Made available in DSpace on 2014-06-11T19:27:24Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2006-05-19Bitstream added on 2014-06-13T20:56:26Z : No. of bitstreams: 1 martin_n_me_rcla.pdf: 594054 bytes, checksum: 3eb11fdae84b0f246f67f6ebbed3a1e0 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Os fungos, em função de suas características de reprodução e crescimento, adaptam-se a uma grande variedade de substratos, sendo excelentes decompositores de material orgânico. As pectinases produzidas por fungos termofílicos apresentam características importantes para aplicação em bioprocessos, como estabilidade ao pH e à temperatura. O tipo de processo fermentativo utilizado para a obtenção dessas enzimas influência a quantidade obtida e as propriedades das mesmas. O presente trabalho teve como objetivos isolar e identificar linhagens fúngicas termofílicas produtoras de pectinases e cultivá-las por FES e por FSM para a avaliação do potencial de produção de poligalacturonases, além de caracterizar a PG produzida. Foram coletadas amostras (0,5 g) de compostagem e depósitos de resíduos agrícolas e agro-industriais, as quais foram transferidas para tubos contendo pectina como única fonte de carbono. As linhagens fúngicas isoladas foram cultivadas a 45°C, por 120 horas em FES, utilizando-se como substratos, farelo de trigo (FT), bagaço de laranja industrializado (BL), bagaço de canade- açúcar (BC) e casca de laranja lavada (CL) e em FSM utilizando-se meio nutriente líquido contendo 1% de pectina como fonte de carbono. As amostras foram retiradas a cada 24 horas e a atividade enzimática foi avaliada a partir da quantificação do ácido galacturônico liberado por hidrólise de pectina citrus (1%). De um total de 40 amostras coletadas, foram isoladas 34 linhagens fúngicas entre as quais as maiores produtoras de poligalacturonases por FSM foram Thermomyces sp N4 (1,8 U/mL) e Scopulariopsis sp N7.1 (0,74 U/mL). As maiores produtoras de PG em FES foram as linhagens Thermomucor sp N31 (15 U/g), Aspergillus sp N12 (76,1 U/g) e Aspergillus sp N29 (64,7 U/g). A linhagem maior produtora de PG foi a Rhizomucor sp N31, em meio composto... / Fungi, due to their reproduction and growth characteristics, are well adapted to a large variety of substrates, being excellent decomposers of vegetal matter. Pectinases produced by thermophilic fungi exhibit important characteristics for application in bioprocesses, such as stability towards pH and temperature. The type of fermentation process used for the production of these enzymes has great influence on the amount of enzyme that is produced and on their properties. The goal of this work was to isolate and identify thermophilic fungal strains that produce pectinases and cultivate them in solid state fermentation (SSF) and in submerged fermentation (SmF) in order to evaluate their potential to produce polygalacturonases (PG), as well as to characterize the PG produced. Samples (0.5 g) were collected from piles of composting material and from deposits of agricultural and agro-industrial residues, which were transferred to tubes containing pectin as the only carbon source. The isolated fungal strains were cultivated at 45°C, for 120 hours in SSF, using wheat bran (WB), orange peel (OP), sugar cane bagasse (SB) and washed orange bagasse (WP) as substrates and in SmF, using a liquid nutrient medium containing 1.0% pectin as carbon source. Samples were taken every 24 hours and the enzymatic activity was assayed through the quantification of galacturonic acid released by citrus pectin (1.0%) hydrolysis. Of a total of 40 samples collected, 34 fungal strains were isolated, of which the best PG producers in SmF were Thermomyces sp N4 (1.8 U/mL) and Scopulariopsis sp N7.1 (0.74 U/mL). The best PG producers in SSF were Thermomucor sp N31 (15.0 U/g), Aspergillus sp N12 (76.1 U/g) and Aspergillus sp N29 (64.7 U/g). The strain with the most production of PG was Rhizomucor sp N31, in medium containing 50% WB and 50% WP in 24 hours of fermentation... (Complete abstract, click electronic address below)

Submitted by Bruna Rodrigues (bruna92rodrigues@yahoo.com.br) on 2017-10-03T11:55:00Z No. of bitstreams: 1 DissLAS.pdf: 1333707 bytes, checksum: 130c53c4b36b129960094efeec36e4c7 (MD5) / Approved for entry into archive by Ronildo Prado (bco.producao.intelectual@gmail.com) on 2018-01-29T17:16:17Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissLAS.pdf: 1333707 bytes, checksum: 130c53c4b36b129960094efeec36e4c7 (MD5) / Approved for entry into archive by Ronildo Prado (bco.producao.intelectual@gmail.com) on 2018-01-29T17:16:26Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissLAS.pdf: 1333707 bytes, checksum: 130c53c4b36b129960094efeec36e4c7 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-01-29T17:20:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissLAS.pdf: 1333707 bytes, checksum: 130c53c4b36b129960094efeec36e4c7 (MD5) Previous issue date: 2017-06-27 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / A source of great biotechnological potential for the production of enzymes are endophytic microorganisms. These microorganisms are capable of producing a wide variety of enzymes, among them phytase, which is responsible for phytate hydrolysis. The objective of this work was to evaluate the potential of endophytic fungi of the mangroves of the state of São Paulo for phytase production. Initially, a qualitative selection of 33 isolates with PSM (Phytase Screening Medium) and a second quantitative selection was carried out, in which the preselected fungi were submitted to solid state fermentation (SSF) for phytase production. Among the isolates evaluated, the fungus Aspergillus awamori 9(4) was selected, which presented phytase activity of 43.98 U/100g when submitted to SSF culture for 72 h with soybean meal as substrate. In order to improve phytase production, the use of wheat bran as substrate was evaluated, reaching an activity of 82.77 U/100g, under the same conditions of cultivation. The use of KH2PO4 as an inducer in phytase production and the use of dialysis for the removal of interfering ions from the crude extract in phytase activity were also evaluated. For the experiments performed without the inducer, the dialysis of the extract resulted in activities of 85.42 U/100g with soybean meal and 55.44 U/100g with wheat bran. For the experiments of cultivation with the inductor and then dialysed resulted in activities of 132.35 U/100g with soybean meal and 115.52 U/100g with wheat bran, indicating that the effect of the inducer is positive in the production of Phytase and that dialysis is important for enzyme activity. These results indicate that the endophytic fungus of the mangrove of the State of São Paulo is promising for the production of phytase enzyme, being unpublished the use of endophytic micro-organisms for the production of this enzyme. / Uma fonte de grande potencial biotecnológico para a produção de enzimas são os microrganismos endofíticos. Estes microrganismos são capazes de produzir grande variedade de enzimas, dentre elas a fitase, que é responsável pela hidrólise do fitato. O objetivo deste trabalho foi avaliar o potencial de fungos endofíticos dos manguezais do estado de São Paulo para a produção de fitase. Inicialmente foi realizada uma seleção qualitativa de 33 isolados com meio diferencial PSM (Phytase Screening Medium), e uma segunda seleção quantitativa, em que os fungos pré-selecionados foram submetidos à fermentação em estado sólido (FES) para produção de fitase. Dentre os isolados avaliados, selecionou-se o fungo Aspergillus awamori 9(4), tendo este apresentado atividade de fitase de 43,98 U/100g quando submetido a cultivo FES por 72 h com farelo de soja como substrato. A fim de melhorar a produção de fitase, avaliou-se o uso de farelo de trigo como substrato, atingindo assim atividade de 82,77 U/100g, sob as mesmas condições de cultivo. Avaliou-se também o uso de KH2PO4 como indutor na produção de fitase e o uso de diálise para a remoção de íons interferentes do extrato bruto na atividade de fitase. Para os experimentos realizados sem o indutor, a diálise do extrato resultou em atividades de 85,42 U/100g com farelo de soja e 55,44 U/100g com farelo de trigo. Já para os experimentos de cultivo com o indutor e em seguida dialisados resultaram em atividades de 132,35 U/100g com farelo de soja e 115,52 U/100g com farelo de trigo, indicando que o efeito do indutor é positivo na produção de fitases e que a diálise é importante para a atividade enzimática. Esses resultados indicam que o fungo endofítico do manguezal do Estado de São Paulo é promissor para a produção da enzima fitase, sendo inédito o uso de micro-organismos endofíticos para a produção desta enzima.

Orientador: João Claudio Thoméo / Banca: Marcia Maria de Souza Moretti / Banca: Pedro de Oliva Neto / Resumo: O objetivo deste trabalho foi de aumentar a produção de conídios de Metarhizium anisopliae através de alterações do substrato e das condições de cultivo e produzi-lo em biorreator de bandeja. Os substratos testados foram arroz tipo 1, quirera de arroz e farelo de arroz, sendo o cultivo realizado em embalagens plásticas contendo 10 g de substrato seco. Inicialmente, foi empregado arroz tipo 1 como substrato, variando-se as formas de umidificação no seu preparo, sendo o cultivo realizado em embalagens plásticas contendo 10g de substrato seco. Determinada a condição adequada de umidificação, os substratos arroz tipo 1 e quirera de arroz foram submetidos a diferentes condições de fotoperíodo: escuto contínuo, claro contínuo e escuro e claro alternados. O farelo de arroz foi adicionado a bagaço de cana-de-açúcar de modo a estruturar fisicamente o meio de cultivo. Os melhores resultados foram obtidos com arroz e quirera de arroz. A primeira alternativa de ampliação de escala foi realizada em embalagens plásticas, utilizando arroz tipo 1 e quirera com 500g de substrato seco. A etapa seguinte da ampliação de escala foi em um biorreator de bandeja com aeração realizada sobre a camada de substrato, sendo os testes realizados com arroz tipo 1, e duas espessuras de camada partículas, 2 e 4 cm. Em todos os ensaios, a resposta observada foi a concentração final de conídios. Foi testada ainda a virulência dos conídios produzidos em relação a lagartas de Diatraea flavipennella nas diferentes... / Abstract: The work targeted the increase of the production of spores of Metarhizium anisopliae through modifications of the substrate and of the cultivation conditions, and produce such spores in a tray bioreactor. Type 1 rice, broken rice and rice bran were tested as substrate, which were cultivated in plastic bags containing 10 g of dry substrate. Alternatives of humidification were tested with type 1 rice. For the best alternative of humidification, type 1 rice and broken rice were submitted to alternatives of different exposures to light, provided by a fluorescent lamp: continuous dark, continuous light, alternation between dark and light. To the bran was added sugar cane bagasse in order to provide physical structure to the culture medium. The best results were obtained with rice and broken rice and the illumination regime does not influence on the spore production. The first attempt of scaling-up the spore production was the use of plastic bags containing 500 g of dry substrate, either rice or broken rice. The next scaling-up step was in a tray bioreactor aerated flowing air parallel to the top of the cultivation medium, using type 1 rice as substrate in two different thickness of medium, 2 and 4 cm. In every experiments, the response variable was the conidia concentration. The virulence against Diatraea flavipennella caterpillars was also tested for spores produced in the different experimental conditions. The results showed that rice bran is not an efficient alternative due to ... / Mestre

Orientador: João Cláudio Thoméo / Banca: Fernanda Perpétua Casciatori / Banca: Harvey Alexander Villa Vélez / Resumo: Esta dissertação apresenta um estudo sobre transferência de calor em leito de esferas de vidro colocado em um tambor horizontal parcialmente preenchido, construído para fermentação em estado sólido, através de modelagem e simulação. Foram analisadas duas situações: aeração sobre a superfície do leito de partículas, e ausência de aeração com presença de resistência elétrica em meio ao leito. Durante os experimentos, a temperatura de operação foi de 45ºC e, quando em presença de resistência elétrica, a potência dissipada foi mantida constante. Foram coletados dados de temperatura de diferentes posições no interior do leito para os graus de enchimento 0,2 e 0,4. Os modelos propostos foram escritos em linguagem Matlab e validados através do coeficiente R² entre os dados experimentais e simulados. Para a situação com aeração sobre a superfície do leito, a transferência de calor no leito de esferas de vidro foi descrita através de um modelo unidimensional a uma fase, com variação de temperatura em função da posição radial, com contornos convectivos na superfície (h) e na parede do tambor (hp). Na superfície, h foi estimado experimentalmente e, na parede, hp foi estimado por meio de análise de sensibilidade paramétrica juntamente com o parâmetro k, tomando R² como resposta analisada. Para a situação em presença da resistência elétrica e ausência de aeração, foi validado um modelo bidimensional a uma fase com variação da temperatura em função das posições angular e radial. Os contornos na parede e superfície do leito foram os mesmos da situação anterior mesmo em ausência de introdução de ar no sistema, e a presença da resistência em meio ao leito de partículas foi interpretada como um contorno de fluxo constante. Os parâmetros h (superfície), k e hp foram estimados através de análise de sensibilidade paramétrica... / Abstract: This work presents a study about heat transfer in spheres glass bed put in horizontal drum partially filled, built to solid state fermentation, using modeling and simulation tools. Two situations were analyzed: aeration above the bed surface, and absence of aeration with presence of electric resistance. During the experiments, the operation temperature was 45ºC and, when with electric resistance, the dissipated potency was maintained constant. It was collected temperature data at different positions in the bed for filling degree of 0,2 and 0,4. The proposed models were written in Matlab language and the validation occurs by comparison of simulation and experimental data. With aeration above the bed surface, the heat transfer was represented by one-phase and unidimensional model, which temperature various with radial position, with convective contour on the bed surface (h) and wall drum (hp). On surface, h was experimentally estimated and, on wall drum, hp was estimated using parametric sensibility analysis along with parameter k, with R² as response analyzed. When with electric resistance and absence of aeration, was validated a one-phase bidimensional model with temperature in function angular and radial positions. The contours employed on the wall drum and bed surface were the same as previous situation, and the presence of resistance was interpreted as a contour of constant flow. The parameters h (surface), k e hp were estimated using a parametric sensibility analysis with R² (R² ≥ 0,87). The temperature profiles obtained by simulation present good according with experimental data / Mestre

O bagaço de uva, fonte de antioxidantes naturais, é um resíduo agro-industrial muito abundante e inexplorado. A partir do uso de técnicas de extração adequadas, tais compostos de interesse podem ser recuperados. Assim, neste trabalho, o estudo de duas técnicas de extração dos compostos bioativos de bagaço de uva é apresentado. A extração sólido-líquido dos compostos antioxidantes do resíduo vinícola foi otimizada através de um planejamento experimental e a influência das variáveis temperatura, concentração de etanol e Tween 80 foi investigada. O conteúdo de polifenóis totais (CPT) e atividade antioxidante (AA) (metodologias com os radicais DPPH• e ABTS•+) das amostras foram medidos. As condições ótimas de extração foram: 75 ºC; etanol, 28,8 %; Tween 80, 5 %. O valor encontrado de CPT foi de 21,55 mg GAE/gdw, enquanto que a AA obtida foi de 9,13 mmol TEAC/gdw e 178,34 mmol TEAC/gdw, para os ensaios com DPPH e ABTS, respectivamente. Todas as variáveis influenciaram significativamente (p < 0.05) o CPT, porém somente a temperatura e a concentração de etanol tiveram influência sobre a AA. Assim, os resultados sugerem que o etanol pode ser uma alternativa aos solventes orgânicos, de grau não-alimentício, ambientalmente incorretos. Além disso, observou-se que o uso do surfactante Tween 80 auxiliou a extração dos compostos bioativos. Outra técnica possível é o cultivo em estado sólido, uma vez que esse bioprocesso pode ser utilizado para recuperar os compostos bioativos de resíduos agroindustriais. As linhagens Aspergillus niger BLAn1, Phanerochaete chrysosporium BLPc1 e Penicillium sp. BLPen1 foram investigadas quanto à recuperação dos compostos bioativos e à produção de β-glicosidase (BG). As maiores atividades de BG foram, aproximadamente, 17,2, 8,3, e 13,5 U/g resíduo para as 3 linhagens, respectivamente. A atividade enzimática foi consideravelmente reduzida quando utilizada injeção de ar saturado no sistema. O CPT obtido foi de 21,15, 12,13, e 10,08 mg GAE/g resíduo, enquanto que a AA medida foi de 16,30, 11,35, e 10,57 mmol TEAC/g resíduo (método DPPH) e 158,61, 104,68, e 102,55 mmol TEAC/g resíduo (método ABTS) para BLAn1, BLPc1, e BLPen1, respectivamente. Tais resultados sugerem que a hidrólise enzimática dos fenólicos glicosilados permitiu maior concentração de fenólicos em sua forma aglicona, o que aumentou o seu poder sequestrante de radicais livres. / Grape pomace is an abundant agro-industrial residue that could be used as a source of natural antioxidants using appropriate techniques for their extraction. In this work, two different techniques are presented. The solid-liquid extraction of bioactive compounds from grape pomace was optimized by experimental design. Temperature, ethanol, and Tween 80 amounts were evaluated by measuring the total phenolic content and antioxidant activity of samples using DPPH and ABTS methods. Optimal conditions were: 75 ºC; ethanol amount, 28.8 %; Tween 80 amount, 5 %. The total phenolic content was 21.55 mg GAE/gdw, whereas the antioxidant activity was 9.13 mmol TEAC/gdw and 178.34 mmol TEAC/gdw, respectively. The variables showed to significantly affect the total phenolic content (p < 0.05), but only temperature and ethanol amount influenced the antioxidant activity. Results suggest that ethanol could be used to replace non-food grade and environmentally problematic organic solvents, while the use of Tween 80 could improve the solidliquid extraction. On the other hand, solid-state cultivation was also carried out, since is a bioprocess that represents an attractive alternative for the production of bioactive compounds from agro-industrial wastes used as substrates. The strains Aspergillus niger BLAn1, Phanerochaete chrysosporium BLPc1, and Penicillium sp. BLPen1 were evaluated in the recovery of antioxidant compounds and β-glucosidase (BG) production. The highest BG activities were approximately 17.2, 8.3, and 13.5 U/g pomace for the 3 strains, respectively. The enzyme activity was considerable reduced with moisture-saturated air injection in the system. The total phenolic content obtained were 21.15, 12.13, and 10.08 mg GAE/g pomace, while the highest antioxidant activity released were 16.30, 11.35, and 10.57 mmol TEAC/g pomace (by DPPH assay) or 158.61, 104.68, and 102.55 mmol TEAC/g pomace (by ABTS assay) for BLAn1, BLPc1, and BLPen1 respectively. These results suggest that the enzyme hydrolysis of phenolic glycosides leads to increased concentrations of free phenolics and enhanced radical-scavenging potential of pomace.

Na produção do etanol 2G, as celulases representam um componente importante do custo. Com base em informações da literatura e resultados obtidos no Laboratório de Engenharia Bioquímica da Escola Politécnica da USP, foi feito um estudo do custo de produção das celulases via fermentação em estado sólido (FES) em escala industrial. Foram consideradas as seguintes variáveis no processo de produção das celulases, denominadas cenários de produção: concentração das celulases no meio de cultura de 1 a 150 FPU/gms; produtividade em celulases em 0,11 e 0,45FPU/gms.h; atividade de celulase na hidrólise de bagaço de cana-de-açúcar entre 7 e 30 FPU/g de substrato seco; massa de bagaço de cana a ser hidrolisada entre 5 e 30% do bagaço gerado numa usina sucroalcooleira de referência (1.000.000 ton. de cana-de-açúcar /ano); custo dos substratos para a FES variando entre US$6,00 a US$12,00 por tonelada para o bagaço de cana-de-açúcar (80% da massa do meio) e US$80,00 a US$110,00 por tonelada para o farelo de trigo (20% da massa do meio); capacidade volumétrica dos reatores de FES variando entre 5 e 50 m3. Os impactos das variáveis consideradas foram: concentração de celulases no meio de cultura, acima de 45FPU/gms causam reduções menores que 5% no custo de produção; produtividades iguais em celulases (0,45FPU/gms.h), apresenta um processo 11% menos custoso para aquela com maior produção de enzimas, em relação ao tempo de fermentação; destinação de até 10% do bagaço gerado pela usina, reduz em 7% o custo de produção das celulases e a dosagem de celulase não causa redução significativa nos custos de produção, assim como o custo das matérias-primas; o aumento da capacidade dos reatores de FES causam redução de até 47% no custo de produção das celulases. A análise de regressão linear das variáveis apresentadas indica qual o impacto percentual dobre o custo de produção das celulases: quantidade de bagaço de cana-de-açúcar destinado à hidrólise (0,6%), atividade enzimática para a reação de hidrólise (0,3%), produção de celulase (73,4%), volume dos reatores de inóculo (0,5%), volume dos reatores de FES (2,7%), tempo de crescimento do inóculo (0,1%), tempo de fermentação (3,7%), custo do bagaço de cana-de-açúcar (0,9%), custo do farelo de trigo (0,6%) e outras variáveis não analisadas (17,2%). Conclui-se que, com os dados atuais sobre FES, a probabilidade de se obter um processo em escala industrial com custo de produção de celulase menor que US$0,50/100.000FPU é de 15%. Desenvolvimento de culturas microbianas mais produtivas em celulases e tecnologias mais avançadas de reatores de grande escala, são necessárias à viabilidade da produção das celulases via FES para aplicação na hidrólise de celulose. / In ethanol 2G production, cellulases are an important component of the cost. Based on information from literature and results obtained in the Labotatório de Engenharia Bioquímica da Escola Politécnica da USP, a study was made of the production cost of cellulases via solid state fermentation (SSF) on industrial scale. The following variables were considered in the production of cellulases, called \"production scenarios\": the concentration of cellulase in the culture medium from 1 to 150 FPU / gms; productivity cellulases in 0.11 and 0.45 FPU / gms.h; cellulase activity in the hydrolysis of bagasse from sugar cane between 7 and 30 FPU / g substrate dry mass; cane bagasse hydrolyzed to be between 5 and 30% of sugarcane bagasse generated in a reference plant (1,000,000 ton of cane sugar per year) and the cost of substrates for SSF ranging from $ 6.00 to $ 12.00 per ton for the sugarcane bagasse (80% by weight of medium) and $ 80, 00 to $ 110.00 per ton for wheat bran (20% of the mass medium); volumetric capacity of the reactors of FES ranged between 5 and 50 m3. The impacts of the variables considered were: concentration of cellulase in the culture medium above 45FPU/gms cause reductions of less than 5% of the cost of production; for equal productivities of cellulose (0.45 FPU / gms.h) shows a process 11% less costly when the production of enzymes is higher in relation to fermentation time; using up to 10% of sugarcane bagasse generated by the reference plant, reduces by 7% the cost of production of cellulases and cellulase dosage does not cause significant reduction in production costs as well as the cost of raw materials; increasing the capacity of the reactors of FES cause a reduction of up to 47% on cost of production of cellulases. The linear regression analysis of the variables presented indicates what percentage impact the production cost of cellulases: The amount of bagasse cane sugar for the hydrolysis (0.6%), enzymatic activity for the hydrolysis reaction (0, 3%), production of cellulase (73.4%), the reactor volume of inoculum (0.5%), volume of the reactors of FES (2.7%), time of growth of the inoculum (0.1%) fermentation time (3.7%), cost of sugarcane bagasse (0.9%), cost of wheat bran (0.6%) and other variables not analyzed (17.2%). It was concluded that with current data on FES, the probability of obtaining a process on an industrial scale with production cost of cellulase less than $ 0.50/100.000FPU is 15%. Development of microbial cultures more productive in cellulases and more advanced technologies for large-scale reactors are necessary for the viability of the production of cellulases for FES for application in the hydrolysis of cellulose.

Orientador: Gabriela Alves Macedo / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-10T02:54:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Fraga_LairaPriscila_M.pdf: 554432 bytes, checksum: 56119a190bf37124ca4c590d3059597c (MD5) Previous issue date: 2008 / Resumo: Cutinases são enzimas amplamente encontradas na natureza, podendo ser obtidas de fontes vegetais ou microorganismos. Trata-se de uma esterase que atua tanto como esterase quanto como lipase, capaz de hidrolisar uma ampla variedade de ésteres sintéticos e triglicerídeos. Este perfil de atividade oferece-lhe um número de aplicações importantes nas indústrias como detergentes de roupas e louças, alimentos, fármacos, agroquímicos e cosméticos. Utilizando a fermentação em estado sólido (FES) é possível a produção de uma enzima com características interessantes de catálise, com baixo custo de produção e bom rendimento, e que possa ser empregada na indústria de modo geral. Este trabalho utilizou FES para produção de cutinase por Fusarium oxysporum utilizando sub-produtos agrícolas visando à seleção dos melhores meios e indutores para produção da enzima (utilizando fontes de carbono e minerais), otimização das condições de cultivo (avaliando os parâmetros temperatura e quantidade de água do meio além do estudo do inóculo), produção de cutinases utilizando diferentes substratos (farelo de trigo, casca de soja, farelo de arroz e produzida por meio líquido) e comparação entre eles, além da aplicação das enzimas em reações de esterificação para separação enantiomérica de substâncias racêmicas como o 2-octanol e o Ibuprofeno. De um modo geral o trabalho mostrou a produção de enzima de grande interesse comercial usando substratos diferentes e seu comportamento frente a reações de esterificação. Três meios sólidos foram selecionados (farelo de trigo, casca de soja e farelo de arroz) e suas condições de cultivo otimizadas (temperatura 28ºC e quantidade de água do meio 100%). Nos testes de aplicação das cutinases, para resolução enantiomérica do 2-octanol todas as cutinases tiveram bons valores de esterificação e enantioseletividade com destaque para farelo de trigo (76,4% de esterificação após 200 horas) e casca de soja (71,9% de esterificação após 200 horas). Para resolução do fármaco racêmico Ibuprofeno as cutinases mais efetivas foram as produzidas por farelo de arroz (5,1% de conversão após 200 horas) e meio líquido (2,9% de conversão após 200 horas). Esses resultados mostraram a diferença entre o comportamento de cutinases, do mesmo microorganismo, produzidas em diferentes meios, e a grande possibilidade de utilização de cutinases para processos de interesse industrial / Abstract: Cutinases enzymes are often found in nature and may be obtained from plant sources or microorganisms. This is an enzyme that acts both as esterases and as lipases, capable of hydrolyzed a several variety of synthetic esters and triglycerides. This activity profile gives a number of important applications in industries such detergents, clothes and dishes, foods, drugs, chemicals and cosmetics. Using solid state fermentation SSF it is possible production of an enzyme interesting of catalysis with low production cost and good yields, and it can be employed in the industries. This work used SSF for the cutinase production by Fusarium oxysporum using agro-industrial sub-products to find selection of the best media and inducer to enzyme production (using sources of carbon and minerals), optimization of fermentation conditions (modifying the parameters temperature and water amount and after the inoculum study), cutinases production using different substrates (wheat bran, soy rind, rice bran and produced by liquid medium), comparison among them and enzymes application in esterification reactions to enantiomeric separation of racemic substances such 2-octanol and drug Ibuprofen. In general the work showed enzyme production of great commercial interest using various substrates and their behavior in esterification reactions. Three solid media were selected (wheat bran, soy rind, and rice bran) and their fermentation conditions optimized (temperature 28ºC and water amount 100%). In tests of cutinases application for enantiomeric resolution of 2-octanol all cutinases had good values to esterification and enantioselectivity and the best results was using wheat bran (76.4% of esterification after 200 hours) and soy rind (71.9% of esterification after 200 hours). The test using racemic drug Ibuprofen the more effective resolution was found with cutinase produced by rice bran (5.1% of esterification after 200 hours) and liquid medium (2.9% of esterification after 200 hours). These results showed the difference among behavior of cutinases using same strain, produced by different media, and the great possibility of cutinases with interesting catalysis characteristics and it can be employed in the industry / Mestrado / Mestre em Ciência de Alimentos

Submitted by Milena Dias (milena.dias@ufpe.br) on 2015-03-11T18:26:28Z No. of bitstreams: 2 DISSERTAÇÃO Anderson.pdf: 1160119 bytes, checksum: 65c6c27ff6f228d175f7dea3cb9fe485 (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-03-11T18:26:28Z (GMT). No. of bitstreams: 2 DISSERTAÇÃO Anderson.pdf: 1160119 bytes, checksum: 65c6c27ff6f228d175f7dea3cb9fe485 (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Previous issue date: 2013 / FACEPE / A lovastatina é um inibidor enzimático comumente chamado de estatina e são de grande importância na medicina para redução dos altos níveis de colesterol. É uma potente droga, produzida através do metabolismo secundário de alguns micro-organismos, e atua inibindo a ação da enzima 3-hidroxi-3-metil-glutaril-CoA redutase (HMG-Coa redutase), que tem papel limitante na biossíntese do colesterol. Este estudo avaliou a produção de lovastatina pela linhagem de Aspergillus terreus URM 4317 através de fermentação em estado sólido (FES) utilizando resíduos agroindustriais como meio de produção, bem como otimização de alguns parâmetros de produção (umidade, temperatura e pH) por planejamento fatorial. Os resultados (619,5 μg/g de substrato seco) indicaram que o sabugo de milho foi o melhor substrato para produção de lovastatina, nas condições de humidade 80%, temperatura 30ºC, pH 5,5 e 10 dias de fermentação. As variáveis estudas indicaram que todas apresentaram efeitos significativos, enquanto o pH mostrou efeito negativo, e temperatura e umidade com efeitos positivos. Os resultados mostraram, portanto, que o sabugo de milho pode ser usado como uma fonte alternativa e econômica para produção de lovastatina por A. terreus URM 4317.

Submitted by Amanda Silva (amanda.osilva2@ufpe.br) on 2015-03-13T11:45:48Z No. of bitstreams: 2 DISSERTAÇÃO Thiago Pajéu Nascimento.pdf: 2049991 bytes, checksum: 727ddd1c6164d42cf0e18c5f4bd1a865 (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-03-13T11:45:48Z (GMT). No. of bitstreams: 2 DISSERTAÇÃO Thiago Pajéu Nascimento.pdf: 2049991 bytes, checksum: 727ddd1c6164d42cf0e18c5f4bd1a865 (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Previous issue date: 2014 / Enzimas fibrinolíticas têm recebido atenção, devido ao seu potencial medicinal para doenças trombolíticas, estas estão se tornando uma das principais causas de morbidade e mortalidade em todo o mundo. Este trabalho teve como finalidade obter condições de produção e caracterização de proteases fibrinolítica, produzida por fungos filamentosos isolados de solo da Caatinga-PE-Brasil, utilizando fermentação em estado sólido, e purificar essa enzima utilizando Sistema de Duas Fases Aquosas. Dentre os fungos estudados, foi selecionado o Mucor subtillissimus SIS42 como melhor produtor da protease e entre os resíduos agroindustriais utilizados, o melhor substrato foi o farelo de trigo. Através de um planejamento fatorial 23 as condições otimizadas de produção foram: 3g de farelo de trigo, 50% de umidade, submetidos a 25ºC após 72 horas de fermentação, com uma atividade fibrinolítica e proteásica de 144,58 U/mL e 48,33 U/mL, respectivamente. A protease fibrinolítica contida no extrato bruto apresentou uma temperatura ótima de 45ºC e foi estável nesta temperatura por 150 minutos, a mesma teve sua atividade proteásica aumentada na presença de K+, Ca+ e Mn+ e diminuída na adição de Cu+. De acordo com a especificidade a substratos cromogênicos e a presença de PMSF, esta enzima foi classificada como uma serino protease do tipo quimiotrispsina. A partir dos resultados obtidos, foi realizado um planejamento experimental (23) para purificação da protease fibrinolítica produzido pelo M. subtillissimus SIS42 utilizando o sistema de duas fases aquosas, onde foi possível avaliar a influência das variáveis: concentração e massa molar do PEG e concentração de sulfato de sódio na purificação da enzima. Três variáveisrespostas foram avaliadas (coeficiente de partição, recuperação da enzima e fator de purificação). Utilizando um planejamento central composto para ampliar os estudos e efeitos na purificação da enzima, foram estudadas as variáveis: concentração de PEG (6000 g/mol) e sulfato de sódio. Os resultados atingidos foram: coeficiente de partição para a fase rica em sal (0,049 a 0,795), um aumento de pureza de 10 com uma recuperação de 102% da atividade enzimática na fase inferior do sistema. O sistema que proporcionou as melhores condições de purificação foi constituído por: PEG 6000 (g/mol) e concentração de 30,00% (m/m) com uma concentração de sulfato de sódio de 13,20% (m/m). A protease fibrinolítica apresentou através de uma SDS-PAGE uma massa massa molar após a purificação de 94kDa e atividade no zimograma de fibrina. Após a purificação, por sistema de duas fases aquosas a protease fibrinolítica foi novamente avaliada a presença de PMSF e a substratos cromogênicos, indicando a enzima como uma quimiotripsina.

Dissertação(mestrado) - Universidade Federal do Rio Grande, Programa de Pós-Graduação em Engenharia e Ciência de Alimentos, Escola de Química e Alimentos, 2007. / Submitted by Caroline Silva (krol_bilhar@hotmail.com) on 2012-09-25T18:56:16Z No. of bitstreams: 1 produo de biossurfactante e lipase por aspergillus fumigatus cultivado em estado slido e avaliao da biorremediao em derrames de leos e derivados.pdf: 999408 bytes, checksum: b510002262da45fc59e138e475cca986 (MD5) / Approved for entry into archive by Bruna Vieira(bruninha_vieira@ibest.com.br) on 2013-06-19T17:01:49Z (GMT) No. of bitstreams: 1 produo de biossurfactante e lipase por aspergillus fumigatus cultivado em estado slido e avaliao da biorremediao em derrames de leos e derivados.pdf: 999408 bytes, checksum: b510002262da45fc59e138e475cca986 (MD5) / Made available in DSpace on 2013-06-19T17:01:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 produo de biossurfactante e lipase por aspergillus fumigatus cultivado em estado slido e avaliao da biorremediao em derrames de leos e derivados.pdf: 999408 bytes, checksum: b510002262da45fc59e138e475cca986 (MD5) Previous issue date: 2007 / Os biossurfactantes são compostos de superfície ativa sintetizados por diversos microrganismos e que têm recebido crescente interesse pelas vantagens que possuem sobre os surfactantes químicos, tais como biodegradabilidade, baixa toxicidade e produção a partir de fontes renováveis. Estes compostos apresentam propriedades emulsificante, solubilizante e dispersante, podendo ser aplicados em diversos processos, em especial, na biorremediação. O presente trabalho teve por objetivo estudar a produção de biossurfactante e lipase a partir do fungo filamentoso Aspergillus fumigatus através de fermentação em estado sólido, avaliar a estabilidade do biossurfactante em diferentes condições físico-químicas e estudar a biorremediação em derrames de compostos de origem animal (óleo de pescado) e mineral (tolueno) ocasionados em solos utilizando o biosurfactante produzido. Para o estudo da produção de biossurfactante e lipase foram testados dois meios fermentativos (farelo de arroz e farelo de trigo), dois níveis de aeração (60 e 100 mL.g-1.h-1) e três fontes adicionais de carbono (óleo de soja degomado, óleo de pescado bruto e tolueno). Os experimentos foram realizados em biorreatores de coluna com leito fixo durante 144 h. Foram avaliados a cada 24 h, os teores de umidade, pH, atividade emulsificante água em óleo (AEw/o) e óleo em água (AEo/w), atividade lipolítica, tensão superficial e interfacial. Para o estudo da estabilidade, foi utilizado um planejamento experimental fatorial 23 com três pontos centrais, em que foram testados pH 5,0, 7,0 e 9,0, salinidades 3,0, 16,5 e 30,0, e temperaturas de 10, 20 e 30°C. Os experimentos de biorremediação foram realizados durante 90 dias, sendo avaliado a influência da adição de biossurfactante ou dispersante químico e adição de fertilizantes (uréia e superfosfato triplo) na proporção C:N:P de 100:15:3 nos solos contaminados. Durante o processo foram realizadas análises de concentração do contaminante, teor de fósforo e nitrogênio total nos solos e contagem microbiológica. Os resultados mostraram que a máxima atividade emulsificante água em óleo (25,49 UE.g-1) e atividade emulsificante óleo em água (58,51 UE.g-1) foram obtidas quando se utilizou tolueno, farelo de trigo e aeração de 60 mL.g-1.h-1. A maior redução na tensão superficial (36,2 mN.m-1) e interfacial foi obtida quando se utilizou óleo de soja degomado, farelo de trigo e aeração de 60 mL.g-1.h-1. O surfactante produzido mostrou ser estável em diferentes níveis de temperatura, pH e salinidade, apresentando maior estabilidade quando mantido em pH 7,0, salinidade 16,5 e 20°C. A máxima atividade lipolítica (112,46 U.g-1) foi obtida quando se utilizou farelo de trigo, aeração de 100 mL.g-1.h-1 e tolueno como fonte adicional de carbono. Os ensaios de biorremediação em solos mostraram que a maior taxa de remoção do contaminante óleo de pescado foi 59,47% obtido no experimento contendo biossurfactante e bioestimulante em 90 dias de processo. A maior taxa de remoção do contaminante tolueno (100%) foi obtido em 14 dias para os experimentos contendo biossurfactante, dispersante químico e biossurfactante com bioestimulação. Os resultados demonstraram a possibilidade de produzir biossurfactantes e enzimas a partir de Aspergillus fumigatus utilizando resíduos agroindustriais e menores taxas de aeração, contribuindo para a minimização de custos de processos e impactos ambientais. O biosurfactante foi eficaz no processo de descontaminação de solos, favorecendo a remoção do poluente quando utilizado juntamente com bioestimulante. A utilização de fertilizantes mostrou favorecer o crescimento microbiano e o emprego de biossurfactante mostrou aumentar a biodisponibilidade do contaminante, acelerando o processo de degradação dos compostos. / Biosurfactants are compounds of active surface synthesized by several microorganisms which have been increasingly receiving attention due to the advantages they show over chemical surfactants, such as biodegradability, low toxicity, and yield from renewable sources. Such compounds show emulsifying, solubilizing, and spreading features, being able to be applied to several processes, especially in bioremediation. This paper aimed at studying the production of biosurfactant and lipase from the filamentous fungus Aspergillus fumigatus through in the solid state fermentation, evaluating biosurfactant stability under different physical-chemical conditions, and studying the bioremediation in animal (fish oil) and mineral (toluene) origin compounds shedding that occur in soils using the biosurfactant produced. For studying the production of both biosurfactant and lipase two fermentation media have been tested (rice and wheat bran), two aeration levels (60 and 100 mL.g-1.h-1), and three additional carbon sources (degummed soybeans oil, raw fish oil, and toluene). The experiments have been performed in column, fix bed bioreactors for 144h. Moisture contents, pH, emulsifying activity water-in-oil (AEw/o) and oil-in-water (AEo/w), lipolytic activity, superficial and interfacial tension have been evaluated at 24h intervals. For studying stability a 2³ factorial experimental desing has been used with three central points in which pH 5.0, 7.0, and 9.0, salt contents 3.0, 16.5, and 30.0, and temperatures at 10, 20, and 30°C. Bioremediation experiments have been performed for 90 days, being evaluated the influence of adding biosurfactant or chemical spreading and adding fertilizers (urea and triple super phosphate) in the ratio C:N:P 100:15:3 on contaminated soils. During the process analyses have been performed on contaminant content, phosphorus content, and total nitrogen in the soils and microbiological count. The results have shown that the maximum emulsifying activity water-in-oil (25.49 UE.g-1) and emulsifying activity oil-in-water (58.51 UE.g-1) have been achieved when toluene, wheat bran and aeration 60 mL.g-1.h-1 have been used. The highest superficial and interfacial tension reduction (36.2 mN.m-1) has been achieved when degummed soybeans oil, wheat bran and aeration 60 mL.g-1.h-1 have been used. The surfactant produced has shown to be stable at different temperature, pH, and salt levels, presenting higher stability when maintained under pH 7.0, salt content 16.5, and at 20°C. The maximum lipolytic activity (112.46 U.g-1) has been obtained when wheat bran, aeration 100 mL.g-1.h-1 and toluene as carbon additional source were used. The bioremediation assays in soils have shown that the highest rate of fish oil contaminant removal was 59.47% obtained in the experiments containing biosurfactant and biostimulate in 90 days of process. The highest rate of toluene contaminant removal (100%) has been achieved in 14 days for experiments containing biosurfactant, chemical spreading, and biosurfactant with biostimulation. The results have shown the possibility of producing biosurfactants and enzymes from Aspergillus fumigatus by using agroindustrial residues and lower aeration rates, contributing to minimizing processes costs and environmental impacts. The biosurfactant has shown efficacy in the process of decontaminating soils, favoring the polluting removal when used along with a biostimulate. The use of fertilizers has shown to favor microbial growth and the use of biosurfactant has shown to increase contaminant bioavailability, accelering the process of degrading compounds.