Submitted by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2016-09-20T17:36:44Z No. of bitstreams: 1 Reprodução Não Autorizada.pdf: 47716 bytes, checksum: 0353d988c60b584cfc9978721c498a11 (MD5) / Approved for entry into archive by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2016-09-20T17:36:57Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Reprodução Não Autorizada.pdf: 47716 bytes, checksum: 0353d988c60b584cfc9978721c498a11 (MD5) / Approved for entry into archive by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2016-09-20T17:37:10Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Reprodução Não Autorizada.pdf: 47716 bytes, checksum: 0353d988c60b584cfc9978721c498a11 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-09-20T17:37:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Reprodução Não Autorizada.pdf: 47716 bytes, checksum: 0353d988c60b584cfc9978721c498a11 (MD5) Previous issue date: 2013-04-22 / CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Edible mushrooms are easily cultivable and its production from agro-industrial waste is a form of exploitation of these residues, reducing environmental pollution and creating economic opportunities, since that increases the values of solid wastes and produces new products. The aim of this study was to generate a product based on pineapple peel enriched with mycelial mass of Pleurotus albidus, Pleurotus florida and Lentinus citrinus that can be use in human food. Pleurotus albidus, Pleurotus florida and Lentinus citrinus were grown in Sabouraud medium at 25 º C for seven days. From these cultures, the inoculum [10, 15 and 20 mycelial disks (Ø10 mm)] was transferred to 50 ml medium banana cupuassu in three different concentrations, medium A: [CB banana pacovi 9.95% (w / v) added cupuassu 0.05% (w / v)]; medium B: [CB banana 9.9% (w / v) and cupuassu 0.1% (w / v)] ½ C: [CB banana 9.8 % (w / v) and cupuassu 0.2% (w / v)]. The submerged fermentation was conducted at 25 ° C, 150 rpm, for five days, followed by filtration to separate the biomass from the crude extract. The maximum yield of dry biomass was determined using the cultivation medium C and with 20 discs mycelial inoculum. Using this results, the solid-state fermentation was carried out using pineapple peel as substrate. The solid state fermentation was conducted at 25 ° C until complete substrate mycelium formation. The product enriched with mycelial mass was disintegrated and dried at 60 ° C. Pineapple peel and peel supplemented with mushrooms underwent determination of proximate composition, mineral content, amino acids content and determination of microbiological quality. The addition of the fungi residue resulted have increased protein and minerals content and reduced fiber and carbohydrates content. All essential amino acids were found on the enriched substrate, as well as nonessential zamino acids. The myceliation of pineapple peel by P. albidus, P. florida and L. citrinus nutritionally enriched this residue, providing a quality product that can be incorporated in the human diet and that works as a food supplement. / Cogumelos comestíveis são facilmente cultiváveis e sua produção a partir de resíduos agroindustriais é uma forma de aproveitamento destes resíduos, reduzindo a poluição ambiental e criando oportunidades econômicas, uma vez que valoriza os resíduos sólidos e origina novos produtos. O objetivo deste estudo foi gerar um produto a base de casca de abacaxi enriquecido com massa micelial de Pleurotus albidus, Pleurotus florida e Lentinus citrinus que possa ser utillizado na alimentação humana. Pleurotus albidus, Pleurotus florida e Lentinus citrinus foram cultivado em meio Sabouraud, a 25ºC, por sete dias. Destes cultivos, o inóculo [10, 15 e 20 discos miceliais (Ø10 mm)] foi transferido para 50 mL de meio banana-cupuaçu em três diferentes concentrações, meio A: [BC banana pacovi 9,95%(p/v) adicionado de cupuaçu 0,05% (p/v) ]; meio B: [BC banana 9,9% (p/v) e cupuaçu 0,1% (p/v)] e meio C: [BC banana 9,8% (p/v) e de cupuaçu 0,2% (p/v)]. A fermentação submersa foi conduzida a 25º C, 150 rpm, por cinco dias, seguindo-se a filtração para separar a biomassa do extrato bruto. O rendimento máximo de biomassa seca foi determinado no cultivo utilizando o meio C e com inóculo de 20 discos miceliais. A partir deste resultado foi realizada a fermentação semi-sólida na casca de abacaxi. A fermentação semi-sólida foi conduzida a 25 °C até completa miceliação do substrato. O produto enriquecido com massa micelial foi desintegrado e desidratado a 60ºC. A casca do abacaxi e a casca suplementada com cogumelos foram submetidas à determinação de composição centesimal, teor de minerais e aminoácidos e determinação da qualidade microbiológica. A adição dos fungos no resíduo ocasionou o aumento do teor de proteínas e minerais e a redução do conteúdo de fibras e carboidratos. Todos os aminoácidos essenciais foram observados no substrato enriquecido com cogumelo, assim como os aminoácidos não essenciais. A miceliação da casca do abacaxi por P. albidus, P. florida e L. citrinus enriqueceu nutricionalmente este resíduo, proporcionando um produto com qualidade para ser incorporado na dieta humana e que funcione como suplemento alimentar.

O objetivo deste estudo foi avaliar o efeito de enzimas sobre a ingestão de matéria seca, digestibilidade dos nutrientes, comportamento alimentar, produção de CH4 entérico e os parâmetros fermentativos, além da produção de metano nas fezes de bovinos, utilizando biodigestores. O experimento foi conduzido na Universidade de São Paulo, Pirassununga/SP, Brasil. Foram utilizadas cinco vacas, com peso médio de 923,04 ± 86,76 kg, canuladas no rúmen, distribuídas em cinco tratamentos utilizando delineamento experimental em quadrado latino 5x5: 1) Controle: dieta sem adição de enzimas; 2) Amilase: dieta com 7,5 g de amilase/animal/dia (Amaize, ALLTECH); 3) Xilanase: dieta com 15 g de xilanase/animal/dia (Fibrozyme, ALLTECH); 4) Celulase + protease: dieta com 7,5 g celulase + protease/animal/dia (Allzyme VegPro PO, ALLTECH); 5) Pool: dieta com 30 g de mistura de enzimas (amilase, xilanase e celulase + protease)/animal/dia. Cada período experimental consistiu de 21 dias (os primeiros 15 dias foram utilizados para adaptação da dieta e os últimos 5 dias para a coleta de dados). Nos dias 10 e 20, foi avaliada a digestibilidade utilizando o marcador de óxido crômico e coleta de fezes. No dia 17, foi avaliada o comportamento ingestivo por 24 horas, através de monitoramento visual a cada 5 minutos. No dia 19, foi mensurado o pH ruminal a cada 10 minutos, utilizando-se probes de mensuração contínua. Para quantificar os ácidos graxos de cadeia curta (AGCC), metano, concentração de N-NH3 e protozoários, coletou-se conteúdo ruminal antes, 3, 6, 9 e 12 horas após a alimentação matinal. A técnica de fermentação consistiu na incubação de conteúdo de rúmen líquido e sólido em frascos em banho-maria 39 ºC durante 30 minutos. Na subsequente medição da produção de metano usou-se cromatografia gasosa. Nos dias 20 e 21, foi avaliada a dinâmica ruminal. Os dados foram analisados pelo programa SAS, através do procedimento PROC MIXED. O modelo, o efeito de tratamento como fator fixo e os efeitos de animal e período como fatores aleatórios, considerado nível de significância de 5%. A adição de enzimas não mostrou diferença significativa em relação ao consumo de matéria seca (CMS), digestibilidade, comportamento ingestivo, produção de CH4, N-NH3, protozoários ou dinâmica ruminal. A associação de enzimas (tratamento Pool) aumentou a produção de acético, propiônico e AGCC totais em relação à dieta controle. As variáveis pH mínimo, médio e máximo, tempo de pH abaixo de 5,8, 6,0, 6,2 e 6,5, assim como área de pH abaixo de 5,8, 6,0, 6,2 e 6,5 não diferiram significativamente entre os tratamentos. Não foram verificadas diferenças para a produção de biogás ou teores sólidos do efluente. Concluiu-se que a utilização destes aditivos, nas proporções usadas, não afetou as variáveis de CMS, digestibilidade, comportamento ingestivo, produção de CH4, pH, protozoários, N-NH3 ou dinâmica ruminal. A associação de enzimas apresentou melhora na produção de AGCC ruminal sem aumentar a emissão de CH4. / The objective of this study was to evaluate the effect of enzymes on dry matter intake, nutrient digestibility, feeding behavior, production of enteric CH4 and fermentative parameters, as well as the production of methane in bovine feces using digester. The experiment was conducted at the University of São Paulo, Pirassununga/SP, Brazil. Five cows were used, with a mean weight of 923.04 ± 86.76 kg, cannulated in the rumen, distributed in five treatments using 5x5 Latin square experimental design: 1) Control: diet without addition of enzymes; 2) Amylase: diet with 7.5 g of amylase/animal.day(Amaize,Alltech); 3) Xylanase: diet with 15 g of xylanase/animal.day(Fibrozyme, Alltech); 4) Cellulase + protease: diet with 7.5 g of cellulase + protease/animal.day (Allzyme VegPro PO, Alltech); 5) Pool: diet with 30 g of enzymes pool (amylase, xylanase and cellulase + protease)/animal.day. Each experimental period consisted of 21 days (first 15 days were used for diet adaptation and the last 5 days for data collection). On days 10th and 20th, digestibility was evaluated using the chromic oxide marker and fecal collection. On the 17th day, ingestive behavior was evaluated for 24 hours, through visual monitoring every 5 minutes. On day 19th, ruminal pH was measured every 10 minutes, using a continuous measurement device. In order to quantify short-chain fatty acids (SCFA), methane, concentration of NH3-N and protozoa, rumen contents were sampled prior to and 3, 6, 9 and 12 hours after morning feeding. The fermentation technique consisted of incubation of liquid and solid rumen contents in bottles in a water bath 39 ºC for 30 minutes. Subsequent measurement of methane production using gas chromatography On days 20th and 21th, ruminal dynamic was evaluated by emptying this organ. Data were analyzed using SAS, through the PROC MIXED procedure. The model included the effect of treatment as fixed factor, animal and period effects as random factors, considered level of significance of 5%. The addition of enzymes showed no significant difference in relation to dry matter intake (DMI), digestibility, ingestive behavior, CH4 production, NH3-N, protozoa or ruminal dynamics parameters. The association of enzymes (pool treatment) increased acetic, propionic and total SCFA production in relation to the control diet. Not significant differences were observed for the pH variables, as minimum, average and maximum pH, as well as time and area which pH was below to 5.8, 6.0, 6.2 and 6.5. No differences were verified for biogas production or solid effluent contents. It is concluded that these additives, in the proportions used, did not affect the variables of DMI, digestibility, ingestive behavior, CH4 production, pH, protozoa, NH3-N or ruminal dynamic. The association of the enzymes showed improvement in the production of rumen SCFA without increasing the CH4 emission.

As principais matérias-primas do chocolate, obtidas a partir das sementes secas do fruto do cacaueiro (Theobroma cacao), são a manteiga e o líquor de cacau. Para se obter matérias-primas de alta qualidade é necessário que o processo que antecede a industrialização, no caso a fermentação, seja padronizado para que sejam formados nas sementes os precursores de aroma, sabor e cor característica do chocolate. No interior do fruto do cacaueiro são encontradas as sementes envoltas por uma mucilagem composta por: água, pectina, sacarose, glicose, frutose, proteínas, ácidos e sais. O processo fermentativo do cacau ocorre sem qualquer tipo de inóculo ou padronização. Devido a este fato, os padrões de qualidade das sementes obtidas são as mais adversas e muitas vezes a presença de compostos interferentes e não desejáveis são formados ao longo desse caminho. Visando a otimização do processo fermentativo este trabalho teve por objetivo selecionar leveduras de ocorrência espontânea presentes na fermentação do cacau, reinoculá-las no processo natural in locu e comparar com o processo de ocorrência espontânea, avaliando assim o potencial do coquetel de leveduras a ser utilizado futuramente para padronizar o processo. Para tanto, foram isoladas 367 linhagens de leveduras de ocorrência espontânea em duas fazendas no sul da Bahia. As linhagens passaram por uma seleção onde foi implementado um programa de seleção composto por três ensaios: ensaio de crescimento em pectina; análise de Açúcar Redutor Total livre (ART); e avaliação de atividade enzimática. Foi possível selecionar três linhagens de leveduras promissoras com potencial pectinolítico as quais foram testadas in locu no município de Itabuna-BA. O processo de isolamento, seleção e reintrodução das linhagens selecionadas no processo fermentativo do cacau se mostrou uma prática altamente eficaz. Os resultados obtidos com a inoculação inicial de leveduras selecionadas, antecipou os eventos como produção de etanol, ácido acético, drenagem do mel e elevação da temperatura em 24 horas em relação ao controle. / The fundamental raw material to produce chocolate, obtained from dried seeds of cocoa fruit (Theobroma cacao), are butter and cocoa liquor. In order to obtain high quality of raw materials, it is necessary standardize the procedure before industrialization, known as fermentation, so that the aroma, taste and color precursors of chocolate must be formed in the seeds. Inside the fruits exists a white mucilaginous pulp, which covers the beans, it contains water, pectin, sucrose, glucose, fructose, proteins, acids and salts. The fermentation of cocoa seeds occurs in wooden boxes or piles on the ground without any control or standardization. Due to this fact, the quality of the seeds are the most adverse, the presence are often of interfering compounds and undesirable products could be formed along the way. To optimize the fermentation process this study aimed to select pectinolytic yeasts of spontaneous occurrence from cocoa fermentation, re-inoculate them in the natural process and compare with the spontaneously occurring process. Consequently evaluate the yeast cocktail potential as a standard inoculum. Therefore, we isolated 367 yeast strains from spontaneous cocoa fermentation in two different farms in southern Bahia - Brazil. The strains were analyze to a selection-screening program, which consists of three tests: ability to grow in pectin medium; Total free Reducing Sugar Analysis (ARTL); and evaluation of enzyme activity. It was possible to select three yeast strains with promising pectinolitic potential. Those strains were tested in locu in Itabuna-BA, Brazil. The results of that program, selection and re-introduction in the fermentation process proved to be a highly effective practice. The results obtained with the initial inoculation of selected yeasts, could anticipate the fermentation events in 24 hours, such as the production of ethanol, acetic acid, sweating drainage and temperature rise when compared with the control.

O etanol se consagrou como o principal biocombustível e o Brasil detém o processo mais econômico e ambientalmente adequando. O processo industrial brasileiro é único, pois utiliza o reciclo de células de leveduras na fermentação permitindo uma ótima velocidade de fermentação, porém o mesmo ato potencializa os efeitos tóxicos presentes no processo. O substrato de fermentação é composto pela mistura de caldo e melaço de cana-de-açúcar, porém a vantagem econômica do açúcar sobre o etanol faz com que o caldo seja priorizado para a produção de açúcar e o seu subproduto seja mais utilizado na fermentação, nesse caso o melaço. O melaço apresenta diversos compostos inibitórios como sulfitos, excesso de sais, fenóis, furfurais e metais. Devido à larga escala do processo, o substrato não pode ser esterilizado antes da fermentação, logo a presença de microrganismos contaminantes se torna um problema sempre presente. As bactérias contaminantes consomem o substrato e produzem substâncias tóxicas como ácidos orgânicos, fatos que prejudicam o rendimento fermentativo do processo. Quando se considera o longo período de reciclos (aproximadamente 250 dias por safra e pelo menos 2 ciclos por dia) a maioria das linhagens de leveduras empregadas não são capazes de perdurar no processo, seja pela toxicidade do processo e ou pela competição com contaminantes. Portanto há um esforço contínuo no sentido de se buscar novas linhagens mais aptas ao processo industrial. Para tal é imperiosa a disponibilidade de uma metodologia para simular o processo industrial de modo a permitir uma avaliação de pretensas linhagens quanto ao seu desempenho no processo industrial com reciclo de células. No presente trabalho é proposto um protocolo, simulando as várias condições estressantes de uma fermentação industrial com reutilização de células, para a avaliação de linhagens de levedura com diferentes capacidades de colonizarem as dornas de fermentação. Os resultados obtidos mostraram que o protocolo empregado foi capaz de reproduzir o comportamento fisiológico e tecnológico das linhagens quando submetidas no processo industrial, se constituindo numa ferramenta útil para a seleção de leveduras. / The ethanol became entrenched as the main biofuel and Brazil owns the most economic and environmentally appropriate process. The Brazilian industrial process is unique, since it utilizes the yeast cell recycle, what allows a great fermentation velocity, but the same process enhances the toxics effects presents on the process. The fermentation subtract is composed by the mixture of sugar cane juice and molasses, however the economic advantages of the sugar over the ethanol makes that the juice get prioritized to the production of sugar and it\'s by-product, the molasses, go into the fermentation process. The molasses contain several toxic compounds, like sulfites, salts excess, phenols, furfural and metals. Due to the large scale of the process, the substrate cannot be sterilized before the fermentation and this cause the presence of contaminant microorganisms an always present problem. The contaminant bacteria consumes the substrate and produce toxics products like organic acids, facts that can hinder the yield of the fermentation process. When the long recycle period (approximately 250 days per season, with at least 2 cycles per day) is take in consideration, most of the yeast strains aren\'t capable to endure the process because of the toxicity of it and or by the competition with the contaminants. Therefore there is a continuous effort in the search of new strains best suited for the industrial process. To do so, it`s imperative the availability of a methodology that can simulate the industrial process and the alleged strains can be evaluated in terms of their performance in the industrial process with cell recycle. It`s proposed a protocol on this work, that simulates several stressful conditions of an industrial fermentation with cell recycle, to evaluate the yeast strains with different capabilities in colonize the fermentation tanks. The results indicate that the protocol utilized was capable of reproduce the physiological and technological behavior of the strains when they were submitted to the industrial process, making it a useful tool for yeast selection.

O objetivo do presente trabalho foi avaliar os efeitos de diferentes concentrações de quitosana nas dietas de novilhos Nelore canulados no rúmen sobre o consumo e digestibilidade aparente total da matéria seca e nutrientes, fermentação e síntese de proteína microbiana ruminal, concentrações de parâmetros sangüíneos, e os balanços de energia e de nitrogênio. Foram utilizados 8 novilhos canulados da raça Nelore. Os animais foram distribuídos aleatoriamente em 2 quadrados latinos 4 x 4 balanceados e contemporâneos, para receber as seguintes rações experimentais: 1) Controle (Q0), composta por ração sem a inclusão de quitosana; 2) Q50, com a inclusão de 50 mg/kg de peso corporal de quitosana; 3) Q100, com a inclusão de 100 mg/kg de peso corporal de quitosana; e 4) Q150, com a inclusão de 150 mg/kg de peso corporal de quitosana. Diariamente foram realizadas pesagens das quantidades dos volumosos e concentrados fornecidos e das sobras de cada animal, para estimativa do consumo. As amostras de sobras, silagem e fezes foram coletadas do 15° ao 18° dias de cada período experimental, armazenadas em sacos plásticos em freezer à 20°C, e posteriormente submetidas a análises químico-bromatológicas dos principais nutrientes. Na determinação da digestibilidade aparente total dos nutrientes a quantidade total de matéria seca fecal excretada foi estimada pela concentração de fibra em detergente ácido indigestível (FDAi). As amostras de líquido ruminal foram coletadas no último dia de cada período, sendo uma coleta realizada antes da alimentação (0 hora), e seis coletas com intervalos de 2 horas após a alimentação (2, 4, 6, 8, 10 e 12 horas). Foram determinados no líquido ruminal o pH, as concentrações de nitrogênio amoniacal e as concentrações dos ácidos graxos de cadeia curta. As amostras spot de urina foram obtidas de no 16º dia de cada período experimental, quatro horas após a alimentação matinal, durante micção espontânea. As amostras de sangue foram coletadas em tubos vacuolizados (vacutainer) por punção da veia jugular. Houve efeito quadrático com menores valores sobre o consumo de FDN, expressos em kg/dia e porcentagem de peso vivo (PV) para o tratamento Q150 (P<0,05). A inclusão de quitosana na dieta proporcionou aumento linear crescente (P<0,05) da digestibilidade da matéria seca (MS), matéria orgânica (MO), proteína bruta (PB), carboidratos totais (CT), FDN e nutrientes digestíveis totais (NDT). Houve efeito quadrático (P<0,05) sobre a concentração de N-NH3 com redução no tratamento Q150. A inclusão de quitosana na dieta não causou diferenças nas concentrações totais de AGCC (P>0,05), porém alterou as proporções molares de AGCC individualmente. Houve efeito linear crescente (P>0,05) das concentrações e porcentagens molares de propionato (mmol/L) à medida que se elevou as concentrações de quitosana na dieta. Houve diminuição (P>0,05) da relação acetato: propionato, principalmente para o tratamento Q150. Foi observado efeito linear decrescente para as proporções molares de acetato e butirato com a inclusão de quitosana. Houve efeito linear crescente sobre as concentrações plasmáticas de glicose com os tratamentos. As concentrações de quitosana utilizadas não influenciaram a síntese de proteína microbiana. O balanço de energia não foi influenciado pelos tratamentos. Não houve efeito dos tratamentos sobre o balanço de nitrogênio, porém ocorreu decréscimo na excreção do nitrogênio total (NT) nas fezes em porcentagem de NT. A quitosana quando utilizada como aditivo modulador da fermentação ruminal, resultou em alterações que possibilitam sua utilização como alternativa ao uso de ionóforos para bovinos. / The aim of this study was to evaluate the effect of different levels of chitosan on intake, digestibility, ruminal fermentation, ruminal microbial protein, balance of energy and nitrogen and blood parameters. Eight Nellore steers cannulated in the rumen were divided into two 4 x 4 balanced Latin squares. The daily doses of chitosan were 0, 50, 100 and 150 mg/kg BW respectively the treatments Q0 (Control), Q50, Q100 and Q150. The diets consisted of corn silage and concentrate in ratio 60:40 and the chitosan were inserted directly through the ruminal cannula, twice a day before feeding. Daily weights of the amounts of corn silage and concentrated supplied, and the orts refused of each animal, were recorded for estimate the nutrient intake. Samples of orts and feedstuffs were analyzed for composition and subsequent nutrient intake calculation. For determination of total apparent digestibility of nutrients, the total amount of fecal dry matter excreted was estimate by indigestible detergent acid fiber (ADFi). The feces were collected in the 15th until the 18th day of each experimental period, and frozen in freezer at -20°C. In the end of the collection period it was made composed sample by animal with base in the dry matter, and analyzed. Samples of ruminal fluid were collected at 0 (before feeding) and 2, 4, 6, 8, 10 and 12 hours after feeding. Spot urine samples were collected on day 16 of the experimental period. The estimation of microbial protein synthesis was performed by the method of total excretion of purine derivatives. Blood samples were collected by puncture of jugular vein. Intakes (kg/d) of DM, OM, CP, ether extract , total carbohydrates , non-fiber carbohydrates and TDN were not different, however, NDF intake decresead quadratically (P<0,05) when expressed as kg/d and percent of BW. Digestibility in the total digestive tract increased linearly to NDF, DM, OM as well as improved the digestibility of CP and TC, accordingly there was a positive effect on TDN with the inclusion of chitosan. All the ruminal fermentation parameters were influenced by the time after feeding. The NH3-N concentration decreased quadractically with Q150 treatment and there were no difference in total VFA concentration, however the individual VFA proportions were affected. Propionate concentration was higher with Q150 and similarly increasing linearly the proportion of propionate (P<0,05) which means an increase of 7.47% (Q0 vs. Q150). Chitosan decreased linearly the molar proportion of acetate and butyrate .Was observed linear and quadratic decrease effect on acetate: propionate ratio. The plasmatic metabolites and enzymes had no effect by the treatments, nevertheless the glucose concentration was markedly superior with the supplementation corresponding to an increase of 18.58%, 26.35%, 23.68% for Q0 versus Q50, Q100 e Q150 respectively. The energy and nitrogen balance had no effect with the treatments, however there was a decrease of fecal total nitrogen (%) excretion. Chitosan when used as modulator of ruminal fermentation resulted in changes that allow its use as an alternative to the use of ionophores for cattle without showing damage to the health of the animal.

O objetivo deste trabalho foi analisar in vitro o efeito exercido pelos chás de camomila, erva doce e cidreira em relação ao metabolismo da placa dentária humana (fermentação e síntese de polissacarídeos extracelulares). Placa dentária foi coletada de crianças e adolescente, formando assim um “pool” de placa que foi tratado em laboratório e submetido a processos bioquímicos. Para a fermentação os grupos testados foram divididos em grupo endógeno, controle (glicose 2,5%), teste (chá acrescido de glicose), teste(A) (chá); para a síntese de polissacarídeos extracelulares os grupos testados eram grupo controle (sacarose) e o grupo teste(A) (chá). Aos resultados obtidos foi aplicado o teste de análise de variância (ANOVA) a um e dois critérios, com nível de significância de 5%, havendo significância o teste de Tukey-Kramer era empregado para comparação entre os diferentes tipos de substrato. Quanto à fermentação, o chá de camomila acrescido de glicose mostrou-se mais prejudicial que os outros chás testados, sendo a diferença entre eles estatisticamente significante (p<0,05). Com relação à síntese de polissacarídeos extracelulares, esta foi maior para todos os chás testados quando comparados com o grupo controle (sacarose), sendo o chá de cidreira o único com significância estatística (p=0,009). Conclui-se que “in vitro” nenhum dos chás utilizados inibiu a fermentação ou a síntese de polissacarídeos extracelulares da placa dentária humana. / The aim of this study was to conduct an in vitro analysis of the effect of the chamomile, lemon balm and anise teas in relation to the metabolism of human dental plaque (fermentation and synthesis of extracellular polysaccharides). Dental plaque was collected from children and adolescents and yielded a “pool” of plaque, which was treated in laboratory and submitted to biochemical processes. For fermentation, the study groups were divided in endogenous, control (2,5% glucose), test (tea with glucose) and test(A) (tea) groups; as regards the synthesis of extracellular polysaccharides, the groups tested were the control group (sucrose) and the test(A) group (tea). The results achieved were submitted to one- and two-way analysis of variance (ANOVA) at a significance level of 5%,and in case of significance the Tukey-Kramer test was employed for comparison between the different types of substrate. As regards fermentation, the camomile tea with glucose was more harmful than the other teas investigated, and the difference between them was statistically significant (p<0,05). The synthesis of extracellular polysaccharides was higher for all teas tested compared to the control group (sucrose), with statistical significance just for the lemon balm tea (p=0,009). It was concluded that, in vitro, none of the teas employed inhibited the fermentation or synthesis of extracellular polysaccharides in human dental plaque.

Orientador: Ranulfo Monte Alegre / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-24T00:10:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Piedrahita-Aguirre_CesarAugusto_D.pdf: 6150918 bytes, checksum: bfd7a30fcb69bbbfa8cbba5856d068f5 (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: Este trabalho se propôs a estudar a produção da iturina A por Bacillus subtilis em fermentação semi-sólida em biorreatores de leito empacotado. O trabalho foi desenvolvido em quatro partes. Em uma primeira parte foi feito um screening com cepas silvestres e seus mutantes obtidos a partir da exposição de luz UV e acridina laranja. A cepa Bacillus subtilis subsp. subtilis NRRL NRS-1270 foi a que apresentou maior atividade antagônica contra os fungos Aspergillus fumigatus Fresenius NRRL 164, Aspergillus fumigatus Fresenius NRRL 166 e Aspergillus flavus var. oryzae NRRL 484. O extrato metanólico obtido da fermentação semi-sólida do Bacillus subtilis subsp. subtilis NRRL NRS-1270 foi analisado através da espectrometria de massas encontrando-se lipopeptídeos com massa molecular entre m/z 1021,43 e m/z 1087,48, mas sem a presença da iturina A. Em uma segunda etapa a cepa Bacillus Iso 1 foi isolada a partir das raízes de soja, e ante a dificuldade de identificar a iturina A através da cromatografia liquida de alta eficiência (HPLC), foi desenvolvida a metodologia de purificação da iturina A utilizando a cromatografia em coluna de vidro preenchida com sílica gel 60. A iturina A foi eluída com três sistemas de solventes compostos por 20 mL de clorofórmio-metanol-água (65:25:4,v/v/v), fração 1, seguido de 20 mL de clorofórmio-metanol-água (30:50:10, v/v/v), fração 2, e a fração final composta por 10 mL de clorofórmio-metanol-água (20:60:15, v/v/v). As frações obtidas foram analisadas através da HPLC e da espectrometria de massa, identificando 5 isômeros da iturina A (C13-C16). Na terceira etapa, foi feito um delineamento composto central rotacional (DCCR) para avaliar o efeito da casca de arroz como suporte inerte e da vazão volumétrica de ar na produção de iturina A; como substratos foram utilizados o farelo de soja desengordurado e o farelo de trigo. Nenhuma variável do DCCR foi estatisticamente significativa, mas operacionalmente foram importantes, devido à redução da oxigenação do Bacillus Iso 1 pela baixa vazão de ar e menor concentração de casca de arroz, favorecendo a produção de iturina; nestas condições obteve-se 6,88 g/kg de substrato seco de iturina A.Esta é a maior quantidade de iturina A produzida em biorreatores de leito empacotado (coluna) com aeração forçada até hoje. Na quarta etapa, a partir dos resultados obtidos no DCCR foram estudados os parâmetros do processo: queda de pressão, consumo de oxigênio e perfis de temperatura, visando entender o comportamento da fermentação a 0,4 L/min e 0,8 L/min. A máxima produção de iturina obtida foi 5,58 g/kg de substrato seco com a vazão de 0,4 L/min. O incremento na queda de pressão é ocasionado não unicamente pelo incremento da vazão volumétrica, mas também pela produção do biopolímero ?-PGA o qual ocupa os espaços livres entre as partículas, dificultando o fluxo normal de ar através do leito, reduzindo o consumo de oxigênio. A baixa oxigenação favoreceu a alta produção da iturina A e gerou baixo calor metabólico (5,75 W/kg-dry substrato·min). Os resultados obtidos podem ser úteis na elaboração de estratégias para ampliação de escala do processo em fermentadores aerados de leito empacotado / Abstract: This work covers a study of the production of iturin A by Bacillus by solid-state fermentation in packed bed bioreactors. The study was conducted in four parts. At first a screening was conducted with wild strains and their mutants obtained from exposure to UV light and mutagenic agent acridine orange. The strain Bacillus subtilis subsp subtilis NRRL NRS 1270 showed the highest antagonistic activity against Aspergillus fumigatus NRRL 164, Aspergillus fumigatus NRRL 166 and Aspergillus flavus var . oryzae NRRL 484. A methanolic extract obtained by solid state fermentation of Bacillus subtilis subsp subtilis NRRL NRS 1270 was analyzed with mass spectrometry showing lipopeptides with molecular mass between m/z 1021.43 and m/z 1087.48, but without the presence of iturin A. In the second stage, the strain Bacillus Iso 1 was isolated from soybean roots. Given the difficulty of identifying iturin A by high performance liquid chromatography (HPLC), a iturin A purification methodology was developed using glass column chromatography packed with activated Silica gel 60 and alumina. This methodology involved three solvent systems for elution of the iturin A from the column. A first fraction consisted of 20 ml of chloroform-methanol-water (65:25:4 , v/v/v) and was followed by 20 ml of chloroform - methanol- water (30:50 : 10, v/v/v), that was then followed by a final fraction consisting of 10 ml of chloroform-methanol-water (20:60:15, v/v/v). The fractions obtained of fermentation were analyzed by both HPLC and mass spectrometry, identifying five iturin A isomers (C13-C16). In the third stage of the study, an experimental design was constructed in the form of a central composite rotational design (CCRD) to evaluate the effect of rice husk as an inert support and air flow rates to the iturin A production, using defatted soybean meal and wheat bran as substrate. Although none of the studied variables showed statistical significance, the operational importance of reduction of oxygenation of the Bacillus Iso 1 fermentation due to the low concentration of rice husk and air flow rate was observed to favor the production of iturin; in these conditions high productivity was obtained reaching 6.88 g/kg-dry substrate of iturin A. Concluding from available literature, this is the highest concentration of iturin A ever produced in packed bed bioreactor (column) with forced aeration to date. In the fourth stage, in order to understand the behavior of the fermentation under aeration conditions between 0.4 L/min and 0.8 L/min, the following process parameters were studied, based on the results obtained from the CCRD: pressure drop, oxygen consumption and temperature profiles. The maximum production of iturin obtained was 5.58 g/kg-dry substrate with the air flow rate at 0.4 L/. The increase of the pressure gradients is caused not only by increasing the volumetric air flow rate but also by the production of biopolymer ?-PGA by Bacillus iso 1, which occupies the free interparticle space, hindering or preventing the normal flow of air through the bed and thus leading to reduced oxygen consumption. The low oxygenation favored the high iturin A production and resulted in low metabolic heat generation (5.75 W/kg-dry substrate.min). The results of this work are expected to be conducive for designing strategies to scale up the process in aerated packed bed bioreactors / Doutorado / Engenharia de Alimentos / Doutor em Engenharia de Alimentos

Orientador: Francisco Maugeri Filho / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-19T06:57:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Zautsen_RemigiusReinerusMaria_D.pdf: 4385252 bytes, checksum: 3906f1725b3c49ed542429ca357c57ea (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: Na fermentação de produtos como etanol, utilizando biomassa lignocelulósica como matéria-prima, existem dois fatores principais que limitam a produtividade e eficiência do processo: inibição pelo produto e inibição por substâncias no caldo hidrolítico provenientes da hidrólise. Neste trabalho, é proposta a remoção simultânea de ambos os fatores para eliminar seus efeitos negativos na fermentação alcoólica. Produtos de fermentação prejudicam muitas vezes a integridade da membrana celular do micro-organismo utilizado como fermento. Portanto, a toxidez do produto não permite que a fermentação ocorra de forma ilimitada, uma vez que o produto está presente no meio em certa concentração. O crescimento do micro-organismo, a produtividade e o rendimento são prejudicados pela presença do mesmo. Compostos como furfural, hidroximetil furfural, compostos fenólicos e ácidos, que são produzidos durante o pré-tratamento ou hidrólise da biomassa lignocelulósica, introduzem outros efeitos inibidores, como a extensão da fase lag da levedura, prejudicam o crescimento e a produção. Esta tese propõe empregar um solvente orgânico na dorna do biorreator, com o fim de extrair o produto inibidor e todos os componentes inibidores existentes no substrato, de tal forma que o processo de fermentação não seja prejudicado. Com esse objetivo, primeiramente foi definida a relação entre o tamanho molecular de agentes extrativos, bio-compatibilidade e propriedades extrativas dos mesmos. Em seguida, um solvente foi escolhido, sendo o biodiesel à base de óleo de mamona, através de características como biocompatibilidade, coeficientes de partição, seletividade, alta disponibilidade e reutilização. Foram feitas fermentações em regime batelada em fermentadores de bancada, utilizando o biodiesel como agente extrativo, demonstrando os efeitos positivos no desempenho da fermentação de um licor hidrolítico. Adicionalmente, o comportamento de uma cepa de levedura industrial foi estudado na presença de inibidores e foi construído um modelo matemático que descreve as taxas de conversão dos principais inibidores e as condições em que a levedura, ao invés de manter uma fase lag, inicia a produção de biomassa e etanol. Finalmente, foi elaborado, como exemplo da utilização da tecnologia proposta, um modelo do sistema contínuo de fermentação alcoólica com a extração líquido-líquido, incluindo a recuperação do produto e resfriamento do meio de fermentação pelo próprio solvente orgânico. Por meio desta modelagem e uma série de simulações, foram determinadas as faixas ideais das principais variáveis na produção de etanol pelo sistema bifásico, sendo elas a fração de licor hidrolítico no mosto, concentração de substrato, temperatura de fermentação, e taxa de diluição do solvente. Assim, o trabalho demonstra as vantagens, efeitos positivos e os limites da utilização de extração líquido-líquido na fermentação de substrato da segunda geração. Entre as vantagens se destacam: maior tolerância de caldo hidrolítico no mosto, elevada produtividade, maior rendimento e maior custo-benefício do substrato / Abstract: There are two main factors that limit fermentation productivity and eficiency during the production of chemicals like ethanol when using lignocelulosic biomass as raw material: product inhibition and inhibition by substances in hydrolitic liquor generated during hydrolyzis. In this work, the simultaneous removal of both factors is proposed to eliminate their negative effects on ethanol fermentation. Fermentation products often damage the cellular wall of the micro-organism that is used as ferment. As a result, the toxicicity of the product does not permit that the fermentation continues unhindered once the product concentration has reached a certain level; growth of the micro-organism, productivity and yield are effected. Substances like furfural, hydroximetil furfural, phenolic compounds and organic acids, that are produced or released during pre-treatment or hydrolyzis of ligno-celulosic biomass, introduce other inhibiting effects, like the extension of the lag phase of the ferment or decreasing growth and production. This thesis proposes the use of an organic solvent as a second liquid phase in the bioreactor, to extract both the inhibiting product and all inhibiting compounds present in the substrate, such that the fermentation process remains unhindered. With this objective, first the relation between the molecular size of an extractive agent and its biocompatibility and extractive properties was determined. Next, a solvent was chosen, being biodiesel based on castor oil, by prioritizing characteristics as biocompatibility, partition coeficients, selectivity, availability and possibilities for recycling and reuse. Batch fermentations were executed in bench-scale, using biodiesel as extractive agent, demonstrating the improvements of fermentation of hydrolytic liquor. Aditionaly, the performance of an industrial yeast strain was studied in the presence of inhibitors and a mathematical model was constructed that descibes the conversion rates of the main inhibitors and conditions at which the yeast, instead of maintaining a lag phase, starts production of biomass and ethanol. Finally, as a practical example of the proposed technology, simulations were performed for an integrated process including continuous ethanol fermentation with liquid-liquid extraction, product recovery and cooling of the fermentation broth by the extractive agent itself. The simulation results reveiled the optimal ranges for the most important variables of the two-phase ethanol production process, i.e. fraction of hydrolitic liquor in the must, substrate concentration, fermentation temperature and dilution rate of the solvent. In all, the work shows the advantages, positive effects of and limits to the use of liquid-liquid extraction in fermentation of second-generation substrate. Advantages are, among others, higher tolerance of hydrolyzate in the must, higher yield, higher productivity and higher return on investment of raw-material / Doutorado / Engenharia de Alimentos / Doutor em Engenharia de Alimentos

Orientador: Maria Helena Andrade Santana / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química / Made available in DSpace on 2018-08-19T18:19:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Vieira_Marina_M.pdf: 1632010 bytes, checksum: ebc67c33c358cc16b407cf342231503a (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: O ácido hialurônico (AH) é um polissacarídeo composto de 2000-25000 unidades dissacarídicas de ácido glucurônico e N-acetilglicosamina formado por ligações ?-1,3 e ?-1,4 alternadamente. Devido suas propriedades físico-químicas como: poder lubrificante, ser hidrofílico e biocompatível, o AH tem sido amplamente aplicado na área médica. Muitos estudos comprovam que a produção de AH por processo fermentativo microbiano possibilita sua otimização por meio do conhecimento dos requerimentos nutricionais das células e controle das condições de cultivo como pH e temperatura. O pH ótimo de crescimento bacteriano e de produção do AH é 7,0, embora pHs fora da neutralidade (quando se é aplicado um tratamento ácido) induzam mudanças metabólicas com reflexos na produção de AH. Os efeitos do pH ainda são pouco reportados na literatura, principalmente quanto ao tratamento na região ácida. Neste trabalho, em sua primeira etapa, estudou-se os efeitos do tratamento do inóculo em pHs 4,5, 5,0 e 5,5 e com tempos de 15, 30 e 60 minutos. Foi utilizado um ácido orgânico (acético) e um inorgânico (clorídrico). As fermentações foram conduzidas sem aeração forçada, em frascos, com pH 7,0. A melhor produção do AH (0,74 g/L) foi obtida com o tratamento utilizando ácido clorídrico, comparado ao tratamento com ácido acético (0,49 g/L), e com o inóculo sem tratamento ácido (0,31 g/L), usado como controle. Na segunda etapa deste trabalho foi estudado o efeito do tratamento ácido no inóculo utilizando reator de tanque agitado com aeração forçada, nas melhores condições determinadas na primeira etapa, onde foi observada uma maior produção de AH (2,5 g/L) quando utilizadas as condições: tratamento ácido no inoculo, pH 7,0 e 2vvm de aeração durante a fermentação. Na terceira etapa do trabalho foi realizado um estudo utilizando cardiolipina no meio de cultivo (in vivo), sendo observado que a cardiolipina desempenha um papel importante quando se quer alcançar uma alta massa molar para o AH / Abstract: Hyaluronic acid (HA) is a polysaccharide composed of 2000-25000 disaccaridic units of glucuronic acid and N-acetylglucosamine ?-bonds formed by 1-3 and 1-4 ?-turn. Due its physicochemical properties such as lubricity, hydrophilic and biocompatible, HA has been widely applied in the medical field. Many Studies show that production of HA by fermentation microbial allows optimization through cells nutritional requirements knowledge and control conditions cultivation as pH and temperature. The optimum pH for growth and production HA is 7.0, while the pH was neutral ("stress") which induces metabolic changes with repercussions on the production of HA. The effects of pH are poorly reported in the literature, especially regarding acid treatment in the region. In this paper, in first stage, were studied the effects of treatment in the inoculum pH 4.5, 5.0 and 5.5 and with times of 15, 30 and 60 minutes. We used the organic acid (Acetic) and inorganic (hydrochloric acid). The fermentations were conducted without forced aeration in flasks with pH 7.0. The best production of the AH (0.74 g / L) was obtained with treatment using hydrochloric acid, compared to treatment with acetic acid (0.49 g / L), and the inoculum untreated acid (0.31 g / L), used as control. In the second stage was studied the effect of the acid stress in the inoculum using stirred tank reactor with forced aeration in the best conditions determined in the first stage. It was observed an increased production of AH (2.5 g / L) when were used the conditions: the acid shock inoculum, pH 7.0 and 2vvm aeration during fermentation. And the third stage of the work was carried out in a study using cardiolipin added in the culture medium (in vivo). It was observed that cardiolipin plays an important role when we want to achieve a high molecular weight for AH / Mestrado / Desenvolvimento de Processos Biotecnologicos / Mestre em Engenharia Química

Orientadores: Maria Helena Andrade Santana, Reinaldo Gaspar Bastos / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química / Made available in DSpace on 2018-08-21T21:01:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ferrari_FelipeAugusto_M.pdf: 1448511 bytes, checksum: 0e233844bcb80fadc0a4bd9c1af37f1f (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: Neste trabalho estudou-se a produção de ácido hialurônico por cultivo em estado sólido de Streptococcus zooepidemicus em colunas de leito fixo utilizando espuma de poliuretano (EPU) como suporte inerte. Em um primeiro momento, ensaios preliminares foram desenvolvidos visando um melhor conhecimento do sistema. Constatou-se que este não apresentava robustez suficiente para a otimização e escalonamento do processo. Tendo em vista tais aspectos, foi desenvolvido um novo sistema de leito fixo, o CAS-SSF (central aeration system to solid state cultivation), que direciona o fluxo de ar diretamente no interior do leito, aumentando a eficiência na distribuição de oxigênio. Um delineamento composto central rotacional (DCCR) foi desenvolvido para a concentração inicial de glicose (CIG) e aeração (Aer) objetivando a otimização para essas duas variáveis. Entretanto não foi possível estabelecer um modelo estatístico que se ajustasse satisfatoriamente aos dados experimentais, impossibilitando a análise da superfície de resposta para as variáveis em questão. Contudo, avaliando-se a CIG, pode-se observar que, dentre as condições estudadas, a concentração inicial de 15g.L-1 apresentou maior rendimento de AH por massa de substrato, sendo este de 0,24 g de AH por g de glicose consumida. Se avaliado o comportamento do sistema ao longo de 12 ensaios sequências, fazendo o reuso do suporte nos cultivos, pode-se observar que a EPU manteve constante as propriedades do leito quanto ao tamanho médio dos poros e área superficial. Os valores obtidos ao longo dos ensaios não apresentaram diferença significativa ao nível de 5%, obtendo-se uma produção média de 1,24 mg de AH por grama de EPU / Abstract: In this work we studied the production of hyaluronic acid by solid state cultivation of Streptococcus zooepidemicus in packed bed columns using polyurethane foam (PUF) as inert support. At first, preliminary experiment were conducted to better understanding of the system. It was verified that the system, initially employed did not have enough reliability of results for optimization and scheduling process. In view of these aspects were carried out modifications and developed a new system of packed bed, the CAS-SSC (Central Aeration System to Solid State Cultivation), to directly flow air into the bed, increasing the efficiency of oxygen distribution. A central composite rotational design (CCRD) was developed for the initial glucose concentration (IGC) and aeration (Aer) aiming the optimization for these two variables. However it was not possible to establish a statistical model that satisfactorily fits the experimental data, precluding the analysis of response surface for the variables in question. However, evaluating the IGC, among the conditions studied, the initial concentration of 15g.L-1 showed the highest AH yield per mass of substrate, 0.24 g of HA per g of glucose consumed. When we observe the system behavior over a sequence of 12 tests, reusing the support over the cultivations, the EPU kept constant the bed properties average pore size and surface area. The values obtained during the tests showed no significant difference at 5% level, giving an average production of 1.24 mg of HA per gram of EPU / Mestrado / Desenvolvimento de Processos Biotecnologicos / Mestre em Engenharia Química