ABSTRACT PREPARATION OF CROSS-LINKED TYROSINASE AGGREGATES Aytar, Burcu Selin M.S., Department of Chemical Engineering Supervisor: Prof. Dr. Ufuk Bakir June 2006, 82 pages The aim of this study was to prepare cross-linked enzyme aggregate (CLEA) from crude mushroom (Agaricus bisporus) extract. However, the optimization of CLEA production was performed by using pure tyrosinase. Important parameters were determined as protein, ammonium sulfate and glutaraldehyde concentrations, CLEA particle size, and cross-linking temperature and period. On the other hand, the order of ammonium sulfate and glutaraldehyde addition did not affect the yield of CLEA. Optimum CLEA preparation conditions were 60 % ammonium sulfate saturation, 2 % (v/v) glutaraldehyde, and 3 hour cross-linking reaction at room temperature. Particle size of the CLEAs should be reduced by mechanical stirring to eliminate mass transfer limitations. Under these circumstances, 100 % recovery was obtained from both pure and crude tyrosinases. Optimum temperature and the activation energy for catechol oxidation were determined as 34 oC and 16.9 kcal/mol for CLEAs, whereas, 32 oC and 12.5 kcal/mol for the free enzyme. Furthermore, the thermostability of CLEAs was significantly higher than the free enzyme. CLEAs, prepared from crude mushroom extract, retained 72 % of its maximum activity in eight months storage at 4 oC. Moreover, changing the storage temperature from 4 oC to room temperature did not decrease CLEAs stabilities.

Submitted by Ana Maria Fiscina Sampaio (fiscina@bahia.fiocruz.br) on 2012-11-27T19:36:56Z No. of bitstreams: 1 Fulvio Borges Miguel Avaliacao do potencial... 2008.pdf: 60908086 bytes, checksum: 58cfc2f8486ae1fd2247e95867159378 (MD5) / Made available in DSpace on 2012-11-27T19:36:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Fulvio Borges Miguel Avaliacao do potencial... 2008.pdf: 60908086 bytes, checksum: 58cfc2f8486ae1fd2247e95867159378 (MD5) Previous issue date: 2008 / Fundação Oswaldo Cruz. Centro de Pesquisas Gonçalo Moniz. Salvador, Bahia, Brasil / 0 objetivo deste trabalho foi avaliar histomorfometricamente, por microscopia de luz comum, o potencial osteogênico de matrizes colagênicas aniônicas, reticuladas ou não em glutaraldeído, implantadas em defeitos ósseos críticos, em calvária de ratos. Foram utilizados 86 ratos divididos aleatoriamente para compor quatro grupos: Gl - matriz colagênica aniônica com 24h de hidrólise e 15min de reticulação em GA 0,05% (MCAHGA); Gll - matriz colagênica aniônica com 24h de hidrólise (MCA); GUI - matriz colagênica neutra, controle positivo (MCN) e GIV - defeito ósseo vazio, sem implantação de biomaterial, preenchido por coágulo sanguíneo, controle negativo. Os animais foram avaliados nos pontos biológicos de 15, 45, 90 e 120 dias. Os resultados evidenciaram que os biomateriais implantados nos grupos I e II foram biocompatíveis, embora tenham desencadeado inflamação crônica granulomatosa discreta e regressiva. Estas matrizes apresentaram velocidade de biodegradação compatível com a neoformação óssea, a qual se mostrou associada a angiogênese no interior das matrizes, em todos os pontos biológicos. No GUI, a fragmentação e biodegradação mostraram-se acentuadas, pela ausência de tratamento químico do colágeno. A neomineralização evidenciada nos grupos I e II apresentou aumento estatisticamente significante ao longo dos tempos. O percentual de mineralização do Gll (87%) foi estatisticamente diferente daquele encontrado no Gl (66%). Ao compararmos estes percentuais com a mineralização observada no GIV, notam-se diferenças muito significantes. Neste último, assim como no GUI, a neoformação óssea esteve limitada às bordas do defeito com fibrose na área seccional do defeito. Conclui-se que as matrizes colagênicas aniônicas apresentaram potencial osteogênico mais evidente nas matrizes sem reticulação em glutaraldeído. Estas matrizes apresentam grande potencial de aplicabilidade clínica, nas terapias regenerativas ósseas / The aim of this study was to make a histomorphometric evaluation by common light microscopy, of the osteogenic potential of anionic collagen matrices, either reticulated in glutaraldehyde or not, implanted in critical bone defects in rat calvarias. In this study 86 rats were used, randomly divided into four groups: Gl - anionic collagenous matrix with 24h of hydrolysis and 5 min of reticulation in GA 0.05% (MCAHGA); Gll - anionic collagenous matrix with 24h of hydrolysis (MCA); Gill - neutral collagenous matrix, positive control (MCN) and GIV - empty bone defect, without biomaterial implantation, filled with blood coagulum, negative control. The animals were evaluated at the biological points of 15, 45, 90 and 120 days. The results evidenced that the biomateriais implanted in groups I and II were biocompatible, although they had set of chronic, discrete and regressive granulomatous inflammation. These matrices presented a speed of biodégradation compatible with bone neoformation, which was shown to be associated with angiogenesis inside the matrices at all the biological points. In G III, fragmentation and biodégradation were shown to be accentuated by the absence of chemical treatment of the collagen. The neomineralization evidenced in Groups I and II presented statistically significant increase throughout the times. The percentage of mineralization of Gll (87%) differed statistically from that found in Gl (66%). When these percentages were compared with the mineralization observed in GIV, very significant differences were noted. In the latter, as in Gill, bone neoformation was limited to the edges of the defect with fibrosis in the sectional area of the defect. It was concluded that the anionic collagen matrices presented more evident osteogenic potential in the matrices without reticulation in glutaraldehyde. These matrices presented a great potential for clinical application in bone regenerative therapies.

O consumo e a utilização de produtos naturais, tanto para a alimentação quanto para utilização industrial é cada vez mais frequente. Assim, este trabalho teve como objetivo principal extrair um iridoide natural a partir do jenipapo, a genipina, a fim de empregá-la como agente de ativação em suportes de quitosana para imobilização de enzimas. Já que, dentre os agentes conhecidos este é o menos tóxico para este tipo de aplicação. Adicionalmente, foi iniciado um estudo para a construção de uma lactase recombinante visando a sua imobilização e síntese de prebióticos. Inicialmente, o jenipapo (Genipa americana L.), que pode possuir até 3 % de genipina disponível em seu fruto, foi submetido a diferentes condições de extração enzimática em um sistema aquoso bifásico (SAB). Com o intuito de compará-la com seu possível substituinte, o glutaraldeído, géis de quitosana foram produzidos e reticulados tanto com genipina quanto com glutaraldeído para avaliação das suas propriedades texturais e reológicas. Após, duas β-galactosidases modelos, de Kluyveromyces lactis e de Aspergillus oryzae, foram imobilizadas nos suportes de quitosana preparados a fim de avaliar a capacidade catalítica das enzimas imobilizadas O tratamento com a enzima comercial Celluclast à 10 % (v/v), a 36 °C e pH 3,7, promoveu a obtenção de 196 mg de genipina por grama de jenipapo – a maior concentração descrita na literatura. Quanto aos géis de quitosana reticulados, a utilização de 0,5 % de genipina (m/v) resultou em géis com propriedades texturais superiores e propriedades reológicas similares aos géis reticulados com 3 % de glutaraldeído (v/v). No geral, a hidrólise da lactose com a β-galactosidase de K. lactis imobilizada em quitosana ativada com 0,5 % de genipina (m/v) foi superior ao grau de hidrólise alcançada com as β-galactosidases imobilizadas em quitosana ativada com 3 % de glutaraldeído (v/v) (87 % e 9 %, respectivamente). Assim, a genipina extraída mostrou ser uma excelente substituta do glutaraldeído na ativação da quitosana e para utilização na imobilização de enzimas. Por fim, foi realizado o estudo para obtenção de uma β-galactosidase recombinante visando a síntese de galacto-oligossacarídeos (GOS). / The consumption and use of natural products, both for food or for industrial use is increasingly common. Thus, the main objective of this work was to extract a natural iridoid from genipap, genipin, in order to use it as an crosslinking agent in chitosan supports for immobilization of enzymes. Since, among the known agents, it is the least toxic for this type of application. In addition, a study was started for a construction of a recombinant lactase aiming at its immobilization and synthesis of prebiotics. Initially, which may have up to 3% genipin available in its fruit, was submitted to different enzyme-assisted extractions in an aqueous biphasic system (ABS). Moreover, in order to compare it with its possible substituent, glutaraldehyde, chitosan gels were prepared and crosslinked with genipin and glutaraldehyde for evaluation of their textural and rheological properties. Lastly, the crosslinked chitosan was used as support for the immobilization of two model β-galactosidases from Kluyveromyces lactis and Aspergillus oryzae, in order to evaluate their catalytic capacities. The treatment carried out with Celluclast 10 % (v/v), at 36 °C and pH 3.7, provided an extraction of 196 mg of genipin per gram of genipap - the highest genipin concentration found in literature until now Chitosan gels crosslinked with genipin 0.5 % (w/v) showed better textural and similar rheological properties when compared to the chitosan crosslinked with glutaraldehyde 3 % (v/v). In general, the percentage of lactose hydrolysis by the β-galactosidases from K. lactis immobilized using genipin as a crosslinker was higher than when glutaraldehyde was used (87 % and 9 %, respectively). Therefore, genipin proves to be an excellent alternative for the use of glutaraldehyde in chitosan crosslinking studies. Finally, a study was carried out to obtain a recombinant β-galactosidase for the synthesis of galactooligosaccharides (GOS).

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:24:08Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2005-02-23Bitstream added on 2014-06-13T19:51:24Z : No. of bitstreams: 1 lima_dm_me_arafo.pdf: 826526 bytes, checksum: ff1d690d6b0676f46d0b484cb8adef94 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / O objetivo deste trabalho foi o de avaliar comparativamente in vitro, a resistência de união ao cisalhamento de uma resina composta à dentina bovina em função da combinação de três diferentes sistemas adesivos e de dois diferentes agentes dessensibilizantes. Foram utilizados os sistemas adesivos: Single Bond, Master Bond e Prime & Bond 2.1 e os seguintes agentes dessensibilizantes: o Oxagel e o G. H. F. Dessensibilizador. Para a confecção dos corpos de prova, 90 incisivos bovinos (n=10) foram utilizados, os quais tiveram suas superfícies vestibulares desgastadas, até a exposição dentinária, de tal forma que, a área de adesão padronizada, tivesse 4 mm de diâmetro. Após a realização dos tratamentos de superfície, onde os Grupos controle eram indicados apenas pela aplicação do sistema adesivo, e os Grupos experimentais, pela aplicação dos agentes dessensibilizantes testados após o condicionamento ácido, foram confeccionados cilindros de resina composta Z-100, com o auxílio de uma matriz bipartida. Os corpos-de-prova foram então armazenados em água destilada a 37°C por 24 horas, e submetidos em seguida ao ensaio de cisalhamento, a uma velocidade do atuador de 0,5 mm/min. Os resultados obtidos foram submetidos à análise de variância, e ao teste de Tukey, ao nível de 5% de significância. Observou-se que houve influência dos agentes dessensibilizantes, quando estes eram aplicados na dentina bovina e interagiam com os sistemas adesivos, sendo que o G. H. F. Dessensibilizador aumentou estatisticamente os valores de resistência de união do Single Bond, e do Prime & Bond 2.1, e o Oxagel não influenciou nos valores de resistência de união dos sistemas adesivos testados. / The objective of this work was it of evaluating in vitro comparatively , the shear bond strength of a resin composed to the bovine dentin in function of the combination of three different adhesive systems and of two different agents dessensitizers. The adhesive systems were used, to know: Single Bond, Master Bond and Prime & Bond 2.1 and the following agents dessensitizers: Oxagel and G. H. F. Desensitizer. For the making of the test bodies, 90 incisive bovine (n=10) they were used, which had its worn away vestibular surfaces, until the exhibition dentin, in such a way that, the area of standardized adhesion, had 4 diameter mm. After the accomplishment of the surface treatments, where the Groups control was just suitable for the application of the adhesive system, and the experimental Groups, for the application of the agents dessensitizers tested after the acid conditioning, cylinders of composed resin were made Z-100, with the aid of a bipartite matrix. The test bodies, they were stored then in water distilled for 37°C by 24 hours, and submitted soon after to the shear bond strength rehearsal, to a crosshead speed of 0,5 mm/min. The obtained results were submitted to the variance analysis, and to the test of Tukey, at the level of 5% of significance. It was observed that there was influence of the agents dessensitizers, when these were applied in the bovine dentin and interagiam with the adhesive systems, and G. H. F. Dessensitizer increased statistically the values of resistance of union of Single Bond, and of the it Prime & Bond 2.1, and Oxagel didn't influence in the values of resistance of union of the tested adhesive systems.

O consumo e a utilização de produtos naturais, tanto para a alimentação quanto para utilização industrial é cada vez mais frequente. Assim, este trabalho teve como objetivo principal extrair um iridoide natural a partir do jenipapo, a genipina, a fim de empregá-la como agente de ativação em suportes de quitosana para imobilização de enzimas. Já que, dentre os agentes conhecidos este é o menos tóxico para este tipo de aplicação. Adicionalmente, foi iniciado um estudo para a construção de uma lactase recombinante visando a sua imobilização e síntese de prebióticos. Inicialmente, o jenipapo (Genipa americana L.), que pode possuir até 3 % de genipina disponível em seu fruto, foi submetido a diferentes condições de extração enzimática em um sistema aquoso bifásico (SAB). Com o intuito de compará-la com seu possível substituinte, o glutaraldeído, géis de quitosana foram produzidos e reticulados tanto com genipina quanto com glutaraldeído para avaliação das suas propriedades texturais e reológicas. Após, duas β-galactosidases modelos, de Kluyveromyces lactis e de Aspergillus oryzae, foram imobilizadas nos suportes de quitosana preparados a fim de avaliar a capacidade catalítica das enzimas imobilizadas O tratamento com a enzima comercial Celluclast à 10 % (v/v), a 36 °C e pH 3,7, promoveu a obtenção de 196 mg de genipina por grama de jenipapo – a maior concentração descrita na literatura. Quanto aos géis de quitosana reticulados, a utilização de 0,5 % de genipina (m/v) resultou em géis com propriedades texturais superiores e propriedades reológicas similares aos géis reticulados com 3 % de glutaraldeído (v/v). No geral, a hidrólise da lactose com a β-galactosidase de K. lactis imobilizada em quitosana ativada com 0,5 % de genipina (m/v) foi superior ao grau de hidrólise alcançada com as β-galactosidases imobilizadas em quitosana ativada com 3 % de glutaraldeído (v/v) (87 % e 9 %, respectivamente). Assim, a genipina extraída mostrou ser uma excelente substituta do glutaraldeído na ativação da quitosana e para utilização na imobilização de enzimas. Por fim, foi realizado o estudo para obtenção de uma β-galactosidase recombinante visando a síntese de galacto-oligossacarídeos (GOS). / The consumption and use of natural products, both for food or for industrial use is increasingly common. Thus, the main objective of this work was to extract a natural iridoid from genipap, genipin, in order to use it as an crosslinking agent in chitosan supports for immobilization of enzymes. Since, among the known agents, it is the least toxic for this type of application. In addition, a study was started for a construction of a recombinant lactase aiming at its immobilization and synthesis of prebiotics. Initially, which may have up to 3% genipin available in its fruit, was submitted to different enzyme-assisted extractions in an aqueous biphasic system (ABS). Moreover, in order to compare it with its possible substituent, glutaraldehyde, chitosan gels were prepared and crosslinked with genipin and glutaraldehyde for evaluation of their textural and rheological properties. Lastly, the crosslinked chitosan was used as support for the immobilization of two model β-galactosidases from Kluyveromyces lactis and Aspergillus oryzae, in order to evaluate their catalytic capacities. The treatment carried out with Celluclast 10 % (v/v), at 36 °C and pH 3.7, provided an extraction of 196 mg of genipin per gram of genipap - the highest genipin concentration found in literature until now Chitosan gels crosslinked with genipin 0.5 % (w/v) showed better textural and similar rheological properties when compared to the chitosan crosslinked with glutaraldehyde 3 % (v/v). In general, the percentage of lactose hydrolysis by the β-galactosidases from K. lactis immobilized using genipin as a crosslinker was higher than when glutaraldehyde was used (87 % and 9 %, respectively). Therefore, genipin proves to be an excellent alternative for the use of glutaraldehyde in chitosan crosslinking studies. Finally, a study was carried out to obtain a recombinant β-galactosidase for the synthesis of galactooligosaccharides (GOS).

Diversos biomateriais podem ser aplicados na engenharia de tecidos, mas poucos são utilizados em contato direto com células-tronco na forma de suportes de micropartículas, devido à falta de adesão, espalhamento e toxicidade do material, de forma que os tornam inviáveis junto ao cultivo celular. Um biomaterial promissor para bioengenharia é a fibroína, proteína fibrosa presente no casulo do bicho da seda (Bombyx mori), devido à sua resistência mecânica, biocompatibilidade e mínima reação inflamatória, porém, suas caracteristicas são pouco conhecidas na literatura. O mesmo não ocorre com o colágeno que já é bastante estudado por pesquisadores e, assim como a fibroína, apresenta propriedades naturais que incluem baixa resposta imunológica, baixa toxicidade e habilidade de promover o crescimento celular, porém o uso do colágeno em sua maior parte é em forma de filmes, esponjas e membranas. Como existem poucos métodos relacionados para preparação e caracterização de micropartículas em formatos esféricos e porosos, este trabalho teve por objetivo desenvolver e caracterizar micropartículas à base de colágeno ou fibroína, tratadas ou não com glutaraldeído (GA), para ser utilizado como suporte para células-tronco mesenquimais e avaliar a citotoxicidade destes materiais em cultura celular.Nos resultados de Calorimetria Exploratória Diferencial para ambos os materiais, colágeno e fibroína quando submetidas a tratamento com GA, a temperatura de desnaturação e degradação aumenta, respectivamente. Na microscopia ótica, eletrônica de varredura e birrefringência, observa-se o aparecimento de rugosidade e poros e/ou bolhas de ar no interior das micropartículas em maior quantidade quando tratadas com GA, o que pode ser um fator positivo para aderência celular no suporte. A porcentagem de água absorvida é maior no colágeno devido às estruturas hidrofóbicas em maior quantidade na fibroína, porém, quando tratadas com GA, a absorção é estabilizada em um curto tempo em ambos os materiais. Os picos nos espectros de FTIR mostram as bandas amidas I, II e III dos materiais e as alterações sofridas quando em contato com GA e os testes de citotoxicidade que ambos materiais tratados ou não, são atóxicos, mas o desenvolvimento celular nas micropartículas de fibroína é mais lento e diminui quando tratados com GA, por possuir mais estruturas ordenadas na forma de -folha quando se necessita de um crescimento mais controlado das células nas micropartículas. / There are several biomaterials can that be used in tissue engineering, but few are used in direct contact with stem cells like scaffold in the microparticle form, because of the lack of adhesion, spreading and toxicity of the biomaterial, in order to make them nonviable in the cell culture. A promising biomaterial for bioengineering is fibroin, a fibrous protein present in the fibers of silkworm (Bombyx mori) cocoon, because of its mechanical strength, biocompatibility and minimal inflammatory reaction; however, little is still described in the literature. Not so with the collagen that is already well studied by researchers and as the fibroin, has natural properties that include low immune response, low toxicity and ability to promote cell growth, but the use of collagen is mostly in form of films, sponges and membranes. As there are few methods reported for preparation and characterization of microparticles in spherical shapes and porous, this study aimed to develop and characterize microparticles based on collagen or fibroin, treated or not with glutaraldehyde (GA), to be used as a support for cells mesenchymal stem cells and evaluating the cytotoxicity of these materials in cell culture.In the results of Differential Scanning Calorimetry (DSC) curves for both materials, collagen and fibroin when subjected to treatment with GA, the denaturation and degradation temperatures increases, respectively. In Optical Microscopy, MSCanning electronic Microscopy and Birefringence results, it is observed the onset of surface roughness and porosity and or air pockets within the microparticles in greater quantity when treated with GA, which may be a positive factor for cell attachment on the support. The percentage of water absorbed is greater in the collagen structures due to more hydrophobic structure than silk fibroin, but when in treated with GA, absorption is stabilized in a shorter time in both materials. The peaks in FTIR spectra show bands amide I, II and III of the materials and the changes suffered when in contact with GA and cytotoxicity tests are non-toxic to both biomaterials treated or not, however, in the growth of cells, the fibroin microparticles is slower and decreases when treated with GA, due to its more ordered structure in the form of -sheet and more spherical than collagen due to its more ordered -sheet structures, which may be very interesting when it needs a more controlled growth of cells on microspheres.

Submitted by Fabio Sobreira Campos da Costa (fabio.sobreira@ufpe.br) on 2017-04-25T13:55:38Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) dissertação CENTRAL FINAL.pdf: 2543250 bytes, checksum: b3adf9bd3291a6638da52621c387fab7 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-04-25T13:55:38Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) dissertação CENTRAL FINAL.pdf: 2543250 bytes, checksum: b3adf9bd3291a6638da52621c387fab7 (MD5) Previous issue date: 2016-03-14 / PRH-ANP/MCT / Muitos trabalhos vem norteando a utilização do poli(3-hidroxibutirato)-PHB, polímero da família dos Poli(hidroxialcanoatos), que possui como principais características, biodegradabilidade e biocompatibilidade, o que lhe permite aplicações na área médicohospitalar, médico-farmacêutica, embalagens alimentícias, entre outras. O estudo sobre a degradação de polímeros quando exposto a qualquer tipo de fonte degradativa é tema de grande interesse científico e industrial, em razão das alterações químicas que podem ocorrer na cadeia, podendo ocasionar a cisão (ou quebra) de ligações na cadeia principal ou em grupos laterais, reticulação, eliminação ou substituição de cadeias laterais, reações intramoleculares, auto-oxidação e despolimerização. A avaliação das propriedades do PHB após um processo de esterilização, ou mesmo da estabilidade desse material quando exposto a alguma substância química e/ou radiação gama é um importante tema de estudo pois é necessário adequar os materiais às normas, principalmente em aplicações como embalagem para uso médico hospitalar. Esse trabalho teve como objetivo avaliar a estabilidade à radiação gama do PHB, bem como investigar a estabilidade desse polímero quando imerso nas soluções de glutaraldeído 2% e etanol 70%. Os filmes de PHB foram preparados pela técnica de solution casting. Analisou-se amostras de filmes de PHB puro; PHB irradiados a 25 kGy; PHB imerso em glutaraldeído 2% irradiado 25 kGy e não irradiados com tempo de imersão na solução por 2, 4, 6 e 8 horas; PHB imerso em etanol 70% (EtOH) irradiado 25 kGy e não irradiados, com tempo de imersão na solução por 2, 4, 6 e 8 horas. As propriedades destes foram avaliadas a partir de diversas técnicas, tais como: infravermelho com transformada de Fourier (FTIR), ensaio de tração, calorimetria exploratória diferencial (DSC), termogravimetria (TGA). A partir das análises por componentes principais realizadas através dos espectros de infravermelho das amostras dos filmes de PHB puro, PHB imersos em glutaraldeído 2%, etanol 70% e, após exposição à radiação gama, apresentaram alterações químicas na sua estrutura, após exposição à radiação gama ou imersão nos agentes químicos estudados. Verificou-se, portanto, que o PHB é sensível à radiação gama, apresentando como efeito fundamental perdas de suas propriedades mecânicas, o que pode ser resultante do processo de cisão molecular. Contudo, em relação a esterilização do polímero com glutaraldeído e etanol, não se evidenciou perdas nas propriedades mecânicas das amostras imersas em ambas as soluções. Quanto às propriedades térmicas, amostras de PHB imersas em glutaraldeído 2% e etanol 70% apresentaram comportamento semelhante ao PHB puro. A degradação térmica dos filmes de PHB ocorreu em um único estágio e em uma faixa de temperatura que variou para a amostra PHB puro de 225,4 ºC a 295,1 ºC. O comportamento térmico das amostras de PHB imersas em glutaraldeído e etanol observado pelas curvas de TGA, antes e após processos de esterilização por radiação gama, foi semelhante ao comportamento térmico do filme de PHB puro. / A lot of study have conducted the use of poly (3-hydroxybutyrate)-PHB, a polymer from the poly (hydroxyalkanoates) family, which has main characteristics such as biodegradability and biocompatibility that allows applications in the medical-hospital, medical-pharmaceutical and food packaging areas. A study on polymer degradation when exposed to any type of degradative source is a subject of great scientific and industrial interest due to the chemical changes that may occur in the chain such as scission, crosslinking, elimination or substitution of side chains, intramolecular reactions, auto-oxidation and depolymerization. Sterilized PHB or even its stability when exposed to some chemical substance or gamma radiation, becomes important topics of study to fit the standards, especially in applications such as packaging for hospital-medical use. The objective of this work was to evaluate the PHB gamma radiation stability and to investigate the stability of this polymer when immersed in 2% glutaraldehyde and 70% ethanol solutions. PHB films were prepared by the technique of solution casting. The analyzed samples were: films of pure PHB; PHB irradiated at 25 kGy; PHB immersed in 2% glutaraldehyde irradiated 25 kGy and non-irradiated, with immersion time in the solution for 2, 4, 6 and 8 hours; PHB immersed in ethanol 70% (EtOH) irradiated 25 kGy and nonirradiated, with immersion time in the solution for 2, 4, 6 and 8 hours. Its properties were evaluated from several techniques such as: Fourier transform infrared (FTIR), tensile test, differential scanning calorimetry (DSC), thermogravimetry (TGA). Based on the analysis of the main components of different types of PHB samples (PHB immersed in 2% glutaraldehyde, 70% ethanol and after exposure to gamma radiation) showed chemical changes in structure, after exposure to gamma radiation or immersion in the chemical agents studied. It was verified that the PHB is sensitive to gamma radiation, presenting as fundamental effect losses of its mechanical properties, which may be the result of the molecular scission process. However, in relation to the sterilization of the polymer with glutaraldehyde and ethanol, no losses were observed in the mechanical properties of the samples immersed in both solutions. Regarding to the thermal properties PHB samples immersed in 2% glutaraldehyde and 70% ethanol presented similar behavior in comparison to pure PHB. The thermal degradation of PHB films occurred in a single stage and in a temperature range, which varied for the pure PHB sample from 225.4 ° C to 295.1 ° C. The thermal behavior of PHB samples immersed in glutaraldehyde and ethanol prior to and after gamma ray sterilization procedures observed by the TGA curves were similar to the thermal behavior of the pure PHB film.

Orientador: Carlos Raimundo Ferreira Grosso / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-12T17:22:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Celis_FernandoTello_M.pdf: 11548005 bytes, checksum: 269edd777d012837321ae7b167499c40 (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: Micropartículas foram produzidas por coacervação complexa utilizando gelatina e goma arábica como materiais formadores de parede e uma mistura de oleoresina de páprica-óleo de soja (1:10) em quantidade que corresponde a 50% de massa dos materiais de parede. A ordem de produção das emulsões, gelatina/oleoresina de páprica-óleo de soja ou goma arábica/oleoresina de páprica-óleo de soja, a reticulação das micropartículas com transglutaminase (10 a 50U/g.ptn) ou com glutaraldeído (1mM/g.ptn) e a melhora de características funcionais em função desses fatores foram avaliadas. Foram avaliadas a capacidade de inchamento, resistência à solução de dodecil sulfato de sódio (SDS, 2 e 5%), à temperatura (65 e 97°C/15 min), valores de pH 1, 2 e 7 e resistência a condições simuladas do pH do estômago e intestino (temperatura e enzimas). Adicionalmente foi acompanhado o efeito dos tratamentos na liberação do recheio hidrofóbico em óleo de girassol. Microscopia ótica, eletrônica de varredura e espectrofotometria foram utilizadas para as avaliações de resistência e de liberação. As micropartículas apresentaram forma esférica e tamanho médio na faixa de 55-70mm, com o recheio distribuído de forma multinuclear e homogênea. As micropartículas resistiram, mantendo-se íntegras, nas temperaturas testadas, às soluções de SDS, às condições drásticas de pH ácido simulando o suco gástrico (pH, pepsina e temperatura) especialmente aquelas tratadas com transglutaminase a partir de 20U/g.ptn enquanto as não reticuladas se desfizeram. Todas as micropartículas produzidas se desfizeram nas condições simuladas do intestino (pH, pancreatina e temperatura). A liberação de oleoresina de páprica-óleo de soja em óleo de girassol foi inversamente proporcional a quantidade de agente reticulante utilizado. O aumento do reticulante diminuiu a quantidade liberada do composto de cor. Melhores resultados de liberação foram obtidos para micropartículas produzidas com a emulsão goma arábica/oleoresina de páprica-óleo de soja. As avaliações da liberação da oleoresina de páprica-óleo de soja após submeter às micropartículas às condições entéricas ácido-enzima mostraram que micropartículas sem reticulação liberaram em torno de 55% da oleoresina de páprica-óleo de soja encapsulada enquanto para micropartículas reticuladas com transglutaminase a 50U/g.ptn liberaram em torno de 33% da oleoresina de páprica-óleo de soja encapsulada. Melhor retenção foi observada para micropartículas reticuladas com glutaraldeído que liberaram em torno de 11% da oleoresina de páprica-óleo de soja encapsulada. No teste gástrico a ordem de preparação da emulsão não apresentou diferenças na quantidade liberada após a incubação em meio fortemente ácido contendo pepsina / Abstract: Microparticles were produced by complex coacervation using gelatin and gum Arabic as wall forming materials and a mixture of paprika oleoresin-soy oil (1:10) in a quantity that correspond to 50% of wall material mass. The emulsions production order, gelatin/ paprika oleoresin-soy oil or gum Arabic/paprika oleoresin:soy oil, the crosslinking of the microparticles with transglutaminase (10 to 50 U/g.ptn) or with glutaraldehyde (1mM/g.ptn) and the improvement of functional characteristics as a function of these factors were evaluated. Swelling capacity, resistance to sodium dodecyl sulfate solution (SDS, 2 and 5%), to temperature (65 and 97°C/15 min), to pH values 1, 2 and 7 and the r esistance to simulated stomach and intestine pH (temperature and enzymes) were evaluated. Additionally, the effect of treatments on the release of hydrophobic core in sunflower oil was measured. Optic and scanning electronic microscopy and spectrophotometry were used to the resistance and release evaluations. The microparticles showed spherical shape and mean diameter from 55 to 70 mm, with the core distribution multinuclear and homogeneous. The microparticles remained intact in the temperatures tested, in SDS solutions, in drastic conditions of acid pH simulating the gastric juice (pH, pepsin, and temperature) specially the ones treated with transglutaminase concentration at least 20 U/g.ptn while the ones not crosslinked were broken. All the microparticles were solubilized in the simulated intestine conditions (pH, pancreatin, and temperature). The release of paprika oleoresin-soy oil in sunflower oil was inversely proportional to crosslinking agent quantity used. The increasing of crosslinking agent decreased the release of color compound quantity. The best results of release were obtained for microparticles produced with an emulsion gum Arabic/paprika oleoresin-soy oil. In acid-enzyme enteric conditions, the microparticles without crosslinking released around 55% of encapsulated paprika oleoresin-soy oil while crosslinked microparticles with transglutaminase at 50U/g.ptn released around 33% of initially encapsulated paprika oleoresin-soy oil. The best retention was observed for microparticles crosslinked with glutaraldehyde that released around 11% of encapsulated paprika oleoresin-soy oil. In the gastric test, the emulsion preparation order not showed differences in the released quantity after incubation in the strong acid environment containing pepsin / Mestrado / Consumo e Qualidade de Alimentos / Mestre em Alimentos e Nutrição

CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / O objetivo deste trabalho foi estudar a imobilizaÃÃo da lipase de Candida antarctica tipo B (CalB) atravÃs de ligaÃÃo covalente utilizando a resina hidrofÃlica Toyopearl como suporte. Avaliaram-se vÃrios protocolos de ativaÃÃo, utilizando como agentes ativantes: glicidol, glutaraldeÃdo e etilenodiamina (EDA), e seu efeito na atividade hidrolÃtica do biocatalisador obtido. A atividade hidrolÃtica dos derivados foi avaliada pela hidrÃlise do butirato de para-nitrofenila (PNPB) e utilizou-se como reaÃÃo de esterificaÃÃo, a sÃntese do butirato de butila, empregando Ãcido butÃrico e butanol como substratos. O suporte foi previamente caracterizado pela obtenÃÃo de imagens por microscopia eletrÃnica de varredura (MEV), difratogramas de raio-X (DRX) e espectros de infravermelho (FTIR). A Ãrea superficial e a porosidade do suporte foram avaliadas pelo mÃtodo BET. Determinaram-se a concentraÃÃo de proteÃna e a atividade enzimÃtica do sobrenadante antes e apÃs os processos de imobilizaÃÃo. O melhor resultado de atividade hidrolÃtica da enzima imobilizada foi de 894,17  43,29 U/g de suporte, utilizando o suporte Toyopearl-Glioxil-EDA-GlutaraldeÃdo (Toyo-GEG). Este valor de atividade foi 1,56 vezes maior que o obtido para o derivado comercial Novozym 435. A influÃncia de diferentes concentraÃÃes de proteÃna foi avaliada e observou-se a saturaÃÃo do suporte com uma concentraÃÃo de 40 mg/g e 2238,25  27,33U/g de atividade. A influÃncia dos tempos de incubaÃÃo na imobilizaÃÃo indicou que longos tempos de imobilizaÃÃo acarretam na diminuiÃÃo da atividade hidrolÃtica dos biocatalisadores. Nos estudos de estabilidade tÃrmica a 60 C, conseguiu-se um elevado grau de estabilizaÃÃo para o derivado, com estabilidade tÃrmica superior a da enzima solÃvel. Para o derivado obtido com 72 horas de imobilizaÃÃo o fator de estabilizaÃÃo em relaÃÃo à enzima solÃvel e ao derivado comercial, respectivamente, foi de 694,56 e 12,74. Quanto à estabilidade operacional, apÃs o sÃtimo ciclo de sÃntese do butirato de butila, o derivado Toyo-GEG reteve em torno de 76 % de sua atividade inicial. / The objective of this work was to study the immobilization of Candida antarctica type B lipase (CalB) by covalent bond using hydrophilic resin named Toyopearl as a support. The influence of activation agents (glycidol, glutaraldehyde and ethylenediamine) in the hydrolytic activity of the biocatalyst was investigated. The enzyme preparations were tested in the hydrolysis of para-nitrophenyl butyrate (PNPB) and in an esterification reaction, butyl butyrate synthesis from butyric acid and butanol. The support was previously characterized by scanning electronic microscopy (SEM), Xray diffraction (DRX) and Fourier transform infra red (FTIR). Superficial area and porosity were evaluated using BET method. Protein concentration and enzymatic activity in the supernatant were determined before and after immobilization process. Best results of hydrolytic activity were obtained using the enzyme immobilized in Toyopearl-Glyoxyl-EDA-Glutaraldehyde (Toyo-GEG), 894.17  43.29 U/g of support, which is 1.56-fold higher than the hydrolytic activity of Novozym 435. The influence of different loadings of protein and the incubation time in the immobilization were also studied. The saturation of support was observed with a load of 40 mg/g of support with 2238.25  27.33 U/g. A decrease in the hydrolytic activity of enzyme preparations was observed for long incubation times. However, thermal stability studies at 60 C, showed that this parameter was important for enzyme stabilization. Thermal stabilization by immobilization was achieved and the immobilized enzyme was more thermal stable than the soluble enzyme. The immobilized lipase prepared at incubation time of 72 hours was 694.59-fold more stable than soluble enzyme and 12.74 -fold than Novozym 435. In organic medium, cycles of synthesis of butyl butyrate was chosen to quantify operational stability. After the seventh cycle, Toyo-GEG retained around 76 % of the initial activity.

>Magister Scientiae - MSc / Rapid industrialization growth without appropriate emission standards for discharging environmental pollutants had exposed the ecosystem to detrimental effect. Due to their bioaccumulation propensity in organisms, toxicity and non-biodegradable aspect, heavy metal spoliation is currently a significant ecological obligation. Owing to their natural abundance and extensive use, cadmium (Cd) and lead (Pb), among different heavy metals, are the predominant toxic metals. The intrusion of Cd and Pb metal ions into the ecosystem is accomplished by widely accepted methods such as anticorrosive coating of steel, electronic circuit and batteries. / 2023