Made available in DSpace on 2014-06-12T15:54:10Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo4878_1.pdf: 5535606 bytes, checksum: 61c9df9ae2d6c3a43b357521eaa27bab (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2004 / Este estudo teve como objetivo produzir os metabólitos de Cladonia substellata Vainio. através do uso de biorreatores com sistema em repouso (tradicional), com movimento e sob fluxo contínuo (inéditas). Os biorreatores foram montados utilizando caulinita como matriz de enclausuramento e acetato de sódio a 0,1; 1,0 e 10mM. No sistema em repouso observou-se a presença dos compostos fenólicos liquênicos nas três concentrações apresentando um pico máximo de produção nas primeiras 48h após a imobilização celular. Ao final de 720h (1mês) ocorreu sensível redução na produção fenólica e nenhuma após 1440 (2 meses). A concentração de 10mm foi a que mais se destacou. O sistema com movimento após 96h apresenta um pico de produção na concentração de 10mM, mantendo-se constante durante 600h (25 dias). A produção de 1,0mM mantêm-se apenas nos três primeiros dias. No sistema com fluxo contínuo, também foi observada produção máxima nas primeiras 96h, porém apenas 504h (21 dias). O mesmo resultado foi observado para concentração de 1,0 mM. As amostras resultantes foram analisadas por cromatografias em camada delgada (CCD), líquida de alta eficiência (HPLC) e espectrofotometria (UV). Observou-se a presença do ácido úsnico, além de outros fenóis nas amostras dos três sistemas. Foi possível concluir que o aumento na concentração do precursor influenciou na produtividade das células liquênicas e, que o sistema com fluxo contínuo mostrou-se mais eficiente que os demais

Made available in DSpace on 2014-06-12T15:54:38Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo4924_1.pdf: 1468745 bytes, checksum: 6602d53f97fedcf7dbedabea418a2cca (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2002 / Este estudo teve como objetivos produzir compostos fenólicos de Parmotrema andinum (Müll. Arg.) Hale, através de imobilização celular, utilizando acetato de sódio como precursor, e testar a atividade antibacteriana de extratos orgânicos do talo in natura, eluatos celulares e substâncias purificadas da espécie. Células foram extraídas de P. andinum, e imobilizadas em caulinita previamente hidratada. Com este material foram montados 5 bioreatores, e em cada um foram adicionados 50 mL de acetato de sódio a 0,01; 0,1; 1,0; 10,0 e 20,0 mM, como precursor biossintético das substâncias típicas da espécie. Alíquotas retiradas, a diferentes intervalos de tempo, foram extraídas com éter/acetato de etila e clorofórmio/acetonitrila, e lidas em espectrofotômetro a 254 e 366 nm. Os extratos, após evaporados, foram avaliados por cromatografias de camada delgada (CCD) e líquida de alta eficiência (CLAE). Ensaios antimicrobianos contra Staphylococcus aureus, Bacillus subtilis, Escherichia coli e Candida albicans, através do teste de difusão em meio sólido, foram realizados utilizando os extratos brutos dos eluatos obtidos de imobilização celular, bem como do talo in natura e fenóis purificados. Os extratos mais ativos e microrganismo mais sensível foram submetidos a ensaios de biocromatografia para indicação do princípio ativo da espécie. Foi verificado que as concentrações utilizadas do precursor não influenciam na produtividade das células imobilizadas. Não houve bioprodução das substâncias, atranorina e ácido lecanórico, referidas na literatura consultada para a espécie, porém estão presentes nos extratos brutos do talo in natura. Também foi observada a presença de substâncias não identificadas nos extratos do talo natural, principalmente no clorofórmico. Não foi observada atividade antimicrobiana nos eluatos celulares, e o extrato bruto mais ativo foi o clorofórmico, seguido pelo etéreo, sobretudo contra bactérias Gram positivas. No ensaio biocromatográfico realizado com o extrato clorofórmico e B. subtilis houve formação de halo inibitório em torno da banda correspondente ao ácido lecanórico, e à substância não identificada presente no extrato. No caso dos eluatos celulares, os compostos não identificados podem ser considerados intermediários das vias metabólicas de compostos principais da espécie. Substâncias adicionais às referidas na literatura, e detectadas neste trabalho, sugerem estudos posteriores detalhados da química de P. andinum. A produção de compostos intermediários que permitam seu uso comercial, ou a síntese de outra substância, já é uma resposta positiva à técnica empregada, além de ser P. andinum uma espécie que responde satisfatoriamente aos ensaios de imobilização celular

Made available in DSpace on 2014-06-12T15:55:26Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo65_1.pdf: 1190845 bytes, checksum: d4f899e977b335a6659d3f6c8d7271f8 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2010 / Universidade de Pernambuco / Imobilização de lacase de Trametes versicolor a partículas magnéticas polissiloxano álcool polivinílico (mPOS-PVA) e sua aplicação para a remoção de compostos fenólicos de uma mistura modelo de fenol foram estudados. As partículas de mPOSPVA foram preparadas usando o processo sol-gel e magnetizadas por co-precipitação de íons Fe2+ e Fe3+. As condições de imobilização e de oxidação de fenóis foram investigados. Delineamento composto central rotacional e metodologia de superfície de resposta foram utilizados para avaliar os efeitos de parâmetros de imobilização, como concentração de enzima, pH e tempo de imobilização. A quantidade de lacase imobilizada foi 3,0 mg/g de suporte sob condições otimizadas (50 μg ml -1 de lacase, pH 4,5, 180 min e temperatura de 25◦C). Excesso de proteína imobilizada ao suporte resultou em baixa eficiência do biocatalisador. A lacase imobilizada foi utilizada para a oxidação de uma mistura de cinco compostos fenólicos (fenol, guaiacol, pirogalol, resorcinol e ácido tânico) comumente presentes em efluentes da indústria papeleira. Os compostos fenólicos foram oxidadas pela lacase formando produtos insolúveis, os quais foram removidos do meio de reação por filtração em membrana. Para obter as melhores condições para oxidação de fenol, um delineamento composto central rotacional com diferentes combinações de pH, concentração de fenol e tempo de reação foi realizada. O derivado imobilizado reduziu 65,1% de teor de fenóis totais da solução modelo sob condições ótimas (concentração de fenóis de 1mM, pH 6,0 durante 32h). Os resultados destes experimentos indicam que a metodologia de superfície de resposta foi um método promissor para a otimização de imobilização de proteínas e que lacase imobilizada em mPOS-PVA é eficaz na transformação de misturas de compostos fenólicos

Dissertação(mestrado) - Universidade Federal do Rio Grande, Programa de Pós-Graduação em Engenharia e Ciência de Alimentos, Escola de Química e Alimentos, 2008. / Submitted by Caroline Silva (krol_bilhar@hotmail.com) on 2012-09-16T23:58:31Z No. of bitstreams: 1 diss2008fernandagermanoalves.pdf: 800800 bytes, checksum: 497362ef874efddd275ccc67dcdf0d1e (MD5) / Approved for entry into archive by Bruna Vieira(bruninha_vieira@ibest.com.br) on 2012-09-22T15:51:30Z (GMT) No. of bitstreams: 1 diss2008fernandagermanoalves.pdf: 800800 bytes, checksum: 497362ef874efddd275ccc67dcdf0d1e (MD5) / Made available in DSpace on 2012-09-22T15:51:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 diss2008fernandagermanoalves.pdf: 800800 bytes, checksum: 497362ef874efddd275ccc67dcdf0d1e (MD5) Previous issue date: 2008 / A β-galactosidase é amplamente distribuída na natureza, podendo ser encontrada em plantas, órgãos de animais e microrganismos. A hidrólise da lactose via enzimática vem sendo uma alternativa para as indústrias alimentícias, visto que os açúcares resultantes deste processo, glicose e galactose, são mais solúveis e doces, o que proporciona melhorias nas características sensoriais de produtos lácteos e, desenvolvimento de alimentos com baixo teor desse carboidrato, tornando-os ideais a consumidores intolerantes a este açúcar. O aumento da demanda industrial da β-galactosidase resulta na necessidade do estudo da agitação e da aeração, visando obter um produto de elevada atividade. A utilização de enzimas na indústria alimentícia é muitas vezes limitada devido a sua baixa estabilidade. Uma das alternativas é o emprego de enzimas imobilizadas para reduzir os problemas causados pela utilização de enzimas solúveis em aplicações industriais. A presente dissertação teve por objetivo geral o estudo das condições de produção da β-galactosidase de Kluyveromyces marxianus CCT 7082 e caracterização parcial da enzima livre e imobilizada. No primeiro estudo foi avaliada a influência da agitação e da aeração na produção da enzima por fermentação submersa em fermentador Biostat B de 2 L, utilizando a técnica de planejamento experimental, através de um planejamento experimental 22 (4 ensaios e 3 pontos centrais), onde as condições estudadas foram: 200; 350; 500 rpm e 0,5; 1,0; 1,5 vvm para a agitação e a aeração, respectivamente. Neste estudo verificou-se que a agitação e a aeração, exerceram influência na produção da enzima, sendo a condição mais favorável 500 rpm e 1,5 vvm, respectivamente, atingindo uma produtividade de 1,2 U.mL-1.h-1, uma atividade enzimática de 17 U.mL-1 e uma concentração celular de 11 mg.mL-1. Em um segundo estudo foi realizada a imobilização da β-galactosidase empregando a técnica de inclusão em gel de alginato de cálcio, seguida da caracterização das enzimas livre e imobilizada, quanto ao pH e temperatura ótimos, parâmetros cinéticos e estabilidade térmica. Para o estudo da influência do pH na atividade enzimática foram testados valores de pH entre 4,6 e 8,6. A influência da temperatura na reação enzimática foi determinada pela atividade de β-galactosidase nas temperaturas de 25 a 60ºC. Os parâmetros cinéticos foram determinados utilizando como substrato o-nitrofenil-b-D-galactopiranosídeo (ONPG) e lactose. A estabilidade térmica foi estudada determinando-se a constante cinética de desnaturação térmica, o tempo de meia vida e a energia de ativação da reação de desnaturação, incubando-se a enzima nas temperaturas de 30 a 45ºC. Os valores ótimo de pH e temperatura não foram alterados quando a enzima foi imobilizada, obtendo como resultados pH 6,6 e 37ºC, respectivamente, para ambas as formas enzimáticas. Os resultados dos parâmetros cinéticos, Km e Vmax, para a enzima livre foram 15,1 mM e 18,9 U.mL-1; 93,71 mM e 43,9 U.mL-1 para os substratos ONPG e lactose, respectivamente. Para a enzima na forma imobilizada os resultados para Km e Vmax foram 18,5 mM e 3,9 U.mL-1; 115,7 mM e 3,7 U.mL-1, respectivamente, utilizando ONPG e lactose. Com relação à estabilidade térmica enzimática, a equação de Arrhenius pôde ser aplicada para estabelecer uma relação entre a constante cinética de desnaturação térmica e a temperatura. Pela equação de Arrhenius determinou-se as energias da reação de ativação (9,4 e 2,1 Kcal.mol-1) e de ativação da reação de desnaturação (100 e 106 Kcal.mol-1), respectivamente, para b-galactosidase livre e imobilizada. / Production of b-galactosidase from Kluyveromyces marxianus CCT 7082 in fermenter and partial characterization of the soluble and immobilized enzyme β-galactosidase is widely distributed in nature and it can be found in plants, organs of animals and microorganisms. The enzymatic hydrolysis of lactose has been an alternative to the food industries, because the result sugars of this process, glucose and galactose, are more soluble and sweet, providing improvements in sensory characteristics of dairy products, and development of products without lactose, ideal to consumers intolerant to this sugar. The increased of the industrial demand of β-galactosidase results in the necessity to study the agitation and aeration, to obtain a product of high activity. The use of enzymes in the food industries is sometimes limited due to the low stability. One of the alternatives is the use of immobilized enzymes to reduce the problems caused by the use of soluble enzymes in industrial applications. The present dissertation had as main goal the study of the conditions of β-galactosidase production from Kluyveromyces marxianus CCT 7082 and the partial characterization of the free and immobilized enzyme. In the first study, the influence of the agitation and the aeration was evaluated in the enzyme production by submerged fermentation in Biostat B fermenter of 2 L, using experimental design 22 (4 assays with three replicates at the center point); the study conditions were: 200, 350, 500 rpm and 0.5, 1.0, 1.5 vvm for agitation and aeration, respectively. In this study the agitation and aeration, influenced in the β-galactosidase production, and the favorable condition was 500 rpm and 1.5 vvm, respectively, obtaining 1.2 U.mL-1.h-1 for productivity, 17 U.mL-1 for the enzymatic activity and a cellular concentration of 11 mg.mL-1. In a second study of β-galactosidase was immobilized employing the technique of calcium alginate gel inclusion, followed by the characterization of this enzyme, and comparison between free and immobilized enzymes, as for optimum pH and temperature, kinetic parameters and thermal stability. For the study of the influence of pH on the enzymatic activity, values of pH between 4.6 and 8.6 were tested. The influence of temperature on the enzyme reaction was determined at 25 to 60°C. The kinetic parameters were determined employing o-nitrophenyl-b-D-galactopyranoside (ONPG) and lactose. The thermal stability was studied in order to determinate the deactivation rate constant, the half-life and the deactivation energy, incubating the suspension enzyme at 30 to 45°C. The optimum values for pH and temperature weren’t changed by the immobilization process, obtaining as results pH 6.6 and 37°C, respectively. The results for the Km and Vmax for soluble enzyme were 15.1 mM and 18.9 U.mL-1; 93.7 mM and 43.9 U.mL-1 for ONPG and lactose, respectively; and for immobilized enzyme the results for Km and Vmax were 18.5 mM and 3.9 U.mL-1; 115.7 mM and 3.7 U.mL-1, respectively, for ONPG and lactose. In relation to the enzymatic thermal stability, the Arrhenius equation could be applied to establish a relation between deactivation rate constant and temperature. By the Arrhenius equation were determinated the activation energy (9.4 e 2.1 Kcal.mol-1) e deactivation energy (100 e 106 Kcal.mol-1), respectively, for the soluble and immobilized enzyme.

Orientador: Helia Harumi Sato / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-12T20:00:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Contesini_FabianoJares_M.pdf: 1094439 bytes, checksum: 9f9e34abfc4a94978b97e21b2b7168c1 (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: A isomaltulose é um dissacarídeo redutor, isômero da sacarose, com propriedades interessantes para a indústria de alimentos. Este açúcar apresenta propriedades similares às da sacarose, entretanto, apresenta baixo potencial cariogênico e baixo índice glicêmico. A isomaltulose é produzida industrialmente através da conversão enzimática da sacarose pela enzima glicosiltransferase produzida por certas linhagens de bactérias, como Protoaminobacter rubrum e Erwinia rhapontici. Este trabalho teve por objetivo purificar e caracterizar a glicosiltransferase produzida pela Erwinia sp. D12 e imobilizar a glicosiltransferase bruta em Celite e pectina de baixo teor de metoxilas (BTM). A glicosiltransferase foi purificada por cromatografia em coluna de troca catiônica SP-Sepharose Fast Flow, obtendo-se duas frações com atividade de glicosiltransferase. A enzima da fração n° 17 foi purificada cerca de 17,9 vezes, e a massa molecular foi estimada em 65 kDa, por SDS-PAGE. A glicosiltransferase bruta e as frações purificadas apresentaram atividade ótima em pH de 6,0 a 6,5 e em temperatura de 30 a 35°C e estabilidade na faixa de pH de 5,0 a 7,0 e em temperaturas inferiores a 30°C, sendo que as frações purificadas apresentaram menor estabilidade. As condições ótimas de imobilização da glicosiltransferase bruta em Celite foram pH 4,0 para adsorção da enzima no suporte, e quantidade de enzima de 1700 U. A glicosiltransferase bruta imobilizada em Celite, em processo de batelada e em coluna de leito empacotado, converteu cerca de 50% de sacarose em isomaltulose, porém a conversão diminuiu com o tempo. O tratamento da glicosiltransferase imobilizada em Celite com 0,1% de glutaraldeído não resultou em aumento da retenção e estabilidade da enzima. A glicosiltransferase imobilizada em gel de pectina BTM com adição de gordura manteve maior atividade de glicosiltransferase que as preparações de enzima imobilizada sem gordura e liofilizadas. Quando essa preparação foi aplicada em processo de batelada foi observada conversão inicial em torno de 30% com queda gradativa nas posteriores bateladas. Em colunas de leito empacotado foi observada conversão de sacarose em isomaltulose máxima de 10,5% em 2 horas, sendo que após 60 horas foi igual a 3% / Abstract: Isomaltulose is a reducing disaccharide and an isomer of sucrose. Because of its properties it is interesting for application in the food industry. This sugar shows similar properties to sucrose, but it has low cariogenic potential and low glycemic index. Industrially, isomaltulose is produced by conversion of sucrose using glucosyltransferase. This enzyme is produced by few bacterial strains such as Protoaminobacter rubrum and Erwinia rhapontici. The aims of this research were the purification and characterization of glucosyltransferase produced by Erwinia sp. D12 and the immobilization of the crude enzyme in Celite and low-metoxyl pectin. The glucosyltransferase was purified using cationic exchange column of SPSepharose Fast Flow and it was obtained two fractions with glucosyltransferase activity. The enzyme found in 17th fraction was purified 17.9-fold, and showed a molecular mass of 65 kDa, by SDS-PAGE. The crude glucosyltransferase and the purified fractions showed optimum activity in pH of 6.0 ¿ 6.5 and 30 ¿ 35°C and stability in pH 5.0 to 7.0 and under 30°C, and the purified preparation was less stable than the crude enzyme. The optimum condition of the immobilization of crude glucosyltransferase was using pH 4.0 for the adsorption of the enzyme into the support, and amount of enzyme of 1700 U. The glucosyltransferase immobilized on Celite was applied to the conversion of sucrose into isomaltulose in a batch system and packed-bed reactor. A conversion rate of 50% was observed, but this decreased over a period of hours. The treatment of the immobilized glucosyltransferase on Celite, with 0.1% glutharaldehyde did not increase the stability of the enzyme. The immobilization of crude glucosyltransferase in lowmetoxyl pectin with a fat addition, presented a higher activity when compared to microcapsules without fat or freeze dried. When this preparation was applied to the conversion of sucrose into isomaltulose, in a batch system, it was observed an initial conversion rate of 30%. However this value decreased in further batches. In the packed-bed reactors, the highest conversion value of sucrose to isomaltulose was 10.5% in 2 hours, but after 60 hours the conversion was 3% / Mestrado / Bioquimica de Alimentos / Mestre em Engenharia de Alimentos

Esta tese aborda quatro tópicos fundamentais para o desenvolvimento e aplicação de membranas eletroativas nanoestruturadas (MENs): (i) síntese e caracterização de nanopartículas (Nps) de prata, ouro e platina encapsuladas em moléculas de dendrímero poliamidoamina geração 4 (PAMAM); (ii) preparação de filmes automontados contendo PAMAM e Nps de ouro (PAMAM-Au); (iii) preparação de MENs utilizando sistema core-shell PAMAM-Au@Me, onde Me é um mediador redox; (iv) imobilização enzimática em MENs e estudos biocatalíticos associados a processos eletroquímicos. As Nps foram caracterizadas observando-se a banda plasmônica em espectros na região do UV-Vis. Imagens de microscopia eletrônica de transmissão revelaram que PAMAM-Au e PAMAM-Pt possuem morfologias esféricas, enquanto o PAMAM-Ag forma grandes cristais com estruturas fractais. Estruturas cúbicas de face centrada caracterizaram os cristais formados de Au e Pt, sendo possível estimar os diâmetros (3,0 nm) das Nps pela equação de Scherrer em difratogramas de raios X, confirmados posteriormente por microscopia eletrônica por transmissão (TEM). Um indício de estabilização por encapsulamento do híbrido PAMAM-Au foi obtido de espectros de infravermelho (FTIR), a partir de modificações nas bandas das amidas. A cinética de reação para formação de PAMAM-Au também foi estudada. Filmes de PVS/PAMAM-Au (onde PVS é o poli(ácidovinilssulfônico)) foram preparados com 5 minutos de imersão, com a mesma quantidade de material sendo adsorvida em cada camada, segundo medidas de espectroscopia UV-Vis e voltametria cíclica (CV). No caso do eletrodo ITO-(PVS/PAMAM-Au), saltos de elétrons foram considerados o mecanismo de transporte de carga ao longo do filme. Um novo sistema core-shell Au@PB foi preparado, formando um sistema ITO-(PVS/PAMAM-Au)6@PB, em que a eletrodeposição de PB (azul da Prússia) foi monitorada medindo-se as correntes faradaicas durante os ciclos potenciodinâmicos. Outros mediadores de hexacianoferratos de metais de transição (Fe, Ni, Co e Cu) foram obtidos sobre eletrodos de ITO-(PVS/PAMAM-Au). De resultados de espectroscopia de impedância eletroquímica (EIS), verificou-se que a resistência de transporte de carga decresce na sequência CuHCF > FeHCF > NiHCF > CoHCF e todos os eletrodos apresentaram atividade catalítica para o peróxido de hidrogênio. Uma nova configuração de eletrodo, ITO-(PVS/PAMAM-Au)3@CoHCF-GOx, pôde ser aplicada como dispositivo enzimático, com a glicose oxidase (GOx) sendo imobilizada por drop-coating na superfície do eletrodo e aplicada em experimentos de biocatálise. A glicose pôde ser detectada a 0,0 V (Ag/AgCl), com resposta linear até 100 µmol L-1 de glicose, sensibilidade de 115 nA mmol L-1, limite de detecção de 5,5 µmol L-1 e KMapp de 0,24 mmol L-1, mostrando que o sistema aqui proposto cria um ambiente propício para a enzima operar com alta atividade catalítica. / This thesis addresses four fundamental topics for producing and applying electroactive nanostructured membranes (ENMs): (i) synthesis of Au, Pt and Ag nanoparticles (Nps) using polyamidoamine (PAMAM generation 4) dendrimers as template/stabilizers; (ii) fabrication of layer-by-layer (LbL) films comprising PAMAM with AuNps (PAMAM-Au) and poly(vinylsulfonic acid) (PVS); (iii) preparation of a new core-shell system with Prussian blue (PB) around the Au nanoparticles (PAMAM-Au@PB); (iv) enzyme immobilization on ENMs and bioelectrochemistry studies. The formation of the Nps inside PAMAM was monitored by measuring the plasmonic band of NPs via UV-Vis spectroscopy. Images from transmission electron microscopy (TEM) showed well-organized Au and Pt spherical particles, with average diameter of 3 nm and narrow size distribution. In addition, X-ray diffraction of Nps enabled easy identification of the Nps atomic planes (face-centered cubic arrangements). However, PAMAMAg growth showed fractals structures. In order to confirm Au NPs encapsulation inside the PAMAM dendrimer, FTIR spectra in the transmission mode for neat PAMAM and PAMAM-Au were compared. The kinetics of formation of PAMAM-Au was studied by UV-Vis spectroscopy. The deposition of individual PAMAM-Au layers was examined in detail: the adsorption kinetics was determined by CV to be first-order and that 5 min of adsorption was sufficient for maximum coverage. Formation of PVS/PAMAM-Au multilayers showed a linear increase in anodic and cathodic peak currents, indicating that the same amount of material was adsorbed in each deposition step. Electron-hopping was inferred as the charge transport mechanism between PAMAM-Au layers. Using hexacyanoferrate (III) to probe the electrochemical reaction at the electrode surface, the charge transport in the PAMAM-Au layers was shown to be faster than for non-modified electrodes. A new system based on PAMAM-Au@PB was prepared by simple potential cycling electrodeposition after ITO-PVS/PAMAM-Au LbL film preparation. New systems are described based on ENM membranes of ITOPVS/ PAMAM-Au LbL electrodes, with a redox mediator (Me) electrodeposited around Au nanoparticles. The resulting ITO-PVS/PAMAM-Au@Me system was then characterised electrochemically using cyclic voltammetry and electrochemical impedance spectroscopy. We demonstrated that the concept of ENM can be generalized to a wider variety of redox mediators. All electrodes modified with hexacyanoferrates showed electrocatalytic activity towards hydrogen peroxide, which is promising for the preparation of nanodevices requiring redox mediators. An electrochemical enzyme device with glucose oxidase (GOx) immobilized at ITO-(PVS/PAMAM-Au)3@CoHCF ENM was developed. Using CoHCF as redox mediator, hydrogen peroxide (the enzymatic reaction product) was determined at 0.0 V (vs. SCE), with linear range up to 100 Zmol L-1 of glucose, sensitivity of 115 nA mmol L-1, detection limit of 5.5 Zmol L-1 and KM app of 0.24 mmol L-1. Such a performance indicates that this system promotes a friendly environment for enzyme immobilization.

Enzimas são proteínas utilizadas em processos tecnológicos diversos. Estas enzimas dependendo do tipo e grau de pureza são geralmente caras. Comumente as enzimas exigem controle contínuo do processo no que se refere à temperatura, pH, agitação, entre outros, e após o uso são descartadas, o que torna o custo do processo mais elevado. Em decorrência disto, a imobilização de enzimas em suportes insolúveis e inertes, vem sendo proposta com resultados promissores de manutenção e até mesmo aumento da atividade enzimática, resistência mecânica, térmica e de pH, bem como por apresentar maior facilidade de remoção da enzima do sistema e possibilitar sua reutilização. Por causa disto, diferentes tipos de suportes vêem sendo estudados, dentre estes, os materiais poliméricos, tem recebido atenção especial. A quitosana é um polímero natural, biocompatível, biodegradável e atóxico. É obtida de fontes renováveis provenientes do descarte de cascas de crustáceos da indústria de alimentos, o que constitui um fator ambiental importante atualmente. Neste trabalho a enzima pepsina foi imobilizada em membranas liofilizadas de quitosana e O-carboximetilquitosana reticuladas ou não com glutaraldeído. A pepsina imobilizada na membrana de quitosana reticulada com glutaraldeído manteve sua atividade enzimática e o suporte apresentou propriedades físico-químicas de resistência a solubilização em pH ácido, o qual é necessário para atividade da pepsina. O processo de liofilização preservou a estrutura do suporte e não comprometeu a atividade enzimática. Demonstrando que o processo de liofilização é viável para secagem e incorporação de enzimas. / Enzymes are proteins used in a wide variety of biotechnological processes. Commonly, enzymes require stringent conditions, such as a particular pH, temperature, stirring, etc. In chemical and biochemical reactions, purified enzymes can be rather costly and additionally, must be discarded after each use, which is still less economical. As a result of this, enzyme immobilization on insoluble and inert supports has been studied as a manner to overcome these problems and optimize enzymes use. Promising results of greater immobilized enzyme activity and stability over a broader range of pH and temperature have been reported. As well, immobilized enzymes can be easily removed from the system and reused. Various materials have been employed as enzymes supports, among then, the polymers have received special attention. Chitosan is a natural polymer that presents biocompatibility, biodegradability and nontoxicity. Chitosan is obtained from crustacean shell wastes discarded by the food industry, and recover this material constitutes an important environmental factor nowadays. In this work the enzyme pepsin was immobilized on freezedried chitosan and O-Carboxymethylchitosan membranes crosslinked or not with glutaraldehyde. Pepsin immobilized on chitosan membrane crosslinked with glutaraldehyde maintained its enzymatic activity and the polymer support provided physicochemical properties such resistance to dissolution in acid pH. Acid pH is required for pepsin activity. The freeze-drying process preserved the support structure and did not compromise the enzymatic activity. Demonstrating that, freeze drying process, is viable for drying and enzymes incorporation.

Submitted by Edineia Teixeira (edineia.teixeira@unioeste.br) on 2017-11-27T18:31:17Z No. of bitstreams: 2 MARCELA LEITE2017.pdf: 2527004 bytes, checksum: 37310bebca45bcc15d56cfda1b505434 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2017-11-27T18:31:17Z (GMT). No. of bitstreams: 2 MARCELA LEITE2017.pdf: 2527004 bytes, checksum: 37310bebca45bcc15d56cfda1b505434 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2017-01-25 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Objective: To evaluate whether periodontal disease, through systemic inflammation, can potentiates the deleterious effects of immobilization of the skeletal striated muscle, contributing to the development of muscle atrophy due to disuse. Methods: Forty Wistar rats were divided into four groups: 1) Control Group (CG), 2) Periodontal Disease (GPD) 3) Immobilized (IG) and 4) Immobilized with Periodontal Disease (IPDG). Periodontal disease was induced for 30 days, with ligature method, and the immobilization of the right pelvic limb was performed with cast bandage for 15 days. Prior to euthanasia, the nociceptive threshold and muscular grasping force were evaluated. Afterwards, the soleus muscle was dissected and processed for sarcomere counting and morphological and morphometric analysis. For analysis of the data, the one-way ANOVA followed by the Tukey post test, with p < 0.05. Results: The IG and IPDG groups presented lower muscle weight, lower muscular grip strength and less number of sarcomeres compared to CG. The PDG showed reduction of muscle strength and nociceptive threshold after 15 days of periodontal disease and increase of connective tissue compared to CG. The IPDG presented lower muscle length and nociceptive threshold compared to the other groups. The IG presented a reduction in the cross-sectional area and a smaller diameter, an increase in the number of nuclei and a nucleus/fiber ratio, a decrease in the number of capillaries and a capillary/fiber ratio, with an increase in connective tissue. In the IPDG group, there were significant results for increased nucleus/fiber ratio, decreased capillaries and increased connective tissue when compared to the IG group. The IPDG group presented greater muscle tissue degeneration and increased inflammatory cells when compared to the other groups. Conclusion: Periodontal disease potentiated the deleterious effects of immobilization of the skeletal striated muscle, through intense destruction of muscle tissue, with significant increase of connective tissue, nucleus/fiber ratio and inflammatory infiltrate, significant reduction of vascularization and reduction of muscle length, with consequent reduction of muscle strength and nociceptive threshold. / Objetivo: Avaliar se a doença periodontal, por meio da inflamação sistêmica, potencializa os efeitos deletérios da imobilização do músculo estriado esquelético, colaborando para o desenvolvimento da atrofia muscular por desuso. Metodologia: Foram utilizados 40 ratos Wistar, divididos em quatro grupos: 1) Grupo Controle (GC); 2) Doença Periodontal (GDP); 3) Imobilizado (GI); 4) Doença Periodontal Imobilizado (GDPI). A doença periodontal foi induzida pelo método de ligadura, durante 30 dias e a imobilização do membro pélvico direito foi realizada com atadura gessada, por 15 dias. Antes da eutanásia, foram avaliados o limiar nociceptivo e força muscular de preensão. Após, o músculo sóleo foi dissecado e processado para contagem de sarcômeros e análise morfológica e morfométrica. Para análise dos dados, foi utilizado o teste ANOVA de uma via seguida do post test Tukey, com p<0,05. Resultados: Os grupos GI e GDPI apresentaram menor peso muscular, força muscular de preensão e número de sarcômeros comparados ao GC. O GDP apresentou redução da força muscular e do limiar nociceptivo após 15 dias de doença periodontal e aumento de tecido conjuntivo comparado ao GC. O GDPI apresentou menor comprimento muscular e limiar nociceptivo comparados aos demais grupos. O GI apresentou redução da área de secção transversa e menor diâmetro, aumento no número de núcleos e razão núcleo/fibra, diminuição no número de capilares e razão capilar/fibra, com aumento de tecido conjuntivo. No grupo GDPI, houve resultados significativos para aumento da razão núcleo/fibra, diminuição de capilares e aumento de tecido conjuntivo quando comparado ao grupo GI. O grupo GDPI apresentou maior degeneração do tecido muscular e aumento de células inflamatórias quando comparado aos outros grupos. Conclusão: A doença periodontal potencializou os efeitos deletérios da imobilização do músculo estriado esquelético, por meio da intensa destruição do tecido muscular, com significativo aumento do tecido conjuntivo, da razão núcleo/fibra e infiltrado inflamatório, significativa diminuição da vascularização e redução do comprimento muscular, com consequente redução da força muscular e limiar nociceptivo.

Orientador: Evanisi Teresa Palomari / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-26T00:31:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Rissi_Renato_M.pdf: 1479367 bytes, checksum: e178a8d14769b59ec03814960ceef145 (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: No âmbito da ortopedia, a imobilização articular é um recurso terapêutico eficiente e amplamente utilizado na prática clínica. Apesar de seu uso ser indispensável no tratamento de doenças álgicas ou fraturas, a imobilização ocasiona no paciente uma limitação física temporária de suas habilidades, podendo influenciar em sua locomoção e em suas atividades do cotidiano. A obesidade interfere muitas vezes na relação do hormônio insulina com os mecanismos de síntese e degradação proteica nos músculos. Considerando que a insulina exerce papel fundamental facilitando a síntese e inibindo a proteólise, os pacientes obesos, podem apresentar um balanço negativo no que se diz respeito à formação e degradação da massa muscular em virtude das desordens que estes pacientes geralmente apresentam no perfil insulinêmico. O tecido muscular é a reserva mais importante de proteína disponível no organismo, porém, este tecido se encontra consideravelmente reduzido nos casos de desnutrição proteica. Durante o jejum parcial ou total, a proteína corporal é destruída para proporcionar aminoácidos ao organismo, traduzindo-se desta forma em uma perda de massa corporal total. Quando consideramos a obesidade e a desnutrição proteica, associadas a um paciente imobilizado, a interação dessas condições podem vir a potencializar os prejuízos musculoesqueléticos do paciente. O objetivo deste estudo foi verificar experimentalmente se a condição de imobilização articular potencializa as alterações musculoesqueléticas em animais obesos e desnutridos. Para tal, 60 camundongos da linhagem C57BL6 foram utilizados e divididos em quatro grupos: Controle (GC), Controle Imobilizado (GCI), Obeso Imobilizado (GOI), Desnutrido Imobilizado (GDI). A imobilização articular foi realizada utilizando-se um modelo com esparadrapo/gesso adaptado para uso em camundongos. Os animais permaneceram imobilizados durante 14 dias. A obesidade e a desnutrição proteica foram desenvolvidas por meio de ingestão alimentar de dieta específica para cada grupo. Realizou-se análise da atividade locomotora; quantificação sérica da enzima creatina quinase; análise histomorfométrica da tíbia e dos músculos gastrocnêmio e tibial anterior; determinação do conteúdo de glicogênio intramuscular e zimografia das metaloproteinases (2 e 9). Como resultado, verificou-se a redução da atividade locomotora noturna nos animais imobilizados em relação ao GC; aumento dos níveis séricos da enzima CK nos animais imobilizados em relação ao GC; redução na área e no diâmetro das fibras musculares do gastrocnêmio e tibial anterior nos grupos imobilizados em relação ao GC; diminuição do conteúdo de glicogênio intramuscular no GDI em relação ao GCI; aumento da expressão das metaloproteinases 2 e 9 nos grupos imobilizados em relação ao GC. Portanto, podemos concluir que o protocolo de imobilização articular utilizado é capaz de gerar atrofia musculoesquelética nos animais. Já no caso da interação entre as condições de obesidade/imobilização e desnutrição/imobilização, o tecido musculoesquelético apresenta acréscimo na atrofia, revelando elevado prejuízo muscular nessas condições / Abstract: Within orthopedics, joint immobilization is an effective therapeutic tool and widely used in clinical practice. Although their use is essential in the treatment of painful diseases or fractures, the patient immobilization causes a temporary physical limitation of their abilities and may influence its locomotion and in their daily activities. Obesity often interferes to the hormone insulin in relation with the mechanisms of protein synthesis and degradation in muscle. Considering that insulin plays a key role in facilitating the synthesis and inhibiting proteolysis, obese patients may have a negative balance as regards the formation and degradation of muscle mass because of disorders in these patients insulinemic profile. Muscle tissue is the most important reserve available protein in the body, however, this tissue is considerably reduced in cases of malnutrition. During the partial or total fasting, the body protein is destroyed to provide amino acids to the body, thus translating into a loss of total body mass. When we consider obesity and protein malnutrition associated with an immobilized patient, the interaction of clinical conditions can come to enhance the patient's musculoskeletal damage. The aim of this study was to verify experimentally if the condition of joint immobilization enhances musculoskeletal changes in obese and malnourished animals. To this end, 60 mice C57BL6 were used and divided into four groups: Control (CG), Immobilized Control (ICG), Immobilized obese (IOG), Immobilized Malnourished (IMG). The joint immobilization was performed using a model with tape / plaster adapted for use in mice. The animals remained immobilized for 14 days. Obesity and protein malnutrition were developed by means of specific diets food intake for each group. We performed analysis of locomotor activity; quantification of serum CK; histomorphometric analysis of the tibia and the gastrocnemius and tibialis anterior muscles; determining the content of intramuscular glycogen; zymography of the metalloproteinases (2 and 9). As a result, we found reduction in nocturnal locomotor activity in immobilized animals relative to CG; increased serum levels of creatine kinase in the immobilized animals relative to CG; reduction in the area and diameter of the muscle fibers of the gastrocnemius and tibialis anterior in groups immobilized relative to CG; decreased content of intramuscular glycogen in the group IMG relative to ICG; increased expression of metalloproteinases 2 and 9 in groups immobilized relative to CG. Therefore, we conclude that the joint immobilization protocol used is able to generate skeletal muscle atrophy in animals. In the case of the interaction between the conditions of obesity / immobilization and malnutrition / immobilization, tissue musculoskeletal presents increase in atrophy, revealing high muscle injury in these conditions / Mestrado / Anatomia / Mestre em Biologia Celular e Estrutural

Orientador: Hélia Harumi Sato / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-23T16:00:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Carvalho_PriscilaHoffmann_D.pdf: 4102242 bytes, checksum: 1496382da70a395d87d5c8536317d42d (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: A isomaltulose e a trealulose são dissacarídeos isômeros estruturais, que podem ser obtidos a partir da sacarose utilizando-se glicosiltransferase bacteriana. Esses dissacarídeos são considerados açúcares alternativos de grande potencial para uso nas indústrias de alimentos e farmacêutica porque são hidrolisados e absorvidos mais lentamente e apresentam baixo potencial cariogênico comparado com a sacarose. Foi estudada a imobilização de células de Serratia plymuthica ATCC 15928, produtora de glicosiltransferase por gelificação iônica em gel alginato contendo transglutaminase (TG) e também a utilização de células livres para a conversão de sacarose em isomaltulose e trealulose. Utilizando-se células livres de Serratia plymuthica ATCC 15928 foi obtido 70% de conversão em isomaltulose e 8% de trealulose a 25°C por 10 bateladas de 15 minutos, a partir de solução de sacarose 30%. Entre as cinco amostras de alginato de sódio testadas, para a imobilização das células de S. plymuthica ATCC 15928 com e sem adição de TG, foram obtidos melhores resultados (médio de três bateladas) de conversão de sacarose (37,4% de isomaltulose) utilizando o alginato de sódio B, de alta viscosidade (14.000cP Sigma ¿ A 7128) em presença de TG. Nas condições estudadas (1,7% de alginato de sódio, 30% de massa celular úmida, solução de cloreto de sódio 0,2Mol/L, 2% de TG e 35% de sacarose) também houve maior facilidade de formação de grânulos uniformes. A presença de TG como agente de reticulação na matriz de imobilização melhorou a estabilidade de conversão por três bateladas onde observou-se resultado médio 27% maior com relação a matriz com o mesmo tipo de alginato (B) em ausência de TG. A composição da matriz de imobilização com adição de TG foi otimizada por metodologia de planejamento experimental, assim como a adição de gelatina como fonte de proteína adicional para promoção de ligações cruzadas catalisadas pela TG. Os melhores resultados de conversão de sacarose (solução 35%) em isomaltulose (72,66% de isomaltulose e 8% de trealulose em 4 bateladas de 24horas) foram obtidos utilizando-se matriz de polissacarídeo-proteína composto de 1,7% de alginato de sódio 14.000cP (Sigma®-A7128), 0,25mol/L de CaCl2, 0,5% de gelatina, 3,5% de TG e concentração de massa celular úmida superior a 35% (m:v). Verificou-se que a adição de ALMP na matriz de alginato de cálcio-gelatina-TG para imobilização de S. plymuthica, testada por planejamentos experimentais seqüenciais, não aumentou a estabilidade da taxa de conversão de sacarose em isomaltulose quando comparada com as células imobilizadas em matriz de alginato de cálcio-gelatina-TG. Em processo contínuo utilizando-se coluna empacotada com células de S. plymuthica imobilizadas em matriz otimizada e descrita acima, foi obtida taxa de conversão média de 64% de sacarose em isomaltulose durante 200 horas de processo, equivalente a 0,27g de isomaltulose/g de células imobilizadas/hora em coluna a 25°C e fluxo de substrato (35% de sacarose) 0,2mL/min / Abstract: The isomaltulose and trehalulose are disaccharides and structural isomers, which can be obtained from sucrose using bacterial glycosyltransferase. These disaccharide are considered alternative sugars with great potential for use in the food and pharmaceutical industries because they are hydrolyzed and absorbed more slowly and have a low cariogenic potential compared with sucrose. The conversion of sucrose to isomaltulose and trehalulose was estudied using immobilized and free cells of Serratia plymuthica ATCC 15928. The cells were immobilized by ionic gelation in alginate gel containing transglutaminase. Using free cells of Serratia plymuthica ATCC 15928 was obtained 70% isomaltulose conversion and 8% trehalulose conversion at 25° C in 10 batches of 15 minutes from a 30% sucrose solution. Among the five samples of sodium alginate tested for S. plymuthica ATCC 15928 cells immobilization, with or without the addition of TG, the best results (average of three batches) were obtained using sodium alginate B, high viscosity (14.000cP Sigma - A 7128) in the presence of TG, leading to 37.4% isomaltulose conversion from sucrose. In the studied conditions (1.7% sodium alginate, 30% wet cell mass solution of sodium chloride 0.2 Mol/L, 2% TG, 35% sucrose) was also easier to form uniform granules. The presence of TG as a crosslinking agent in the immobilization matrix improved the stability during three batches, resulting in an 27% higher average conversion with respect to a same type of alginate (B) matrix in absence of TG. Immobilization matrix compositions with addition of TG was optimized by experimental design methodology, as well as the addition of gelatin as a protein source for promoting additional crosslinking catalyzed by TG. The best results conversion of sucrose (35% solution) into isomaltulose (72.66% of isomaltulose and 8% of trehalulose in 4 batches of 24 hours) were obtained using proteinpolysaccharide matrix composed of 1.7% alginate 14.000cP sodium (Sigma® A7128), 0.25 Mol/L CaCl2, 0.5% gelatin, 3.5% TG, and wet cell mass concentration of 35% (w:v). It has been found that the addition of ALMP (amidated low methoxyl pectin) into the calcium alginate-gelatin-TG matrix for immobilization of S. plymuthica, tested by sequential experimental design, do not increase the stability of sucrose to isomaltulose conversions rate when compared with cells immobilized in calcium alginate -gelatin-TG matrix. In continuous process using a packed column with S. plymuthica cell's immobilized in the optimized matrix described above, it was obtained an average conversion rate of 64% sucrose to isomaltulose during a 200 hours process, equivalent to 0.27g isomaltulose per gram of immobilized cell per hour, in a column at 25° C and using flow substrate (35% sucrose) of 0.2 mL / min / Doutorado / Ciência de Alimentos / Doutora em Ciência de Alimentos