Made available in DSpace on 2014-06-11T19:32:55Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2010-08-26Bitstream added on 2014-06-13T20:24:23Z : No. of bitstreams: 1 cruz_vd_dr_rcla.pdf: 4198253 bytes, checksum: 4e0b97e54797784dc50d4ee9a1b575a5 (MD5) / O principal objetivo deste trabalho foi o de avaliar uma mistura de frutooligossacarídeos (FOS), sacarose residual, glicose e frutose, produzida por Aspergullus japonicus – 119, quanto à capacidade de produzir alterações nas populações de bactérias láticas e coliformes nos intestinos de ratos machos Wistar. Foram constituídos 13 grupos de animais, sendo um controle e 12 experimentais, cada grupo contendo 7 animais. Durante 3 meses os animais dos grupos experimentais foram suplementados com 350 mL diários de FOS I (49,7% de FOS) ou FOS II (34,3% de FOS), utilizando como excipiente de diluição: água, iogurte convencional e um extrato de soja (2,5% p:v). Estes constituíram os seguintes grupos: Ga; Gi e Gs. As bebidas formuladas com iogurte e extrato de soja foram submetidas a análises sensoriais para verificação de aceitabilidade, visando seu emprego em humanos, no futuro. Para efeito de comparação foram constituídos também 3 grupos de animais que receberam um FOS comercial purificado (ORAFTI) dissolvido nos mesmos excipientes. As médias de UFCs/g de fezes foram submetidas à análise de variância pelos testes de Wilcoxon e/ou Mann-Whitney. Em todos os subgrupos constituídos o FOS I foi mais eficiente que o FOS II para a desejável alteração da microbiota intestinal: aumento das bactérias láticas e diminuição dos coliformes. Os resultados apontam para a seguinte ordem de eficiência para a diminuição de coliformes: ORAFTI+Iogurte > FOS I+Iogurte > ORAFT+soja = ORAFTI+Água. Para o crescimento de bactérias láticas, a mistura de FOS I mostrou-se mais eficiente que o ORAFTI em todos os excipientes utilizados. Os resultados sugerem a possibilidade do emprego comercial da FOS I de Aspergillus japonicus – 119, independentemente de sua purificação / The main objective of this work was to evaluate a mixture of fructooligosaccharide (FOS), residual sucrose, glucose and fructose, from Aspergullus japonicus - 119, considering their ability to produce changes in populations of lactic acid bacteria and coliform bacteria in the intestines of male Wistar rats. The animals (91 at all) were divided in 13 groups with 7 rat in each group: one control group and 12 experimental groups. During three months the animals of experimental groups were daily supplemented with 350 mL of FOS I (49.7% FOS) or FOS II (31.3% FOS), using as a vehicle for dilution water, conventional yogurt and soybean extract ( 2.5% w: v). These were designed as Ga, Gi and Gs groups. The drinks made with yogurt and soy extract were subjected to sensory analysis for verification of acceptability, aiming at their employment in humans beings. For comparison were also formed three subgroups of animals that received a purified commercial FOS (Orafti) dissolved in the same dilution vehicle. The averages of CFU/g of feces were submitted to variance analysis by Wilcoxon's test and/or Mann-Whitney test. In all constituted subgroupes, the FOS I was more efficient than the FOS II for desirable change in intestinal microbiologic populations: increase of lactic acid bacteria and coliforms decreased. Overall, the results indicate the following order of efficiency for coliforms decreasing: ORAFTI+Yogurt > FOS I+Yogurt > ORAFT+soybean extract = ORAFTI+Água. For the increasing of lactic bacteria population the mixture of FOS I in all dissolution vehicle showed more efficient then ORAFTI I. The results suggest the possibility of commercial using of FOS I from Aspergillus japonicus - 119, even without purification

A busca por substâncias benéficas à saúde humana tem impulsionado o desenvolvimento de pesquisas visando o estudo de enzimas e seus produtos através da otimização de bioprocessos. Um dos principais componentes utilizados como base para a indústria de alimentos funcionais são carboidratos denominados frutooligossacarídeos (FOS) derivados da sacarose. Estes são sintetizados por enzimas denominadas frutosiltransferases que podem ser encontradas em plantas, bactérias e fungos. Os FOS têm atraído grande interesse da indústria, devido às suas características fisiológicas e biomoduladoras. Por serem polissacarídeos prebióticos não-digeríveis, têm a capacidade de estimular seletivamente o crescimento de bifidobactérias e lactobacilos, auxiliando na prevenção da cárie dentária e câncer de cólon em humanos. Podem também contribuir na diminuição do colesterol total e triglicerídeos no sangue, promover a reabsorção de cálcio e magnésio e serem utilizados em dietas com restrições alimentares, por serem açúcares de baixo valor calórico e elevado valor nutricional. Tendo em vista a existência de diferentes formas de FOS sintetizados por diferentes mecanismos, o presente trabalho buscou realizar a caracterização estrutural e funcional de um conjunto de 13 frutosiltransferases de bactérias e fungos. Os genes alvo foram clonados e as enzimas expressas e purificadas. Ensaios estruturais e de atividade enzimática, incluindo de hidrólise e polimerização da sacarose, foram conduzidos para a melhor compreensão das bases moleculares envolvidas no reconhecimento do substrato. Oito enzimas, duas β-frutofuranosidases de B. adolescentis, três sucrose-6-phosphate hydrolase de B. licheniformis e L. gasseri e uma invertase de A.niger foram cristalizadas e as enzimas de B. adolescentis e de L. gasseri tiveram suas estruturas resolvidas e seus sítios catalíticos mapeados. Estas apresentam em sua estrutura uma região β-propeller, local identificado como sítio catalítico, conectada à um módulo β-sanduíche. Ambas as enzimas apresentaram atividade hidrolítica da sacarose e a enzima de L. gasseri apresentou a formação dos FOS nistose e 1-cestose com concentrações de 1 M de sacarose bem como em tempos de 8 e 12 horas de incubação. Estes estudos, somados às análises das outras enzimas, permitirão o melhoramento na produção em larga escala, além da otimização e o controle destes processos de obtenção de FOS. / The search for beneficial substances to human health has driven the development of researches on the study of enzymes and their products through bioprocess optimization. One of the main components used as a basis for functional food industry are carbohydrates called fructooligosaccharides (FOS) derived from sucrose. These are synthesized by enzymes called fructosyltransferases which can be found in plants, bacteria and fungi. The FOS has attracted great interest of the industry due to its physiological and biomodulator properties. Because it is non-digestible polysaccharides prebiotics, have the ability to selectively stimulate the growth of bifidobacteria and lactobacilli, assisting in the prevention of tooth decay and colon cancer in humans. They can also contribute to decrease total cholesterol and triglycerides in the blood, to promote the absorption of calcium and magnesium and can be used in diets with dietary restrictions, because they are low-calorie sugars presenting high nutritional value. Considering there are different forms of FOS synthesized by different mechanisms, the present work attempts to make structural and functional characterization of a set of 13 fructosyltransferases of bacteria and fungi. The target genes were cloned and the enzymes were expressed and purified. Structural testing of X-ray crystallography and enzymatic activity, including sucrose hydrolysis and polymerization were carried out for a better understanding of the molecular basis involved in substrate recognition. Eight enzymes, two β-frutofuranosidases B. adolescentis, three sucrose-6-phosphate hydrolase of B. licheniformis and L. gasseri and A. niger invertase, were crystallized and the enzymes from B. adolescentis and from L. gasseri had their structures determined and their catalytic site mapped. These are similar to each other and present in their structure one β-propeller region which was identified as catalytic site, connected to one β-sandwich module. Both enzymes showed hydrolytic activity of the sucrose and L. gasseri showed the formation of FOS, 1-kestose and nystose with 1 M sucrose concentrations and times of 8 and 12 hours of incubation. These studies together with the analysis of other enzymes will enable the improvement in large-scale production, besides the optimization and control of these processes for the production of FOS.

Orientador: Glaucia Maria Pastore / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-10T04:17:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Lemos_AdrianeCristinaGarcia_M.pdf: 3126675 bytes, checksum: d4e933e5a55a5976601fb2fd461ad4cb (MD5) Previous issue date: 2008 / Resumo: Os prebióticos são alimentos indigeríveis, porém fermentáveis, que afetam o hospedeiro por estimulação seletiva do crescimento e atividade de uma espécie de bactérias ou um número limitado de bactérias no cólon. De todos os prebióticos disponíveis, os únicos que possuem estudos para serem classificados como componentes ativos de alimentos funcionais são os frutooligossacarídeos (FOS), inulina e o galactooligossacarídeos (GOS). Devido à sua estrutura química são fermentados no cólon por bactérias endógenas para substratos metabólicos e energéticos e promove melhoria das funções intestinais por meio do estímulo ao crescimento de bactérias benéficas, resultando em efeitos específicos sobre a fisiologia gastrointestinal, biodisponibilidade de minerais, sistema imune, gênese de tumores e regulação do colesterol sérico. No momento pouco é conhecido sobre o efeito do FOS no desenvolvimento de órgãos linfóides ou os mecanismos moleculares de sua ação na resposta imunológica. O objetivo do presente estudo é investigar o efeito da suplementação de FOS sobre o sistema imunológico em ratos. Para o desenvolvimento deste trabalho, foram utilizados 32 ratos machos, adultos jovens, da linhagem Wistar. Os animais foram alimentados com ração balanceada padrão para roedores (Purina) e água ¿ad libidum¿, mantidos em gaiolas à temperatura ambiente de 25ºC e foto período de 12 horas de claro e 12 de escuro. Durante o ensaio biológico os animais foram divididos em 4 grupos (n=8), o suplemento foi administrado diariamente por 21 e 42 dias por gavagem, nas diferentes concentrações (0, 50, 100 e 150 mg/kg). Ao final do período experimental os animais foram anestesiados e as amostras de sangue (5ml) coletadas por punção cardíaca, centrifugadas por 15 minutos, sendo o soro sanguíneo separado. Os órgãos linfóides (timo, baço) foram removidos e pesados. Todos os procedimentos experimentais foram previamente aprovados pelo Comitê de Ética em Pesquisa Animal da Universidade Estadual de Campinas. O soro coletado foi mantido a temperatura de 5°C e encaminhado ao laboratório de Bioquímica da Universidade do Sagrado Coração (Bauru) para a quantificação das imunoglobulinas IgA, IgG e IgM através da técnica de nefelometria. Os dados foram expressos como média ± erro padrão da média (EPM) e submetidos a analise de variância (ANOVA) As comparações entre grupos foram realizadas empregando-se o teste Tukey. As diferenças foram consideradas estatisticamente significativas para p<0,05. O efeito da suplementação dietética com FOS na concentração de 100 e 150 mg/kg aumentou (p <0,05) as concentrações no soro das Imunoglobulinas IgA, IgG e IgM. Em ambos os períodos de 21 e 42 dias a suplementação dietética com 50 mg/Kg não aumentam (p>0,05) as concentrações no soro de imunoglobulinas. A suplementação dietética com 100 mg/Kg e 150 mg/kg promoveu um aumento (p <0,05) nas concentrações no soro de imunoglobulinas durantes os 21 e 42 dias de suplementação. A Suplementação com FOS não promoveu o aumento (p>0,05) no desenvolvimento dos órgãos linfóides. Os animais que foram suplementados com 100 e 150 mg/kg apresentaram um ganho de peso estatisticamente significativo (p<0,05) quando comparados com grupo controle. Com os resultados do presente estudo pode se concluir que o FOS melhorou a resposta imune em ratos, por modulação positiva da resposta imune / Abstract: The prebiotics are non-digestible foods, however fermented, they affect the host by selectively stimulating the growth and/or activity of one of a limited number of bacteria in the colon. From all the available prebiotics, the only ones that possess enough studies of activity are the Fructooligosaccharides (FOS), inulin and galactooligosaccharides. Due to their chemical structure, they are fermented in the colon by endogenous bacterias to metabolic and energy substrata and they promote improvement of the intestinal functions by inducing the growth of beneficial bacterias, resulting in specific effects on the gastrointestinal physiology, mineral availability, immune system, genesis of tumors and regulation of the Serum cholesterol. At present, little is known about the effect of FOS on the development of lymphoid organs or the molecular mechanisms of it's action on the immune response. The objective of this study was to determine the effects of supplementation with FOS on immune system in rats. For the development of this work, 32 male Wister rats were used, young adults, of the lineage Wistar. The animals were fed with standard food for rodents (Purina) and water ¿ad libitum¿, maintained in cages at temperature of 25ºC and picture period of 12 hours of light and 12 of darkness. During biological assays the animals were divided into 4 groups (n=8), the supplement was administered daily by 21 and 42 days by gavage, in different concentrations (0, 50, 100 and 150 mg/kg). At the end of the experimental period the animals were anesthetized and the samples of blood (5ml) collected by heart puncture, centrifuged by 15 minutes, being the separate sanguine serum. The llymphoid organs (thymus, spleen) they were removed and wighted. All the experimental procedures were previously approved for the Committee of ethical in Animal Research of the State University of Campinas. The collected serum was maintained at 5°C and direc ted to the laboratory of Biochemistry of the University of the Sacred Heart (Bauru) for the quantification of imunoglobulins IgA, IgG and IgM following the nefelometria technique. The data were expressed as average ± standard deviation of the average (SD) and submitted to analyzes of variance (ANOVA). The comparisons among groups were accomplished Tukey test. The differences were considered statistically significative for p <0,05. The effect of dietary supplementation with FOS in the concentration of 100 to 150 mg/kg increased (p<0,05) on serum concentrations of Imunoglobulins IgA, IgG e IgM. In both of periods 21 and 42 day, dietary supplementation wich 50 mg/Kg did not increase (p>0,05) serum concentrations of imunoglobulins, Dietary supplementation with 100 mg/Kg e 150 mg/kg resulted in higher (p <0,05) serum concentration of imunoglobulins and 21 and 42 day. The suplementation with FOS don¿t increase (p>0,05) lymphoid organ development. The animals that were suplementation with 100 and 150 mg/kg presented an weight gain statistically significant (p <0,05) when compared with control group. The results of the present study it may concluded that FOS can improve immune response in rats, Through positive modulation of the immune response / Mestrado / Mestre em Ciência de Alimentos

Orientador: Francisco Maugeri Filho / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-17T02:08:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 AlvaradoHuallanco_MonicaBeatriz_D.pdf: 1075413 bytes, checksum: f34b7681cc54bc046c7344d2601d8d16 (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: Os frutooligossacarídeos são considerados prebióticos, uma vez que promovem seletivamente o crescimento de micro-organismos probióticos como Lactobacillus acidophillus e Bifidobacterium bifidus. Novas enzimas, na forma livre ou imobilizada, representam uma das possibilidades para síntese destes compostos. Neste trabalho procedeu-se ao estudo da modelagem cinética e simulação da síntese de frutooligossacarídeos a partir de sacarose em diferentes tipos de reatores, pela enzima frutosiltransferase produzida pela levedura do gênero Rhodotorula, isolada em trabalhos prévios. Os estudos foram realizados sob condições de pH 4,5, 50°C e 5 UTF/mL de concentração da enzima. Tanto a enzima livre quanto a imobilizada mostraram seguir a cinética de Michaelis-Menten com inibição pelo substrato para concentrações acima de 70% e 60% (p/v), respectivamente. Observou-se inibição competitiva da glicose para os substratos sacarose, kestose e nistose. Por outro lado, considerou-se significativa a atividade hidrolítica da nistose, sendo incluída no modelo. Após a análise de sensibilidade dos parâmetros cinéticos, estes foram ajustados por simulação, e determinou-se seus valores intrínsecos. O modelo mostrou-se válido com desvios menores que 4% para a enzima livre (57% de FOS) e de 5% para enzima imobilizada (46% de FOS), indicando que ele pode ser utilizado no desenvolvimento e controle de biorreatores. No caso da enzima imobilizada incluiu-se no balanço de massa o efeito da resistência à transferência de massa externa. Devido ao suporte ser um sólido compacto, com porosidade interna desprezível, desprezou-se a difusão intraparticular, considerando-se que a imobilização da enzima foi somente na superfície da partícula. A otimização do processo em reator de cesto em batelada, tanto quanto na do reator de cesto contínuo, foi realizada segundo delineamentos do tipo composto central rotacional (DCCR), nas condições de 50% de sacarose, 50?C e pH 4,5. As condições ótimas para o processo em batelada, foram de 14 Ui/mL para a enzima imobilizada e 45 rpm para a agitação, sendo o rendimento de FOS igual a 50,60% após 24 horas de síntese. Para o reator de cesto contínuo as variáveis otimizadas foram de 15 Ui/mL para a enzima imobilizada e 45 rpm para a agitação, com rendimentos de FOS de 32,1% e produtividade de 5,0 g?L.h, com tempo de residência de 32 h. Neste último caso, o componente principal de FOS foi o GF4 (25%). Os resultados mostraram que a atividade biocatalítica e o coeficiente de transferência de massa tiveram influência significativa no curso da reação e no rendimento de produção de FOS e que o melhor processo foi o de batelada em reator de cesto / Abstract: Fructooligosaccharides (FOS) are considered prebiotics, since selectively promote the growth of microorganisms as probiotic Lactobacillus and Bifidobacterium bifidus acidophillus. New enzymes, in its free or immobilized form, represent one of the possibilities for this development. In this work, the kinetic modeling and simulation of the synthesis of FOS from sucrose in different types of reactors were carried out. The enzyme utilized was the fructosyltransferase from Rhodotorula sp., a microorganism isolated in a previous study. The studies were performed under conditions of pH 4.5, 50°C and 5 UFT/mL concentration of enzyme. Both free and immobilized enzymes showed the Michaelis-Menten kinetics with substrate inhibition, at concentrations above 70% and 60% (w/v), respectively. Additionally, it was shown that there is competitive inhibition of glucose over sucrose, kestose and nystose uptake. Moreover, the hydrolytic activity on nystose was considered significant, therefore, it was included in the model. After the parameter sensitivity analysis the intrinsic kinetic parameters were determined and the model was validated against experimental data for sucrose concentrations of 50 and 70%. The model proved to be valid with deviations of less than 4% for the free enzyme (57% FOS) and 5% for immobilized enzyme (46% FOS), indicating that it can be used in the development and control of bioreactors. The enzyme immobilization was by adsoption on the surface of a niobium ore, which is a compact solid with negligible internal porosity. For the batch and continuous basket reactor processes, the optimization experiments were simulated in two central composite rotatable designs (DCCR), using 50% of sucrose concentration, 50?C and pH 4.5. The optimum conditions for the batch reactor were: 14 Ui/mL for the activity of immobilized enzyme and agitation speed of 45 rpm, with yield of 50.60% of FOS, after 24 hours of synthesis. For the continuous basket reactor, the optimum conditions were: an activity of immobilized enzyme of 15 Ui/mL and an agitation speed of 45 rpm, performing a FOS yield of approximately 32.1% and produtivity of 5.0 g?L.h, with a residence time of 32 h. In the latter case of the main FOS fraction was the GF4, with about 25% of the total, a result very different from those obtained with other types of reactors. The results showed that the immobilized enzyme activity and the coefficient of mass transfer had a significant influence on the course of the reaction and the yield of FOS and that the best process for FOS production is the batch basket reactor / Doutorado / Engenharia de Alimentos / Doutor em Engenharia de Alimentos

Orientador: Mário Roberto Maróstica Junior / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-17T20:43:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Lima_GlauciaCarielo_M.pdf: 794328 bytes, checksum: 905ed92bfa1f9e04a2c521c1c5e898b7 (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: Muitos estudos tem demonstrado que o consumo acumulado de galactooligossacarídeo (GOS) e frutooligossacarídeo (FOS) pode trazer benefícios significativos para a saúde, relacionados com a sua resistência à digestão, sendo utilizados como substrato pelas bactérias intestinais, em especial as bifidobactérias. O objetivo do presente trabalho foi avaliar os efeitos de alteração de pH e microbiota (contagem de Bifidobacterium e Lactobacillus) no intestino grosso de ratas Wistar após o consumo dos oligossacarídeos não digeríveis (ONDs) FOS e GOS. Foram confeccionadas quatro dietas baseadas na AIN93G para roedores utilizando os ONDs em substituição parcial à sacarose para os grupos experimentais. Desta forma, o experimento contou com quatro grupos experimentais, sendo: grupo Controle, grupo FOS, grupo GOS e grupo FOS + GOS. O ensaio biológico contou com 32 animais divididos em grupos de 8 animais cada, mantidos em gaiolas separadas, sob ciclo claro/escuro de 12 horas, com temperatura e umidade controladas, durante o período de 90 dias. O consumo de dieta e o ganho de peso foram monitorados. Ao final do experimento, os animais foram sacrificados por decapitação, seu ceco retirado para coleta de material para análises posteriores de pH e microbiota intestinal. A análise de pH foi realizada por meio de peagômetro digital (TEC 5MP, Tecnal) e a análise de microbiota, a partir de diluições do conteúdo fecal e inoculação em meios de cultura específicos. Todas as placas foram incubadas em câmaras de anaerobiose contendo sistema gerador de anaerobiose Anaerogen (Oxoid Ltd., Basingstoke, Hampshire, England) durante 24 - 48 horas a 37°C. Os resultados foram e xpressos na forma do logaritmo decimal das unidades formadoras de colônia/g material (Log10 UFC). Para a análise estatística, foi utilizado o software GraphPad Prism 5.0. A análise de variância (ANOVA) foi realizada e os dados paramétricos foram analisados por meio do teste de Tukey, a 5% de significância e os não paramétricos por teste de Dunnett. Os resultados obtidos demonstraram um abaixamento do pH intestinal nos grupos que consumiram FOS e FOS + GOS e aumento da contagem de Bifidobacterium no conteúdo cecal dos grupos FOS, GOS e FOS + GOS e aumento de Lactobacillus dos grupos FOS e FOS + GOS / Abstract: Many studies have shown that consumption of galactooligosaccharide (GOS) and fructooligosaccharides (FOS) can bring significant benefits to health. NDC are used as substrate by intestinal bacteria, especially bifidobacteria, as these compounds are resistance to digestion. The aim of this study was to evaluate the effects in pH and microbiota (specifically for Lactobacillus and Bifidobacterium growth) in the large intestine of Wistar rats after consumption of non-digestible oligosaccharides (NDOs) FOS and GOS. Four different diets were produced, based on the AIN93G formula for rodents, using NDOs in partial replacement of sucrose by prebiotics FOS and GOS for the experimental groups. Thus, the experiment had four experimental groups, as described: Control group, FOS group, GOS group and FOS + GOS group. For the 'in vivo¿ experiment, the 32 animals were divided into groups of 8 animals each. The rats were kept in separate cages under light / dark cycles of 12 hours, with controlled temperature and humidity during 90 days. The diet consumption and weight gain were monitored. At the end of the experiment, the animals were killed by decapitation, their cecum removed to collect material for further analysis of pH and intestinal microbiota. The pH analysis was performed using digital pH meter (TEC 5MP Tecnal) and analysis of microbiota from dilutions of fecal contents and inoculation on specific culture media. All plates were incubated in anaerobic chambers containing anaerobic generation system Anaerogen (Oxoid Ltd., Basingstoke, Hampshire, England) for 24-48 hours at 37 °C. The results were expressed as the logarithm of colony forming units / g material (Log10 CFU). For statistical analysis, GraphPad Prism 5.0 was used. The analysis of variance (ANOVA) was performed and parametric data were analyzed using the Tukey test at 5% significance and the nonparametric by Dunnett's test. The results showed a lowering of intestinal pH in the groups consuming FOS and FOS + GOS and increased count of Bifidobacterium in the cecal contents of the groups FOS, GOS and FOS + GOS and increase of Lactobacillus in the groups FOS and FOS + GOS / Mestrado / Nutrição Experimental e Aplicada à Tecnologia de Alimentos / Mestre em Alimentos e Nutrição

Orientador: Glaucia Maria Pastore / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-12T17:24:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Silva_JunioCota_M.pdf: 1041148 bytes, checksum: 4cc2da3de714f40ac19aea72962747ef (MD5) Previous issue date: 2009 / Abstract: Impulsionados pela grande demanda por alimentos ¿saudáveis¿ e de calorias controladas, têm surgido desde os anos 80 um grande número de adoçantes alternativos e, entre eles, diversos oligossacarídeos. Entre os oligossacarídeos mais estudados estão os frutooligossacarídeos (FOS), que se tornaram mais importantes por suas propriedades funcionais que pelo seu poder adoçante. Os FOS podem ser produzidos por meio da reação de transfrutosilação catalisada pela enzima frutosiltransferase (FTase), onde uma molécula de sacarose é hidrolisada e o radical frutosil é transferido para outra sacarose. Diversos microrganismos possuem o gene que codifica para a FTase, e sua aplicação industrial já está bem estabelecida, contudo, o Brasil detém apenas uma pequena fração do total de patentes desses processos tecnológicos. Esse trabalho teve por objetivo selecionar novas linhagens microbianas produtoras de frutosiltransferase que sejam eficientes e competitivas com as já descritas na literatura. Para isso, novas linhagens de microrganismos foram isoladas do Baru, um fruto do cerrado. Inicialmente 54 linhagens foram avaliadas quanto à atividade de transfrutosilação, sendo identificadas 13 como potenciais produtoras de FTase. Cada uma das 13 linhagens foi testada com relação à síntese de FOS em diferentes tempos de reação (6, 12, 24, 48 e 72 h), tendo sido utilizadas preparações enzimáticas parcialmente purificadas. A FTase de Penicillium sp. apresentou o maior rendimento da reação de síntese de FOS (50%), sendo as condições de reação 500g.L-1 de sacarose, 20% de enzima (v/v), agitação de 100 rpm, temperatura de 50°C e tempo de reação de 48 horas, em tampão acetato 50 mM (pH 4,5). Baseando-se no rendimento da reação de síntese de FOS, essa linhagem de Penicillium sp. foi selecionada para realização de estudos dos parâmetros cinéticos e termodinâmicos da FTase. Foi utilizada a metodologia de superfície de resposta para avaliar as condições ótimas de atividade enzimática, sendo estas: pH de 4,8 a 5,2, 54 a 57°C e sacarose (410 a 520 g.L-1). Os parâmetros termodinâmicos tempo de meia vida (t1/2), constante de desnaturação (kd) e valor de redução decimal (D) foram determinados para cada uma das quatro temperaturas estudadas (45, 50, 55 e 60°C). A energia de ativação da desnaturação (Ead) e o valor z também foram calculados para a FTase. A enzima estudada apresentou inibição pelo substrato quando a concentração de sacarose foi superior a 400 g/L. Os parâmetros cinéticos vmax, km e ki foram estimados pelos métodos de linearização de Lineweaver-Burk e Eadie-Hofsteen e pelo modelo de clássico de inibição combinado com o modelo de Hill utilizando o software Statistica® 8.0. A análise das constantes sugere que há um fenômeno de inibição que afeta a enzima e não foi possível a identificação de quais componentes do sistema reacional causam a inibição enzimática, utilizando apenas o modelo clássico de inibição, sendo necessários estudos futuros para desenvolver o modelo cinético adequado para a FTase. Os resultados obtidos indicam que a FTase de Penicillium sp. tem potencial para ser aplicada em processos industriais para produção de FOS / Abstract: Nowadays, there is a high demand on health and low caloric food. Since the years of 1980 a big number of sweteners have appeared to replace sucrose. The fructooligosacchrides (FOS) are considered the most important sweeteners among them due their properties to promoting health by increasing of the amount of beneficial bacteria in human gut. They can be produced by simple transfructosilation reaction catalysed by fructosyltransferase (FTase), wherein one molecule of sucrose is hydrolyzed and the fructosyl radical is bonded to another sucrose. Some microorganisms have the gene encoding FTase and its industrial applications are well known. However, Brazil has a small share of patents registered around the world in these technological process. In this work, we aimed to find potential microorganisms strains that produce both FTase and FOS. New strains were isolated from Baru fruits of Brazilian Cerrado biome. Initially 54 isolated strains were screened for transfructosilating activity. As result it was found 13 strains which were able to produce FTase. Enzimatc extracts partially purified from each of 13 strains were evaluated in the ability to produce FOS in several reaction times (6, 12, 24, 48 and 72 h). The reaction conditions were 500 g.L-1 sucrose, 20% (v/v) enzime:solution, 100 rpm, 50°C and 48 h reaction time in acetate buffer 50 mM (pH 4,5). The Penicillium sp. FTase showed the highest yield of FOS synthesis. Hence this strain was selected to study the FTase kinetical and thermodynamical properties. The best conditions found using the Response Surface Methodology were: pH 4.8 to 5.2; 54 to 57°C and 410 to 520 g.L-1 sucrose. The thermodynamic parameters half-life (t1/2), denaturation constant (kd) and the decimal reduction time (D) were calculated to each of the four tested temperatures (45, 50, 55 e 60°C). The activation energy of denaturation (Ead) and the z-value were also calculated. This enzyme showed inhibition by substrate when the sucrose concentration was above 400 g.L-1. The kinetical parameters vmax, km e ki were estimated by Lineweaver-Burk e Eadie-Hofsteen linearization methods. In addition, these constants were also estimated by classic model of inhibition combined with the Hill model using the StatisticaTM 8.0 software. The data analisys indicated an enzimatic inhibition fenomena. However, it was not possible to identify which agents triggered the enzimatic inhibition using only the classic model. It is necessary more future studies to elucidate the appropriated model to FTase. These results sugest that the FTase from Penicillium sp. has a great potential to be applied in further FOS industrial processes / Mestrado / Mestre em Ciência de Alimentos

Orientador: Francisco Maugeri Filho / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-08T15:05:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Barbosa_GeraldoNazarenodeOliveira_M.pdf: 4283132 bytes, checksum: e53eb2f80fe4d082c698366125715321 (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: O mercado global de alimentos funcionais é estimado em 33 bilhões de dólares anuais. Um grande número de alimentos funcionais tem sido introduzido no mercado. Maior atenção tem sido dada aos carboidratos dietéticos, em especial aos frutooligossacarídeos (FOS), por possuírem características vantajosas tais como baixas calorias e estimular o aumento da população de bifidobactérias do cólon. As frutosiltransferases são as enzimas responsáveis pela produção microbiana de FOS, e a imobilização de enzimas apresenta-se como um método eficaz e econômico para a produção destas substâncias. Como a produção e aplicação de FOS ganharam grande importância comercial devido às suas propriedades funcionais favoráveis, a busca de novas fontes potenciais de frutosiltransferases passa a ser de grande importância do ponto de vista de mercado. Por este motivo, investigou-se a possibilidade de produção de frutosiltransferase, realizando-se fermentações em batelada simples por Rhodotorula sp., isolada e selecionada no Laboratório de Engenharia de Bioprocessos da FEA, UNICAMP, utilizado meios industrias pré-tratados com carvão ativado. Para isso, foram realizados dois planejamentos experimentais. Primeiramente um planejamento do tipo Plackett Burman (Screening Design) para a seleção das variáveis mais importantes do processo, seguido de um delinemaneto composto central rotacional através do qual foi possível a otimização da produtividade enzimática, obtendo-se valores de 2000 U/L.h em um meio contendo melaço com 60 g/L de ART, 70 g/L de água de maceração de milho a uma temperatura de 30 °C, 650 rpm de agitação, 1,5 vvm de aeração e um pH inicial de 4,5. Em fermentações realizadas com controle de pH (valores de pH fixos em 4,5, 5, 6 e 7) constatou-se que esta variável desempenhou um papel importante na manutenção de altos valores de atividade enzimática, uma vez que, após ocorrer uma máxima produção da enzima, não houve redução nos valores de atividade enzimática mantendo-se o valor de pH constante / Abstract: The global functional food market is estimated at 33 billion dollars per year and a great number of new functional foods have been introduced continuously to the market. A lot of attention has been given to dietary carbohydrates, in special to the fructooligosaccharides (FOS). FOS present advantageous characteristics such as low calories and stimulating effects to bifid bacterium growth, present in human gut. Fructosyltransferases (FTase) are the enzymes responsible for FOS production. An efficient and economical method for industrial production is immobilization of this enzyme. The production and application of FOS has gained great commercial importance due to its favorable functional properties. The search of new potential sources of fructosyltransferase starts to be of great importance in a market point of view. For this reason, the possibility of fructosyltransferase production, by conducting several batch fermentations with Rhodotorula sp., isolated and selected in the Laboratory of Bioprocess Engineering at FEAUNICAMP was investigated. Fermentations were realized using industrial by-products pretreated with activated carbon. In order to analyze the obtained results, two experimental designs were carried out. Firstly, a Plackett Burman screening design led to election of the most important process variables, followed by a second analysis with a central composite rotatable design which permitted the optimization of the enzyme production. The highest productivity was about 2000 U/L_h. utilizing the following medium composition and conditions: molasses at 60 g/L of total reducing sugars, 70 g/L of corn steep liquor, temperature of 30°C, agitation at 650 rpm, 1.5 vvm of aeration and initial pH 4.5. pHcontrolled fermentations (at pH 4.5, 5, 6 and 7) showed that the pH plays an important role in maintaining high values of enzymatic activity. After reaching a maximum enzyme production, no decrease of enzymatic activity was seen while the pH was kept constant / Mestrado / Mestre em Engenharia de Alimentos

Orientador: Glaucia Maria Pastore / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-11T18:14:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Silva_JulianaBuenoda_M.pdf: 506812 bytes, checksum: a888ee6405f1f6a9b508f0f61d8acfa3 (MD5) Previous issue date: 2008 / Resumo: Os frutooligossacarídeos (FOS) pertencem ao grupo dos prébióticos, que são oligossacarídeos não digeríveis, porém fermentáveis pelas bactérias presentes no trato intestinal e promovem seletivamente o crescimento das bactérias benéficas pertencentes ao grupo dos Lactobacillus e das Bifidobactérias. Proporcionam uma série de benefícios à saúde humana, como a manutenção da microbiota intestinal, ativação do sistema imune, aumento da síntese de vitaminas do complexo B, redução de colesterol sérico e até o auxílio na prevenção de alguns tipos de câncer. Podem ser extraídos de alimentos vegetais, serem sintetizados a partir da catálise enzimática, com enzimas de fontes vegetais e microbianas ou produzidos por fermentação microbiana, utilizando a sacarose em altas concentrações como substrato. Comparativamente à produção por enzimas vegetais e pela extração, a produção FOS pela via microbiologia é mais produtiva. Sendo assim, o presente trabalho teve objetivo isolar linhagens microbianas osmofílicas, as quais são adaptadas à altas concentrações de açúcares, que apresentassem um alto rendimento e facilidade no processamento para produção de FOS. Para isso amostras de favo de mel e frutas do cerrado foram utilizadas no isolamento de linhagens microbianas osmofílicas, as quais foram selecionadas e avaliadas na produção de FOS através da fermentação submersa. A fermentação foi realizada em meio sintético de sacarose e a base de melaço de cana com o intuito de utilizar um substrato alternativo e de baixo custo para o processamento. Foram selecionadas quatro linhagens, as quais foram identificadas pela metodologia molecular do gene ribossomal 16S para bactéria e 18S para os fungos. Dois fungos filamentosos foram identificados como Penicillium sp, um fungo unicelular como Aureobasidium pullulans e uma bactéria como Bacillus sp. Todas as linhagens selecionadas apresentaram altos rendimentos na fermentação para produção de FOS, acima de 50%, assemelhando-se aos rendimentos atingidos na produção industrial. A linhagem Aureobasidium pullulans LBJBS03 se destacou por apresentar alta produtividade, alto rendimento em menor tempo de fermentação e por ser um microrganismo de fácil manipulação e processamento. Os rendimentos na produção de FOS total atingiram 60,07% para o meio sintético de sacarose e 40,8% em meio de melaço. Outro destaque foi a linhagem Penicillium sp. LBJBS02, a qual atingiu valores de rendimento em torno 70% em meio de sacarose e 40% em meio a base de melaço. Este trabalho mostrou que a produção de FOS pela fermentação pode ser viabilizada, trazendo vantagens por ser um processo mais barato e mais rápido / Abstract: The fructooligosaccharides (FOS) belong to the prebiotics group. That are oligosaccharides not digerible but fermentable by the bacteria wich lives in the gut microbiota. They promote selective growth of the beneficial bacteria which are Lactobacilli and Bifidobacteria and bring much beneficial to human health, like the maintenance to intestinal microbiota, increasing of synthesis of B vitamin, reduction of serum cholesterol and prevent some kinds of cancer. They can be produced by extraction of vegetable foods, enzimatically with vegetable and microbiology enzymes and by fermentation using sucrose as substrate in hight concentration. Comparatively with vegetable resouce, the microorganism has many advantages. So, the aim of this work was isolate strains of osmophilics microorganisms that are adaptated to high concentration of sugars that can produce FOS with high yield and can be used easily in the process. The materials used for the isolation of strains were honeycomb and cerrado fruit that was selected for the production of FOS by submerged fermentation. The fermentation was made using synthetic medium by sucrose and molasses to reduce the costs in the process. Four strains was selected and identified by molecular methodology using ribosomal gene 16S for de bacterium and 18S for the fungi. Two filamentous fungi were identified as Penicillium sp., one unicellar fungi as Aureobasidium pullulans and one bacterium as Bacillus sp. All selected strains showned high yield. The strain Aureobasidium pullulans LBJBS03 distinguished from the others to show high productivity, high yield in short time of fermentation and to be easily manipulation and processing microorganism. The yields of total FOS produced was 60,07% in the synthetic sucrose medium and 40,08% in molasses medium. Other distinguished strain was Penicillium sp. LBJBS02 that got yield value around 70% of total FOS in sucrose medium and 46% in molasses medium. This work showned the viability of the production of FOS by fermentation bringing advantages being cheaper and quick process / Mestrado / Mestre em Ciência de Alimentos

Orientador: Francisco Maugeri Filho / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-19T12:18:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Aguiar-Oliveira_Elizama_D.pdf: 4155399 bytes, checksum: 664192a1e372b0f5556340a23b235a02 (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: A obtenção de fruto-oligossacarídeos (FOS), um açúcar prebiótico de vasta aplicação industrial, por enzimas imobilizadas abrange dois conceitos em grande expansão: aplicação industrial de enzimas imobilizadas e alimentos funcionais. A partir de flores da Mata Atlântica Brasileira uma cepa foi isolada e identificada como Rhodotorula sp. LEB-V10 e apresentou grande potencial para produção da enzima extracelular frutosiltransferase (FTase) - capaz de produzir FOS a partir da sacarose - sendo obtida apenas por precipitação com etanol (purificação parcial) direto do meio de cultivo livre de células, de acordo com estudos realizados previamente, a cinética entre a enzima imobilizada pura e a parcialmente purificada não apresentou diferenças significativas que justificassem etapas adicionais de purificação. Estudos anteriores selecionaram a adsorção em partículas do composto sólidoácido (Nb), uma liga formada por nióbio (~95%) e grafite (~5%) como metodologia sugerida para imobilização da FTase para produção de FOS. Dessa forma, este trabalho apresenta uma série de estudos de caracterização deste biocatalisador imobilizado. Após a imobilização, foi possível observar que além do pH de máxima atividade apresentado pela enzima livre (pH 4,5) um segundo ponto distinto de máxima atividade (25% menor que em pH 4,5) também foi observado, o pH 6,0 que demonstrou também ser uma condição de maior estabilidade térmica e também melhor condição de síntese com a enzima imobilizada. O estudo da termo-estabilidade revelou também que a imobilização induziu a formação de duas zonas de energias de ativação da desnaturação (Ead) diferenciadas: entre 47 e 51°C a enzima imobilizada é mais estável que a enzima livre e entre 52 e 70°C ela é menos estável. A incubação da FTase, imobilizada e livre, em 52°C por 15 min resultou numa ativação dos biocatalisadores, sendo mais pronunciada com a enzima imobilizada e em pH 4,5 apresentando um aumento de 1,8 vezes na atividade enzimática; no entanto, observou-se que esta ativação é momentânea e não acumulativa com outras metodologias como a liofilização; isto sugere que esta temperatura representa algum tipo de limite energético para a FTase que é um hetero-dímero e pode apresentar diversas interações com o nióbio. A otimização da síntese de FOS realizada pela aplicação da metodologia de planejamento experimental com a enzima imobilizada permitiu um aumento do rendimento (YFOS = 0,58) em 5%, uma redução no tempo de síntese (24 h) em 4 vezes e um aumento da produtividade (12,05 g/L.h) em 6 vezes. A adsorção da FTase ao nióbio demonstrou não utilizar os sítios ativos uma vez que, a adição da sacarose ao meio de dispersão para adsorção, não alterou o desempenho do biocatalisador, porém a adição de CuSO4 que é um forte estabilizador térmico para esta enzima, resultou num biocatalisador incapaz de produzir FOS. Tendo em vista a aplicação industrial da FTase, avaliou-se também os efeitos da liofilização sobre a enzima livre e imobilizada. Com a enzima livre a liofilização causou perda de atividade enzimática em função da densidade da solução de partida, mas, resultou num pó com até 6 vezes mais atividade por grama do que em relação à enzima livre não liofilizada; a adição individual de compostos crio-protetores apresentou maior efeito estabilizador do que em formulações. Com a enzima imobilizada, a liofilização não apresentou grandes diferenciações, observou-se de forma geral uma manutenção das características originais do imobilizado de partida. Todavia, uma importante diferenciação proveniente da liofilização foi observada tanto para a enzima livre quanto imobilizada: a cinética de produção de FOS, o rendimento foi aumentado em diferentes proporções mas, especialmente, foi observada uma elevada composição de GF4. Estudos mais específicos sobre a estrutura tridimensional forneceriam informações mais precisas sobre o efeito da liofilização. Adicionalemente, duas enzimas comerciais (inulinase e invertase) foram igualmente imobilizadas em nióbio, mas, não foram observadas alterações tão expressivas quanto às observadas com a FTase. Dessa forma, a imobilização da FTase em nióbio revela ser uma metodologia com grande potencial de aplicação em reatores. Como resultado deste trabalho, encontram-se publicados até o momento os Capítulos 2 e 4 e aceito para publicação o Capítulo 5 / Abstract: The production of fructooligosaccharides (FOS) - a prebiotic sugar with wide industrial application - from immobilized enzymes includes two modern concepts: industrial application of immobilized enzymes and functional food. A strain isolated from flowers from the Brazilian Atlantic Forest identified as Rhodotorula sp. LEB-V10 showed great potential for production of the extracellular fructosyltransferase (FTase), which is capable of producing FOS from sucrose. It can be recovered only by precipitation with ethanol (partial purification), directly from the cell-free culture medium. According to previous studies, the kinetics between purified and partially purified immobilized enzymes showed no significant differences that could justify additional purification steps. Other previous studies have selected the adsorption on particles of a solid-acid support (Nb) an alloy consisting of niobium (~95%) and graphite (~5%) as suggested methodology for the immobilization of FTase for FOS production. Thus, this work presents a series of characterization studies of this immobilized biocatalyst. After the immobilization, it was observed that besides the pH of maximum activity presented by the free enzyme (pH 4.5), a second distinct point of maximum activity (25% lower than at pH 4.5) was also observed, pH 6.0, wich was proved to be the best condition for thermal stability and also better for synthesis with the immobilized enzyme than pH 4.5. The study of thermal stability has also shown that immobilization induces the formation of two distinct phases with different denaturation activation energy (Ead): between 47 and 51°C, the immobilized enzyme is more stable than the free enzyme, and between 52 and 70°C it is less stable. Incubation of free and immobilized FTase at 52°C for 15 min resulted in enzymatic activation, being more pronounced with the immobilized enzyme at pH 4.5 with a 1.8-fold increase in enzyme activity. However, due to other studies carried out in this work, it has been shown that this activation is merely transient and not cumulative regarding other methodologies, indicating that this temperature is a kind of energetic threshold, and also because FTase is a hetero-dimer, which may lead to different interactions with the niobium support. The optimization of the synthesis of FOS carried out by applying the methodology of experimental design with the immobilized enzyme, allowing a yield increase (YFOS = 0.58) of 5%, a reduction in synthesis time (24 h) of 4 times and an increased productivity (12.05 g/L.h) of 6 times. The adsorption on niobium has shown not to involve the FTase active sites, since the addition of sucrose to the dispersion medium for adsorption did not affect the performance of the biocatalyst. On the other hand, the addition of CuSO4, which is a strong thermal stabilizing agent for this enzyme, resulted in a biocatalyst incapable of producing FOS. Considering the industrial application of FTase, it was also evaluated the effects of lyophilization over the free and immobilized enzyme. With the free enzyme, lyophilization caused loss of enzyme activity in dependence on the density of the starting solution, but in general, resulted in a powder with up to 6 times more activity per gram as compared to non-lyophilized free enzyme; the individual effects of cryo-protectants additives presented higher stabilizing effect than with the presence of other protectants. The lyophilization of the immobilized enzyme did not show drastic effects and it was observed, in general, the maintenance of the initial properties and characteristics before lyophilization. For both, free and immobilized enzyme was possible to observe significant changes in the kinetics of FOS production, the yield was increased in different proportions but, especially, there was a high composition of GF4, which was not observed before lyophilization. In addition, two commercial enzymes (inulinase and invertase) were immobilized on niobium but no significant changes were observed as those with FTase. Thus, the immobilization of FTase in niobium proves to have a big potential for application due to operational features. As a result of this work, two articles have been published (Chapters 2 and 4) and one has been accepted for publication (Chapter 5) / Doutorado / Engenharia de Alimentos / Doutor em Engenharia de Alimentos

Orientador: Gláucia Maria Pastore / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-19T17:48:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ChoqueDelgado_GrethelTeresa_D.pdf: 4927853 bytes, checksum: ef8c679c8f9658e583bf806254de0d6b (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: O yacon (Smallanthus sonchifolius), raiz andina, tem se destacado pelo seu potencial prebiótico devido aos elevados teores de frutooligossacarídeos (FOS) e inulina em sua composição. O objetivo deste trabalho foi verificar se a alimentação com yacon alteraria o sistema imune de camundongas BALB/c e se sua ingestão regular seria capaz de modular a resposta intestinal induzida pela instilação retal de ácido trinitrobenzeno sulfônico (TNBS). Para avaliar os efeitos do consumo regular de yacon sobre o sistema imune murino, camundongas BALB/c com oito semanas de idade foram divididas em quatro grupos experimentais alimentados por trinta dias com dieta: controle AIN-93M; 5% de FOS comercial; 3% e 5% FOS de yacon. O peso corporal e consumo da ração foram acompanhados semanalmente. Os níveis de anticorpos IgA, IgM, IgG séricos e IgA fecal, a produção de óxido nítrico (NO) por macrófagos, a frequência de linfócitos T e B sanguíneos e a proliferação de células esplênicas in vitro foram avaliados. Para avaliar o efeito do consumo regular de yacon sobre a colite experimental, metade dos animais que ingeriram as dietas teste foi instilada por via retal durante sete dias consecutivos com solução contendo TNBS, enquanto que o restante recebeu veículo (etanol). Foram analisados o peso corpóreo, histopatologia dos intestinos, bem como a proliferação de células esplênicas e dosagem de citocinas. Os animais alimentados com yacon apresentaram respostas semelhantes aos camundongos que ingeriram as demais dietas em relação ao ganho de peso, consumo de ração, níveis de anticorpos séricos, frequência de linfócitos T e B sanguíneos e produção de NO por macrófagos. Entretanto, observou-se um aumento significativo tanto na secreção de IgA fecal quanto na proliferação de células esplênicas de animais alimentados com yacon. Os camundongos alimentados com yacon sofreram menor perda de peso após instilação com TNBS do que os animais alimentados com AIN93M e FOS. Os animais que consumiram yacon apresentaram intestinos íntegros e funcionais, oposto ao observado nos animais dos demais grupos. Não foram encontradas diferenças significativas na proliferação de células esplênicas e produção de citocinas entre os diferentes grupos, salvo a maior produção de IL-17 e menor secreção de IL-10 nas culturas de células de animais alimentados com FOS. Nossos dados indicam que o consumo regular de yacon não acarreta efeitos adversos à fisiologia e sistema imune murino, levando à melhora no quadro de colite induzida por instilação com TNBS / Abstract: Yacon (Smallanthus sonchifolius), Andean root, has been recognized for its prebiotic potential due to its high levels of fructooligosaccharides (FOS) and inulin. The objective of this study was to verify if the regular consumption of yacon alters the immune system of BALB/c mice and if it may modulate intestinal inflammation induced by the rectal instillation of trinitrobenzene sulfonic acid (TNBS). To evaluate the effects of regular yacon consumption on the murine immune system, eight-week-old BALB/c mice were divided into four experimental groups fed for thirty days with diet: control AIN-93M, 5% commercial FOS, or 3% or 5% yacon FOS. Body weight and food consumption were monitored weekly. The serum levels of IgA, IgM and IgG and fecal IgA, the nitric oxide (NO) production by macrophages, the frequency of T and B lymphocytes in the blood and the proliferation of spleen cells (in vitro) were evaluated. To evaluate the effects of regular yacon consumption on experimental colitis, half of the animals was instilled rectally with a solution containing TNBS for seven consecutive days while the rest received vehicle (ethanol). We analyzed the body weight, histopathology of the intestines, spleen cell proliferation and cytokine production. The animals fed yacon showed responses similar to mice that consumed the other diets in relation to weight gain, food intake, serum antibody levels, frequencies of T and B lymphocytes in the blood and NO production by macrophages. There was a significant increase in both fecal IgA secretion and the proliferation of spleen cells from animals fed yacon. The mice fed yacon suffered less TNBS-induced weight loss than animals fed the FOS and AIN93M diets. The animals that consumed yacon also showed intact and functional intestines, as opposed to the other groups of animals. There were no significant differences in spleen cell proliferation or cytokine production among groups, except for the increased production of IL-17 and lower IL-10 secretion in the cultures of cells from animals fed FOS. Our data indicate that the regular consumption of yacon does not cause adverse effects on the physiology or the murine immune system and that yacon consumption ameliorates colitis induced by TNBS instillation / Doutorado / Ciência de Alimentos / Doutor em Ciência de Alimentos