Submitted by Ana Guimarães Pereira (agpereir@ucs.br) on 2015-10-01T16:43:18Z No. of bitstreams: 1 Tese Carla Eliana Todero Ritter.pdf: 192233 bytes, checksum: 7751f00ffe27681835ffe3c324f029fa (MD5) / Made available in DSpace on 2015-10-01T16:43:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tese Carla Eliana Todero Ritter.pdf: 192233 bytes, checksum: 7751f00ffe27681835ffe3c324f029fa (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior, CAPES.

O ácido lactobiônico e seus sais (lactobionatos), compostos que apresentam aplicações na área farmacêutica, foram obtidos via ação do complexo enzimático glicose-frutose oxidorredutase (GFOR)/gliconolactonase (GL) - presente no periplasma de células da bactéria Zymomonas mobilis - imobilizado em alginato de cálcio. Nas reações catalisadas por este sistema enzimático, o pH do meio deve ser controlado em valores ligeiramente ácidos. Para este fim, foram empregados NaOH, KOH ou Ca(OH)2 e, como consequência, os respectivos sais foram formados. O estudo da cinética de formação dos lactobionatos de sódio, potássio e cálcio e do próprio ácido lactobiônico foi seguido das etapas de purificação, caracterização e avaliação da estabilidade físico-química, visando à potencial utilização destes compostos na área farmacêutica. Em ensaios de bioprodução dos lactobionatos de sódio, potássio e cálcio, foram obtidos rendimentos de 74, 77 e 84%, respectivamente. Em bateladas sucessivas de bioconversão, totalizando 96 h de uso do biocatalisador, rendimentos de 80 e 56 % em lactobionatos de cálcio e de potássio foram atingidos. Na etapa de purificação dos sais, foram alcançados teores de pureza de aproximadamente 95%, sendo então procedida a caracterização dos compostos por cromatografia líquida de alta eficiência, espectrometria de massas e RMN de 13C. Nos estudos de estabilidade acelerada, de longa duração e degradação forçada, os lactobionatos de sódio, potássio e cálcio obtidos nos ensaios de bioconversão conduzidos em maior volume reacional, foram inicialmente purificados e, então, comparados frente ao ácido lactobiônico, obtido por troca iônica a partir do lactobionato de sódio, e com o ácido lactobiônico comercial (Sigma-Aldrich). Nos testes de estabilidade acelerada e de longa duração, foi constatada a estabilidade de todos os compostos por até seis meses quando expostos a 30 e 40oC e 75% de umidade relativa. Por outro lado, a presença da lactobionolactona foi identificada nas amostras dos compostos na forma ácida. Com relação aos testes de degradação forçada, os lactobionatos de sódio, potássio, e cálcio e o ácido lactobiônico se mostraram estáveis frente à exposição a soluções ácidas e alcalinas e às temperaturas avaliadas. Contudo, observou-se degradação no tratamento com solução oxidativa, com cinética de degradação de ordem zero para os sais e de segunda ordem para o ácido lactobiônico. Elevadas concentrações de produtos - lactobionatos de sódio, potássio e cálcio - foram atingidas com a utilização do sistema GFOR/GL imobilizado em alginato de cálcio. Considerando o conjunto de informações obtido, quanto à caracterização físico-química dos compostos produzidos, foi demonstrada a estabilidade frente aos diferentes parâmetros avaliados atendendo aos requisitos mínimos legais para sua aplicação na área farmacêutica. / Submitted by Ana Guimarães Pereira (agpereir@ucs.br) on 2017-03-09T14:08:07Z No. of bitstreams: 1 Dissertacao Maria Gabriele Delagustin.pdf: 3945297 bytes, checksum: e76bd0d7370a803326a4ebd56fb7e6b1 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-09T14:08:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao Maria Gabriele Delagustin.pdf: 3945297 bytes, checksum: e76bd0d7370a803326a4ebd56fb7e6b1 (MD5) Previous issue date: 2017-03-09 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior, CAPES. / Lactobionic acid and its salts (lactobionate) are substances that have several applications in pharmaceutical area. These products were obtained by enzymatic complex glucose-fructose-oxidoreductase (GFOR)/gluconolactonase (GL) present in the periplasm of Zymomonas mobilis cells that were immobilized in calcium alginate. In the reactions catalyzed by this enzyme system, the medium pH must be controlled at slightly acid values. For this purpose, NaOH, KOH, or Ca(OH)2 were used and as a result the respective salts were formed. The kinetic study on the formation of sodium, potassium and calcium lactobionate and lactobionic acid itself was followed by the steps of purification, characterization and evaluation of the physicochemical stability, aiming the potential use of these compounds in the pharmaceutical area. In the assays for the bioproduction of sodium, potassium or calcium lactobionates, yields of 74, 77 and 84% were obtained, respectively. In repeated bioconversion batches, totalizing 96 hours of use of the biocatalyst, yields of 80 and 56% were attained for calcium and potassium lactobionate. In the salts purification step, purity levels of approximately 95% were achieved, and subsequently these compounds were characterized by high performance liquid chromatography, mass spectrometry, and C13 NMR. In the studies of accelerated, long term and forced degradation stability, the production of sodium, potassium and calcium lactobionate was carried out at higher reaction volume. The products were purified and then evaluated together with lactobionic acid that was obtained by ion-exchange from sodium lactobionate, and with a commercial lactobionic acid (Sigma-Aldrich). In the accelerated and long term stability tests, it was demonstrated the stability of all compounds when exposed to 30 and 40oC and of 75%of relative humidity for up to six months. On the other hand, the presence of lactobionolactone was identified in samples of compounds in the acid form. With respect to the forced degradation tests, sodium, potassium and calcium lactobionates and lactobionic acid have shown to be stable after exposing to both acidic and alkaline solutions and the temperatures evaluated. However, degradation was observed in the treatment with oxidative solution, with a zero-order degradation kinetics for the salts forms and second-order for lactobionic acid. High concentrations of products - sodium, potassium and calcium lactobionate - were achieved by using the Ca-alginate immobilized GFOR/GL complex. Considering the set of information obtained in regarding to physicochemical characterization, it was demonstrated the high stability of these compounds in front of different parameters evaluated, endorsing the legal minimum requirements for their application in the pharmaceutical area.

Submitted by Ana Laura Favoreto null (analaurafavoreto@gmail.com) on 2017-04-06T16:38:25Z No. of bitstreams: 1 Ana Laura final com ficha aprov.pdf: 1989469 bytes, checksum: 04e2f246b835bb9a97f98f48724b98e0 (MD5) / Approved for entry into archive by Luiz Galeffi (luizgaleffi@gmail.com) on 2017-04-11T18:35:20Z (GMT) No. of bitstreams: 1 favoreto_al_me_bot.pdf: 1989469 bytes, checksum: 04e2f246b835bb9a97f98f48724b98e0 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-04-11T18:35:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 favoreto_al_me_bot.pdf: 1989469 bytes, checksum: 04e2f246b835bb9a97f98f48724b98e0 (MD5) Previous issue date: 2017-02-21 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / As mudanças climáticas previstas para os próximos anos indicam incremento na temperatura em 1,4°C a 5,8°C em decorrência, principalmente, do aumento da concentração dos gases de efeito estufa, além de alterações na umidade relativa e taxas de CO2 da atmosfera terrestre. Essa mudança influenciará diretamente nos regimes de chuvas, promovendo veranicos e/ou excessos em determinadas regiões. Dessa forma, o objetivo da dissertação foi avaliar os efeitos do estresse hídrico em plantas de milho Bt sob situações de estresse frente ao ataque de S. frugiperda. O delineamento experimental utilizado foi em esquema fatorial triplo em blocos casualizados com quatro lâminas de irrigação (estimadas a partir da tensão do solo): L1- 50% da capacidade de campo (CC) considerada estresse severo, L2- 75% CC estresse moderado, L3- 100% CC controle e L4-125% CC excesso de água; três eventos de milho: PowerCore® (Cry1A.105 Cry2Ab2 Cry1F PAT CP4-ESPS), Herculex ® (Cry1F PAT) e Optimum® Intrasect® (Cry1Ab Cry1F PAT CP4-EPSPS) e três infestações (sem infestação, população S. frugiperda suscetível ao milho Bt e população S. frugiperda resistente ao Bt). Quando as plantas atingiram o estádio fenológico de V8 (fase considerada mais suscetível ao ataque de S. frugiperda e de maior atuação dos mecanismos de ativação de sistema enzimático) foram infestadas artificialmente, por 24h e após este período folhas do terço médio da planta foram coletas para análise enzimática. Os híbridos que ficaram sob estresses hídricos apresentaram o desenvolvimento menor quando comparados com os demais estudados, por outro lado as análises e determinações de enzimas foram realizadas em laboratório, sendo não significativa para Polifenoloxidase e Fenilalanina-amônia-liase. Significativa para Peroxidase em fatores isolados (água, infestação e milho); interações duplas para Superóxido-dismutase (milho e infestação) e interação tripla para Fenóis (milho e infestação e lâmina de água). As altas taxas das enzimas peroxidase e superóxido dismutase diminuíram as atividades das proteínas, significando que sob estresse as plantas deixam a síntese de proteínas para realizar hidrólise para combater as espécies reativas de oxigênio (ERO’s), a produção de proteínas é de extrema significância pois coloca em risco a tecnologia voltada para o controle de lagartas. / The climate changes foreseen for the next years show an increase in temperature of 1.4°C to 5.8°C , mainly due to the increase in the concentration of greenhouse gases, besides relative humidity alterations and CO2 rates changes of the Earth's atmosphere. This change will directly influence rainfall regimes, promoting summer and / or excess in certain regions. Thus, the objective of the dissertation was to evaluate the effects of water stress in Bt maize plants under stress situations facing the attack of S. frugiperda. The experimental design used was a randomized triple block design with four irrigation slides (estimated from soil tension): L1- 50% of field capacity (CC) severe stress, L2-75% CC moderate stress, L3 -100% CC control and L4-125% CC water excess; (Cry1A.10 Cry1A PAT C4-EPSPS), Herculex® (Cry1F PAT) and Optimum® Intrasect® (Cry1Ab Cry1F PAT CP4-EPSPS) and three infestations (non-infestation, susceptible S. frugiperda population to Bt maize and Bt resistant S. frugiperda population). When plants reached the phenological stage of V8 (phase considered more susceptible to S. frugiperda attack and of greater performance of the mechanisms of activation of enzymatic system), they were infested artificially for 24 hours. After this period, leaves of the middle third of the plant were collected for enzymatic analysis. The development of the hybrids that were under water stresse was slower than other hybrid studied. On the other hand, the analyzes and determinations of enzymes were carried out in the laboratory, and were not significant for Polyphenoloxidase and Phenylalanine ammonia liase. They were significant for Peroxidase in isolated factors (water, infestation and corn); for double interactions for superoxide dismutase (corn and infestation) and for triple interaction for phenols (corn and infestation and irrigation). Peroxidase enzymes and superoxide dismutase high rates decreased the proteins activities meaning that under stress the plants stop synthesizing proteins in order to perform hydrolysis to fight the reactive oxygen species (ROS). Therefore, protein production is extremely significant, once it places technology for caterpillar control is at stake.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:29:06Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2012-03-23Bitstream added on 2014-06-13T19:38:02Z : No. of bitstreams: 1 borges_jp_me_sjrp.pdf: 1239519 bytes, checksum: b05122cb2dbb9a8eb0dad7907a74977a (MD5) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / O biodiesel é uma alternativa ao diesel convencional que pode ser produzido a partir da reação de transesterificação entre triglicerídeos presentes em óleos vegetais ou gordura animal e alcoóis, como o metanol ou etanol. Uma rota promissora desta reação é a catálise enzimática, utilizando lipases. Este trabalho teve objetivo de selecionar cepas fúngicas com capacidade de produzir enzimas lipolíticas com propriedade de transesterificação e a imobilização destas enzimas para produção de biodiesel etílico. Para selecionar as linhagens com atividade lipolítica, foram realizados zimogramas com corante Rodamina B. Foram selecionadas três cepas fúngicas termofílicas e dezoito mesofílicas. As atividades hidrolíticas das linhagens fúngicas selecionadas foram comfirmadas com substrato cromogênico, p-nitrofenil palmitato (pNPP). As linhagens pré-selecionadas foram submetidas ao teste de transesterificação com óleo de soja e etanol, e os produtos desta reação foram analisados por GC-FID. Uma cepa fúngica identificada como Acremonium sp P24 foi selecionada para dar continuidade ao trabalho. A lipase bruta produzida a partir do bagaço de cana de açúcar foi concentrada por ultrafiltração e apresentou atividade hidrolítica ótima a 35ºC. O processo de imobilização mais eficiente para a realização de síntese foi aquele em que se utilizou as hifas do fungo Acremonium sp P24 crescidas no próprio farelo de trigo como suporte. A análise de variância para os experimentos mostrou que entre as variáveis estudadas (temperatura de reação, razão molar óleo/álcool, concentração enzimática e razão v/v óleo/hexano), somente a concentração enzimática como variável significativa e indicou a concentração de 10 % de hifas imobilizadas... / Biodiesel is an alternative to conventional diesel, which can be produced from the transesterification reaction of triglycerides found in vegetable oils or animal fat and alcohols such as methanol or ethanol. A promising route to this reaction is the enzymatic catalysis using lipases. This work aimed at selecting fungal strains capable of producing lipolytic enzymes with property of transesterification and immobilization of such enzymes for the production of ethylic biodiesel. In order to select strains with lipolytic activity, zymograms using dye Rhodamine B were performed. Three thermophilic and eighteen mesophilic fungal strains were selected. The hydrolytic activities of the selected fungal strains were confirmed by using chromogenic substrate p-nitrophenyl palmitate (pNPP). The pre-selected strains were then submitted to transesterification test with ethanol and soybean oil, and the products of such a reaction were analyzed by GC-FID. Only the fungal strain identified as Acremonium sp P24 was selected to carry out the work. The crude lipase produced from sugar cane bagasse was concentrated by ultrafiltration and showed optimal hydrolytic activity at 35°C. The most efficient immobilization process in order to carry out synthesis was the one in which hyphae of the fungus Acremonium sp P24 was used, they grown on wheat bran as support. Analysis of variance for the experiments showed that among the studied variables (reaction temperature, molar ratio of oil/alcohol, enzyme concentration and ratio v/v oil/hexane), only the enzymatic concentration as a significant variable and indicated a concentration of 10% of immobilized hyphae as an optimum point. However, experimentally speaking, the best biodiesel yield was 15.95%, using 7.75% immobilized hyphae, at 31.25°C, with 1:7.5 oil/alcohol molar ratio... (Complete abstract click electronic access below)

Made available in DSpace on 2015-08-26T02:04:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 000474060-Texto+Completo-0.pdf: 1372189 bytes, checksum: a43c7ff8c9402604b61dba9bcef89a8f (MD5) Previous issue date: 2015 / The potato is the third most important consumed food in the world. Despite its high productivity, many pest problems cause losses in the quantity and quality of the product. Its high susceptibility to pathogens such as the necrotrophic bacteria Pectobacterium atrosepticum, has led to the indiscriminate use of pesticides, causing damage to the environment and human population. Studies of plant resistance inducers represent an alternative for disease control in some cultures by promoting innate defense system against pathogens. Understanding the changes in plant metabolism related to defense enables the evaluation and development of new strategies and products to disease control. This work aimed was to evaluate some of the mechanisms involved in defense metabolism of Solanum tuberosum in response to the phytobacteria Pectobacterium atrosepticum as well as to the XTH and ASM elicitors. To this end, we analyzed the activities of antioxidant enzymes superoxide dismutase (SOD), catalase (CAT) and ascorbate peroxidase (APx), enzymes related to defense metabolism, polyphenol oxidase (PPO), peroxidase (POX), phenylalanine ammonia lyase (PAL), and pathogenesis-related proteins, β-1,3-glucanase and chitinase. It was also determined the synthesis of phenolic compounds and salicylic acid (SA), and the assessment of disease progression caused by the phytobacteria in leaves pretreated with XTH. Our results showed that the elicitor XTH was able to delay the disease progression and symptoms caused by the bacteria P. atrosepticum. The elicitors ASM and XTH promoted the activation of the antioxidant enzymes, as well as the induction of certain enzymes related to defense before and after the bacterial inoculation, differing from the response pattern observed in the leaves treated only with P. atrosepticum. In addition, we observed an increase in free SA levels in leaves treated only with the phytobacteria, differing from the other treatments. In conclusion, the elicitor XTH promotes resistance to the necrotrophic bacteria P. atrospeticum by the defense metabolism activation and modulation of S. tuberosum. / A batata destaca-se como o terceiro alimento mais consumido no mundo. Apesar de sua alta produtividade, inúmeros problemas fitossanitários vêm causando perdas na quantidade e na qualidade do produto. Sua alta suscetibilidade a patógenos, como a bactéria necrotrófica Pectobacterium atrosepticum, tem levado ao uso indiscriminado de agrotóxicos, causando danos ao meio ambiente e à população humana. Estudos com indutores de resistência vegetal têm representado uma alternativa para o controle de doenças em algumas culturas através da promoção do sistema inato de defesa contra patógenos. Compreender as modificações no metabolismo vegetal relacionado à defesa possibilita a avaliação e o desenvolvimento de novos recursos e produtos para o manejo fitossanitário. Este trabalho teve por objetivo avaliar alguns dos mecanismos envolvidos no metabolismo de defesa de Solanum tuberosum em resposta à fitopabactéria Pectobacterium atrosepticum e aos indutores XTH e ASM. Para tal, foram realizadas análises de atividade das enzimas antioxidantes superóxido dismutase (SOD), catalase (CAT) e ascorbato peroxidase (APx), das enzimas relacionadas ao metabolismo de defesa, polifenoloxidase (PPO), peroxidase (POX), fenilalanina amônia liase (PAL), e das proteínas relacionadas à patôgenese, β-1,3-glucanase e quitinase. Foi determinado também o acúmulo de compostos fenólicos e de ácido salicílico (AS), além da avaliação da manifestação da doença provocada pela fitobactéria em folhas pré-tratadas com XTH. Os resultados demonstraram que o indutor XTH foi capaz de retardar a progressão e os sintomas da doença provocados pela bactéria P. atrosepticum em folhas de batata. Os indutores XTH e ASM promoveram a ativação das enzimas antioxidantes, assim como a indução de enzimas relacionadas à defesa, anteriormente e posteriormente à inoculação de P. atrosepticum, diferindo do padrão de resposta observado nas folhas tratadas apenas com a bactéria patogênica. Além disso, foi observado um aumento dos níveis de AS livre nas folhas tratadas apenas com a fitobactéria, diferindo dos outros tratamentos. A partir destes resultados conclui-se que o indutor XTH promove resistência contra a bactéria necrotrófica P. atrospeticum através da ativação e modulação do metabolismo de defesa em S. tuberosum.

Made available in DSpace on 2015-10-02T02:04:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 000475353-Texto+Completo-0.pdf: 4655532 bytes, checksum: c5dbc2135d9425bffb99fb72fd2f27dd (MD5) Previous issue date: 2015 / Among the infectious diseases that humans have been dealing with throughout history, tuberculosis (TB) is currently the second responsible for most of the deaths worldwide. The latest estimates of WHO showed that 9 millions of new cases of TB occurred in 2013 and 1. 5 million of deaths. The emergence of new drug resistant M. tuberculosis strains is becoming a serious increasing problem as the treatment of infected patients with multi drug-resistant TB and extensively drug-resistant TB strains is much more difficult and costly. This brings discussions about the drastic situation of virtually untreatable TB cases and shows the urgent need to introduce new and effective anti-TB drugs. The research for the development of new antimycobacterial agents becomes a necessity, as well as the identification of new targets for future drugs. The histidine biosynthetic pathway is comprised of ten enzyme steps catalyzed by eight enzymes. This pathway is present in prokaryotic organisms, lower eukaryotic organisms and plants, but is absent in animals, which is in accordance with the principles of selective toxicity. Mutagenesis studies have shown that the genes of this pathway are essential for the survival of M. tuberculosis. The histidinol dehydrogenase enzyme, encoded by hisD, performs the last two steps in the biosynthesis of histidine, converting L-histidinol to L-histidine. The essentiality of the hisD gene in M. tuberculosis mutants with referred gene knockout is already described in the literature. This work describes kinetic studies using thermodynamic parameters, fluorescence spectroscopy, and pre-stationary states to better understand the enzymatic mechanism of MtHisD. Characterization of the reaction catalyzed by mycobacterial HisD is important to structure-based drug development. The data from enzyme’s kinetic characterization were the starting point for HisD specific inhibitors planning, selection, and testing. A series of eleven hydrazones derived from L-histidine was synthesized, from which four compounds were identified as showing a competitive inhibition profile for L-histidinol substrate. The interactions of these compounds with the enzyme were analyzed by molecular docking to understand the inhibitory mechanism. Results from this work are believed to enhance the understanding of mycobacterial histidine metabolism. Moreover, data from inhibition studies with the synthesized compounds, serve as the starting point for the development of new molecules to enhance the enzyme inhibition and to inhibit the M. tuberculosis growth. / Dentre as doenças infecciosas que acompanham o homem ao longo da história, a tuberculose (TB), atualmente, é a segunda responsável pelo maior número de mortes no mundo. As últimas estimativas da Organização Mundial da Saúde apontam 9 milhões de novos casos de TB em 2013 e 1,5 milhões de mortes. O surgimento de novas linhagens de M. tuberculosis resistentes aos fármacos utilizados no tratamento está se tornando um problema sério e crescente, uma vez que o tratamento de pacientes infectados com cepas de tuberculose resistente à múltiplos fármacos e extensivamente resistente à fármacos é muito mais difícil e oneroso. Isso remete a discussões sobre a drástica situação de casos de TB virtualmente incuráveis e aponta para a urgente necessidade de introduzir novos e eficazes medicamentos anti-TB no mercado. A pesquisa para o desenvolvimento de novos agentes antimicobacterianos torna-se necessária, bem como a identificação de novos alvos para futuros medicamentos. A via de biossíntese de histidina compreende dez etapas enzimáticas catalisadas por oito enzimas. Esta via está presente nos organismos procarióticos, organismos eucarióticos inferiores e em plantas, mas está ausente em animais, corroborando com os princípios de toxicidade seletiva. Estudos de mutagênese demonstraram que os genes desta via são essenciais para a sobrevivência do M. tuberculosis. A enzima histidinol desidrogenase, codificada pelo gene hisD, catalisa a última etapa da biossíntese de histidina, convertendo L-histidinol para L-histidina. A essencialidade do gene hisD em mutantes de M. tuberculosis, com o referido gene nocauteado, já está descrita na literatura. Este trabalho trata sobre o aprofundamento dos estudos cinéticos, utilizando ensaios para determinação de parâmetros termodinâmicos, fluorimetria e ensaios em estado préestacionário. A caracterização da reação catalisada pela enzima HisD micobacteriana é uma etapa importante para o desenvolvimento de novos fármacos de ação específica que permitam o melhor controle da tuberculose. Os dados de caracterização cinética da enzima foram utilizados como ponto de partida para o planejamento, seleção e teste de inibidores seletivos contra a HisD de M. tuberculosis. Uma série de onze hidrazonas derivadas da Lhistidina foi sintetizada, foram identificados quatro compostos com perfil de inibição competitiva pelo substrato L-histidinol. As interações destes compostos com a enzima foram analisadas por docagem molecular para melhor compreensão do mecanismo inibitório. Os resultados deste trabalho colaboram ainda para uma melhor compreensão do metabolismo da biossíntese de histidina em micobactérias. Além disso, os dados dos estudos de inibição com os compostos aqui sintetizados servem como ponto de partida para o desenvolvimento de novas moléculas visando a otimização da inibição da enzima e a da inibição do crescimento do M. tuberculosis.

Orientador: Olga Maria Mascarenhas de Faria Oliveira / Coorientador: Marcos Barros de Souza / Banca: Antonio Baldo Geraldo Martins / Banca: Flávio Luís Schmidt / Resumo: O Cerrado ocupa aproximadamente 22% do território nacional e compreende uma grande variabilidade tanto de clima e de solo, quanto de fauna e de flora. Dentre suas espécies típicas, o pequi (Caryocar brasiliense Camb.) é conhecido, consumido e cultivado principalmente por populações nativas desse bioma, sendo considerado como "rei do Cerrado" devido ao seu valor alimentício, nutricional e socioeconômico. Possui índices altos de carboidratos, proteínas, vitaminas e sais minerais, além de um sabor peculiar. Tem na culinária sua principal utilização. É um fruto sazonal, cuja carência na entressafra é suprida utilizando-se a polpa, parte do fruto comestível, em conservas, em pastas e congelada. Dessa forma, esse trabalho teve como proposta avaliações físico-químicas e bioquímicas do pequi em duas diferentes formas de armazenamento: in natura e em conserva. Dados obtidos mostraram o pH da polpa in natura de 5,4, sendo considerado pouco ácido, e o em conserva de 3,8, considerado muito ácido, evitando assim a deterioração e o crescimento de bactérias, fungos e leveduras. Extratos aquosos e etanólicos das amostras apresentaram conteúdo proteico de 0,19 g.100g-1 à 11,88 g.100g-1, sendo a extração aquosa mais eficiente e os valores para a polpa in natura estão de acordo com a literatura. Em relação ao teor de compostos fenólicos, da polpa in natura liofilizada, foi superior aos encontrados em várias frutas brasileiras e, neste caso, a extração etanólica foi a mais eficiente. Os valores de vitamina C da polpa de pequi in natura (76,53 mg.100gpolpa-1) e em conserva (99,17 mg.100gpolpa-1) indicaram que este fruto é fonte média desta vitamina, sendo que o teor no fruto in natura foi superior ao de algumas frutas cítricas e tropicais, como do limão e... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The Cerrado occupies approximately 22% of the national territory and it comprises a large variability both in climate and soil, as of fauna and flora. Among its typical species, the pequi (Caryocar brasiliense Camb.) is known, consumed and grown mainly by native populations of this biome, being considered as "King of the Cerrado" due to its nutritional and socioeconomic values. It has high levels of carbohydrates, proteins, vitamins and minerals, plus a peculiar flavor. It has its main use in culinary. It is a seasonal fruit, and in the offseason the demand is supplied with the pulp, the part of the fruit that is edible, in preserves, paste and frozen. Thus, this work had the purpose to perform physicochemical and biochemical analysis of pequi in two different storage forms: fresh and preserved. Data obtained showed pH of fresh pulp of 5.4, being considered slightly acidic, and pickled of 3.8, considered too acidic, thus avoiding deterioration and the growth of bacteria, fungi and yeasts. Water and ethanol extracts of samples presented protein content of 0.19 g.100g-1 to 11.88 g.100g-1, with an aqueous extraction more efficient and the values for the fresh pulp are consistent with the literature. In relation the phenolic content, of fresh pulp lyophilized, they are superior to those found in several Brazilian fruits and, in this case, the ethanolic extract was the most effective. The values of vitamin C from fresh pulp pequi (76.53 mg.100gpulp-1) and preserved (99.17 mg.100gpulp-1) indicated that this fruit is an average source of this vitamin, and the content in fresh fruit was higher than in some tropical and citrus fruits such as lemon and guava. The antioxidant activity, of lyophilized samples, can be related to the phenolic content and the content of vitamin C, both determined in this... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Orientador: Vitor Barbanti Pereira Leite / Banca: Alexandre Suman de Araujo / Banca: Pedro Geraldo Pascutti / Banca: Antonio Caliri / Banca: Luis Gustavo Dias / Resumo: Entender a contribuição das interações eletrostáticas no processo de enovelamento e na estabilidade do estado nativo de proteínas é de grande relevância em biofísica molecular. Este trabalho possui duas frentes de estudos. Na primeira etapa é apresentado o estudo das interações eletrostáticas no processo de enovelamento utilizando modelos baseados em estruturas com cargas em dinâmica molecular com pH constante. O estudo foi realizado na parte N-terminal da proteína ribossomal L9 (NTL9), uma proteína com o mecanismo de enovelamento de 2 estados, reversível e realizado desde pH 1.0 até 12.0. Foi possível comparar os resultados das simulações com os resultados experimentais presentes na literatura e os dados obtidos indicam que o modelo proposto é capaz de capturar informações fundamentais sobre o processo de enovelamento referentes à estabilidade e dependência com pH. Na segunda etapa é apresentado o estudo sobre as interações eletrostáticas na estabilidade de enzimas com interesse na produção de bioetanol de segunda geração. O objetivo final deste trabalho é adequar as enzimas às condições do reator para a produção de bioetanol. Neste trabalho foi utilizada uma metodologia capaz de indicar possíveis mutações, pela otimização da interação carga-carga na superfície da proteína, que levam ao aumento de termostabilidade. Este trabalho conta com a colaboração do grupo experimental do Laboratório Nacional de Ciência e Tecnologia do Bioetanol (CTBE) que realizam os testes experimentais e as validações das mutações propostas / Abstract: The understanding of electrostatic interactions in protein folding process and in native state stability is important to molecular biophysics area. This work has two areas of interest. At first step it is presented the study about electrostatic interactions in the protein folding process using structure-based models in a constant pH molecular dynamics. It was used the N-terminal domain of ribosomal protein L9 (NTL9), which folding mechanism is a two-state pathway, fully reversible and foldable in a pH range from 1.0 to 12.0. The simulation results were compared with experimental results from literature and the obtained data indicates that the proposed model is capable of capturing essential features of folding mechanism about stability and pH dependence. At second step, it is presented the study about electrostatic interactions in stability of enzymes related with second generation bioethanol production. The final goal of this work is to adjust the enzymes to reactor conditions of bioethanol production. It was employed a method that can suggest rational mutation, based on optimization of charge-charge interactions, that leads to thermostability increase. This work can count on the collaboration of an experimental group of Brazilian Bioethanol Science and Technology Laboratory (CTBE) that performs the wet lab tests and validates the suggested mutations / Doutor

Orientador: Eleni Gomes / Coorientador: Daniela Alonso Bocchini Martins / Banca: Adriane Maria Ferreira Milagres / Banca: Maurício Boscolo / Resumo: O aumento no consumo de combustíveis fósseis e a crescente preocupação ambiental multiplicaram o interesse por tecnologias limpas e de baixo custo, para a obtenção de produtos de valor agregado para as indústrias química, energética e de alimentos. Neste contexto, as enzimas tem sido importantes ferramentas em diversos processos, principalmente no que diz respeito à produção de etanol a partir de materiais lignocelulósicos. Neste trabalho foi avaliado o perfil de produção enzimática dos fungos termofílicos Chaetomium sp. N13, Humicola grisea var. thermoidea e Thermomucor indicae-seudaticae N31 por fermentação em estado sólido (FES) e fermentação submersa (FSm) em bagaço de cana e farelo de trigo (1:1, 1:9 ou 9:1), palha de milho e farelo de trigo (9:1), palha de milho e cevada (9:1), cevada e farelo de trigo (9:1) e, somente farelo de trigo como substratos. No processo de fermentação em estado sólido, a maior produção de xilanase (1569,4 U/g ou 78,5 U/mL) foi obtida por Chaetomium sp. N13 em 240h de cultivo em bagaço de cana e farelo de trigo (1:1). O fungo Humicola grisea var. thermoidea foi o melhor produtor de CMCase (232,8 U/g ou 11,6 U/mL), avicelase (18,1 U/g ou 0,9 U/mL) e beta-glicosidase (124,9 U/g ou 6,2 U/mL) em 240h de cultivo em bagaço de cana e farelo de trigo (1:1), 192h de cultivo em cevada e farelo de trigo (9:1) e 288h de cultivo em bagaço de cana e farelo de trigo (1:9), respectivamente. No processo de fermentação submersa, a maior produção de xilanase (35,4 U/mL) foi obtida por Chaetomium sp. N13 em 96h de cultivo em palha de milho e cevada (9:1). O fungo Humicola grisea var. thermoidea foi o melhor produtor de CMCase (6,4 U/mL) e beta-glicosidase (1,4 U/mL) em 120h de cultivo em bagaço de cana e farelo de trigo (1:1). As produções de avicelase, por Chaetomium... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The increase in the consumption of fossil fuels and the growing environmental concern have increased the interest in clean and low-cost technologies for the obtaining of added value products for chemical, energy and food industries. In this context enzymes have been important tools in several processes, especially regarding to the production of ethanol from lignocellulosic material. This study the profile of enzyme production of the thermophilic fungi Chaetomium sp. N13, Humicola grisea var. thermoidea and Thermomucor indicae-seudaticae N31 by solid state fermentation (SSF) and submerged fermentation (SF) on sugar cane bagasse and wheat bran (1:1, 1:9 or 9:1), maize straw and wheat bran (9:1), straw of maize and barley (9:1), barley and wheat bran (9:1) and only wheat bran as substrates were evaluated. By SSF, the largest production of xylanase (1569,4 U/g or 78.5 U/mL) was obtained by Chaetomium sp. N13 at 240h of cultivation in sugar cane bagasse and wheat bran (1:1). The fungus Humicola grisea var. thermoidea was the best producer of CMCase (232.8 U/g or 11.6 U/mL), avicelase (18.1 U/g or 0.9 U/mL) and beta-glucosidase (124.9 U/g or 6.2 U/mL) at 240h of cultivation in sugar cane bagasse and wheat bran (1:1), 192h of cultivation in barley and wheat bran (9:1) and 288h of cultivation in sugar cane bagasse and wheat bran (1:9), respectively. By SF, the largest production of xylanase (35.4 U/mL) was obtained by Chaetomium sp. N13 at 96h of cultivation in straw of maize and barley (9:1). The fungus Humicola grisea var. thermoidea was the best producer of CMCase (6.4 U/mL) and beta-glucosidase (1.4 U/mL) at 120h of cultivation in sugar cane bagasse and wheat bran (1:1). The productions of avicelase by Chaetomium sp. N13 and Themomucor indicae-seudaticae N31 were similar. The saccharification of sugarcane... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Orientador: Edwil Aparecida de Lucca Gattás / Banca: Saulo Santesso Garrido / Banca: Maristela de Freitas Sanches Peres / Resumo: As enzimas são importantes catalisadores de reações biológicas, sendo que as de origem microbiológicas tem recebido atenção especial devido à facilidade de obtenção ou até mesmo na síntese de enzimas geneticamente modificadas. O uso desses catalisadores biológicos na indústria vem aumentando com o avanço de estudos e pesquisas de suas propriedades e melhoramento dos processos em que são empregados. A álcool desidrogenase (ADH) é uma enzima de uso industrial e biotecnológico importante para quantificação de etanol em biocombustíveis e em bebidas, onde, em comparação com outros métodos, têm mostrado ser o mais eficaz. A melhora da estabilidade da enzima é feita pelo processo de imobilização. Alguns métodos de imobilização são mais comumente aplicados devido à facilidade de preparo e/ou imobilização da enzima no suporte, como por exemplo, o suporte alginato-quitosana. Os suportes alginato-quitosana e glixil-agarose foram utilizados neste trabalho para se tentar melhorar a estabilidade da ADH. O objetivo principal deste estudo foi o de encontrar um método mais eficaz para imobilizar a ADH e avaliar sua estabilidade frente a pH, temperatura, variação de concentração de substrato, adição de sais metálicos ao ensaio, entre outros. Os resultados mostraram que houve interferência do pH na estabilidade das esferas de alginato-quitosana impossibilitando seu uso neste ensaio e quando imobilizada em suporte glioxil-agarose apresentou estabilidade maior em maiores temperaturas e pH, mas não demonstrou boa estabilidade quando estocada. / Abstract: Enzymes are important catalysts of biological reactions, and the microbiological origin has received special attention due to the ease of obtaining or even in the synthesis of genetically modified enzymes. The use of these biological catalysts in the industry is increasing with the advancement of studies and research of its properties and improving processes in which they are employed. The alcohol dehydrogenase (ADH) is an enzyme of industrial use and biotechnological important for quantitation of ethanol in biofuels and beverages, which in comparison with other methods, have shown to be most effective. The improvement of the enzyme stability is made by the immobilization process. Some methods of immobilization are most commonly applied because of the ease of preparation and/or immobilization of the enzyme on the support, for example, alginate-chitosan support. The supports alginate-chitosan and glyoxyl-agarose were used in this study to try to improve the stability of ADH. The aim of this study was to find a more effective method to immobilize the ADH and evaluate its stability against pH, temperature, variation of substrate concentration, addition of metal salts in the assay, among others. The results showed that there was interference of pH on the stability of alginate-chitosan beads precluding their use in this assay and when immobilized on glyoxyl agarose support was more stable at higher temperatures and pH, but showed good stability when stored. / Mestre