditions applied for the maximum production of proteases were validated. Results related to the assessment of the diversity of the 137 yeasts (MSP-PCR) revealed the presence of 22 different taxa, especially the genera Cryptococcus (21.1%), Rhodotorula e Candida (20.4%). Other less prevalent genera found were: Cystofilobasidium (13.8%), Rhodosporidium (13.1%), Leucosporidium (8.7%), Guehomyces (6.5%), Debaryomyces (3.6%), Bulleromyces (2.9%), and Malassezia (2.1%). Based on the Simpson, Shannon and Chao indexes, the soil BI (biofilm soil, Deception Island) was the most diverse and presented the greatest richness. Analysis of physicochemical parameters of the soils and their diversity revealed that MP (soil under rotten wood, Deception), FE (soil under iron bar, Deception), and GC 4.0 (soil under layer ice, King George) are closed related. The present work presents an overview of the diversity of yeast in different types of soils from Antarctic Islands and reveals the biotechnological potential of filamentous fungi for the production of acid and alkaline proteases. / FAPESP: 2014/10207-4

Made available in DSpace on 2016-09-27T13:39:57Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2015-06-12. Added 1 bitstream(s) on 2016-09-27T13:45:05Z : No. of bitstreams: 1 000866509.pdf: 3246432 bytes, checksum: 945e3bc602891368ba892344ad34b88c (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Fundação para o Desenvolvimento da UNESP (FUNDUNESP) / O gene vasa codifica uma proteína que pertence a uma família de proteínas denominada DEAD (Asp-Glu-Ala-Asp) Box, constituída de RNA helicases ATP-dependente. Extremamente conservada entre os organismos, sua função está associada com o metabolismo do RNA. Na maioria das espécies investigadas, a expressão do vasa restringe-se a linhagem germinativa. Estudos realizados utilizando metodologias distintas (knockdown, knockout, mutação) para conhecer o papel do vasa, demonstraram que o vasa tem fundamental importância no desenvolvimento da linhagem germinativa dos invertebrados e vertebrados. Em nosso estudo, caracterizamos o cDNA do vasa de forma inédita em uma espécie nativa, R. quelen (Heptapteridae, Siluriformes). Análises comparativas da proteína foram realizadas, mostrando que a proteína é altamente conservada ao longo da evolução. Além disso, a expressão do Rqvasa (Rhamdia quelen vasa) por RT-PCR (transcrição reversa - reação em cadeia da polimerase) e qRT-PCR (PCR quantitativo em tempo real) em diferentes tecidos mostra que o mesmo é expresso somente nas gônadas. Os sítios de expressão do Rqvasa localizam-se exclusivamente nas células da linhagem germinativa. Análises por RT-PCR e por qRT-PCR durante o desenvolvimento embrionário de R. quelen demonstram que o Rqvasa é herdado maternalmente e sua expressão diminui gradativamente ao longo do desenvolvimento embrionário e larval. Através da hibridização in situ nos embriões e larvas, foi possível visualizar o processo migratório das células germinativas primordiais (CGPs). Desta forma, este trabalho caracteriza de forma inédita, o cDNA do Rqvasa, descrevendo sua expressão durante o desenvolvimento assim como o processo migratório das CGPs. Os resultados obtidos neste estudo servirão de base para utilizar o gene vasa em diferentes abordagens biotecnológicas, como por exemplo, esterilidade, transgenia (vasa / The vasa gene encodes a protein that belongs to protein family called DEAD (Asp-Glu-Ala-Asp) Box, which is constituted of ATP-dependent RNA helicases. This protein is extremely conserved among the organisms, and its role is associated with RNA metabolism. In the majority of the investigated species, vasa expression is restricted to the germline cells. Different methods (such as knockdown, knockout and mutation) to address vasa's role have demonstrated that vasa is crucial for germ cell development. In this study, we have characterized the full cDNA of vasa from a native species, R. quelen (Heptapteridae Siluriformes). Comparative analysis using the protein sequence has demonstrated that Vasa is highly conserved along the evolution. Moreover, we have evaluated through RT-PCR and qRT-PCR Rqvasa expression in different tissues, showing that vasa transcripts are exclusively expressed in the R. quelen gonads, specifically in the germinal cells RT-PCR and qRT-PCR analysis during embryonic and larval development have shown that Rqvasa is maternally inherited and its expression decreased during development. in situ hybridization techniques performed in whole embryos and larvae allowed to study the primordial germ cells (PGCs) migratory process towards the gonadal ridge. This work has characterized for the first time the full length cDNA of vasa, describing its expression patterns during R. quelen embryonic development as well as the PGCs migratory process in this species. Our results will contribute for the basic reproductive biology of this native species, and will support studies using vasa in different biotechnological studies, such as sterility, transgenesis (vasa / CNPq: 482946/2012-1 / FAPESP: 2012/00423-6 / FUNDUNESP: 447/2014

As enzimas glicose-frutose oxidorredutase (GFOR) e glicono-d-lactonase (GL), presentes em células da bactéria Zymomonas mobilis, têm a capacidade de catalisar a formação de ácido lactobiônico (AL), ou seus sais, e sorbitol utilizando lactose e frutose como substratos. O AL e o lactobionato de sódio têm importantes aplicações na área médica e na indústria de cosméticos. As enzimas GFOR e GL apresentam suas maiores atividades em pH 6,4, por esta razão, durante a produção do AL há a necessidade de corrigir o pH do meio a fim de mantê-lo em torno deste valor. A separação do ácido lactobiônico por eletrodiálise é possível, uma vez que esta substância é o único componente iônico da bioconversão. O processo de remoção do AL durante o processo de formação pode ser vantajoso, pois tornaria desnecessária a adição de base ao meio reacional, além de otimizar e desonerar o processo de purificação. Este trabalho teve como objetivo avaliar a viabilidade da utilização da técnica de eletrodiálise (ED) como alternativa para separação do ácido lactobiônico de soluções contendo lactose, frutose e sorbitol, provenientes de processo biotecnológico catalisado pela enzimas GFOR e GL de Z. mobilis. Foram utilizadas membranas Ionicsâ aniônica AR204-SZRA e catiônica CR67-HMP com 11cm² de área permeante. Os ensaios foram realizados em um sistema de ED de três compartimentos de 120mL de volume cada. No compartimento intermediário foi alimentada a solução ou o meio de bioconversão contendo o ácido lactobiônico, enquanto os compartimentos anódico e catódico continham solução de NaCl (20g.L-1). A passagem dos eletrólitos através das membranas foi acompanhada indiretamente pela medida da condutividade elétrica e, também, pela concentração de AL e das demais substâncias presentes no meio de bioconversão, as quais foram determinadas por cromatografia em fase líquida (HPLC). Com densidade de corrente elétrica constante, a diferença de potencial (ddp) elétrica aplicada variava ao longo do tempo. Deste modo, a fim de evitar um aumento excessivo da ddp e um conseqüente aumento na resistência elétrica do sistema, que poderia ocasionar uma polarização por concentração, optou-se por operar o sistema com diferença de potencial constante. A melhor condição foi determinada pela variação da ddp (5, 15, 30 e 60V) ao longo do tempo, para diferentes concentrações de ácido lactobiônico (1, 5, 10, 20 e 30g.L-1). A partir dos resultados percentuais de recuperação de AL, da velocidade máxima de redução da condutividade e da resistência aparente do sistema, a melhor ddp para operação do sistema de ED foi determinada em 15V. Nesta condição, a recuperação de ácido lactobiônico cristalizado com solvente orgânico (ALC), utilizado como padrão, presente na concentração de 20g.L-1, foi de 38,7% em 250min de ensaio. Quando comparada a uma solução padrão contendo todos os componentes presentes na bioconversão (lactose, frutose e sorbitol) a recuperação foi afetada pela presença das substâncias não iônicas e a eficiência de recuperação de ALC decresceu para 16,2%. O mesmo comportamento foi observado quando o teste foi realizado com um meio de bioconversão real diluído e previamente submetido a tratamento de microfiltração para remoção de impurezas, em que a recuperação foi de 14%. Apesar da eficiência relativamente baixa, em razão das limitações do sistema de ED utilizado, os resultados na permeação do ácido lactobiônico podem ser considerados satisfatórios. Maiores eficiências de recuperação poderiam ser obtidas com o aumento da área permeante, seja aumentando a área de membrana ou o número de compartimentos do sistema de eletrodiálise. Os resultados sugerem que a recuperação de ácido lactobiônico por eletrodiálise, simultaneamente ao processo biotecnológico de produção, pode ser viável uma vez que o custo envolvido com a aplicação desta técnica é justificado pelo alto valor agregado do produto. / Submitted by Marcelo Teixeira (mvteixeira@ucs.br) on 2014-05-14T19:08:57Z No. of bitstreams: 1 Dissertacao Fabiola A Peretti.pdf: 1697581 bytes, checksum: f49c476e06392cf50694d704817522e8 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-05-14T19:08:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao Fabiola A Peretti.pdf: 1697581 bytes, checksum: f49c476e06392cf50694d704817522e8 (MD5) / Glicose-fructose oxidoreductase (GFOR) and glicono-d-lactonase (GL) enzymes are present in Zymomonas mobilis bacteria cells. These enzymes are capable to catalyze lactobionic acid (AL) formation (or formation of its correspondent salts) together with sorbitol from lactose and fructose. Lactobionic acid and sodium lactobionate have important applications in medical area and cosmetic industry. GFOR and GL enzymes present higher activity at pH 6.4, thus being necessary correction of pH medium during AL formation process, in order to maintain pH around 6.4. Lactobionic acid separation using electrodialysis is possible since this acid is the only ionic component in bioconversion. Extraction of AL simultaneously to its formation could be advantageous since addition of alkali to the reaction medium would be unnecessary, besides optimizing and making less expensive the purification process. This work aims to evaluate the technical viability by utilizy electrodialysis (ED) technique as an alternative to separate lactobionic acid, from solutions containing lactose, fructose, and sorbitol, produced by biotechnological processes catalyzed by GFOR and GL of Z. mobilis. Ionics® membranes were used in this study, with AR204-SZRA specification for anion exchange membrane and CR67-HMP specification for cation exchange membrane, with 11cm² of permeating area for each one. Experiments were performed in a three-compartment ED stack with 120mL of volume each. Intermediate compartment received feed solution or bioconversion medium containing lactobionic acid, whilst anodic and cathodic compartments contained a sodium chloride solution (20gL-1). Electrolytes passage through the membrane was indirectly observed by measuring conductivity in the intermediate compartment. Lactobionic acid concentration, as well as concentration of other substances present in bioconversion medium, was determined by high performance liquid chromatography (HPLC). When using a constant current density, the applied voltage presented variation along the time. Thus, in order to avoid excessive increase of voltage and consequently an increase of electrical resistance of the system - that would result in concentration polarization - it was chosen to operate the system with a constant voltage. The best condition for the system was determined combining different voltages (5, 15, 30 ad 60V) with different lactobionic acid concentrations (1, 5, 10, 20 and 30gL-1). From lactobionic acid recovery results, maximum conductivity decreasing velocity, and apparent resistance of the system, the best voltage for the system operation was determined as 15V. Under this condition, crystallized lactobionic acid (ALC) recovery from a 20gL-1 standard solution was 38.7% in a 250min experiment. When compared to a standard solution containing all bioconversion components (lactose, fructose and sorbitol) the recovery was affected due to the presence of non-ionic substances, thus ALC recovery efficiency decreased to 16.2%. The same behavior was observed when the test was performed using a real diluted bioconversion medium, previously treated by micro-filtration for removal of impurities. Under these conditions, recovery was 14%. Despite relatively low efficiency due to the limitations of ED system used, the results of lactobionic acid permeation can be considered satisfactory. Higher recovery efficiencies could be obtained by increasing permeating area, either increasing membrane area or increasing the number of compartments in electrodialysis stack. The results suggest that lactobionic acid recovery using electrodialysis simultaneously to the biotechnological process of production can be feasible, since the costs involved with the application of this technique are justified by the added value of the product.

Complexos celulolíticos possuem aplicações principalmente nas indústrias alimentícia, do vestuário e do papel; entretanto, seu uso de maior potencial é a hidrólise da celulose, componente dos resíduos lignocelulósicos, visando à produção do etanol. Dentre os microorganismos produtores de celulases, destacam-se os mutantes do gênero Trichoderma, que são os mais estudados e utilizados industrialmente. Mutantes de Penicillium echinulatum também estão entre os micro-organismos atualmente estudados para a produção de celulases. Neste trabalho, são apresentados dados de produção de celulases por P. echinulatum em cultivos submersos em frascos agitados e em biorreatores com agitação mecânica e airlift de circulação interna, na presença de celulose e sorbitol. A caracterização do meio e o tempo de adição do indutor e fontes de carbono também foram estudados, inicialmente, em frascos sob agitação recíproca. As condições que apresentaram os melhores resultados em frascos foram testadas em biorreatores com agitação mecânica e airlift. Estudaram-se condições hidrodinâmicas, como velocidade de fluxo e aeração em biorreator airlift para a otimização da produção de celulases, bem como composições de meios em biorreator com agitação mecânica, onde o oxigênio dissolvido foi mantido em níveis mínimos de 20% da saturação. Como indicadores de avaliação, foram realizadas análises enzimáticas de FPA (atividade sobre papel filtro), β-glicosidase, endoglicanase e xilanase; concentração de biomassa; consumo da fonte de carbono e variação do pH. Os resultados obtidos em frascos sob agitação mostraram que sorbitol, ao ser empregado como substituto parcial da celulose, apresenta vantagem na produção enzimática e na reologia do cultivo. Também, constatou-se que o tempo de adição da celulose influencia a produção enzimática em cultivos submersos e que a lactose, associada ao sorbitol, promove maiores títulos enzimáticos. Em relação ao uso dos biorreatores, verificaram-se melhores resultados em airlift para o meio contendo 0,25% (m/v) de sorbitol e 0,75% (m/v) de celulose, quando comparado ao biorreator com agitação mecânica. Ensaios com alimentação em três estágios não apresentaram resultados relevantes quanto à produção enzimática e à produtividade volumétrica. Testes iniciados com sorbitol e alimentados com celulose apresentaram melhores resultados com relação aos realizados em regime de batelada. Ensaios iniciados com 0,25% (m/v) de sorbitol apresentaram maior produtividade volumétrica quando comparados aos iniciados com 1% (m/v). Constatou-se que a celulose pode ser substituída, também, por uma fonte de carbono insolúvel, de baixo custo e de fácil obtenção, o bagaço de cana de açúcar. Em frascos sob agitação, a atividade de celulases e xilanases em cultivos com bagaço apresentaram atividade similar a cultivos contendo celulose cristalina. / Submitted by Marcelo Teixeira (mvteixeira@ucs.br) on 2014-05-29T19:10:52Z No. of bitstreams: 1 Dissertacao Carla Eliana Todero Ritter.pdf: 1645876 bytes, checksum: 6a9ed7c12fe070ac0185405e87dfc3f6 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-05-29T19:10:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao Carla Eliana Todero Ritter.pdf: 1645876 bytes, checksum: 6a9ed7c12fe070ac0185405e87dfc3f6 (MD5) / Cellulolytic enzymes have many uses, particularly in the food, textile, and paper industries. However, their major potential use is in the hydrolysis of cellulose a component of lignocellulosic residues for ethanol fuel production. Among the cellulase-producing microorganisms, mutants of the Trichoderma genus are the most studied and most widely used in the industry. Penicillium echinulatum mutants are also among those microorganisms currently being studied for cellulase production. The present study provides data on cellulase production by P. echinulatum in submerged culture in flasks under agitation and in stirred tank and internal circulation airlift bioreactors, in the presence of cellulose and sorbitol. Medium composition and supplementation timing of inducers and carbon sources, initially for flasks under agitation, were also studied. Assay conditions showing the best results in flasks were tested in bioreactors with mechanical agitation and airlift. Hydrodynamic conditions, such as flow speed and aeration in airlift bioreactor for cellulase production optimization, as well as medium formulations in bioreactor with mechanical agitation, with oxygen maintained at a minimum 20% saturation level, were studied. Enzymatic analyses of FPA (filter paper activity), β-glucosidase, endogluconase, and xylanase; biomass concentration; carbon source consumption; and pH variation were used as evaluation indicators. Results obtained in flasks under agitation showed that sorbitol might be used as a partial substitute of cellulose, in favor of enzymatic production and cultivation rheology. It was further observed that cellulose supplementation influences the enzymatic production in submerged cultures, and that lactose in association with sorbitol produces higher enzymatic titers. With regard to bioreactors, the best results were obtained with the airlift bioreactor for a medium containing 0.25% (w/v) sorbitol and 0.75% (w/v) cellulose, when compared to the bioreactor with mechanical agitation. Assays with 3-phase supplementation did not show any relevant results with regard to enzymatic production and volumetric productivity. Assays initiated with sorbitol and supplemented with cellulose showed better results when compared to those conducted in the batch-production model. Assays initiated with 0.25% (w/v) sorbitol showed higher volumetric productivity compared to those initiated with 1% (w/v) sorbitol. It was found that cellulose might be replaced by sugar cane bagasse, a low-cost and readily available source of insoluble carbon.

Submitted by Marcelo Teixeira (mvteixeira@ucs.br) on 2014-06-11T11:53:37Z No. of bitstreams: 1 Dissertacao Fatima Grasiela Pozzan.pdf: 445130 bytes, checksum: d3c7263c66d9b4d453854f63a7e25e14 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-06-11T11:53:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao Fatima Grasiela Pozzan.pdf: 445130 bytes, checksum: d3c7263c66d9b4d453854f63a7e25e14 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior

Submitted by Marcelo Teixeira (mvteixeira@ucs.br) on 2014-06-17T11:45:44Z No. of bitstreams: 1 Tese Natalia Paroul.pdf: 1989164 bytes, checksum: db730376d2fe1e3e1e41388c892d7770 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-06-17T11:45:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tese Natalia Paroul.pdf: 1989164 bytes, checksum: db730376d2fe1e3e1e41388c892d7770 (MD5)