Removal of nitrogenous compounds from precious metal refinery (PMR) wastewater is important in terms of avoiding eutrophication (environmental protection), metal recovery (increased overall process efficiency and value recovery) and reuse of treated water (maximum use of natural resources). Extreme pH conditions (4 to 13 depending on the wastewater stream), high chemical oxygen demand (> 10,000 mg/I), numerous metals and high concentrations of those metals (> 20 mg/l of platinum group metals) in the wastewater are the main challenges for biological removal of nitrogenous compounds from PMR wastewater. Nitrogenous compounds such as NH₄⁺-N and N0₃-N are strong metal ligands, which make it difficult to recover metals from the wastewater. Therefore, a bioprocess was developed for removal of nitrogenous compounds from carefully simulated PMR wastewater. A preliminary investigation of metal wastewater was carried out to determine its composition and physico-chemical properties, the ability to nitrify and denitrify under different pH conditions and denitrification with different carbon Source compounds and amounts. Even at pH 4, nitrification could be carried out. A suitable hydraulic retention time was found to be 72 hours. There was no significant difference between sodium acetate and sodium lactate as carbon sources for denitrification. Based on these results, a reactor comparison study was carried out using simulated PMR wastewater in three types of reactors: continuously stirred tank reactor (CSTR), packed-bed reactor (PBR) and airlift suspension reactor (ALSR). These reactors were fed with 30 mg/l of Rh bound in an NH₄⁺ based compound (Claus salt: pentaaminechlororhodium (III) dichloride). Total nitrogen removal efficiencies of > 68 % , > 79 % and > 45 % were obtained in the CSTR, PBR and ALSR, respectively. Serially connected CSTR-PBR and PBR-CSTR reactor configurations were then studied to determine the best configuration for maximum removal of nitrogenous compounds from the wastewater. The PBR-CSTR configuration gave consistent biomass retention and automatic pH control in the CSTR. Ammonium removal efficiencies > 95 % were achieved in both reactors. As poor nitrate removal was observed a toxicity study was carried out using respirometry and the half saturation inhibition coefficients for Pt, Pd, Rh and Ru were found to be 15.81, 25.00, 33.34 and 39.25 mg/l, respectively. A mathematical model was developed to describe the nitrogen removal in PMR wastewater using activated sludge model number 1 (ASMl), two step nitrification and metal toxicity. An operational protocol was developed based on the literature review, experimental work and simulation results. The optimum reactor configuration under the set conditions (20 mg/I of Rh and < 100 mg/I of NH₄⁺-N) was found to be PBR-CSTR-PBR process, which achieved overall NH₄⁺-N and N0₃⁻-N removal efficiencies of > 90 % and 95 %, respectively. Finally, a rudimentary microbial characterisation was carried out on subsamples from the CSTR and PBRsecondary. It was found that the CSTR biomass consisted of both rods and cocci while PBRsecondary consisted of rods only. Based on these experimental works, further research needs and recommendations were made for optimisation of the developed bioprocess for removal of nitrogenous compounds from PMR wastewater.

Made available in DSpace on 2017-06-01T18:20:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 dissertacao_roberto_cesar.pdf: 1051704 bytes, checksum: 01800777eccdcbca21a49c5a3a0b2da5 (MD5) Previous issue date: 2008-06-10 / The objective of this study was to evaluate the conditions for modeling the pollution of a river by an effluent from laundry and dying industries. Samples were collected from this treated effluent in the city of Toritama, Pernambuco and in the Capibaribe river before and after the effluent launch. Temperature, pH, color, turbidity, sedimented solids, electrical conductivity, nitrogen (ammonium, nitrite and nitrate), dissolved oxygen, chemical oxygen demand, biochemical oxygen demand, bacteria counting pattern and coliforms (total and thermotolerant) were analyzed. The results of temperature, pH, color, turbidity and sedimented solids from the industrial effluent did not interfere in the water quality of the Capibaribe river. The high electrical conductivity due to the excess of salts in this effluent was one of the parameters responsible for the ecological imbalance. The absence of dissolved oxygen in the treated effluent was one of the factors that did not help the selfdepuration of water. The launch of organic material in the Capibaribe river water with low concentrations of dissolved oxygen was confirmed by the high biochemical oxygen demand. The high bacteriological contamination detected also contribuited for the water pollution. The non sustainability of the river in the period of drought and the difficulty of determining the flow because of dams in the stretch examined, were determining factors that haltered the development of a methodology to identify the type of the mathematic model that should be applied in this study. The disorderly occupation of laundry and dying industries on the banks of the river and the lack of sanitation in the region were the factors that characterized the diffuse pollution. Thus, the construction of a model to simulate the environmental impact of the effluents from the laundry and dying industries was not feasible. The conditions for this investigation did not offer minimal resources needed for the modeling of the River in Toritama. There is a need for a survey of data in small portions of the Rio so that the experimental results can be evaluated and interpreted, targeting the development of a model that could assist in the management of water resources in the region / O objetivo deste trabalho foi avaliar as condições para modelagem da poluição de um rio não perene por efluente de lavanderia e tinturaria industriais. Foram coletadas amostras do efluente tratado no município de Toritama, Pernambuco e do rio Capibaribe a montante e a jusante do lançamento desse efluente. Foram analisados: temperatura, pH, cor, turbidez, sólidos sedimentáveis, condutividade elétrica, nitrogênio (amônia, nitrito e nitrato), oxigênio dissolvido, demanda química de oxigênio, demanda bioquímica de oxigênio, contagem padrão de bactérias e coliformes totais e termotolerantes. Os resultados de temperatura, pH, cor, turbidez e sólidos sedimentáveis do efluente industrial não interferiram na qualidade da água do rio Capibaribe. A condutividade elétrica elevada devido ao excesso de sais existentes no efluente de lavanderia e tinturaria industriais foi um dos parâmetros responsável pelo desequilíbrio ecológico. A ausência de oxigênio dissolvido nesse efluente tratado foi um fator que desfavoreceu a autodepuração da água. O lançamento de matéria orgânica na água do rio Capibaribe, com baixa concentração de oxigênio dissolvido foi confirmado pelos valores elevados da demanda bioquímica de oxigênio. Os valores elevados de contaminação bacteriológica detectados também contribuíram para a poluição da água. A não perenidade do rio no período de estiagem e a dificuldade de determinar a vazão devido à existência de barragens no trecho analisado, foram fatores que dificultaram o desenvolvimento de uma metodologia para identificar o tipo de modelo matemático que deveria ser aplicado no referido estudo. A ocupação desordenada da região por Empresas desse segmento nas margens do Rio e a falta de saneamento básico nessa região foram os fatores que caracterizaram a poluição difusa. Então, a construção de um modelo para simular o impacto ambiental por efluente de lavanderia e tinturaria industriais foi inviável. As condições de investigação não ofereceram recursos mínimos necessários para a modelagem da água do rio Capibaribe em Toritama. Há necessidade de um levantamento de dados em pequenos trechos do Rio para que os resultados experimentais possam ser avaliados e interpretados, visando à elaboração de um modelo que possa auxiliar na gestão dos recursos hídricos da região

Made available in DSpace on 2017-06-01T18:20:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 jaceline_maria_negreiros_lima.pdf: 862576 bytes, checksum: 0dbb4a9357bfef84bcb5012f24964cae (MD5) Previous issue date: 2013-08-23 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Chitosan is a natural polysaccharide originated from the deacetylation of chitin. It is soluble in acid because of the presence of amino groups, free along the polymer chain. The fungal class Zygomycetes, in particular Rhizopus oryzae, presents in its cell wall chitin and chitosan, and they may be linked through the polyphosphate or proteins and other components, respectively. The polyphosphate is a biopolymer with wide applicability in environmental biotechnology. Manipueira is the result of the process for production of pressed cassava flour and used as carbon source in fermentation processes. The corn steep liquor is a by-product of corn starch and regarded as nitrogen source. Investigations were carried out with Rhizopus oryzae in submerged fermentation for production of biomass and chitosan-polyphosphate complex, through cultivation in agro waste, cassava supplemented with corn steep liquor, using a full factorial design on 23 agitation at 150 rpm for 96h. The test with the greatest amount of biomass and chitosan was selected to perform a growth kinetics to evaluate the production of biomass and chitosan-polyphosphate complex. In this sense, was used bottles of 500ml capacity Erlenmyers containing 100mL of medium formulated being inoculated in 1-ml suspension of 107 spores per ml, incubated under orbital agitation at 150 rpm. Samples were collected every 12 hours until the period of 120h. The results showed a maximum increase of biomass with 48 hours of cultivation at pH 7.3, with maximum production of chitosan by R. oryzae 116mg / g biomass at 36h of cultivation. The polyphosphate complexed to chitosan had the highest yield in 36 h corresponding to 13mg/mg chitosan. Because the results in the production of biomass and chitosan-polyphosphate complex from Rhizopus oryzae, have become economically viable due to the use of industrial wastes to obtain these polymers. / A quitosana é um polissacarídeo natural originado da deacetilação da quitina. É solúvel em ácido devido à presença de grupos amino, livres ao longo da cadeia do polímero. Os fungos de classe Zygomycetes, em especial Rhizopus oryzae, apresenta em suas paredes celulares quitina e quitosana, podendo as mesmas estar ligadas através de proteínas e polifosfato ou outros componentes, respectivamente. O polifosfato é um biopolímero de ampla aplicabilidade na biotecnologia ambiental. A manipueira é o resultado do processo da mandioca prensada para produção de farinha e utilizada como fonte de carbono nos processos fermentativos. A milhocina é um subproduto da produção de amido de milho e considerada como fonte de nitrogênio. Investigações foram realizadas com Rhizopus oryzae em fermentação submersa para produção de biomassa e do complexo quitosana-polifosfato, através do cultivo em rejeito agroindustrial, manipueira suplementado com milhocina, utilizando um planejamento fatorial completo 23 sobre agitação de 150rpm por 96h. O ensaio com a maior quantidade de biomassa e quitosana foi selecionado para realizar uma cinética de crescimento para avaliar a produção de biomassa e do complexo quitosanapolifosfato. Neste sentido, foi utilizado frascos de Erlenmyers de 500mL de capacidade, contendo 100mL do meio formulado, sendo inoculados em 1mL da suspensão de 107 esporos por mL, incubados sob agitação orbital de 150rpm. As amostras foram coletadas a cada 12 horas até o período de 120h. Os resultados obtidos demonstraram um aumento máximo de biomassa com 48h de cultivo em pH 7,3, com produção máxima da quitosana por R. oryzae de 116mg/g de biomassa em 36h de cultivo. O polifosfato complexado à quitosana apresentou maior rendimento em 36h correspondendo a 13mg/mg de quitosana. Devido os resultados obtidos na produção de biomassa e o complexo de quitosanapolifosfato por Rhizopus oryzae, tornaram-se economicamente viáveis devido à utilização de rejeitos industriais para obtenção desses polímeros.

Made available in DSpace on 2017-06-01T18:20:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 nairane_silva_rosa_leao.pdf: 1864571 bytes, checksum: 1bf2d31634a6610929236b3a53702bac (MD5) Previous issue date: 2015-05-25 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / In the last three decades, the search for alternative and renewable fuels had greater evidence on the world stage, due to growing environmental concerns and the prospect of depletion of fossil energy sources. The biomass of microorganisms has been suggested as suitable for conversion to energy. This study aimed to assess the biotechnological potential of Aspergillus spp. isolated from Caatinga through the selection of ten genre samples, Aspergillus niger (3), A. flavus (3), and A. parasiticus (4). Of total lipid extractions were performed and the sample with better percentage held the growth kinetics, characterization of fatty acids and antioxidant activity of selected sample. Samples were grown in synthetic medium Czapek liquid, and reciprocating means (molasses and corn steep liquor sugarcane), using the complete factorial design 23. The total lipids were extracted using binary combination of chloroform and methanol. Total lipid amounts were obtained over 20% in both culture media, featuring the genus Aspergillus as oleaginous. The results indicated that the Aspergillus parasiticus CPU 1132, an output obtained from 2.03 g / L of biomass production and a 44.2% total lipids in Medium Czapek while in alternative production medium (sugar cane molasses and corn steep liquor) obtained in the trial (8) 2,83g biomass to 48.9% of total lipids. The fatty acid profile grown in Czapek medium indicated the presence of acid g [[ raxos linoleic (36.54%) and oleic (33.95%). And alternative way to favor the production of the compound linolenic acid (28.66%) and linoleic acid (40%). In oxidant activity of Aspergillus parasiticus, calculated in linear regression, got the EC50 4.06774 mg / mL of lipid extract. This the results obtained from Aspergillus parasiticus CPU 1182, suggest important as a source of lipids for its use in biotechnological processes such as application and biofuels drugs. / Nas últimas três décadas, a busca por combustíveis alternativos e renováveis teve maior evidência no cenário mundial, devido as crescentes preocupações ambientais e com a perspectiva de esgotamento de fontes energéticas de origem fóssil. A produção de biomassa de micro-organismos tem sido sugerida como adequada para a conversão em energia. Este trabalho teve como objetivo avaliar o potencial biotecnológico de amostras de Aspergillus spp. isolados da Caatinga através da seleção entre dez amostras do gênero, sendo Aspergillus niger (3) A. flavus (3), e A. parasiticus (4). Foram realizadas extrações dos lipídeos totais e a amostra com melhor percentual realizou-se a cinética de crescimento, caracterização dos ácidos graxos e atividade antioxidante da amostra selecionada. As amostras foram cultivadas em meio sintético Czapek líquido, e em meio alternativo (milhocina e melaço de cana-de- açúcar), utilizando o planejamento fatorial completo 23. Os lipídeos totais foram extraídos utilizando combinação binária de clorofórmio e metanol. Foram obtidas quantidades de lipídeos totais acima de 20% em ambos meios de cultura, caracterizando o gênero Aspergillus como oleaginoso. Os resultados indicaram que o Aspergillus parasiticus UCP 1182, obteve uma produção de 2,03 g/L de biomassa e uma produção de 44,2% de lipídeos totais em Meio Czapek, enquanto na produção em meio alternativo (melaço de cana-de açúcar e Milhocina) obteve no ensaio (8) 2,83g de biomassa em 48,9% de lipídeos totais. O perfil dos ácidos graxos cultivado em meio Czapek indicou a presença de ácido graxos linolêico (36,54%) e oleico (33,95%). E no meio alternativo o composto favoreceu a produção do acido graxo linolênico (28,66%) e ácido linolêico (40%). Na atividade oxidante do A. parasiticus calculada em regressão linear, obteve o EC50 de 4,06774 &#956;g/mL do extrato lipídico. Assim, os resultados obtidos com Aspergillus parasiticus UCP 1182, sugerem como fonte de lipídeos importantes para seu emprego em processos biotecnológico, como aplicação em biocombustíveis e fármacos.

Made available in DSpace on 2017-06-01T18:20:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 nadielly_regina_andrade_silva.pdf: 2241385 bytes, checksum: 7c1eaed7526d7ccf975f793cae93fa8b (MD5) Previous issue date: 2014-03-13 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The biosurfactants are a class of compounds obtained by microbial way with amphiphilic molecular structure, responsible for the reduction of surface and interfacial tension, with wide application in the food industry, pharmaceutical, cosmetic, in bioremediation and oil recovery. The search for alternatives to the use of waste makes the production of more viable and competitive biosurfactant minimizing production costs and hence the impact on the environment. In this context, studies were performed with fungus isolated from Caatinga soil (Pernambuco, Brazil). The fungus was identified as Cunninghamella echinulata, being evaluated in a row biotechnological potential biosurfactant production. The growth medium was used agro-industrial residues, corn steep liquor (M) and soybean oil waste (ORS) as substrates, employing a complete planning design of 22 with the variable response biosurfactant production which was evaluated by reduction of the surface tension and emulsification index. The results indicated a reduction of water surface tension of 72 to 36mN/m, and emulsification index of 80% for the engine burning oil. Stability tests with cell-free metabolic liquid against different temperatures, pH and NaCl concentrations for surface tension, as well as the emulsification index. The biosurfactant showed ionic charge, polymeric chemical composition constituted by lipids (40%), carbohydrates (35.2%) and proteins (20.3%), and presented property as ability to oil displacement area and increased or decreased the viscosity. The promising results obtained with the fungus C. echinulata in the of biosurfactant/emulsifier production suggest in future perspectives to use in bioremediation processes, reducing the concentration of the components of petroleum, cleaning tanks, the oil spill, as well as in other industrial applications. / Os biossurfactantes constituem uma classe de compostos obtidos por via microbiana com estrutura molecular anfifílica, responsáveis pela redução de tensão superficial e interfacial, com ampla aplicação no setor industrial alimentício, farmacêutico, cosmético, na biorremediação e na recuperação de petróleo. A busca de alternativas para o uso de resíduos torna a produção de biossurfactante mais competitiva e viável, minimizando os custos de produção e consequentemente os impactos no ambiente. Nesse contexto, estudos foram realizados com fungo isolado de solo da caatinga (Pernambuco, Brasil). O fungo foi identificado como Cunninghamella echinulata, sendo em seguido avaliado seu potencial biotecnológico na produção de biossurfactante. Realizou-se crescimento em meio utilizando resíduos agroindustriais de baixo custo, milhocina (M) e óleo residual de soja (ORS) como substratos, empregando um planejamentyo fatorial competo de 22, tendo como variável resposta a produção de biossurfactante, a qual foi avaliada pela redução da tensão superficial e do índice emulsificação. Os resultados indicaram uma redução da tensão da água de 72 para 36mN/m e índice de emulsão de 80% para o óleo queimado de motor. Os testes de estabilidade com o líquido metabólico livre de células frente diferentes temperaturas, concentrações de NaCl e pH tanto para tensão superficial, como para o índice de emulsificação. O biossurfactante apresentou carga iônica, constituição química polimérica com lipídeos (40%), carboidratos (35,2%) e proteínas (20,3%). E ainda apresentou propriedade como agente de dispersão de óleos e no aumento e ou redução da viscosidade. Os resultados promissores com o fungo C. echinulata na produção do biossurfactantes/emulsificante sugerem o seu emprego, no futuro, em processos de biorremediação, na redução da concentração dos componentes do petróleo, na limpeza de tanques, no derramamento de petróleo, como também em outras aplicações industriais.

Made available in DSpace on 2017-06-01T18:20:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 patricia_nunes_santos.pdf: 1302944 bytes, checksum: 829ad94c8a2ee569d1c5f05f615f2f12 (MD5) Previous issue date: 2016-06-07 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Surfactants are amphipathic molecules of microbial origin that exhibit activity on different types of surfaces, have high biodegradability, low toxicity, can be produced from renewable sources and have funcionality under extreme conditions of pH and temperature. Oleaginous microorganisms present as main characteristic the ability to accumulate lipids over 20% of its dry weight, represented in the form of triacylglycerol, a constitution comparable to vegetable and animal oils, and their chemical composition similar to biodiesel. Assays were carried out for the simultaneous production of lipids and biosurfactant by Penicillium spinulosum UCP1347 using as substrates corn steep liquor (5%) and post-frying soybean oil (3%), using an Experimental Design - Central Composite Design CCD 22. The fermentation was performed in Erlenmyers flaks containing 100 mL of medium, in according to the CCD, 5% of the suspension inoculum of 107 spores/mL, incubated at temperature of 28°C, orbital shaking of 150 rpm and 96 hours. At the end of fermentation, the cell free broth showed the production of a biosurfactant, which reduced the water surface tension from 72 to 32.7 mN/m, interfacial tension of 1.7 mN/m, CMC 1.25% (w/v), emulsifying activity 3.73 UEA /mL using post-frying soybean oil, as well as stability against pH, temperature and salinity. The anionic character of biosurfactant showed a polymeric composition (39.56% carbohydrates, 33.78% lipids and 10.4% protein). In the same assay (central points) was observed accumulation of a biomass with 57% of lipids in the dry weight, with a chemical composition of unsaturated fatty acids (palmitoleic, oleic and linoleic acids) and saturated (palmitic and stearic acids). The results show that P. spinulosum is an oleaginous filamentous fungus, promising with high biotechnological potential in the production of biosurfactant and lipids to the biodiesel formation and the ability to use agro-industrial waste as alternative and renewable sources, reducing the production costs of both products. / Biossurfactantes são moléculas anfipáticas de origem microbiana que apresentam atividade em diferentes tipos de superfícies, elevada biodegradabilidade, baixa toxicidade, sendo produzidos a partir de fontes renováveis, e apresentando aplicações sob condições extremas de pH e temperatura. Os micro-organismos oleaginosos apresentam como principal característica a habilidade de acumular lipídeos acima de 20% do seu peso seco, sendo quimicamente descritos como triacilgliceróis, apresentando uma constituição comparável aos óleos vegetais e animais, sendo sua composição química semelhante ao biodiesel. Ensaios foram realizados visando à produção simultânea de biossurfactante e lipídeos por Penicillium spinulosum UCP1347, utilizando como substratos milhocina (5%) e óleo de soja pós-fritura (3%), aplicando um planejamento experimental do tipo Delineamento Composto Central Rotacional DCCR 22. A fermentação foi realizada em frascos de Erlenmyers contendo 100mL do meio de acordo com o DCCR, 5% de inóculo da suspensão de 107 esporos/mL, incubados à temperatura de 280C, agitação orbital de 150rpm e 96h. Ao final da fermentação, o líquido metabólico livre de células apresentou a produção de um biossurfactante que reduziu a tensão superficial da água de 72 para 32,7 mN/m, tensão interfacial de 1,7 mN/m, CMC de 1,25%(p/v), atividade de emulsificação de 3,73 UEA/mL utilizando óleo de soja pós-fritura, como também estabilidade frente a variações de pH, temperatura e salinidade. O biossurfactante de caráter aniônico apresentou uma composição polimérica (39,56% de carboidratos, 33,78% de lipídeos e 10,4% de proteínas). No mesmo ensaio (pontos centrais) foi observado uma biomassa com acumulação de 57% de lipídeos, em relação ao peso seco, com uma composição química de ácidos graxos insaturados (ácido palmitoléico, oléico e linoléico) e saturados (ácido palmítico e esteárico). Os resultados obtidos demonstram que o P. spinulosum é um fungo filamentoso oleaginoso, promissor, com elevado potencial biotecnológico na produção de biossurfactante e lipídeos de constituição comparável ao biodiesel, além da habilidade de utilizar como fontes alternativas e renováveis os resíduos agroindustriais, reduzindo o custo de produção de ambos os produtos.

Submitted by Biblioteca Central (biblioteca@unicap.br) on 2018-02-19T17:29:12Z No. of bitstreams: 1 maria_cleudenora_cassia_mororo.pdf: 880158 bytes, checksum: ea675b48ea15f324c1021f82c3bd3508 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-02-19T17:29:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 maria_cleudenora_cassia_mororo.pdf: 880158 bytes, checksum: ea675b48ea15f324c1021f82c3bd3508 (MD5) Previous issue date: 2017-08-30 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES# / #2075167498588264571# / #600 / Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq# / #-2555911436985713659# / #600 / Cellulases (E.C. 3.2.1.4) are enzymes responsible for the degradation of cellulose, are molecules capable of accelerating chemical reactions and breaking the chemical bonds between glucose units. Cellulases correspond to the complex consisting of three enzymes endoglucanases, exoglucanases and beta-glucosidases, with diverse applications, being the microbial biotechnological processes responsible for a great part of the world economy, yet the costs of production are still very high. In this context, 25 strains of filamentous fungi (Ascomycetes) isolated from mangrove sediments of Rio Formoso, PE, Brazil, were investigated to investigate the production potential of the enzymes of the cellulolytic complex. The initial studies were carried out by selecting the fungi with the highest enzymatic activity, through the detection of cellulolytic activity in solid synthetic medium, with carboxymethylcellulose (CMC) as the substrate. The results indicated the presence of the cellulase enzyme through the formation of halo in 3 strains of the genus Trichoderma, 3 strains of the genus Aspergillus and 1 strain of the genus Penicillium. The most representative enzymatic indices were those of Penicillium sp. UCP 0279 with Index of 2,2, followed by Aspergillus flavus UCP 1413 with enzymatic index of 1,7. Submerged fermentations were carried out to evaluate the endoglucanase activity, exoglucanase and β-glycosidase, using agroindustrial residues, tangerine peel, pineapple peel, pineapple crown, wheat bran and corn bran as substrate. The results indicated a CMCase activity of 20.2 IU / mL for Penicillium sp. UCP 0279, with wheat bran as substrate in 72 h of fermentation and an activity of 18.3 IU / mL in 24 h with the pineapple crown. For the Aspergillus flavus UCP 1413, the yield was 14.9 IU / mL and 14.5 IU / mL with the residues of corn bran and pineapple peel respectively, and both results were obtained with 24 h of fermentation. The FPase activity for Penicillium sp. UCP 0279, using pineapple peel as substrate had 45.5 IU / mL and the tangerine peel 42.8 IU / mL, both in fermentation at 48 h. For A. flavus UCP 1413 the pineapple crown presented 25.0 IU / mL enzymatic activity in 24 h and the pineapple peel 14.4 U / mL at the same time. In the activity of the enzyme β-glycosidase, Penicillium sp. UCP 0279 showed a production of 18.2 IU / mL in 24 h, with the pineapple crown residue and the pineapple peel had 9.1 IU / mL in 48 h. The A. flavus UCP 1413 presented with 96 h of fermentation an activity of 16.9 U / mL and 14.5 U / mL, with wheat bran and corn bran, respectively. / As celulases (E.C. 3.2.1.4) são enzimas responsáveis pela degradação da celulose, são moléculas capazes de acelerar reações químicas e realizar a quebra das ligações químicas existentes entre as unidades de glicose. As celulases correspondem ao complexo constituído por três enzimas endoglucanases, exoglucanases e beta-glicosidases, com diversas aplicações, sendo os processos biotecnológicos microbianos responsáveis por uma grande parcela da economia mundial, contudo os custos de produção ainda são muito elevados. Neste contexto, foi realizada a bioprospecção de 25 linhagens de fungos filamentosos (Ascomycetes) isolados de sedimentos de mangue do município Rio Formoso, PE, Brasil, investigando o potencial de produção das enzimas do complexo celulolítico. Os estudos iniciais foram realizados selecionando os fungos com maior atividade enzimática, através da detecção da atividade celulolítica em meio sintético sólido, tendo como substrato a carboximetilcelulose (CMC). Os resultados indicaram a presença da enzima celulase através da formação do halo em 3 linhagens do gênero Trichoderma, 3 linhagens do gênero Aspergillus e 1 linhagem do gênero Penicillium. Os índices enzimáticos mais representativos foram os de Penicillium sp. UCP 0279 com Índice de 2,2, seguido de Aspergillus flavus UCP 1413 com índice enzimático de 1,7. Em seguida, foram realizadas fermentações submersas para avaliação da atividade endoglucanase, exoglucanase e β-glicosidase, utilizando resíduos agroindustriais, casca de tangerina, casca de abacaxi, coroa de abacaxi, farelo de trigo e farelo de milho como substrato. Os resultados indicaram uma atividade para CMCase de 20,2 UI/mL para Penicillium sp. UCP 0279, com farelo de trigo como substrato em 72 h de fermentação e com a coroa de abacaxi observou-se uma atividade de 18,3 UI/mL em 24 h. Para o Aspergillus flavus UCP 1413, a produção foi de 14,9 UI/mL e 14,5 UI/mL com os resíduos de farelo de milho e de casca de abacaxi respectivamente, e ambos os resultados foram obtidos com 24 h de fermentação. A atividade FPase para Penicillium sp. UCP 0279, usando casca de abacaxi como substrato apresentou 45,5 UI/mL e a casca de tangerina 42,8 UI/mL, ambos em fermentação a 48 h. Para A. flavus UCP 1413 a coroa de abacaxi apresentou 25,0 UI/mL de atividade enzimática em 24 h e a casca de abacaxi 14,4 U/mL no mesmo tempo. Na atividade da enzima β-glicosidase o Penicillium sp. UCP 0279 apresentou uma produção de 18,2 UI/mL em 24 h, com o resíduo da coroa de abacaxi e com a casca de abacaxi apresentou 9,1 UI/mL em 48 h. O A. flavus UCP 1413 apresentou com 96 h de fermentação uma atividade de 16,9 U/mL e 14,5 U/mL, com farelo de trigo e farelo de milho respectivamente.

Submitted by Biblioteca Central (biblioteca@unicap.br) on 2018-07-18T15:02:02Z No. of bitstreams: 2 laura_truan_oliveira.pdf: 9994700 bytes, checksum: 7ffacf25cb42eb47ae93409cdbdf0fc0 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2018-07-18T15:02:02Z (GMT). No. of bitstreams: 2 laura_truan_oliveira.pdf: 9994700 bytes, checksum: 7ffacf25cb42eb47ae93409cdbdf0fc0 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2017-07-11 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES# / #2075167498588264571# / #600 / Microorganisms have a high potential in the production of several essential metabolites for various industrial sectors. Among these metabolites are the pigments and biosurfactants that are important molecules used in the food, textile, cosmetic and pharmaceutical industries. In this context, this study was carried out to identify the species of Penicillium sp. Isolated from the soil of the caatinga of Pernambuco, besides producing, isolating and characterizing the pigment and biosurfactant produced. Penicillium sp. isolated were identified by morphological and molecular analyzes (PCR), while pigment and biosurfactant production was performed using medium containing different concentrations of whey and barley according to the Delineation central composite (CCD) 22. Pigment extraction was performed from biomass, purification by thin layer chromatography (TLC) and column chromatography, pigment was preliminarily identified by high performance liquid chromatography (HPLC). While the biosurfactant was extracted from the metabolic liquid and proved the extracellular production by the surface tension. The results obtained from the classic identification for Aspergilloides indicate that the fungus belongs to the genus and species Penicillium sclerotiorum. This fungus was able to produce high yield of biomass (15.4g/L) and pink pigment (2.23 g/L) in the medium consisting of 8% whey and 6% barley in condition four of the planning. In this medium, the data showed high carbon content (42.56%) and nitrogen (6.28%), resulting in a C / N ratio of 15: 1. The pigment had a pink band with a value of Rf = 0.961, retention time of 2.828 at 247 nm and inhibitory activity for gram-negative bacteria (Staphylococcus aureus and Klebsiella pneumoniae) and Candida glabrata yeast. Still, the maximum biosurfactant production occurred in the medium consisting of 4% whey and 2% barley with a reduction in surface tension from 70 to 27 mN/m. Emulsion index of 68% using engine burned oil, dispersion index of 33.15 cm2 and reduced viscosity from 279.6 to 48.5 cP. Penicillium sclerotiorum demonstrated the ability to produce pigment and biosurfactants from an economic environment consisting of whey and barley, thus presenting a viable alternative for the substitution of synthetic dyes and chemical surfactants meeting the essential requirements for sustainability. / Os micro-organismos apresentam elevado potencial na produção de diversos metabolitos essenciais para diferentes setores industriais. Dentre estes metabolitos estão os pigmentos e biossurfactantes que são importantes biomoléculas utilizadas na indústria alimentícia, têxtil, cosmética e farmacêutica. Neste contexto este estudo foi realizado com objetivo de identificar a espécie de Penicillium sp. isolado do solo da Caatinga de Pernambuco, além de produzir, isolar e caracterizar o pigmento e biossurfactante produzidos. O Penicillium sp. isolado foi identificado por análises morfológicas e molecular (PCR), enquanto a produção do pigmento e biossurfactante foi realizada utilizando meio contendo diferentes concentrações de soro de leite e cevada de acordo com o planejamento Delineamento Composto Central (DCC) de 22. A extração do pigmento foi realizada a partir da biomassa, a purificação através de cromatografia de camada delgada (CCD) e cromatografia em coluna, pigmento foi preliminarmente identificado por cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE). Enquanto o biossurfactante foi extraído a partir do liquido metabólico e comprovado a produção extracelular pela tensão superficial. Os resultados obtidos a partir da identificação clássica para Aspergilloides indicam o fungo como pertencente ao gênero e espécie Penicillium sclerotiorum. Este fungo foi capaz de produzir elevado rendimento de biomassa (15,4g/L) e pigmento rosa (2,23 g/L) no meio constituído de 8% de soro de leite e 6% de cevada na condição quatro do planejamento. Neste meio, os resultados demonstraram elevado teor de carbono (42,56%) e nitrogênio (6,28%), resultando na razão de C/N de 15:1. O pigmento apresentou banda de coloração rosa intenso com valor de Rf=0,961, tempo de retenção de 2,828 a 247 nm e atividade inibitória para as bactérias (Staphylococcus aureus e Klebsiella pneumoniae) e na levedura Candida glabrata. Por outro lado a máxima produção de biossurfactante ocorreu no meio constituído por 4% de soro de leite e 2% de cevada com redução da tensão superficial de 70 para 27 mN/m. Um índice de emulsificação de 68% utilizando óleo queimado de motor, índice de dispersão de 33,15 cm2 e viscosidade reduzida de 279,6 para 48,5 cP. Penicillium sclerotiorum demonstrou habilidade de produzir pigmento e biossurfactantes a partir de meio econômico constituído de soro de leite e cevada, apresentando desta forma, uma alternativa viável para substituição dos corantes sintéticos e surfactantes químicos atendendo aos requisitos essenciais para sustentabilidade.

Os compósitos são materiais formados por duas fases de diferentes propriedades químicas e físicas, sendo uma matriz e um reforço, que apresentam alta rigidez, melhores respostas à fadiga sob cargas cíclicas, leveza e resistência mecânica, o que os torna viáveis para substituir materiais nobres e de custo elevado, com diversas aplicações na aeronáutica, nos esportes, na indústria bélica e principalmente na construção civil. Além disso, os compósitos podem ser obtidos a partir da incorporação de resíduos em sua composição, solucionando problemas como o descarte irregular. Com o intuito de contribuir nessa área de conhecimento o presente estudo propôs o desenvolvimento de um compósito em forma de placas poliméricas a partir da incorporação do agregado reciclado de poliuretana termofixa reciclado à resina vegetal de mamona e à mantas de fibra de vidro. Para isso, o trabalho estabeleceu uma metodologia na qual o resíduo industrial de poliuretana termofixa é transformado em agregado reciclado, a partir de processos de corte e moagem, caracterização e classificação segundo as normas NBR 10.004 a 10.007 (ABNT, 2004). Na sequência, com o auxílio de uma prensa térmica, foi possível confeccionar as placas poliméricas e caracterizálas quanto às suas propriedades mecânicas (tração, flexão, punção), físicas (absorção em água, inchamento, densidade e dureza), térmicas (condutividade térmica) e quanto ao seu potencial de durabilidade (resistência ao impacto, à abrasão superficial, ao ataque químico, à exposição ao ultravioleta e às intempéries, resistividade elétrica e flamabilidade). Os resultados obtidos por meio dos ensaios realizados apontaram que os parâmetros ensaiados comportaram-se como materiais semelhantes àqueles utilizados na construção civil, o que possibilita a utilização do material desenvolvido nesta pesquisa em aplicações por este setor. / This study proposes the development of a composite material in the form of polymer slabs. The material is created from the incorporation of recycled thermoset polyurethane to castor oil resin and glass fiber mats. Composite materials are formed by two phases with different chemical and physical properties. One phase is a matrix, and the other a reinforcement. These materials are highly stiff, light, have mechanical strength and present better responses to fatigue under cyclic loads. These properties make them a substitute for noble materials, being eligible for uses in aviation, sports, the arms industry and, specially, civil construction. Furthermore, composites may be obtained by the incorporation of residue, solving problems of waste disposal. In the procedures undertaken, the industrial waste of thermoset polyurethane is transformed into a recycled aggregate, achieved by the cutting, grinding, characterization and classification in compliance to the ABNT standards (NBR 10.004 to10.007). Afterwards, with the use of a thermal press, it was possible to produce the slabs and characterize them according to the following properties: mechanical (tensile strength, and puncture), physical (water absorption, swelling and stiffness), thermal (conductivity) and the potential durability (resistance to impact, abrasion, chemical attack. ultraviolet and weather exposure, electrical resistance, and flammability). The test results indicated that the composite behaves similarly to materials used in civil construction, which enables its use in the area.

O setor agroindustrial tem se expandido muito nos últimos anos, levando o país a um aumento na geração de resíduos agroindustriais, sendo que a maior parte deles ainda é descartada no meio ambiente, sem tratamento adequado, ou utilizada na alimentação animal, destinos que a priori, não geram ganhos econômicos para a agroindústria além de representarem gargalos logísticos e ambientais na sua disposição. Nesse sentido, o presente trabalho teve como objetivos otimizar o processo de extração de compostos bioativos, avaliar in vitro as atividades antioxidante, por meio da desativação de espécies reativas de oxigênio, e anti-inflamatória, bem como determinar a composição fenólica dos resíduos agroindustriais a saber: película de amendoim (Arachis hypogaea) (cultivares IAC886 e IAC505), pimenta-rosa (Schinus terebinthifolius Raddi) e pimenta-do-reino (Piper Nigrum L). O processo de otimização da extração de compostos antioxidantes foi realizado utilizando dois processos de extração, extração convencional e subcrítica, em delineamento composto central rotacional, utilizando como variáveis a temperatura e tempo e a pressão e temperatura, respectivamente, com os solventes etanol 80%, água e propilenoglicol 80%. Durante o processo de otimização a atividade antioxidante foi avaliada pelo método de sequestro do radical ABTS. Os melhores resultados foram obtidos para a extração convencional com os solventes etanol 80%, água e propilenoglicol 80%. A película de amendoim (IAC505) apresentou as maiores atividades antioxidantes (1.396,67, 580,44 e 859,89 &mu;mol.g-1 em equivalentes de trolox, para os solventes etanol 80%, água e propilenoglicol 80%, respectivamente). A partir dos resultados obtidos para os solventes testados, utilizando a extração convencional, foram feitas outras análises de atividade antioxidante considerando o tempo e temperatura ideal de extração. Foram realizadas análises de avaliação da capacidade de redução de Folin-Ciocalteau e potencial de desativação dos radicais livres sintéticos (DPPH e ABTS) e espécies reativas de oxigênio (radicais peroxila, superóxido e ácido hipocloroso). O solvente de extração que apresentou melhores resultados em todos os ensaios foi o etanol 80%, sendo, portanto o solvente utilizado nas análises subsequentes. A partir da definição do melhor sistema extrator foram realizadas análises da composição fenólica, por meio das técnicas de cromatografia líquida de alta eficiência em modo analítico (HPLC-RP), cromatografia gasosa acoplada com espectrometria de massas (GC-MS), e avaliação in vitro da atividade anti-inflamatória. Foram identificados nos resíduos estudados procianidinas B1 e B2, ácido p-cumárico, miricetina, ácido ferúlico, ácido siríngico, ácido sinápico, epicatequina e catequina. A pimenta-do-reino diminui significativamente os níveis de TNF-&alpha; e nitritos, reduzindo assim o processo inflamatório gerado. Os resultados obtidos neste trabalho demonstram que estes resíduos agroindústrias possuem grande potencial biológico, podendo assim ser melhores aproveitados tanto pela indústria de alimentos quanto pela indústria farmacêutica. / The agribusiness sector has expanded greatly in recent years, leading the country to an increase in the generation of agro-industrial residues, even though most of them are still discarded in the environment without proper treatment, or used in animal feed, destinations that a priori do not generate economic gains for agribusiness besides representing logistical and environmental bottlenecks at your disposal. In this sense, the present study aimed to optimize the bioactive compounds extraction process, to evaluate in vitro the antioxidant activities, through the deactivation of reactive oxygen species, and anti-inflammatory as well as determine the phenolic composition of agro-industrial residues namely peanut skin (Arachis hypogaea) (IAC886 and IAC505 cultivars), pink pepper (Schinus terebinthifolius Raddi) and black pepper (Piper nigrum L). The optimization process of extraction of antioxidants was performed using two extraction processes, conventional extraction and subcritical on central composite design, using as variable temperature and time and the pressure and temperature, respectively, with solvents ethanol 80%, water and propyleneglycol 80%. During the optimization process the antioxidant activity was evaluated for the kidnapping method of ABTS radical. The best results were obtained for the conventional extraction with solvents ethanol 80%, water and propyleneglycol 80%. Peanut skin (IAC505) showed the highest antioxidant activity (1,396.67, 580.44 and 859.89 &mu;mol.g-1 in Trolox equivalents, for solvents ethanol 80%, water and propyleneglycol 80%, respectively). From the results obtained for the solvents tested, using conventional extraction, other analyzes were done considering the antioxidant activity optimum time and temperature of extraction. Valuation analyzes were carried out of the Folin-Ciocalteau reduction capability and potential disabling of synthetic free radical (DPPH and ABTS) and reactive oxygen species (peroxyl radicals, superoxide and hypochlorous acid). The extraction solvent that showed better results in all tests was ethanol 80%, and therefore the solvent used in subsequent analyzes. From the definition of the best extraction system analyzes were made of phenolic composition by means of liquid chromatography techniques of high efficiency in analytic way (HPLC-RP), gas chromatography coupled with mass spectrometry (GC-MS), and reviewed in vitro anti-inflammatory activity. They were identified at residues studied procyanidins B1 and B2, p-coumaric acid, myricetin, ferulic acid, syringic acid, sinapic acid, epicatechin, and catechin. The black pepper significantly reduces TNF-&alpha; and nitrite levels, thereby reducing the inflammatory process generated. The results of this study demonstrate that these agribusinesses waste have great biological potential, and thus can be best availed by both the food industry and the pharmaceutical industry.