A imobilização produz efeito deletério sobre a musculatura estriada. A avaliação das propriedades mecânicas do músculo esquelético é um parâmetro de mensuração para elucidar se o exercício físico pode constituir importante forma de prevenção ou reversão dos défices decorrentes da imobilização. Seis grupos (GC1, GI, GC2, GIL, GIE, GE), com dez animais cada, foram utilizados com o objetivo de avaliar a interferência do exercício físico por esteira em algumas propriedades mecânicas de modelos animais sujeitos previamente à imobilização do membro posterior. Os animais dos grupos GI, GIL e GIE foram submetidos a vinte e um dias de imobilização gessada do membro posterior direito. Os animais dos grupos GIE e GE foram submetidos a protocolo de treino em esteira por vinte e um dias. Os grupos GC1 e GC2 serviram como controle. Após alcançarem à idade ideal, os animais sofreram eutanásia e os gastrocnêmios das patas direitas foram submetidos a ensaios de tração para análise da carga máxima suportada, deformação na carga máxima e tensão. Os resultados obtidos mostraram que a imobilização exerce papel deletério sobre as propriedades mecânicas do músculo esquelético, a tensão não apresenta necessariamente correlação com a carga máxima e que o protocolo de exercícios adotado neste estudo não foi capaz de restaurar todas as propriedades mecânicas, principalmente a carga máxima. / Immobilization has a deleterious effect on skeletal muscles. The evaluation of the mechanical properties of the skeletal muscle is a parameter used to elucidate if physical activity may prevent or revert the deficits caused by immobilization. Six groups (GC1, GI, GC2, GIL, GIE, GE), with ten animals each, were used to assess the interference of treadmill running on mechanical properties of animal models submitted to plaster cast immobilization of the right hind limb. The animals in groups GI, GIL and GE were submitted to twenty-one days of right hind limb immobilization. Animals in groups GIE and GE were submitted to a treadmill running protocol for twenty-one days. The groups GC1 and GC2 served as controls. The animals underwent euthanasia after reaching the age limit and the gastrocnemius of the right hind limb was submitted to a traction test to analyze the ultimate load, ultimate load deformation and tension. The results showed that immobilization caused a deleterious effect on the muscle\'s mechanical properties and the tension is not necessarily correlated with maximum load. Furthermore the running protocol as used in this study was not able to restore all the normal muscle mechanical properties, mainly the maximum load.

Os fungos filamentosos são utilizados em larga escala na produção de produtos biotecnológicos na indústria devido a sua versatilidade e um dos exemplos são as peptidases que representam uma das principais classes de enzimas hidrolíticas. As peptidases são hidrolases que catalisam a quebra das ligações peptídicas das proteínas e que nos microrganismos são responsáveis por funções fisiológicas e patológicas, além de ter muitas aplicações em diversos campos industriais. Neste estudo foram analisados diferentes bioprocessos fermentativos para produção de peptidases pelo fungo Aspergillus terreus. Este microrganismo foi capaz de produzir peptidases em ambos os bioprocessos, sólido ou submerso, obtendo melhor performance e o pico de produção no bioprocesso fermentativo sólido de valor 677U/mL, nas condições 5g de farelo de trigo, 72 horas, 30°C e 75% de umidade. Utilizando o bioprocesso fermentativo submerso também obtivemos resultados satisfatórios com pico de atividade de 360U/mL, nas condições de meio padrão suplementado com Caseína 0,5%, 72 horas e 35°C. A caracterização bioquímica parcial dos extratos dos dois bioprocessos mostrou semelhanças entre algumas características das enzimas produzidas como a faixa extensa de pH ótimo abrangendo regiões ácidas, neutra e alcalinas, temperatura ótima pontual de 55°C e perfil de inibição pelo PMSF e EDTA. Contudo, os perfis de estabilidade (pH e temperatura) e comportamento frente a adição de íons apresentaram respostas diferentes entre si, o que sugere a produção de enzimas diferentes produzidas pelo mesmo fungo em meios distintos. A microencapsulação por Spray Drying como processo de estabilização foi satisfatória obtendo rendimentos de 37,5-58,2% e com níveis acima de 50% de atividade enzimática. Em contrapartida, a imobilização enzimática demonstrou ser eficaz na etapa de ligação ao suporte, mas não foi capaz de estabilizar a enzima presente no extrato, o que ficou caracterizado pela perda de atividade proteolítica. / Filamentous fungi are extensively used in the production of biotechnological products in industry because of their versatility and one of the examples are peptidases which constitute a major class of hydrolytic enzymes. The peptidases are hydrolases which catalyze the cleavage of peptide bonds of proteins and microorganisms that are responsible for the physiological and pathological roles, in addition to having many applications in various industrial fields. This study evaluated various bioprocesses for fermentative production of peptidases by the fungus Aspergillus terreus. This microorganism was able to produce peptidase in both bioprocess, solid or submerged, achieving better performance in the solid bioprocess with peak of production of 677U/mL under the conditions 5g wheat bran, 72 hours, 30°C and 75% humidity . Using submerged fermentation bioprocess we also obtained satisfactory results with peak of activity of 360U/mL with conditions of standard medium supplemented with 0.5% casein, 72 hours and 35°C. Biochemical characterization of the two partial purified extracts showed similarities between some characteristics of the enzymes produced, as large optimum pH range spanning regions acidic, neutral and alkaline point temperature optimum of 55 ° C and the inhibition profile of PMSF and EDTA. However, the stability profiles (pH and temperature) and behavior in addition ions showed different responses to each extract, which suggests the production of different enzymes in different ways. Microencapsulation by Spray Drying and stabilization process was obtaining satisfactory yields of 37.5 to 58.2%, with levels above 50% of enzyme activity. In contrast, the enzyme immobilization step was effective in bonding the support, but was not able to stabilize the enzyme present in the extract, which was characterized by the loss of proteolytic activity

O objetivo desse trabalho foi avaliar estratégias de imobilização de lipases produzidas pelo fungo endofítico Cercospora kikuchii através do uso de suportes não convencionais (subprodutos agroindustriais e quitosana). Investigou-se o uso de equipamentos de secagem (estufa, leito de jorro, leito fluidizado, liofilizador e \"spray dryer\") para desidratação dos derivados imobilizados obtidos. A imobilização por ligação covalente, usando glutaraldeído, epicloridrina e metaperiodato de sódio como agentes ligantes, apresentou valores para retenção da atividade enzimática superiores à imobilização por adsorção e encapsulação. Nos ensaios de imobilização utilizando glutaraldeído e secagem em leito de jorro, os melhores valores obtidos foram para a celulose microcristalina com retenção da atividade enzimática de 179,1%, seguido da casca de arroz 173,9%. A palha de milho foi o melhor suporte na imobilização covalente e secagem em estufa, com retenção de mais de 100% da atividade enzimática inicial. Na secagem por liofilização houve destaque para a casca de arroz (163,6%) seguida de palha de milho (157,2%) e cana de açúcar (154,6%). Utilizando quitosana como suporte e secagem em leito fluidizado, o valor para a retenção da atividade enzimática foi de 93,9% empregando-se o glutaraldeído como agente ligante. Na secagem do sistema quitosana-lipase em estufa a retenção da atividade enzimática foi de 68,2% e para secagem por liofilização esse valor foi superior a 80,0%. Realizou-se a caracterização dos materiais utilizados como suportes e estes apresentaram área superficial relativamente alta, elevada porosidade e estrutura constituída de macroporos. Estas características foram importantes por proporcionar a obtenção da enzima imobilizada com alta retenção da atividade catalítica. Alguns parâmetros bioquímicos e cinéticos da lipase na forma livre foram diferentes da lipase imobilizada. A alteração mais evidente foi a afinidade ao substrato (Km), que se mostrou dependente do protocolo de imobilização utilizado. Avaliou-se o potencial de aplicação biotecnológica dos derivados imobilizados que apresentaram maior retenção da atividade enzimática. Para a lipase imobilizada em casca de arroz o rendimento de transesterificação (produção de biodiesel) foi superior a 96,0% após 72 horas de reação enquanto que para as microesferas de quitosana esse valor foi atingido após 120 horas. Os produtos obtidos da transesterificação do óleo de coco estão de acordo com a especificação da Agência Nacional de Petróleo (ANP). Na avaliação da atividade de esterificação, a máxima concentração de butirato de butila foi obtida após 6 horas de reação, correspondendo a uma taxa de conversão de aproximadamente 99,0%, quando utilizou-se quitosana como suporte. Para o uso da casca de arroz, a máxima concentração de butirato de butila foi obtida também após 6 horas de reação, correspondendo a uma taxa de conversão de 92,5%. Este trabalho demonstrou que suportes de baixo custo permitiram a obtenção de derivados imobilizados com características semelhantes àqueles obtidos com o uso de polímeros sintéticos, os quais apresentaram excelente potencial para síntese de biodiesel e de butirato butila. / The objective of this study was to evaluate strategies for immobilization of lipases produced by the endophytic fungus Cercospora kikuchii through the use of unconventional supports (agroindustrial by-products and chitosan). The use of different drying process (oven, spouted bed, fluidized bed, freeze drying and spray drying) for dehydration of immobilized derivatives obtained by adsorption, covalent binding and encapsulation was investigated. The covalent immobilization (using glutaraldehyde, epichlorohydrin and sodium metaperiodate as crosslinking agents) was the best process for the enzymatic activity retention. For covalent immobilization using glutaraldehyde and spouted bed drying, the best values were obtained for microcrystalline cellulose with enzymatic activity retention of 179.1%, followed by rice husk and corn straw with 173.9% and 169.8%, respectively. Corn stover was the best support in the covalent immobilization and oven drying, with retention 100.0% of the initial enzyme activity. For freeze-drying rice husk was the best support (163.6%) followed by corn stover (157.2%), sugar cane bagasse (154.6%) and corn cob (129.5%). Utilizing chitosan as support and fluidized bed drying, the value for the retention of enzymatic activity was 93.9% employing glutaraldehyde as activating agent. For chitosan-lipase drying using oven, the enzymatic activity retention was 68.2% and using freeze-drying the retention of enzymatic activity was higher than 80.0%. The support characterization was carried out and showed high surface area, high porosity and macropore structure. These characteristics were important for providing immobilized derivatives with high catalytic activity retention. Some biochemical and kinetic parameters of lipase in free form were different from the immobilized lipase. The most important changes was the substrate affinity (Km) which was dependent of immobilization protocol used. The last experimental part of this study was the biotechnological applications of the best immobilized derivatives produced. For the immobilized lipase onto rice husk the transesterification yield (biodiesel production) was above 96.0% after 72 hours of reaction while for the use of chitosan microspheres this value was reached after 120 hours. The viscosity values for the biodiesel samples are in accordance with specifications recommended by Brazilian Petroleum Agency (ANP) to be used as biofuel. The immobilized derivatives catalytic power was measured in terms of esterification activity too. The maximum concentration for butyl butyrate was obtained after 6 hours, corresponding to conversion rate of 99.0% when chitosan was used as support. Using rice husk, the maximum butyl butyrate concentration was obtained after 6 hours of reaction, corresponding to conversion rate of 92.5%. This work demonstrated that cheap supports are biocompatible with lipases, rendering immobilized derivatives with characteristics similar to or better than those previously obtained with synthetic polymers. The immobilized derivatives showed excelente potential for biodiesel production and butyl butyrate synthesis.

A imobilização prolongada do aparelho locomotor, embora usada com finalidades terapêuticas, leva à osteopenia, o que causa enfraquecimento ósseo. Foi investigado se o uso concomitante do alendronato de sódio (um inibidor da atividade osteoclástica) é capaz de diminuir ou prevenir o enfraquecimento ósseo causado pela imobilização. Ratas fêmeas Wistar, adulta-jovens foram distribuídas em seis grupos: não imobilizado e sem tratamento (controle); não imobilizado + alendronato diário (0,1 mg/kg); não imobilizado + alendronato semanal (0,7 mg/kg); imobilizado e sem tratamento; imobilizado + alendronato diário (0,1 mg/kg); imobilizado + alendronato semanal (0,7 mg/kg). A imobilização foi obtida com aparelho gessado na região lombar, pélvica e de todo o membro pélvico direito (exceto a pata). O período de observação, imobilização e tratamento foi de 28 dias. Os métodos de avaliação foram a determinação da massa corporal, da massa e comprimento do fêmur direito, o ensaio mecânico em flexo-compressão no terço proximal do fêmur e a densidade óssea radiográfica do colo do fêmur direito. A comparação foi intergrupos. A imobilização, com alendronato ou não, causou diminuição significativa na massa corporal, enquanto que para a massa do fêmur ela diminuiu significativamente para os animais apenas imobilizados e não tratados. Com respeito à análise mecânica, houve sensível diminuição da força máxima e da rigidez nos animais apenas imobilizados. Os animais não imobilizados e que receberam alendronato de sódio (diário ou semanal) apresentaram maior resistência óssea, mesmo em relação ao controle não imobilizado e não tratado. Para os animais imobilizados e tratados (com alendronato de sódio diário ou semanal) houve aumento da força máxima e da rigidez que se igualaram ou mesmo ultrapassaram os valores do controle não imobilizado e não tratado. A determinação da densidade óssea correspondeu aos achados nos ensaios mecânicos de tal forma que a correlação dela com a força máxima e com a rigidez foi positiva e linear. Foi concluído que a imobilização gessada causou acentuado enfraquecimento ósseo que foi prevenido eficientemente pelo uso do alendronato de sódio, tanto de aplicação diária ou semanal, caracterizados pelo aumento da força máxima e rigidez no ensaio de flexo-compressão, bem como aumento da densidade óssea radiográfica. / Prolonged immobilization of the skeletal system has been used as an invaluable tool in the treatment of several orthopaedic conditions. However, as a side effect, it causes osteopenia and bone weakening. In this research it was investigated if the concomitant administration of sodium alendronate (a potent inhibitor of the osteoclastic activity) can prevent the bone weakening caused by immobilization. Young-adult female Wistar rats were distributed into six groups: non-immobilized and non-treated (control); non-immobilized + daily alendronate (0.1 mg/kg); non-immobilized + weekly alendronate (0.7 mg/kg); immobilized (no treatment); immobilized + daily alendronate (0.1 mg/kg); immobilized + weekly alendronate (0.7 mg/kg). Immobilization was achieved with a spica cast with inclusion of the right hindlimb. The period of pharmacological treatment and immobilization was 28 days. The evaluation consisted in the determination of the body mass, femoral mass, femur length, bending compression test of the proximal third of the femur and radiographic densitometry of the femoral neck. Inter-group evaluation was made. Immobilization with or without alendronate caused a significant decrease in the body mass. Conversely, the femur body mass significantly decreased in the immobilized in non-treated animals only. The mechanical tests showed that there was a significant reduction of the ultimate strength and stiffness for the immobilized and non-treated rats. When the animals were immobilized and received sodium alendronate (either daily or weekly) the femurs were stronger even in comparison in with the non-treated and non-immobilized animals (control). The immobilized and alendronate treated animals (both schedules) displayed an increased stiffness and ultimate strength that were equal or even surpassed the non-treated controls. Bone density followed the mechanical results and relationship of such parameters showed a positive linear correlation. We concluded that the plaster cast immobilization caused a significant bone weakening that was efficiently prevented either by the daily or by the weekly subcutaneous administration of sodium alendronate. This was characterized by the increase of the ultimate strength and stiffness from bending compression tests as well as by the enhancement of the radiographic bone density.

Orientador: Gustavo Paim Valença / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química / Made available in DSpace on 2018-08-19T09:11:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Duarte_JulianaCanto_M.pdf: 3529102 bytes, checksum: 186eed7fa5f67708a7cffe441cb0563a (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: A utilização de sistemas empregando células de levedura imobilizadas é uma técnica promissora para a produção de etanol. Este trabalho apresenta a proposta de imobilizar células de Saccharomyces cerevisiae em montmorilonita K10, em óxido de zircônio, em esferas de alginato de cálcio e em esferas de alginato de cálcio revestidas com quitosana, utilizando glicose e sacarose como fontes de carbono, a fim de observar o comportamento destas células nestes suportes. Estudos nesta área têm demonstrado que células imobilizadas apresentam maior resistência a variações de temperatura, atividade, concentração de substratos e metabólitos, além de um alto rendimento para fermentação alcoólica. A montmorilonita K10, o alginato de sódio e a quitosana que foram utilizados nos estudos tiveram origem comercial, enquanto que o óxido de zircônio foi sintetizado e caracterizado através de Difração de Raios-X (DRX) e área superficial B.E.T. (Brunauer, Emmet e Teller). Células de Saccharomyces cerevisiae liofilizada não aderiram aos suportes sólidos (montmorilonita K10, óxido de zircônio e óxido de zircônio com superfície modificada). Já a cepa JAY 270 de Saccharomyces cerevisiae foi imobilizada com sucesso em esferas de alginato de cálcio e em esferas de alginato de cálcio revestidas com quitosana. Estudos de fermentação em regime batelada foram conduzidos em shaker orbital para avaliação da produção de etanol, estabilidade, rendimento, taxa de consumo de substratos e taxa de produção de produto. O comportamento destes sistemas foi avaliado através de dados de concentração de substrato e produto em equipamento de HPLC (High-Performance Liquid Chromatograph). A imobilização celular em esferas de alginato de cálcio e em esferas de alginato de cálcio revestidas com quitosana permitiu a reutilização das esferas durante oito ciclos de fermentação de aproximadamente 10 horas cada. A produção de etanol para células livres foi 40 g/L e o rendimento foi de 78% e 74,3% utilizando a glicose e a sacarose como fontes de carbono, respectivamente. Para as células imobilizadas em esferas de alginato de cálcio, utilizando a glicose como fonte de carbono, a produção de etanol foi de 33 g/L e o rendimento foi de 64,6 %, utilizando a sacarose, a produção de etanol foi de 33 g/L e o rendimento foi de 61,3%. Para as células imobilizadas em esferas de alginato de cálcio revestidas com quitosana, utilizando a glicose como fonte de carbono, a produção de etanol foi de 31 g/L e o rendimento foi de 60,7 % e utilizando a sacarose, a produção de etanol foi de 32 g/L e o rendimento foi de 59,5% / Abstract: The use of immobilized yeast cells in supports systems is a promising technique for the ethanol production. This work proposes to immobilize Saccharomyces cerevisiae cells in montmorillonite K10, zirconium oxide, calcium alginate beads and chitosan covered calcium alginate beads, using glucose and sucrose as carbon sources, in order to observe the behavior of these cells in these media. Studies in this area have demonstrated that immobilized cells are more resistant to temperature, activity, concentration of substrates and metabolites, and a high yield for ethanol fermentation. The montmorillonite K10, sodium alginate and chitosan have been used in the studies had commercial origin, while the zirconium oxide was synthesized and characterized by X-ray Diffraction (XRD) and B.E.T. surface area (Brunauer, Emmet and Teller). Liofilized Saccharomyces cerevisiae did not adhere to solid supports (K10 montmorillonite, zirconium oxide and modified surface zirconium oxide). Since the strain of Saccharomyces cerevisiae, JAY 270, was successfully immobilized in calcium alginate beads and in chitosan covered calcium alginate beads. Studies under batch fermentation were conducted in orbital shaker for evaluation of ethanol production, stability, efficiency, substrate consumption rate and the product production rate. The behavior of these systems was assessed using concentration data of substrate and product in the HPLC equipment (High-performance liquid chromatography). The cell immobilization in calcium alginate beads and chitosan covered calcium alginate beads allowed reusing of the beads during fermentation of eight cycles every 10 hours. The production of ethanol to free cells was 40 g/L and 78% and 74.3% yield using the glucose and sucrose as carbon sources, respectively. For immobilized cells in calcium alginate beads, ethanol production was 33 g/L and 64.6% yield and 33 g/L and 61.3% yield, using glucose and sucrose, respectively. For immobilized cells in chitosan covered calcium alginate beads, ethanol production was 31 g/L and 60.7% yield and 32 g/L and 59.5% yield, using glucose and sucrose, respectively / Mestrado / Desenvolvimento de Processos Químicos / Mestre em Engenharia Química

Orientador: Hélia Harumi Sato / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-22T00:21:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Angelotti_JoelisedeAlencarFigueira_D.pdf: 2410193 bytes, checksum: f20b18fe7228677edbc62681e14fd595 (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: O presente trabalho visou o estudo da produção da ?-glicosidase pela linhagem de Aspergillus sp. utilizando-se resíduos agrícolas como o farelo de trigo, casca de maracujá e bagaço de cana-de-açúcar, a imobilização da enzima em diferentes suportes como lentes PVA - Lentikats®, sol-gel, Eupergit, Amberlite, gelatina e alginato de cálcio, e a aplicação da enzima livre e imobilizada na conversão de isoflavonas glicosiladas de soja em isoflavonas agliconas. O fungo foi identificado como Aspergillus niger LBA 02. O extrato enzimático bruto obtido de A. niger LBA 02 apresentou atividade de ?-glicosidase, CM -celulase, amilase, poligalacturonase e pectinase. Foi obtida maior atividade de ?-glicosidase (44,81 U/g) na fermentação da linhagem A. niger LBA 02 em meio semissólido composto por 25 g de farelo de trigo e 5,7 mL de água destilada, após 240 h de fermentação a 30°C. Os efeitos da adição do extrato de levedura e dos sais KH2PO4, NH4NO3, MgSO4.7H2O, no meio de farelo de trigo, para a produção de ?-glicosidase por A. niger LBA 02 não foram significativos nos níveis estudados. Os resíduos casca de maracujá e bagaço de cana-de-açúcar adicionados no meio de farelo de trigo não atuaram como indutores da produção de ?-glicosidase, nos níveis estudados. Dentre os 7 métodos de imobilização testados, as técnicas de sol-gel e lentes PVA - Lentikats® apresentaram melhores resultados para a imobilização da enzima ?-glicosidase. A enzima livre apresentou atividade ótima a 65°C e pH 4,5, enquanto a enzima imobilizada em sol-gel mostrou atividade ótima na faixa de 60 - 65°C. A temperatura de 50°C foi fixada como temperatura ótima de trabalho para a enzima imobilizada em lentes PVA - Lentikats®, pois acima da temperatura de 60°C ocorreu a fusão das lentes. A imobilização da ?-glicosidase não alterou o pH ótimo de atividade da enzima, permanecendo em 4,5. A imobilização resultou em um pequeno aumento da estabilidade térmica da ?-glicosidase. A ?-glicosidase imobilizada em lentes PVA - Lentikats® apresentou-se mais estável do que a enzima livre, após 3 h de tratamento na faixa de 45 a 55°C. O tempo de meia vida da ?-glicosidase imobilizada em sol-gel a 70°C foi 0,88 h. A ?-glicosidase imobilizada em sol-gel apresentou cerca de 10% de atividade residual após 3 h a 70°C, enquanto que a enzima livre foi inativada após 1 hora a 70°C. A ?-glicosidase imobilizada em sol-gel apresentou valores de KM na faixa de 1,0 a 1,25 mM de celobiose, a 60°C, estimados pelos métodos de Lineweaver - Burk, Hanes - Woolf e Solver, enquanto que a enzima livre apresentou valores de 0,92 a 1,69 mM de celobiose, sugerindo que não houve alteração da afinidade da enzima pelo substrato celobiose com a imobilização. A imobilização da enzima em lentes PVA - Lentikats® resultou em um aumento dos valores de KM estimados em 3,61; 2,7 e 3,03 mM de celobiose, a 50°C, respectivamente, pelos métodos de Lineweaver - Burk, Hanes - Woolf e Solver indicando que a imobilização resultou em diminuição da afinidade da enzima imobilizada pelo substrato. A taxa de conversão relativa da solução 1,5 mM de celobiose em tampão acetato 0,5 M pH 5,0 a 50°C, utilizando-se ?-glicosidase imobilizada em lentes PVA - Lentikats® em processo contínuo foi de 100% após 5 h, entretanto a porcentagem de conversão diminuiu para 40% após 148 h. A ?-glicosidase livre e imobilizada produzida pelo micro-organismo A. niger LBA 02 foi capaz de hidrolisar as isoflavonas glicosiladas de soja em suas formas agliconas. O teor da isoflavonas agliconas aumentou no extrato de isoflavonas de soja tratadas com ?-glicosidase livre e imobilizada em lentes PVA - Lentikats® e sol-gel, sendo que a daidzeína aumentou aproximadamente 2,6; 10,8 e 12,2 vezes e o teor de genisteína aumentou 11,7; 11,4 e 11,4 vezes quando aplicada a enzima ?-glicosidase livre e imobilizada em lentes PVA - Lentikats® e sol-gel, respectivamente, ao final de 24 h / Abstract: This work aimed to study the production of ?-glucosidase by Aspergillus sp. strain using agricultural residues such as wheat bran, passion fruit peel and sugarcane bagasse, the immobilization of the enzyme in different support such as lens - shaped PVA - Lentikats®, sol-gel, Eupergit, Amberlite, gelatin and calcium alginate and the application of free and immobilized enzyme in the conversion of isoflavone glucosides in soy isoflavone aglycones. The fungus was identified as Aspergillus niger LBA 02. The crude enzyme extract obtained from A. niger LBA 02 showed activity of ?-glucosidase, CM-cellulase, amylase, polygalacturonase and pectinase. It was obtained higher ?-glucosidase activity (44.81 U / g) in the fermentation of strain A. niger LBA 02 in semisolid media composed of 25 g of wheat bran and 5.7 mL of distilled water, after 240 h of fermentation at 30 °C. The effects of the addition of yeast extract and salts KH2PO4, NH4NO3, MgSO4.7H2O in wheat bran medium for production of ?-glucosidase by A. niger LBA 02 were not significant in the levels studied. The passion fruit peel waste and sugarcane bagasse added in the culture media of wheat bran did not act as inducers of the production of ?-glucosidase levels studied. Among the methods of immobilization tested, the sol-gel technique and lens - shaped PVA - Lentikats® showed better results for ?-glucosidase immobilization. The free enzyme showed optimum activity at 65 °C and pH 4.5, while the enzyme immobilized in sol-gel showed optimum activity in the range of 60 - 65 °C. A temperature of 50 °C was set as the working optimum temperature for the enzyme immobilized in lens - shaped PVA - Lentikats® because above 60 °C occurred melting of the lenses. Immobilization of ?-glucosidase did not alter the optimum pH of the enzyme activity, remaining at pH 4.5. Immobilization resulted in a small increase in the thermal stability of ?-glucosidase. The ?-glucosidase immobilized in lens - shaped PVA - Lentikats® showed to be more stable than the free enzyme after 3 h of treatment in the range of 45 to 55 °C. The half-life of the ?-glucosidase immobilized in sol-gel at 70 °C was 0.88 h. The ?-glucosidase immobilized in sol-gel showed about 10% residual activity after 3 h at 70 °C while free enzyme was inactivated after 1 h at 70 °C. The ?-glucosidase immobilized in sol-gel showed KM in the range of 1.0 to 1.25 mM of cellobiose at 60 °C, estimated by the method of Lineweaver - Burk, Hanes - Woolf and Solver while free enzyme showed KM values in the range of 0.92 to 1.69 mM of cellobiose, suggesting no change in the affinity of the enzyme for the substrate cellobiose after immobilization. The immobilized enzyme in lens - shaped PVA - Lentikats® resulted in an increase in the KM values estimated 3.61, 2.7 and 3.03 mM of cellobiose at 50 °C, respectively, by methods Lineweaver - Burk, Hanes - Woolf and Solver indicating that immobilization resulted in decreasing affinity of the immobilized enzyme to the substrate. Relative conversion rate of 1.5 mM cellobiose solution in acetate buffer 0.5 M pH 5.0 at 50 °C, using ?-glucosidase immobilized in lens - shaped PVA - Lentikats® in continuous process was 100% after 5 h, but the conversion decreased to 40% after 148 h. The ?-glucosidase produced by the micro-organism A. niger LBA 02, free and immobilized was able to hydrolyze isoflavone glycosides from soy in their aglycone forms. The content of isoflavone aglycones increased in soy isoflavones extract treated with ?-glucosidase free and immobilized in lens - shaped PVA - Lentikats® and sol-gel, and the daidzein increased approximately 2.6, 10.8 and 12.2 times, and genistein increased content of 11.7, 11.4 and 11.4 fold when applied to ?-glucosidase enzyme free and immobilized in lens - shaped PVA - Lentikats ® and sol-gel, respectively, at the end of 24 h / Doutorado / Ciência de Alimentos / Doutora em Ciência de Alimentos

The objective of this study was to evaluate the effects of neuromuscular electrical stimulation (NMES) of low frequency on the vastus lateralis muscle. Eleven, male and female, dogs of variable age were randomly placed in 3 groups: I (control), II (NMES post immobilization), and III (NMES before and post immobilization). The right femoral-tibial-patellar joint of the animals in groups I, II, and III was immobilized for 30 days by the percutaneous transfixation type II method. The dogs from group II were placed on eletrotherapy 3 times weekly for 90 days, during (30 days) and post immobilization (60 days). The dogs from group II were initiated on NMES post-removal of the temporary rigid immobilization. The parameters evaluated consisted of: measurement of thigh circumference, joint motion using a goniometer, gait analysis, creatine kinase (CK) and aspartate aminotransferase (AST) levels and morphometry of the longitudinal muscle fibers collected by vastus lateralis muscle biopsy. The gait analysis was performed daily by the same observer for 90 days. The circumference of the thigh, joint motion, and muscle biopsy were performed on days 0, 30, 60 and 90 post-surgery. The blood samples for CK and AST were collected before and immediately after 6, 24 and 48 hours post-NMES on days 0,1,7,30,45,60,75 and 90. The NMES was employed on the femoral quadriceps muscle group with a frequency of 50Hz post-duration of 300msec on an off-time/on-time ratio of 1:2. There was no significant difference on the gait analysis, thigh circumference, joint motion, and CK and AST values. In terms of morphometry of muscle fibers, the greatest hypertrophy change was observed on longitudinal fibers of the dogs from group II (p=0.0005), followed by the dogs from group III. It can be concluded that NMES of low frequency does not avoid the muscular atrophy of vastus lateralis muscle during rigid temporary immobilization of the stifle joint, but causes muscular gain after this period, recommending its use / Com o objetivo de avaliar o efeito da estimulação elétrica neuromuscular (EENM) de baixa freqüência no músculo vasto lateral foram utilizados 11 cães, machos e fêmeas, sem raça definida, de idades variadas e agrupados aleatoriamente em três grupos denominados de I ou controle, II (EENM após imobilização) e III (EENM durante e após imobilização). A articulação femoro-tíbio-patelar direita dos animais dos grupos I, II e III foi imobilizada por 30 dias pelo método de transfixação percutânea tipo II. Os cães do grupo III iniciaram as sessões de eletroterapia, três vezes por semana, por 90 dias, ou seja, durante (30 dias) e após a imobilização (60 dias). Os cães dos grupos II tiveram início da EENM após a remoção da imobilização rígida temporária. Os parâmetros avaliados foram a mensuração da circunferência da coxa, goniometria do joelho, graus de claudicação, enzimas creatina-quinase (CK) e aspartato-amino-transferase (AST) e morfometria das fibras musculares longitudinais obtidas por biópsia muscular do vasto lateral. A análise dos graus de claudicação foi realizada diariamente por um mesmo observador por 90 dias. A circunferência de coxa, goniometria e biópsia do músculo vasto lateral foram realizadas nos tempos zero, 30, 60 e 90 dias de pós-operatório. As amostras de sangue para avaliação da CK e AST foram coletadas antes, imediatamente depois, aos 6, 24 e 48 horas após a EENM, nos dias zero, um, sete, 30, 45, 60, 75 e 90. A EENM foi empregada no músculo quadríceps femoral numa freqüência de 50Hz, duração de pulso de 300 milisegundos e relação on time/off time de 1:2. Não houve diferença significativa nos graus de claudicação, valores de circunferência da coxa, goniometria e comportamento das enzimas CK e AST entre os grupos I, II e III. Quanto à morfometria das fibras musculares, foi observada uma maior hipertrofia das fibras musculares longitudinais nos cães do grupo II (p=0,0005), seguida pelos cães do grupo III. Podese concluir que a EENM de baixa freqüência não evita a atrofia do músculo vasto lateral durante a imobilização rígida temporária do joelho, mas ocasiona ganho de massa muscular após esse período, recomendando-se o seu uso

Nitrogen is usually the element present in higher concentration in pig slurry and the one that causes the major problems related to environmental pollution, since it is subjected of several transformations after soil slurry application. This work was carried out in order to evaluate the soil nitrogen biotransformation during the wheat straw and pig slurry decomposition. The experiment was conduced under controlled conditions, in the Soil and Environmental Microbiology Laboratory, Soil Department, UFSM - RS. The pig slurry, with the ammoniacal fraction enriched of 15N, and the wheat straw were applied to a Hapludalf soil. The experimental was set as a completely randomized design with three repetitions. The treatments were the following: T1 - Soil; T2 - Soil + straw in surface; T3 - Soil + incorporated straw; T4 - Soil + pig slurry in surface; T5 - Soil + incorporated pig slurry; T6 - Soil + incorporated pig slurry + straw in surface; T7 - Soil + incorporated pig slurry + incorporated straw; T8 - Soil + straw in surface + pig slurry in surface. Soil humidity was adjusted for 100% of the field capacity. The experimental units were conditioned in an incubator for 95 days to a temperature of 25ºC. The mineral N, organic N and 15N organic concentrations was determined in each soil experimental unit. The soil nitrogen nitrification rates of the slurry ammoniacal nitrogen and the mineralization/immobilization were estimated. The main conclusions were: a) the ammoniacal N of pig slurry is quickly nitrified with or without the incorporation of slurry into the soil; b) the mineralization of the organic nitrogen of pig slurry occur in the first days after the slurry application in the soil; c) the wheat straw incorporation favor the N immobilization compared to its maintenance in soil surface; d) the N application through of pig slurry together with wheat straw stimulate the microbial N immobilization; e) the mineral N position in the soil affects the amount of immobilized N, with the highest values observed when N is in the active decomposition zone of the straw. / O nitrogênio é, normalmente, o elemento presente em maior concentração nos dejetos de suínos e também aquele que provoca os maiores problemas de poluição ambiental, em função das inúmeras transformações a que está sujeito após a aplicação dos dejetos ao solo. Este trabalho foi realizado a fim de avaliar as biotransformações do nitrogênio no solo durante a decomposição de palha de trigo e dejetos líquidos de suínos. Para isso, foi conduzido um experimento em condições controladas, no Laboratório de Microbiologia do Solo e do Ambiente do Departamento de Solos, na UFSM - RS. Num Argissolo Vermelho distrófico arênico foram adicionados dejetos líquidos de suínos, com a fração amoniacal enriquecida com15N, e palha de trigo. O delineamento experimental foi o inteiramente casualizado com três repetições. Os tratamentos avaliados foram os seguintes: T1 - Solo; T2 - Solo + palha em superfície; T3 - Solo + palha incorporada; T4 - Solo + dejetos em superfície; T5 - Solo + dejetos incorporados; T6 - Solo + dejetos incorporados + palha em superfície; T7 - Solo + dejetos incorporados + palha incorporada; T8 - Solo + palha em superfície + dejetos em superfície. A umidade do solo foi ajustada para 100% da capacidade de campo. As unidades experimentais foram acondicionadas em uma incubadora por 95 dias a uma temperatura de 25ºC. No solo de cada unidade experimental foram avaliados os teores de N mineral, N orgânico e 15N orgânico. Com base nestas avaliações, foram realizadas estimativas das taxas de nitrificação do N amoniacal dos dejetos e da mineralização e imobilização do N no solo. Os resultados obtidos permitiram concluir que: a) o N amoniacal dos dejetos líquidos de suínos é rapidamente nitrificado com ou sem a incorporação dos mesmos ao solo; b) a mineralização da fração nitrogenada orgânica dos dejetos ocorre nos primeiros dias após a sua aplicação ao solo; c) a incorporação da palha de trigo favorece a imobilização de N, comparado a sua manutenção na superfície do solo; d) a aplicação de N, através dos dejetos, juntamente com a palha de trigo, estimula a imobilização microbiana de N; e) a localização do N mineral afeta a quantidade de N imobilizada, com os maiores valores sendo observados quando o N permanece na zona de decomposição ativa da palha.

O objetivo deste estudo foi avaliar a influência da irradiação a laser de baixa intensidade, associada ou não a imobilização, nas propriedades mecânicas do músculo gastrocnêmio submetido a lesão experimental por mecanismo de impacto. Foram utilizadas 70 ratas da variedade Wistar, divididas em 7 grupos experimentais: grupo controle; grupo lesão; grupo lesão irradiação laser; grupo lesão-imobilização 24 horas-irradiação laser; grupo lesão-imobilização 72 horas-irradiação laser; grupo lesão-imobilização 24 horas; grupo lesão-imobilização 72 horas. A lesão foi provocada no músculo gastrocnêmio por mecanismo de impacto (trauma direto não invasivo). Os músculos foram submetidos a ensaios mecânicos na máquina universal de ensaio EMIC e, por meio da interface com microcomputador, geraram gráficos carga x alongamento a partir dos quais foram calculadas as respectivas propriedades mecânicas: carga e alongamento no limite de proporcionalidade e no limite máximo e rigidez. A lesão provocou diminuição da carga no limite de proporcionalidade e no limite máximo em relação ao grupo controle (p < 0,05). Os grupos submetidos a imobilização por 24 e 48 horas respectivamente e irradiados não apresentaram melhora das propriedades avaliadas quando comparados ao grupo lesão (p < 0,05). A análise mecânica mostrou que a lesão muscular foi efetiva e que a associação de imobilização gessada e irradiação laser não foi efetiva na melhora das propriedades mecânicas avaliadas / The aim of this study was to evaluate the influence of low power laser irradiation, associated or not with immobilization, on the mechanical properties of a gastrocnemius muscle submitted to experimental injury caused by impact mechanism. Seventy Wistar rats were used, and were divided into 7 experimental groups: 1-control group; 2-injury group; 3-injury–laser irradiation group; 4-injury–24 hour immobilization–laser irradiation group; 5-injury–72 hour immobilization–laser irradiation group; 6-injury–24 hour immobilization group; 7-injury–72 hour immobilization group. Injury was caused in the gastrocnemius muscle through impact mechanism (non-invasive direct trauma). Muscles were submitted to mechanical tests in the EMIC machine, and using computer interface they generated load x deformation graphs from which the mechanical properties of load and stretch were calculated: at the limit of proportionality, at the maximum limit and stiffness. The injury reduced load at the limit of proportionality and at the maximum limit in relation to control group (p < 0,05). Groups that were submitted to 24 and 48 hour immobilization respectively and were irradiated showed no improvement in the evaluated properties when compared to injury group (p < 0,05). A mechanical analysis showed that the muscular injury was effective, and that the association of plaster cast immobilization with irradiation was not efficient to improve the evaluated mechanical properties

O músculo esquelético é bastante adaptável às alterações nas demandas funcionais. Este trabalho teve como objetivo analisar o treinamento físico com natação, o sedentarismo e os efeitos da imobilização e reabilitação aquática em propriedades mecânicas do músculo gastrocnêmio de ratas treinadas e sedentárias. Para tanto, foram utilizadas 70 ratas Wistar, divididas em 7 grupos experimentais: grupo 1 (Controle) - mantido por 6 semanas em condições basais; grupo 2 (Treinado) - submetido a natação (treinamento de resistência) durante 6 semanas; grupo 3 (Sedentário) - alojado por 6 semanas em gaiolas nas quais a mobilidade esteve limitada; grupo 4 (Treinado-Imobilizado) - treinado com natação e submetido a imobilização gessada por 1 semana; grupo 5 (Sedentário-Imobilizado) - submetido ao sedentarismo e imobilizado por 1 semana; grupo 6 (Treinado-Imobilizado Reabilitado) - submetido a treinamento, imobilizado 1 semana e reabilitado com natação por 2 semanas; grupo 7 (Sedentário-Imobilizado Reabilitado) - mantido sedentário, imobilizado 1 semana e reabilitado com o mesmo protocolo do grupo anterior. Após estas etapas, os animais foram submetidos à eutanásia e o músculo gastrocnêmio do membro pélvico direito foi retirado para a realização do ensaio mecânico de tração em uma máquina universal de ensaios(EMIC). A partir dos gráficos carga versus alongamento de cada ensaio, foram calculadas as seguintes propriedades mecânicas: carga no limite de proporcionalidade, carga no limite máximo e rigidez. Os resultados sugeriram que o treinamento com natação causou adaptações biomecânicas favoráveis no músculo esquelético, ao contrário do sedentarismo. A imobilização gessada acarretou piora das propriedades mecânicas analisadas e, embora a perda em valores absolutos tenha sido maior nos animais submetidos ao treinamento prévio, houve maior preservação das propriedades dos músculos nas ratas treinadas em comparação às sedentárias. Além disto, a reabilitação foi eficiente em melhorar o comportamento mecânico muscular e foi possível observar que os animais previamente treinados apresentaram resultado final mais satisfatório que os sedentários / The skeletal muscle is a very adjustable structure and may present changes in response to functional demands. The aim of this study was to investigate the influence of physical training (swimming), sedentarism and the effects of immobilization and aquatic rehabilitation on the mechanical properties of the gastrocnemius muscle of trained and sedentary rats. Seventy female Wistar rats were allocated into seven experimental groups: group 1 (Control) - kept during 6 weeks in basal conditions; group 2 (Trained) - conditioned by a swimming program (resistance training) during six weeks; group 3 (Sedentary) - kept, during the same period, in small cages in which their mobility was restricted; group 4 (Trained-Immobilized) – previously trained with swimming and immobilized in a spica cast during a week; group 5 (Sedentary-Immobilized) - submitted to sedentarism and immobilized during a week; group 6 (Trained-Immobilized-Rehabilitated) physically trained, immobilized during a week and rehabilitated with swimming during two weeks; group 7 (Sedentary-Immobilized- Rehabilitated) - submitted to sedentarism, immobilized during a week and rehabilitated with the same protocol of the previous group. After this period, the animals were killed and the right gastrocnemius muscle was collected and mechanically tested in traction in a standard testing machine (EMIC). From the load versus deformation curves, the following mechanical parameters were obtained: load in the yield limit, ultimate load and stiffness. The results suggest that physical training caused favorable mechanical adaptations in the striated muscle. Conversely, sedentarism yielded a decrease in the mechanical parameters. Cast immobilization induced a decrease of mechanical parameters and, although the decrease was greater animals submitted to previous training, the mechanical parameters of trained rats were preserved in comparison to the sedentary animals. In addition, the rehabilitation program improved the muscular mechanical behavior and the previously trained animals showed a better recovery when compared with the sedentary rats