A crescente demanda energética traz a necessidade de desenvolvimento de novos combustíveis renováveis, visando à menor emissão de partículas e poluentes ao meio ambiente e a substituição dos derivados de petróleo. Atualmente, pesquisas com a utilização de biomassa lignocelulósica vêm sendo desenvolvidas com o objetivo de tornar o processo de produção de etanol de segunda geração economicamente viável. O arundo (Arundo donax L.) é uma gramínea de crescimento rápido, alto rendimento de biomassa e pode ser cultivada em áreas marginais, que em função de características de cultivo, crescimento e produtividade apresenta potencial para produção de etanol de segunda geração. O presente trabalho teve como objetivo estabelecer as melhores condições de pré-tratamento, hidrólise e fermentação da biomassa de Arundo donax L. visando à produção de etanol. Três pré-tratamentos foram testados: pré-tratamento ácido, pré-tratamento ácido seguido de pré-tratamento alcalino e pré-tratamento alcalino. Foram avaliadas variáveis de cada pré-tratamento utilizando planejamento composto central rotacional através da metodologia de superfície de resposta Após a otimização das condições de pré-tratamento, foram avaliadas as variáveis carga enzimática e relação sólido:líquido nos rendimentos de glicose e xilose na hidrólise enzimática. Por fim, foram avaliadas condições de fermentação dos hidrolisados obtidos na hidrólise enzimática e fermentação e hidrólise simultâneas da biomassa pré-tratada. No pré-tratamento da biomassa as concentrações de glicose e xilose liberadas na hidrólise enzimática da biomassa pré-tratada, apenas com ácido sulfúrico, variaram de 6,2 a 19,1 g L-1 e 1,8 a 3,1 g L-1, respectivamente. A adição de pré-tratamento alcalino possibilitou aumento significativo da concentração de açúcares liberados. O uso apenas de pré-tratamento alcalino resultou em concentrações de glicose e xilose que não diferiram estatisticamente dos obtidos com pré-tratamento em duas etapas. As concentrações de 5-hidroximetilfurfural e furfural não diferiram significativamente entre os pré-tratamentos testados. Na hidrólise enzimática apenas a relação sólido:líquido apresentou efeito significativo nas concentrações de glicose e xilose. Os rendimentos de etanol obtidos pelo processo de sacarificação e fermentação simultâneas foram superiores aos obtidos quando a hidrólise e fermentação foram conduzidas em etapas separadas. Os maiores rendimentos de etanol foram obtidos com carga de sólidos de 200 g L-1, e 25 FPU g-1 na etapa de pré-hidrólise. / The growing energy demand brings the need for development of new renewable fuels, aiming to reduceemission of particles and pollutants into the environment as well as substitution of petroleum products. Nowadays, researches using lignocellulosic biomass have been developed with the objective of making the production process of second generation ethanol economically viable. Arundo donax L., is a perennial grass presenting high biomass production and ability of growing in different environments, which due to the cultivation characteristics, growth and productivity presents potential as raw material for production of second generation ethanol. The present work envisages to establish the best pre-treatment hydrolysis and fermentation conditions for the biomass of Arundo donax L. aiming to ethanol production. Three pretreatments were tested: acid pretreatment, acid pretreatment followed by alkaline pretreatment and alkaline pretreatment. Variables of each pretreatment were evaluated using central rotational composite design through response surface methodology.After optimization of the pretreatment conditions, the influence of enzymatic loading and solid-to-liquid ratio variables in the glucose and xylose yields by the enzymatic hydrolysis were evaluated. Finally, the fermentation conditions of the hydrolysates obtained in the enzymatic hydrolysis and simultaneous fermentation and hydrolysis of the pretreated biomass were evaluated The amounts of glucose and xylose released by enzymatic hydrolysis of the Arundo biomass obtained from acid pretreatment ranged from 6.2 to 19.1 g/L and 1.8 to 3.1 g/L, respectively. The addition of an alkaline pretreatment led to a higher yield from the enzymatic hydrolysis with the average glucose concentration 3.5 times that obtained after biomass hydrolysis with an acid pretreatment exclusively. The use of an alkaline pretreatment alone resulted in glucose and xylose concentrations similar to those obtained in the two-step pretreatment: acid pretreatment followed by alkaline pretreatment. There was no significant difference in 5-hydroxymethylfurfural, furfural or acetic acid concentration among the pretreatments. In the enzymatic hydrolysis, only a solid-to- liquid ratio showed a significant effect on glucose and xylose concentrations. The ethanol yields obtained by the simultaneous hydrolysis and fermentation process are higher than those obtained when the hydrolysis and fermentation were conducted in separate steps. The highest ethanol yields were obtained with solids loading of 200 g L-1, and 25 FPU g-1 in the prehydrolysis step.

Orientador: Márcia Justino Rossini Mutton / Banca: Octávio Antônio Valsechi / Banca: Maria Benincasa Vidotti / Resumo: O aumento na produção da indústria sucroalcooleira é conhecido e envolve várias etapas ao longo do processo. Uma etapa fundamental é a clarificação do caldo, onde são adicionados polieletrólitos sintéticos a base de acrilamida, objetivando a rápida sedimentação de impurezas presentes no caldo de cana na produção de açúcar e etanol. Considerando-se que a molécula constituinte deste insumo pode ficar retida no cristal de açúcar e na levedura, sua utilização deve ser controlada, uma vez que apresenta ações cancerígenas e neurotóxicas ao ser humano. Um bioexrato que pode ser promissor e que apresenta ação coagulante, é o de semente de Moringa oleífera Lamarck. Neste contexto, o objetivo do trabalho foi comparar os reflexos do emprego de extrato de semente de moringa, com diversas concentrações do polímero à base de acrilamida comercial, como auxiliares de sedimentação na clarificação do caldo de cana, avaliando se ao final do processo ocorre a permanência de resíduos de acrilamida e a qualidade na produção de açúcar e etanol. O extrato de moringa (13mg/L), apresentou características tecnológicas e viabilidade fermentativa, semelhantes comparado ao polímero. O emprego de dosagens superiores a 1,5mg/L de polímero, acarreta redução dos teores de açúcares. Para produção de açúcar o extrato de semente de moringa, apresentou as características dentro do estabelecido para o açúcar VHP, sendo que a pol, a umidade e a cor foram similares ao polímero (1,5mg/L). O extrato semente de moringa... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / The increase in production of sugar and ethanol industry is known and involves several steps throughout the process. A key step is the sugar cane juice clarification, where synthetic acrylamide based polyelectrolytes are added, aiming a rapid sedimentation of impurities present in sugarcane juice, for sugar and ethanol production. Considering that the constituent molecule of this input can be retained in the sugar crystal and in the yeast, its use must be controlled, since it presents carcinogenic and neurotoxic actions to the human being. A bioextract that may be promising and exhibits coagulant action is the one of Moringa oleifera Lamarck seed. In this context, the objective of this study was to compare the use of Moringa seed extract with various concentrations of the commercial acrylamide based polymer as sedimentation aids, in the clarification of sugarcane juice, evaluating at the end of the process the permanence of acrylamide residues and the quality of sugar and ethanol production. The moringa extract (13mg/L) presented technological characteristics and fermentative viability similar to the polymer. The use of dosages higher than 1.5mg/L of polymer, leads to reduction of sugar content. For sugar production, the Moringa seed extract presented characteristics within the established for the VHP sugar, being Pol, humidity and color similar to the polymer (1.5mg/L). The Moringa seed extract presents potential for its use as a flocculant, being equivalent to the acrylamide polymer of 1.5 mg/L. By quantifying the contents of acrylamide in the sugar produced and in the yeast separated from the fermentation process, it was found that the residues of this biomolecule were below the limit of detection. / Mestre

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Agronomia e Medicina Veterinária, 2012. / Submitted by Elna Araújo (elna@bce.unb.br) on 2012-06-23T00:37:24Z No. of bitstreams: 1 2012_LincolnNunesOliveira.pdf: 855269 bytes, checksum: 70ba33dc84951bdc711fdc9ec8447ab2 (MD5) / Approved for entry into archive by Jaqueline Ferreira de Souza(jaquefs.braz@gmail.com) on 2012-06-25T12:16:30Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2012_LincolnNunesOliveira.pdf: 855269 bytes, checksum: 70ba33dc84951bdc711fdc9ec8447ab2 (MD5) / Made available in DSpace on 2012-06-25T12:16:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2012_LincolnNunesOliveira.pdf: 855269 bytes, checksum: 70ba33dc84951bdc711fdc9ec8447ab2 (MD5) / Considerando o potencial forrageiro dos resíduos da bananicultura e a necessidade de prover alternativas para alimentação dos ruminantes em períodos de escassez de pastagens, objetivou-se com este estudo avaliar o valor nutricional e a cinética de fermentação ruminal, comparando-se inóculos ovinos e bovinos, dos seguintes substratos: fenos de folhas de bananeiras (FL), de pseudocaules de bananeiras (PS) e de coast-cross (CC), e níveis de inclusão de 50% de feno de folhas ou de pseudocaules de bananeiras ao feno de coast-cross (FLCC e PSCC). Além de características químico-bromatológicas, determinou-se a produção cumulativa de gases, o potencial de emissão de metano, a degradabilidade ruminal e a presença de taninos. Cada substrato contou com três repetições por inóculo, sendo ainda utilizadas seis réplicas para avaliar a degradabilidade da matéria seca (DMS) e calcular a degradabilidade efetiva (DEF). Com 24 e 48 horas após a incubação dos substratos procedeu-se a coleta e armazenamento do gás para avaliar a concentração de metano por cromatografia gasosa. O delineamento experimental utilizado foi inteiramente casualizado, em arranjo fatorial 5 x 2, com os fatores representados pelos substratos e inóculos. Os dados referentes à produção cumulativa de gases, DMS e volume de metano produzido por grama de matéria seca degradada, em diferentes períodos, foram submetidos à análise de variância e as médias comparadas pelo teste de Tukey a 5% de significância, por meio do software SAS, sendo os parâmetros da cinética de fermentação ainda ajustados ao modelo de France. O feno de folhas de bananeiras apresentou o maior teor de proteína bruta (13,8%), enquanto que no feno de pseudocaules de bananeiras esse nutriente esteve em baixa concentração (3,5%). Apesar do baixo nível protéico, o substrato PS apresentou melhor qualidade da fração fibrosa, com menores valores de FDN (64,6%) e FDA (36,2%) e elevada proporção de carboidratos não fibrosos (28,4%), quando comparado ao feno de coast-cross (FDN = 77,8%; FDA = 45,1%; e CNF = 13,3%). As maiores produções cumulativas de gases foram verificadas para o PS, refletindo a sua maior DEF (76,3%). Esse substrato apresentou também as maiores emissões de metano, enquanto os menores valores foram observados para FL, FLCC e CC. A substituição de 50% de feno de coast-cross pelo feno de folhas ou de pseudocaules de bananeiras melhorou a qualidade fermentativa daquele substrato, sendo observado incremento de 22,9% a 36,0% na degradabilidade efetiva e de 11,9% a 59,1% no potencial máximo de produção de gases. As folhas e pseudocaules de bananeiras possuem características nutricionais que permitem seu uso como volumoso alternativo na alimentação de ruminantes, sendo que a inclusão de 50% de fenos de folhas ou de pseudocaules de bananeiras pode promover uma melhora do padrão de fermentação ruminal em dietas a base de gramíneas. __________________________________________________________________________________ ABTRACT / Considering the forage potential of banana crop residues and the necessity to provide alternatives for ruminant feed in times of shortage of pasture, aimed with this study to evaluate the nutritional value and the rumen fermentation kinetics, comparing inoculum from sheep and cattle, of the substrates: hays of banana leaves (BL), banana pseudostem (BP) and coast-cross (CC), and inclusion levels of 50% banana leaves or pseudostem hays to coast-cross hay (BLCC and BPCC). In addition to chemical analysis, was determined the cumulative gas production, the methane emission potential, ruminal degradability and the presence of tannins. Each sample included three repetitions per inoculum, with six replicates to evaluate the dry matter degradability and estimate the effective degradability (ED). After 24 and 48 hours of fermentation the gas was collected and storage to evaluate the methane concentration using gas chromatograph. The experimental design was completely randomized in 5 x 2 factorial, with the factors represented by substrates and inoculum. Data for cumulative gas production, degradability and volume of methane produced per gram of dry matter degraded at different periods, were subjected to variance analysis and the means was compared by Tukey test at 5% significance level using the SAS software, and the fermentation kinetics parameters was estimated using the France model. The BL had the highest crude protein content (13.8%), while in BP this nutrient level was lower (3.5%). Despite the low protein level, the BP substrate had a high quality of fiber, with small values of neutral detergent fiber (64.6%) and acid detergent fiber (36.2%) and high proportion of non-fibrous carbohydrates (28.4%), when compared to the coast-cross hay (NDF = 77,8%; ADF = 45,1%; e NFC = 13,3%). The highest cumulative gas production were observed for BP, reflecting their greater ED (76.3%). This substrate also showed the largest emissions of methane, while the lowest values were observed for BL, BLCC and CC. The replacement of 50% coast-cross hay by banana leaves or banana pseudostem hay improved the fermentation quality of that substrate, being observed an increase of 22.9-36.0% in the effective degradability and 11.9-59.1% in the maximum gas production potential. The banana leaves and pseudostem have nutritional characteristics that allow its use as alternative forage in ruminant feed, and the inclusion of 50% of banana leaves or banana pseudostem hay can improve the standard of ruminal fermentation in diets based on grasses.

Massas de pães são preparadas a partir da mistura de farinha de trigo, água, sal e fermento. Ao entrar em contato com a água e sofrer amassamento mecânico, a farinha de trigo tem a propriedade, quase exclusiva, de produzir uma massa coesa e viscoelástica, por conter proteínas formadoras de glúten. O processo de mistura pela qual passam as massas de pães, seguido de etapas de fermentação é fundamental para o bom desenvolvimento da massa e qualidade final do pão acabado. As análises de textura (back extrusion e extensibilidade) e volume, em massa crua de pão, podem avaliar o desenvolvimento e a qualidade de massas, eficácia de formulações e a eficiência dos ingredientes usados na melhoria do desenvolvimento da massa e do pão acabado. O projeto teve como objetivo elaborar formulações de massas de pães por diferentes processos de fermentação e testá-las através das análises de textura por extensibilidade e back extrusion, e volume sendo esta última sugerida para esse fim. Também foi testada a substituição de parte da farinha de trigo por triticale. As formulações utilizadas incluíram diferentes métodos de preparo de massas, como método direto e indireto, sendo nove formulações propostas. Pelo método direto o fermento seco instantâneo é adicionado diretamente à farinha e em seguida os demais ingredientes da formulação são adicionados, em uma única fase, seguido das etapas de mistura e fermentação. Já para as massas elaboradas de forma indireta, preparou-se uma massa fermentada denominada esponja, que foi feita com parte da farinha e da água e todo fermento seco instantâneo da formulação, deixada fermentar durante uma hora. Em uma segunda fase, a esponja foi adicionada ao restante dos ingredientes, seguido das etapas de mistura e fermentação. Os resultados das análises mostraram as diferenças do comportamento reológico de massas preparadas por diferentes processos fermentativos e a influência dos ingredientes como, o iogurte, adicionado por conter substâncias que são encontradas em pães fermentados naturalmente, resultando no aumento dos parâmetros reológico das massas contendo esse ingrediente. / Dough of bread are prepared from the mixture of flour wheat, water, salt and yeast. By contacting the water and suffer mechanical kneading the flour has property, almost exclusively, to produce a cohesive dough and viscoelasticity, which contain gluten-forming proteins. The mixing process through which runs the dough of bread, followed stages of fermentation is essential for the dough development and final quality of the finished bread. The analysis of texture (back extrusion and extensibility) and the volume dough of raw bread, can measure the development and quality of dough, formulation\'s effectiveness and efficiency of ingredients used in enhancing development of dough and the finished bread. The project had the object to develop formulations of doug for different fermentation processes and test them through the analysis of texture by extensibility and back extrusion, the latter being suggested for this purpose. Also was tested the substitution of part of the flour for triticale. The formulations used included different methods of preparation of dough, as a direct and indirect method, being nine formulations proposed. Through direct method the instant dry yeast is added directly to flour and then other ingredients formulation are added in a single phase, followed by stages of mixing and fermentation. To the dough produced in an indirect way, has been prepared a fermented dough called sponge, which is made with part of the flour and water and all instant dry yeast used in the formulation, and left to ferment for one hour. In a second phase, the sponge was added to the rest of the ingredients, followed the steps of mixing and fermentation. The analysis results showed the differences of rheological behavior of doughs prepared by different fermentation processes and the influence of ingredients as yogurt, added to contain substances that are found in naturally fermented breads, resulting in the increase of rheological parameters of the dough containing this ingredient.

Em caso de envenenamento ofídico, o tratamento no Brasil hoje é realizado pela administração de soros geralmente produzidos por equinos, que apresentam eficácia limitada: são úteis para os efeitos sistêmicos, mas não inibem efetivamente a evolução dos danos locais, podem causar reações adversas e apresentam alto custo de produção. De acordo com a Organização Mundial da Saúde (OMS), trata-se de uma doença negligenciada pelas autoridades científicas mundiais. O presente projeto, em parceria com o Instituto de Pesquisas em Patologias Tropicais da Fundação Oswaldo Cruz - Rondônia, propõe a produção por Escherichia coli de fragmentos de anticorpos de cadeia pesada de camelídeos, denominados VHH, contra as toxinas do veneno de Bothrops jararacussu, utilizando biorreator. Neste trabalho há interesse em produzir VHH, através da otimização do crescimento desta E. coli. A cinética do crescimento bacteriano foi realizada em shaker orbital sob diferentes condições, variando tamanho do frasco, rotação do shaker, composição do meio de cultura e concentração de substrato; e em biorreatores, alternando meios de cultura e modo de operação do reator (descontínuo e descontínuo alimentado), alterando a vazão de alimentação (linear e exponencial) O processo cinético é fortemente limitado pela formação de acetato, por condições auxotróficas da célula e pela transferência de oxigênio. Nos ensaios em frascos agitados, uma melhor condição de crescimento foi obtida utilizando frascos de 1 L, sob rotação a 270 rpm e 5,0 g/L de glicose. Nos ensaios em reator, quando operados em batelada obtiveram-se cerca 5,5 g/L de células finais, contra 9,3 g/L de células em batelada alimentada com vazão constante. Um maior crescimento foi ainda obtido em um reator de 2 L em regime de batelada alimentada exponencialmente. O biorreator varia a agitação do meio e mantém um nível pré-definido de oxigênio dissolvido, evitando a limitação de oxigênio e controlando a oferta de glicose para o crescimento celular. Neste processo, atingimos 25,6 g/L de células e 0,35 g/L de proteína total após purificação, utilizando meio M9 suplementado. / Nowadays in Brazil, the treatment for snakebite poisoning is carried out by the administration of horse sera, which have limited effectiveness: they are useful for systemic effects, but do not effectively inhibit local damage, cause adverse reactions, and present high production costs. According to the WHO, this disease is neglected by the world`s scientific authorities. This project, in partnership with the Institute for Research in Tropical Diseases of Oswaldo Cruz Foundation - Rondonia, proposes the production of heavy chain antibody fragments from camelids, called VHH, using Escherichia coli, to be used against the toxins from the Bothrops jararacussu poison, using a bioreactor. This work is interested in producing VHH through the use of E. coli. The kinetics of bacterial growth were performed in orbital shaker under different conditions, varying vial size, shaker rotation, composition of the culture medium and substrate concentration; and bioreactors, alternating culture media and operation mode of reactor (batch and fed-batch), changing feeding rate (linear and exponential). The kinetic process is statically bound to acetate formation, auxotrophic conditions of the cell and oxygen transfer. In assays in shaken flasks, an output of 270 rpm and 5.0 g/L of glucose. In reactor runs, when operated in a batch 5.5 g/L of final cells were obtained, against 9.3 g/L of final cells in fed-batch with constant flowrate. A larger value was obtained in an exponentially fed-batch reactor of 2 L. The bioreactor varies the agitation of oxygen and controls glucose addition for cell growth. In this process, 25.6 g/L cells and 0.35 g/L total protein after purification were reached, using supplemented M9 medium.

Neste trabalho estudou-se a modelagem matemática de processo de produção do antitumoral retamicina produzido pelo microrganismo filamentoso Streptomyces olindensis em cultivos descontínuos, descontínuos alimentados e contínuos. Através da modelagem matemática é possível verificar o comportamento dos fatores que interferem na produção deste metabólito secundário, a fim de identificar as melhores condições de processo. Foram estudados diferentes modelos: modelo morfologicamente estruturado, modelo não estruturado e um modelo híbrido que combina equações de balanço material com redes neurais artificiais. O modelo morfologicamente estruturado é um aperfeiçoamento de um modelo anterior e o modelo não estruturado, por sua vez, foi desenvolvido na tentativa de simplificar a descrição do processo ao considerar menos variáveis e possuir menor número de parâmetros ajustáveis. Nos modelos, as variáveis consideradas no ajuste foram as concentrações de biomassa, de glicose, de retamicina e de oxigênio dissolvido no meio. Os resultados das simulações foram avaliados estatisticamente por comparação com os dados experimentais. Os modelos também foram comparados entre si através de uma análise estatística. Observou-se que, dentre os modelos estudados, o modelo híbrido apresentou sensibilidade pronunciada às condições iniciais e qualidade de representação dos dados experimentais inferior à dos demais modelos. Os modelos morfologicamente estruturado e não estruturado apresentaram capacidade similar de representação do comportamento dos dados experimentais dos ensaios descontínuos, descontínuo-alimentados e contínuos com baixas taxas de alimentação. / The mathematical modeling of retamycin production during batch, fed-batch and continuous cultivations of Streptomyces olindensis was studied. Through the mathematical modeling, it is possible to identify the best conditions to conduct the process. Different models considered were: a morphologically structured model, an unstructured model and a hybrid model that combines artificial neural networks with mass balances. The morphologically structured model included an enhancement in a model previously described. The unstructured model was developed as an attempt to simplify the description of the process by considering fewer variables and fewer parameters to be adjusted. The variables considered in the models were the concentrations of biomass, glucose, retamycin and dissolved oxygen. Simulation results were submitted to statistical analysis such as model discrimination and test of adequacy to verify which of the models were suitable to describe the process and whether the results of the simulations fit the experimental data or not. Results show that the hybrid model presented high sensitivity to the initial conditions and its capability of representing the experimental data was worse than that of the other developed models. Both the morphologically structured model and the unstructured model show similar suitability to represent the experimental data behavior for batch, fed-batch and low-dilution rate continuous runs.

O objetivo do presente trabalho foi estudar o efeito de diferentes limitações nutricionais sobre a produção de retamicina por Streptomyces olindensis ICB20. Realizaram-se cultivos contínuos empregando meios limitados em carbono, nitrogênio ou fosfato, variando-se a vazão específica de alimentação entre 0,025 e 0,075 h -1 . A análise dos dados dos cultivos mostrou que a produção de retamicina foi favorecida sob limitação por fosfato, resultando em velocidades específicas de produção (qRTM) da ordem de 9,2 mg/g.h em D=0,075 h -1 ; adicionalmente, qRTM variou linearmente com D, isto é, com a velocidade específica de crescimento, tal relação não foi observada sob limitação por carbono ou nitrogênio. O emprego de meio limitado em nitrogênio resultou nas menores velocidades específicas de produção, com valor máximo de 4,2 mg/g.h em D=0,043 h -1 . Cultivos empregando meio limitado em carbono levaram a valores intermediários de qRTM, variando entre 3,0 e 6,6 mg/g.h. Os maiores valores de fator de conversão glicose a célula (YX/GLC) foram obtidos em cultivos empregando meio limitado em carbono, aproximadamente, 0,40, enquanto que sob limitação por nitrogênio e fosfato, YX/GLC variou ao redor de 0,30. Para estudar o efeito de diferentes concentrações de glicose na alimentação, realizaram-se cultivos contínuos empregando meio limitado em fosfato com concentração de glicose variando entre 10 e 25 g/L. Os resultados mostraram que o emprego de concentrações de glicose superiores a 10 g/L levou a menor produção de retamicina, possivelmente devido à ocorrência de repressão catabólica. Os dados relativos à análise de imagens não indicaram nenhuma relação clara entre as diferentes limitações nutricionais e a morfologia nem entre as dimensões dos objetos e a produção. Entretanto, parece haver relação entre a porcentagem em área de diferentes classes morfológicas e a produção de retamicina, sendo que aparentemente, a produção é inversamente proporcional à porcentagem de clumps. / The aim of the present work was to assay the influence of different nutrient limitation on the production of retamycin by Streptomyces olindensis ICB20. A series of continuous cultures was performed using carbon-limited, phosphate-limited or nitrogen-limited media, varying the dilution rate (D) between 0.025 and 0.075 h -1 . The analysis of the cultures data showed that the production of retamycin was favored under phosphate limitation, resulting in values of specific production rate (qRTM) as high as 9.2 mg/g.h at D=0.075 h -1 , additionally, qRTM varied linearly with D, hence, with the specific growth rate; however such relationship was not observed in carbon-limited neither nitrogen-limited cultures. The use of nitrogen-limited medium led to the lowest production rates, with a maximum value of 4.2 mg/g.h at D=0.043 h -1 . Cultures using carbon-limited medium resulted in intermediary values of qRTM, varying between 3.0 and 6.6 mg/g.h. The highest values of biomass yield (YX/GLC) were obtained in cultures using carbon-limited medium, approximately 0.40, while under nitrogen and phosphate limitation, YX/GLC varied around 0.30. To study the effect of different glucose concentration in the feed medium, continuous cultures using phosphate-limited medium with glucose concentration varying between 10 g/L and 25 g/L were performed. The culture results showed that the use of glucose concentration higher than 10 g/L in the feeding medium led to lower production of retamycin, possibly due to catabolic repression. The data of image analysis showed no clear relation between nutrient limitation and morphology neither between objects dimensions and retamycin production. However, there seems to be a relation between the percentage in area of different morphological classes and retamycin production, apparently the production is inversely proportional to the percentage of clumps.

Submitted by Chaylane Marques (chaylane.marques@ufpe.br) on 2015-03-12T17:49:09Z No. of bitstreams: 2 Dissertação_Clarissa_Sá_março2012.pdf: 2457471 bytes, checksum: 83e5e0cdf6065d4d7f5b24fcac0cdd26 (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-03-12T17:49:09Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação_Clarissa_Sá_março2012.pdf: 2457471 bytes, checksum: 83e5e0cdf6065d4d7f5b24fcac0cdd26 (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Previous issue date: 2012 / CAPES; CNPQ. / O objetivo deste trabalho foi selecionar e caracterizar microrganismos etanologênicos eficientes e robustos para aplicação industrial. Inicialmente, foi comparada a produção de etanol entre 10 linhagens industriais de S. cerevisiae e entre 10 linhagens de Z. mobilis, pertencentes à Coleção de Culturas de Microrganismos do Departamento de Antibióticos da UFPE. Os experimentos foram realizados em tubos de ensaio (50 mL), em meios a base de glicose, com e sem hidrolisado hemicelulósico de bagaço de cana-de-açúcar. O hidrolisado foi obtido por tratamento hidrotérmico (195° C, 16 min.) em reator descontínuo de 20 L (Regmed AU/E-20). Por análise estatística, duas linhagens, uma de cada grupo (S. cerevisiae IA1238 e Z. mobilis ZAP), foram selecionadas para caracterização cinética em biorreator de bancada (New Brunswick Scientific, Bioflo 110). Foram avaliados, também, os efeitos individuais e sinérgicos de inibidores (furfural, HMF, ácido acético, ácido fórmico e ácido gálico) sobre as duas linhagens selecionadas. Na caracterização cinética em biorreator, na ausência de hidrolisado, o rendimento de etanol de S. cerevisiae IA1238 (0,36 g g-1) foi um pouco inferior ao de Z. mobilis ZAP (0,42 g g-1). No entanto, S. cerevisiae IA1238 foi capaz de fermentar na presença do hidrolisado, embora com inibição do crescimento, enquanto Z. mobilis ZAP foi totalmente inibida. Na análise individual de inibidores, o ácido acético e o ácido fórmico, em concentrações presentes no hidrolisado, apresentaram maior poder de inibição, tanto sobre S. cerevisiae IA1238 (53% e 26%, respectivamente) como sobre Z. mobilis ZAP (93% e 73% , respectivamente). Embora Z. mobilis apresente vantagem metabólica em meio de glicose (i.e. maior rendimento de etanol), S. cerevisiae se mostrou, em geral, mais robusta para aplicação industrial. Em particular, a linhagem IA1238, utilizada atualmente em processos industriais de primeira geração, mostrou ser uma boa plataforma para modificações genéticas futuras, para aplicação em processos de segunda geração.

Submitted by Daniella Sodre (daniella.sodre@ufpe.br) on 2015-03-16T13:07:26Z No. of bitstreams: 2 Dissertacao Cyndy Farias.pdf: 1334800 bytes, checksum: b72c07448d252fc10bfb1b286ca3a1d9 (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-03-16T13:07:26Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertacao Cyndy Farias.pdf: 1334800 bytes, checksum: b72c07448d252fc10bfb1b286ca3a1d9 (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Previous issue date: 2013-02-26 / CNPq / Espécies de Aspergillus vem sendo objeto de estudos devido à capacidade de produzir lipases, aumentando sua aplicabilidade em escala industrial. A grande demanda industrial por novas fontes de lipases com diferentes características tem estimulado a procura de novas cepas de microorganismos lipolíticos, principalmente de fungos, ou a busca de novas fontes de carbono com o interesse em otimizar a produção de lipases utilizando substrato de baixo valor comercial. Os objetivos deste trabalho foram detectar e produzir lipases utilizando como substratos resíduo de licuri por culturas de Aspergillus mantidas na Micoteca URM; selecionar o melhor produtor, verificar as melhores condições de produção da enzima e determinar o efeito e a estabilidade das lipases ao pH e a temperatura. Foram realizadas a reativação e autenticação das culturas através das características morfofisiológicas. A detecção da atividade lipásica foi realizada utilizando Tween 20 como substrato. Na fermentação em estado sólido utilizou-se resíduo de licuri como fonte de carbono. Para determinação das melhores condições de produção foi realizado planejamento fatorial completo (24) com as variáveis temperatura, pH, teor de umidade e concentração de indutor. A enzima foi caracterizada parcialmente quanto ao pH e temperatura ótimos e estabilidade ao pH e à temperatura. Das 18 culturas preservadas sob óleo mineral, no período de 5 anos, todas permaneceram viáveis e foram autenticadas. Na seleção do produtor de lipases nenhuma cultura foi capaz de apresentar halo de degradação, entretanto em fermentação em estado sólido utilizando farelo de licuri todas as culturas produziram lipases com atividades que variaram de 74,33 a 197,44 U/gss. A. candidus URM 5611 apresentou um bom desempenho com atividade lipolítica de 197,44 U/gss, após 48 horas de fermentação, sendo selecionado para a produção e caracterização parcial da enzima. Após a produção da enzima em diferentes condições, atividade máxima de lipases foi de 121,856 U/gss em 48 h de fermentação nas condições: 75% de umidade, pH 5,5, 0% de indutor a 25ºC. A lipase apresentou atividade ótima em pH 2,5 a 65°C e estabilidade na faixa de pH 2,5 a 9,0 de 30 a 80°C. Culturas de Aspergillus preservadas sob óleo mineral em coleções de culturas são capazes de manter as características morfofisiológicas. A. candidus é uma espécie promissora para produção de lipases com perspectiva de aplicação em escala industrial. O uso de resíduo agroindustrial para obtenção de lipases torna-se uma ferramenta para o desenvolvimento de tecnologias limpas, convertendo o resíduo em questão em um produto de maior valor agregado.

Submitted by Luiz Felipe Barbosa (luiz.fbabreu2@ufpe.br) on 2015-04-17T13:17:00Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Dissertação Denise Silva.pdf: 1491313 bytes, checksum: 5002c52d4f092276a79be2382fa961f2 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-04-17T13:17:00Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Dissertação Denise Silva.pdf: 1491313 bytes, checksum: 5002c52d4f092276a79be2382fa961f2 (MD5) Previous issue date: 2013 / FACEPE / A aguardente de cana-de-açúcar, também conhecida como cachaça, é uma bebida genuinamente brasileira que vem ganhando espaço no mercado internacional de bebidas destiladas. Os compostos voláteis são responsáveis pelo sabor característico dessa bebida e são produzidos pelas leveduras durante o processo fermentativo. A relevância da levedura Dekkera bruxellensis no contexto fermentativo tem despertado o interesse em analisar a viabilidade de utilização desta levedura para a produção de cachaça. Neste trabalho, foram analisados o perfil metabólico e a produção de compostos aromáticos pela levedura D. bruxellensis durante a fermentação no caldo de cana e em diferentes meios sintéticos com diversas fontes de nitrogênio. Os ensaios foram realizados em pequena escala, simulando as condições empregadas na produção de cachaça artesanal. Os resultados mostraram que, a suplementação do meio com aminoácidos ramificados exerce uma forte influência no metabolismo e na produção de aromas da levedura D. bruxellensis. Foi também confirmado que essa levedura é capaz de assimilar fontes de nitrogênio alternativas como os aminoácidos ramificados, porém, com rendimentos fermentativos menores aos observados em meios com fontes de nitrogênio preferenciais, como o sulfato de amônio. Sendo assim, esses resultados confirmam a grande influência da fonte de nitrogênio no metabolismo de alcoóis superiores e ésteres, ratificam a relevância de estudar mais a fundo as necessidades de nitrogênio para um melhor controle dos aromas que são formados no processo fermentativo e poderá abrir perspectivas para a utilização industrial desta levedura na elaboração da cachaça.