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Modulação da resposta imune inata de polissacarídeos de basidiomicetos na infecção experimental de Cryptococcus neoformans

Basso, Angelina Maria Moreschi 21 February 2017 (has links)
Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Medicina, Programa de Pós-Graduação em Patologia Molecular, 2017. / Submitted by Raquel Almeida (raquel.df13@gmail.com) on 2017-05-19T17:03:17Z No. of bitstreams: 1 2017_AngelinaMariaMoreschiBasso.pdf: 8664082 bytes, checksum: df2395cb8590c7b00e379fcfd9160aba (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana (raquelviana@bce.unb.br) on 2017-05-19T21:46:48Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2017_AngelinaMariaMoreschiBasso.pdf: 8664082 bytes, checksum: df2395cb8590c7b00e379fcfd9160aba (MD5) / Made available in DSpace on 2017-05-19T21:46:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2017_AngelinaMariaMoreschiBasso.pdf: 8664082 bytes, checksum: df2395cb8590c7b00e379fcfd9160aba (MD5) Previous issue date: 2017-05-19 / Os fungos patogênicos oportunistas são responsáveis pela maior parte das infecções fúngicas nos seres humanos. Nos últimos anos, foi observado um aumento considerável na incidência de infecções causadas por esses organismos, principalmente em pacientes imunossuprimidos (portadores de HIV), transplantados ou em tratamento quimioterápico. Atualmente, a medicina está proporcionando um aumento na sobrevida desses pacientes, contudo a taxa de mortalidade continua elevada. A resposta imunitária é essencial para a proteção do hospedeiro durante o curso destas infecções e a ativação imunológica adequada é fundamental para controlar o patógeno. Neste contexto, a utilização de estimuladores de ativação é uma estratégia terapêutica interessante, uma vez que possibilita o controle eficiente destes fungos. Os polissacarídeos são importantes indutores da resposta imune e podem se ligar aos receptores de reconhecimento padrão. Além disso estas moléculas podem ativar a mecanismos da resposta imunológica, como estimular a produção de citocinas pró- inflamatórias e da explosão respiratória, aumentando assim a eficiência da atividade microbicida. Os polissacarídeos são constituintes da parede celular de fungos, leveduras, bactérias e plantas. Os cogumelos são fontes importantes de polissacarídeos que apresentam diversas propriedades biologicamente ativas, principalmente aquele relacionado a atividade imunomodulatória, sendo capazes de modular a ativação da imunidade inata e adaptativa. Assim, estes carboidratos podem ser diferenciados de acordo com as diversas características estruturais. Neste contexto, o objetivo deste trabalho foi selecionar e caracterizar os polissacarídeos provenientes dos cogumelos Ganoderma lucidum e Auricularia auricula, e avaliar sua capacidade imunomodulatória e a resposta imunitária do hospedeiro infectado pelo fungo patogênico Cryptococcus neoformans. Os resultados indicaram que ambas as frações (solúvel e insolúvel) de polissacarídicas extraídas dos cogumelos avaliados demonstraram uma composição monossacarídica similar (majoritariamente glicose na fração insolúvel e galactose na fração solúvel) e da identificação de beta glucanas nas frações solúveis e insolúveis de Auricularia auricula. Adicionalmente, a avaliação das frações dos cogumelos analisados não apresentou citotoxicidade, frações LPS free, uma atividade imunomodulatória em células dendríticas e macrófagos M1 e M2 por análise pela ligação aos receptores Dectina-1, TLR2 e TLR4). Ainda foi observado a secreção de citocinas (TNF-α, IL-1β, IL-10), de óxido nítrico e de espécies reativas de oxigênio. Assim como a modulação da imunidade adaptativa (pelo aumento da expressão de CD80, CD86 e MHCII) utilizando técnicas como ELISA e citometria de fluxo. Todavia, os ensaios in vitro referente à atividade microbicida das frações na infecção fúngica e também assim as análises de genes relacionados à defesa contra o patógeno assim como a avaliação da sobrevida in vivo indicaram que somente polissacarídeos da fração insolúvel de Auricularia auricula demonstraram serem promissores como adjuvantes para potencializar a defesa da imunidade inata referente à infecção por Cryptococcus neoformans. / Opportunistic pathogenic fungi are responsible for the majorist of human infection. In the last years, it was observed an increase in the incidence of infections by these organism, mainly in patients exhibiting immunosuppressed patients (HIV), transplanted or in chemotherapy treatment. Currently, medicine advances are providing to provide an increase in the survival of these patients although the mortality rate is still high. The immune response is essential to protect the host during these infections and the immune adequate activation is critical to pathogen control. In this context, immune cell activation stimulators is a therapeutic strategy promising, since it allows fungi efficient control. The polysaccharides are important immune response inductors and may receptors bind of pattern recognition receptors. Moreover, these molecules can activate various functions pro-inflammatory cytokine production stimulate and respiratory burst, thereby improving microbicide efficient activity. The polysaccharide are constituents of fungi bacteria and plants cell wall. The mushrooms are important sources of polysaccharides showing several active biological properties, mainly innate and adaptive immunomodulatory activity. These carbohydrates can be differentiated according to structural diversity. Then, the objective of this study was to select and to characterize polysaccharides from Ganoderma lucidum and Auricularia auricula mushrooms as well as to evaluate the host immune response infected by fungus pathogen Cryptococcus neoformans. The results showed that both fractions (soluble and insoluble) of polysaccharides obtained from Ganoderma lucidum and Auricularia auricula have similar monosaccharide composition (mainly glucose in insoluble fraction and galactose in soluble fraction) and beta-glucan in Auricularia auricula fractions. In addition, the assessment of insoluble fractions of the species analyzed showed acceptable cytotoxicity; free LPS molecules; immunomodulatory activity in dectin-1, TLR2 and TLR4 and macrophages by receptors ligation. Moreover, it was observed a production of TNF-α, IL-1β, IL- 10 cytokine as well as nitric oxide and species oxygen reactive production. In addition; an adaptive immune modulation with increase of CD80, CD86 and MHCII. Nevertheless, in vitro and in vivo fungal infection assays presented that only fraction insoluble obtained from Auricularia auricula were promising adjuvants in innate immunity defense Cryptococcus neoformans infection.
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Estudo dos miRNAs na resposta imune células dendríticas murinas à infecção por Cryptococcus neoformans

Hurtado Erazo, Fabián Andrés 22 February 2017 (has links)
Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Medicina, Programa de Pós-Graduação em Patologia Molecular, 2017. / Submitted by Raquel Almeida (raquel.df13@gmail.com) on 2017-05-18T21:43:20Z No. of bitstreams: 1 2017_FabiánAndrésHurtadoErazo.pdf: 1577377 bytes, checksum: fbcc285d4a9db38da107507c2b9fac14 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana (raquelviana@bce.unb.br) on 2017-05-24T21:53:34Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2017_FabiánAndrésHurtadoErazo.pdf: 1577377 bytes, checksum: fbcc285d4a9db38da107507c2b9fac14 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-05-24T21:53:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2017_FabiánAndrésHurtadoErazo.pdf: 1577377 bytes, checksum: fbcc285d4a9db38da107507c2b9fac14 (MD5) Previous issue date: 2017-05-21 / O fungo patogênico Cryptococcus neoformans é um dos agentes etiológicos da criptococose, uma infecção fúngica invasiva que pode se disseminar ao sistema nervoso central e que afeta principalmente pacientes imunocomprometidos. Uma das principais células em detectar a infecção são as células dendríticas, que reconhecem e fagocitam o fungo orquestrando a resposta imune adaptativa para erradicar a infecção. A resposta imune do hospedeiro às infecções por patógenos microbianos envolve ampla reprogramação gênica, que é finamente controlada de modo a conter ou eliminar efetivamente o patógeno sem causar danos excessivos no hospedeiro. Micro-RNAs (miRNAs) são pequenos RNAs regulatórios envolvidos em mecanismos de regulação gênica e já foram detectados em diversos processos fisiológicos e patológicos controlando a estabilidade ou a taxa de tradução de RNA mensageiros (mRNA). Portanto, essas moléculas foram identificadas como um componente crucial na maquinaria da regulação gênica, afetando a produção e função das proteínas durante a homeostase ou sua perturbação. Esse estudo visou a caracterização do perfil de miRNAs expressos em células dendríticas derivadas de medula óssea de camundongos BALB/c (BMDCs) em resposta à infecção por C. neoformans. BMDCs foram co-cultivadas com a linhagem B3501 de C. neoformans por 24 h e tiveram RNA extraído para análise de expressão de miRNAs por RT-qPCR array. Os níveis de acúmulo de 29 miRNAs foram alterados nas BMDCs infectadas. Desse grupo, 22 miRNAs foram regulados positivamente e 7 miRNAs mostraram uma diminuição nos níveis de seus transcritos. Em seguida, analisou-se o papel do miR-155 nas principais funções das BMDCs em resposta à infecção por C. neoformans, por meio da abordagem de perda da função, mediante a transfecção de inibidores de miRNAs. Em tais experimentos, observou-se uma alteração na fagocitose e no controle intracelular do fungo pelas BMDCs quando miR-155-3p foi inibido. A análise da expressão, por citometria de fluxo, de MHCII nas BMDCs revelou um aumento na média da intensidade de fluorescência quando miR-155-5p foi inibido, sugerindo um papel na regulação desse complexo. Os resultados desse trabalho são pioneiros ao sugerir a participação de miRNAs na resposta de células dendríticas à infecção por C. neoformans. Estudos posteriores serão realizados visando ao aprofundamento da avaliação funcional desses miRNAs e seus respetivos mecanismos de ativação nesse modelo de infecção. / The pathogenic fungus Cryptococcus neoformans is one of the etiological agents of cryptococcosis, an invasive fungal infection that can spread to the central nervous system and mainly affects immunocompromised patients. One of the main cells in detecting the infection are dendritic cells, which recognize and phagocyte the fungus, orchestrating the adaptive immune response to eradicate the infection. The immune response to microbial pathogen infections involves extensive genetic reprogramming, which is finely controlled to contain or to effectively eliminate the pathogen without causing excessive damage to the host. Micro-RNAs (miRNAs) are small regulatory RNAs involved in gene regulation mechanisms; these molecules are observed in a wide range of physiological and pathological processes controlling either messenger RNA (mRNA) stability or translation rate. Therefore, these molecules have been identified as a crucial component in the gene regulation machinery, affecting the production and function of proteins in homeostasis and its alterations. This study focused on characterizing the profile of miRNAs expressed in bone marrow-derived dendritic cells from BALB/c mice (BMDCs) in response to C. neoformans infection. BMDCs were co-cultured with the B-3501 strain of C. neoformans for 24 hours, after which the RNA was extracted for analysis of miRNA expression by RT-qPCR array. The expression levels of 29 miRNAs were altered in the infected BMDCs. Out of this group, 22 miRNAs were upregulated and 7 miRNAs showed a decrease in the levels of transcripts. Subsequently, the effect of miR-155 in the main functions of BMDCs in response to C. neoformans infection was analyzed by of a lossof-function approach: transfection of miRNA inhibitors into BMDCs. When miR-155-3p was inhibited, a change in BMDCs phagocytosis ability and in the intracellular control of the fungus was observed. Analysis of the MHCII expression in infected BMDCs by flow cytometry revealed an increase in the Mean Fluorescence Intensity when miR-155-5p was inhibited. These results are pioneering in indicating the participation of miRNAs in the dendritic cells response to C. neoformans infection.
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Estudo da interação de macrófagos murinos com isolados clínicos de Cryptococcus neoformans / Study of the interaction of murine macrophages with clinical isolates of Cryptococcus neoformans

Folha, Jéssica dos Santos 16 February 2017 (has links)
Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Medicina, Pós-graduação em Medicina Tropical, 2017. / Texto parcialmente liberado pelo autor. Conteúdo liberado: Resumos e referências. / Submitted by Raquel Almeida (raquel.df13@gmail.com) on 2017-07-03T21:09:27Z No. of bitstreams: 1 2017_JéssicadosSantosFolha_PARCIAL.pdf: 294375 bytes, checksum: 61910b439c6baaa52f5602c55bb55f2c (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana (raquelviana@bce.unb.br) on 2017-08-22T20:57:15Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2017_JéssicadosSantosFolha_PARCIAL.pdf: 294375 bytes, checksum: 61910b439c6baaa52f5602c55bb55f2c (MD5) / Made available in DSpace on 2017-08-22T20:57:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2017_JéssicadosSantosFolha_PARCIAL.pdf: 294375 bytes, checksum: 61910b439c6baaa52f5602c55bb55f2c (MD5) Previous issue date: 2017-08-22 / Projeto financiado pelo Edital Auxílio à Pesquisa DPP-UnB Nº 02/2016 - Auxílio Financeiro a Estudantes para o Desenvolvimento de Pesquisas de Natureza Científica. / A criptococose, micose sistêmica causada por leveduras do gênero Cryptococcus, atinge principalmente indivíduos imunocomprometidos, e é atualmente uma importante doença fúngica sistêmica em todo mundo. Está fortemente ligada ao estado imunitário do hospedeiro, sendo os macrófagos considerados as principais células efetoras na imunidade contra essa levedura. Nosso grupo de pesquisa faz parte da Rede de Criptococose brasileira que tem por objetivo estudar o perfil epidemiológico e a evolução clínica dos casos de criptococose primária e oportunista no Brasil, identificando fatores de risco associados aos diversos desfechos clínicos. Mais especificamente, nosso grupo vem trabalhando na caracterização fenotípica de isolados clínicos de Cryptococcus quanto a sua habilidade de produzir diferentes fatores de virulência e interagir com diferentes modelos hospedeiros. E esse trabalho teve como objetivo analisar fatores associados à interação de 16 isolados clínicos de Cryptococcus neoformans obtidos pela FIOCRUZ (Fundação Oswaldo Cruz) RJ/Brasil com macrófagos murinos primários (BMMs). Após ensaios de interação dos diferentes isolados clínicos com macrófagos, foram analisados os diferentes percentuais de fagocitose, as taxas de sobrevivência fúngica, bem como produção de citocinas inflamatórias produzidos pelos macrófagos. Tais resultados foram então correlacionados com resultados previamente obtidos da análise de produção in vitro de fatores de virulência por esses isolados realizadas por outros componentes do nosso grupo de pesquisa (produção de cápsula, melanização, mediana de sobrevida de larvas de Galleria mellonella infectadas com os diferentes isolados, etc). As porcentagens de fagocitose e sobrevivência fúngica apresentaram valores bastante variados entre os diferentes isolados clínicos estudados. Além disso, as diferentes linhagens foram capazes de promover aumento na produção de citocinas pró-inflamatórias como TNF-α, IL-1β, IL-6 e MCP-1 pelos macrófagos. Foram obtidas correlações significativas entre a taxa de sobrevivência fúngica após a interação com macrófagos e a porcentagem de fagocitose (p= 0,0066) e também entre porcentagem de fagocitose e a sobrevida de larvas de G. mellonella infectadas com os diferentes isolados (p= 0,0052). Também observamos uma correlação significativa da produção das citocinas pró-inflamatórias detectadas com a porcentagem de fagocitose dos diferentes isolados. Esses resultados demostram a variabilidade fenotípica desses diferentes isolados clínicos de C. neoformans na sua interação com macrófagos.Uma melhor caracterização desses fungos, bem como a correlação desses fenótipos com características clínicas desses isolados poderão colaborar futuramente como o estabelecimento de estratégias mais eficazes para o tratamento de criptococose no Brasil. / Cryptococcosis, a systemic mycosis caused by yeasts of the genus Cryptococcus, is currently an important systemic fungal disease affecting mainly immunocompromised people worldwide. It is strongly associated with the immune status of the host, being macrophages considered the main effector cells against the immunity against this yeast. Our group is part of the Brazilian Cryptococcosis Research Network which aims to study the epidemiological and clinical evolution of primary and opportunistic cases of cryptococcosis in Brazil, identifying risk factors associated with clinical outcomes. Our group is more specifically working on phenotypic characterization of clinical isolates of Cryptococcus regarding their ability to produce different virulence factors and interact with different host models. This work aimed to analyze factors associated with the interaction of sixteen clinical isolates of Cryptococcus neoformans obtained from FIOCRUZ (Oswaldo Cruz Fundation) Rio de Janeiro/Brazil with primary murine macrophages (BMMs). After interaction assays of the different isolates with macrophages, we analyzed the different percentages of phagocytosis, rates of fungal survival and production of inflammatory cytokines by macrophages. Those results were correlated to previous results regarding the in vitro production of virulence factors obtained from our group (capsule production, melanization, mean survival of infected Galleria mellonella larvae, etc). The percentages of fungal phagocytosis viability post interaction showed a significant variation among the clinical strains studied. Additionally, all the strains were able to induce production of inflammatory cytokines such as TNF-α, IL-1β, IL-6 and MCP-1 by macrophages. We observed a significant correlation between fungal survival and the percentage of phagocytosis (p=0,0066), and also between percentage of phagocytosis and median survival of G. mellonella larvae infected with the different fungal isolates (p=0,0052). Also, there was a significant correlation of production of all the detected cytokines with the percentage of phagocytosis. These results demonstrated the phenotypic variability of those clinical isolates of C. neoformans. Further characterization of these fungal isolates, and the correlation of this features to their clinical profiles may help in the development of new strategies more efficient for the treatment of cryptococcosis in Brazil.
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Diversidade microbiana cultivável em processo industrial de produção de etanol / Growing microbial diversity in industrial ethanol production process

Rodrigues, Romaira Guedes 24 April 2017 (has links)
Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Química, Programa de Pós-Graduação em Tecnologias Química e Biológica, 2017. / Submitted by Raquel Almeida (raquel.df13@gmail.com) on 2017-07-27T14:32:41Z No. of bitstreams: 1 2017_RomairaGuedesRodrigues.pdf: 2198966 bytes, checksum: 3fe8c9e11ec884b6de26e2c0a7a628a3 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana (raquelviana@bce.unb.br) on 2017-08-29T20:58:31Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2017_RomairaGuedesRodrigues.pdf: 2198966 bytes, checksum: 3fe8c9e11ec884b6de26e2c0a7a628a3 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-08-29T20:58:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2017_RomairaGuedesRodrigues.pdf: 2198966 bytes, checksum: 3fe8c9e11ec884b6de26e2c0a7a628a3 (MD5) Previous issue date: 2017-08-29 / O aumento da produção de fontes de energias alternativas oriundas de biomassas renováveis em especial biocombustíveis, como o etanol, em substituição gradual do petróleo é visto como um importante contribuinte para o desenvolvimento de uma sociedade industrial sustentável e eficaz. O Brasil é o produtor de etanol mais competitivo do mundo, com um mercado doméstico bem desenvolvido, cada vez mais estimulado pelo crescimento das vendas de carros “flex-fuel”. A produção de etanol é realizada por processo fermentativo, graças à ação biológica das leveduras, que convertem os açúcares presentes no mosto, em etanol, gás carbônico e compostos secundários. Entretanto, este processo está sujeito à contaminação por leveduras selvagens, caracterizadas por estarem presentes no processo fermentativo sem terem sido selecionadas para a condução da produção de álcool, competindo pelo substrato e causando problemas ao processo. O objetivo desse trabalho foi estudar a diversidade de micro-organismos contaminantes em duas etapas do processo de produção do etanol. Amostras de mosto e vinho foram coletadas de duas usinas de produção de etanol no estado de Goiás. Foi realizada contagem microbiana ao longo da safra. As colônias selecionadas foram isoladas e armazenadas em glicerol a -80C°C. Foi realizada caracterização fisiológica, não só para a identificação de morfotipos que se destacaram para a produção de etanol como também para a síntese de compostos orgânicos como ácido acético e succínico. Foi realizada a extração de DNA das amostras isoladas em meio YPD e amplificação por PCR das regiões D1-D2 que codifica o gene 28 S para levedura para identificação taxonômica. As sequências geradas foram analisadas utilizando –se banco de dados específico para o gene em questão. As espécies de leveduras que indicaram os maiores hits e destacaram-se nas amostras de mosto e vinho das usinas foram Candida tropicalis, Pichia kudriavzevii e Saccharomyces cerevisae. O conhecimento a respeito dos micro-organismos contaminantes permite a possibilidade de fortalecimento no programa de monitoramento da dinâmica de linhagens de leveduras no processo produtivo das indústrias, pois condições adequadas de assepsia, de armazenamento de melaço, limpeza das dornas e canalizações, e dificuldades para esterilizar grandes volumes de mosto são práticas que contribuem na diminuição do nível de micro-organismos contaminantes. / Increase in production of alternative energy sources deriving from renewable biomass, in particular biofuels like ethanol, in gradual substitution to petrol is perceived as an important contributor for the development of a sustainable and effective industrial society. Brazil is the most competitive ethanol producer of the world, with a well developed domestic market, increasingly stimulated by the growth in sales of flex-fuel cars. Ethanol production is carried out by fermentation process, thanks to the biological action of yeasts, which convert the sugars present in the sugar cane juice into ethanol, carbon dioxide and secondary compounds. However, this process is at risk of contamination by wild strains, characterized by being present in the fermentative process even though they were not selected for the alcool production, and thus competing for substrate and causing problems to the process. The objective of this work was to study the diversity of contaminanting microorganisms in two stages of ethanol production process. Samples of sugar cane juice and wine were collected from two ethanol production plants in the state of Góias. Microbial counting was carried out throughout the harvest. The selected colonies were isolated and stored in glycerol at -80 ° C. Physiological characterization was performed, not only for the identification of morphotype that stood out for ethanol production, but also for the synthesis of organic compounds such as acetic and succinic acid. DNA extraction from samples isolated in YPD medium and amplification through PCR of the D1-D2 regions, which codes for yeast 28S gene were performed for taxonomic Identification. The generated sequences were analyzed using a specific database for the gene in question. The yeast species that had the highest hits and stood out both at sugar cane juice and wine from the distillery were Candida tropicalis, Pichia kudriavzevii and Saccharomyces cerevisiae. Knowledge about contaminating microorganisms allows the possibility of strengthening the monitoring program of the dynamics of yeast strains in the production process of the industries, since adequate conditions of asepsis, storage of molasses, cleaning pipes and difficulties for sterilizing large volumes of sugar cane juice are habits that contribute to the reduction of contaminating microorganisms levels.
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Efeitos da expressão do HIF-1 humano na levedura Saccharomyces cerevisiae

Castro, Nestor Fabian Leyton 01 August 2014 (has links)
Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Programa de Pós-Graduação em Biologia Molecular, 2014. / Submitted by Marília Freitas (marilia@bce.unb.br) on 2015-10-29T12:33:32Z No. of bitstreams: 1 2014_NestorFabianLeytonCastro.pdf: 3484643 bytes, checksum: 3f92622240d0f7e59822aca3974ed379 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2016-02-12T21:00:47Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2014_NestorFabianLeytonCastro.pdf: 3484643 bytes, checksum: 3f92622240d0f7e59822aca3974ed379 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-02-12T21:00:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2014_NestorFabianLeytonCastro.pdf: 3484643 bytes, checksum: 3f92622240d0f7e59822aca3974ed379 (MD5) / A hipóxia ocorre quando as células são expostas a baixas tensões (< 5%) de oxigênio. Isto afeta o metabolismo, a expressão de genes, a secreção e resposta a hormônios e pode garantir a sobrevivência ou algumas vezes iniciar uma cascata apoptótica. O fator 1 induzível por hipóxia (HIF-1) humano regula a transcrição de inúmeros genes envolvidos na resposta à hipóxia e tem importante papel em processos fisiológicos e patológicos. Ele é um heterodímero formado pelas subunidades HIF-1α e HIF-1β, também chamada de transportador nuclear de arilhidrocarbono (ARNT). Em condições de normóxia, o HIF-1 é hidroxilado pelas prolilhidroxilases (PHDs) e marcado para degradação pelo proteasoma. Porém, quando as células se encontram sob hipóxia, as PHDs são inibidas e assim ocorre o acúmulo do HIF-1. Alterações no estado redox podem ter efeito na ativação do HIF-1 e foi verificado que condições de estresse oxidativo podem levar à ativação deste fator. O estresse oxidativo ocorre quando as moléculas antioxidantes e os mecanismos de defesa celular são incapazes de proteger a célula dos efeitos das espécies reativas de oxigênio (EROs) as quais atacam moléculas biológicas vitais, tais como lipídeos, DNA dentre outras. As EROs incluem os radicais livres derivados de oxigênio, entre essas o íon superóxido (O2●-), o radical hidroxila (●OH-), e outras moléculas que embora não possuam elétrons livres são muito reativas devido à sua instabilidade, como o peróxido de hidrogênio (H2O2). Para estudar os efeitos do HIF-1 sob condições de estresse oxidativo, escolhemos a levedura Saccharomyces cerevisiae, também conhecida como levedura de padeiro. A utilização da levedura S. cerevisiae tem provado ser muito útil como um modelo de sistema in vivo para estudar a ação de fármacos, a expressão de proteínas heterólogas e a função básica de fatores de transcrição humanos. Foram usadas três linhagens mutantes, EG103αβ a qual expressa as duas subunidades do fator de transcrição HIF-1, EG103αΔβ que expressa a subunidade beta truncada e a linhagem EG103M2 que possue o vetor vazio. O objetivo deste estudo foi avaliar a resposta ao estresse oxidativo dessas linhagens de leveduras para aprofundar o conhecimento sobre a regulação da atividade de HIF-1. O crescimento das linhagens foi investigado e os resultados mostraram que a linhagem EG103αβ teve um crescimento menor que as outras duas linhagens (EG103αΔβ e EG103M2) em normóxia. Quando tratada com várias concentrações de H2O2 o crescimento da linhagem EG103αβ diferiu do controle não tratado somente nas concentrações de 1 e 2 mM, quando houve uma diminuição do crescimento. Essa resposta foi similar àquela das outras duas linhagens. Então não foi uma resposta específica da linhagem EG103αβ, indicando que a expressão do HIF-1 não alterou a sensibilidade da resposta ao H2O2. Ao tratar as células com alguns agentes oxidantes como Menadiona (MD), hidroperóxido de cumene (CHP) e terc-butilhidroperóxido (t-BHP) os resultados mostraram que a linhagem EG103αβ apresentava uma susceptibilidade menor à MD na concentração 50 μM, em comparação com as outras linhagens. O uso do inibidor da catalase ATZ (10 mM) e H2O2 0,5 mM mostrou que a susceptibilidade da linhagem EG103αβ aumentou em relacão ao controle tratado somente com H2O2. Nas duas outras linhagens o aumento da susceptibilidade ocorreu com uma concentração menor de ATZ (2 mM) e H2O2 0,5 mM. Isto indica que talvez a linhagem EG103αβ tenha maiores concentrações de catalase em relação às outras duas linhagens. O uso do inibidor da síntese de glutationa, butionina-sulfoximina (BSO) não mostrou uma resposta diferenciada da linhagem EG103αΔβ à exposição ao H2O2. O uso do quelante de ferro, deferoxamina (DFO) também mostrou uma ação de proteção contra o dano oxidativo na linhagem EG103αβ, indicando um papel da ausência de ferro na proteção pelo HIF-1. Medidas dos níveis de glutationa (GSH-eq) e da enzima superóxido dismutase devem ser repetidas para conclusão definitiva de seu papel na linhagem EG103αβ. Em conclusão, os resultados indicam que a expressão das subunidades que compõem o HIF-1 humano em leveduras reduz seu crescimento, aumenta sua resistência à menadiona e talvez os níveis de catalase e faz com que um quelante de ferro tenha papel protetor nestas células. ______________________________________________________________________________________________ ABSTRACT / Hypoxia occurs when cells are exposed to low oxygen tensions (<5%). It affects the metabolism, gene expression, secretion and response to hormones and can ensure the survival or sometimes initiate an apoptotic cascade. The human hypoxia-inducible factor 1 (HIF-1) regulates the transcription of numerous genes involved in the response to hypoxia and plays an important role in physiological and pathological processes. HIF-1 is a heterodimer formed by the HIF-1α and HIF-1β subunits, the latter also called arylhydrocarbone nuclear transporter (ARNT). In normoxic conditions, HIF-1 is hydroxylated by prolylhidroxilases (PHDs) and marked for degradation by the proteasome. However, when cells are under hypoxia, the PHDs are inhibited and HIF-1 accumulates. Changes in the redox state may have an effect on HIF-1 activation and oxidative stress conditions have been to lead to the activation of this factor. Oxidative stress occurs when the antioxidant molecules and cellular defense mechanisms are unable to protect the cell from the effects of reactive oxygen species (ROS) which attack vital biological molecules such as lipids, DNA and others. ROS include free radicals derived from oxygen, among these the superoxide ion (O2●-), o hydroxyl radical (●OH-), and other molecules that although not having free electrons are very reactive due to its instability, such as hydrogen peroxide (H2O2). To study the effects of HIF-1 under conditions of oxidative stress, we chose the yeast Saccharomyces cerevisiae, also known as Baker's yeast. The use of S. cerevisiae has proven to be very useful as an in vivo model system to study the action of drugs, the expression of heterologous proteins and the basic function of human transcription factors. The three mutant strains, EG103αβ which expresses the two subunits of HIF-1 transcription factor, EG103αΔβ, expressing the truncated beta subunit and EG103M2 strain that possesses an empty vector were used. The objective of this study was to evaluate the oxidative stress response of the yeast strains to increase knowledge about the regulation of HIF-1 activity. The growth of the strains was investigated and the results showed that the strain EG103αβ had a slower growth than the other two strains (EG103αΔβ and EG103M2) under normoxia. When treated with various concentrations of H2O2 the growth of EG103αβ differed from the untreated control only at concentrations of 1 and 2 mM, when there was a decline in growth. This response was similar to that of the other two strains. So it was not a specific response of EG103αβ, indicating that HIF-1 expression did not change the sensitivity response to H2O2. By treating the cells with certain oxidizing agents such as Menadione (MD), cumene hydroperoxide (CHP) and tert-butylhydroperoxide (t-BHP) the results showed that the strain EG103αβ has lower susceptibility to 50 uM MD concentrations, compared to the other strains. The use of the catalase inhibitor ATZ (10 mM) and 0.5 mM H2O2 showed that the susceptibility of EG103αβ increased compared to the control treatment only with H2O2. In the other two strains increased susceptibility was observed with a smaller concentration of ATZ (2 mM) and 0.5 mM H2O2. This indicates that EG103αβ has higher catalase levels in comparison to the other two strains. The use of the inhibitor of glutathione synthesis, buthionine sulfoximine (BSO) showed that EG103αΔβ responded similarly to the other two strains. The use of the iron chelator, deferoxamine (DFO) showed a protective effect against oxidative damage in EG103αβ, indicating a role of iron absence in the protection by HIF-1. Measures of glutathione levels (GSH-eq) and superoxide dismutase should be repeated for definitive conclusion of their role in the EG103αβ lineage. In conclusion, the results indicate that the expression of the subunits that make up the human HIF-1 reduces yeast growth, increases its resistance to menadione and perhaps levels of catalase and makes an iron chelator a protective agent in these cells.
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Análise de fluxo metabólico de leveduras que naturalmente fazem a conversão de xilose em etanol

Veras, Henrique César Teixeira 09 March 2018 (has links)
Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Departamento de Biologia Celular, Instituto de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Biologia Molecular, 2018. / Submitted by Fabiana Santos (fabianacamargo@bce.unb.br) on 2018-08-24T19:07:39Z No. of bitstreams: 1 2018_HenriqueCésarTeixeiraVeras.pdf: 6454993 bytes, checksum: f2e75e0b6ae77a86767b5929dc2cfd76 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana (raquelviana@bce.unb.br) on 2018-08-29T20:55:54Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2018_HenriqueCésarTeixeiraVeras.pdf: 6454993 bytes, checksum: f2e75e0b6ae77a86767b5929dc2cfd76 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-08-29T20:55:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2018_HenriqueCésarTeixeiraVeras.pdf: 6454993 bytes, checksum: f2e75e0b6ae77a86767b5929dc2cfd76 (MD5) Previous issue date: 2018-08-24 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES). / A demanda mundial por combustível continua crescendo. Entre as fontes alternativas de energia a produção de etanol tem lugar de destaque. No entanto, está produção ainda pode aumentar com o aproveitamento da xilose proveniente da biomassa lignocelulósica. Vários estudos estão sendo realizados para identificar os mecanismos moleculares envolvidos no metabolismo de xilose. Neste estudo é proposto a integração dados fisiológicas e moleculares para caracterizar o fluxo metabólico de leveduras. Foi avaliado a capacidade fermentativa entre diferentes leveduras naturalmente consumidoras de xilose: Scheffersomyces stipitis, Spathaspora passalidarum, Spathaspora arborariae e Candida tenuis. Para entender o metabolismo dessas leveduras foi construído um modelo de fluxo metabólico utilizando as taxas de produção para restringir o modelo e calcular a distribuição interna de carbono. Pela primeira vez, é estimado o fluxo metabólico nas leveduras Spathaspora. O modelo de fluxo metabólico de xilose até a formação de etanol foi inicialmente validado a partir do teste de correlação entre fluxos calculados e medidos. O modelo de fluxo metabólico foi útil para aumentar a acurácia de dados de metaboloma. 74% das taxas de fluxos calculados e medidos apresentaram semelhanças acima de 90%. O modelo caracterizou a S. stipitis e S. passalidarum como tendo as melhores propriedades naturais para fermentar xilose e produzir etanol. / Global demand for fuel continues to grow. Among the alternative sources of energy, the production of ethanol has a prominent place. However, this production can yet increase with the use of xylose from the lignocellulosic biomass. Several studies are being carried out to identify the molecular mechanisms involved in the metabolism of xylose. In this study it is proposed the integration of physiological and molecular data to characterize the metabolic flux of yeasts. It was assessed the fermentative capacity among different yeasts naturally consuming xylose: Scheffersomyces stipitis, Spathaspora passalidarum, Spathaspora arborariae and Candida tenuis. To understand the metabolism of these yeasts a metabolic flux model was constructed using the production rates to constrain the model and to calculate the internal carbon distribution. For the first time, is estimated the metabolic flux into Spathaspora yeasts. The metabolic flux model was initially validated from a correlation test between calculated and measured fluxes. The metabolic flux model was useful to increase accuracy of metabolome data. 74% of calculated and measured fluxes rate shown similarity above 90%. The model characterized S. stipitis and S. passalidarum as having the best natural properties for fermenting xylose and producing ethanol.
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Sinergismo entre sulfito, ácido lático, PH e etanol na fermentação alcoólica de Saccharomyces cerevisiae PE-2 e M-26 /

Dorta, Claudia. January 2006 (has links)
Orientador: Pedro de Oliva Neto / Banca: Fumio Yokoya / Banca: Maria Helena Miguez da Rocha Leão / Banca: Jorge Horii / Banca: Dejanira de Franceschi de Angelis / Resumo: Neste trabalho duas linhagens de Saccharomyces cerevisiae PE-2 e M- 26 foram analisadas quanto à potencialidade de fermentação alcoólica sob condições de alto grau de estresse do mosto: 200 mg NaHSO3/L, 6 g de ácido lático /L, 9,5% (p:v) de etanol (conversão teórica) e pH 3,6. Foi verificado, ainda, o efeito do tratamento ácido (45min, pH 2,0) no metabolismo da linhagem PE-2 durante sua fermentação sob condições de alto grau de estresse. Desta forma, esta levedura foi submetida a valores de até 390 mg/L de metabissulfito de sódio, 6 g de ácido lático /L, 9,5% (p:v) de etanol (conversão teórica) e pH 3,6 durante processos fermentativos. Investigou-se, também, o potencial de fermentação alcoólica desta levedura em um pool de pH (3,5; 4,0; 4,5 e 5,0) em mostos com: 200 mg/L de metabissulfito de sódio, 6 g de ácido lático /L, 9,5% (p:v) de etanol (conversão teórica). Na última etapa deste trabalho foi estudado o efeito do contaminante Lactobacillus fermentum CCT 1396, do pH ácido no mosto e do tratamento ácido durante o processo fermentativo, no metabolismo de S. cerevisiae PE- 2. Para tanto, esta levedura foi analisada quanto ao potencial de fermentação alcoólica em pHs 3,8 ou 4,8, e submetida ao tratamento com ácido sulfúrico até atingir pH 2,5 em tempos de 1 h ou 2h. O pH baixo (3,6) foi o fator de maior impacto para o aumento de estresse das duas linhagens de leveduras testadas durante os processos fermentativos. A 114 linhagem S. cerevisiae M-26 apresentou maior produção de ácidos orgânicos que a outra. As duas linhagens de levedura tiveram um desempenho semelhante durante os processos fermentativos, não tendo diferenças significativas quanto à viabilidade celular e rendimento etanólico. O pH 3,6 associado ao tratamento ácido (pH 2,0 por 45 min) foi o fator de maior impacto para o aumento de estresse metabólico da linhagem PE-2 durante os... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo). / Abstract: In this work two Saccharomyces cerevisiae strains, PE-2 and M-26, were analyzed for their alcoholic fermentation potential under must with high stress conditions: 200 mg NaHSO3/L, 6g lactic acid/L, 9.5% (p/v) ethanol (theoretical conversion) and pH 3.6. The effect of the acid treatment (45min, pH 2.0) in the PE-2 strain metabolism was also verified during fermentation under high stress conditions. This yeast was submitted up to 390 mg/L sodium metabisulfite, 6g lactic acid/L, 9.5% (p/v) ethanol (theoretical conversion) and pH 3.6 during the fermentation processes. The alcoholic fermentation potential of this yeast was investigated in a pool of pHs (3.5; 4.0; 4.5 and 5.0) in sugar cane musts with 200 mg/L sodium metabisulfite, 6 g lactic acid /L and 9.5% (p/v) ethanol (theoretical conversion). In the last stage of this work the effect of the contaminant Lactobacillus fermentum CCT 1396, the acid pH in the must and the acid treatment during the fermentation process in the S. cerevisiae PE-2 metabolism were also studied. In these conditions, the yeast was analyzed for its alcoholic fermentation potential in pHs 3.8 or 4.8, and submitted to a sulphuric acid treatment in pH 2.5 for 1h or 2h. Low pH (3.6) was the major impact factor in the increase of stress in both yeast strains during the fermentation processes. S. cerevisiae M-26 strain 116 produced more organic acids than PE-2. Both yeast strains had similar performance during the fermentation processes. There were no significant differences on cellular viability and ethanol yield. The pH 3.6 associated with acid treatment (45 min, pH 2,0) was the major impact factor for the increase of metabolic stress in PE-2 strain during the fermentation processes. The optimum pH zone for ethanol fermentation ranged from 4.0 to 5.0, with less residual sugar, residual protein and more ethanol yield and productivity... (Complete abstract, access electronic addres below) / Doutor
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Influência da cepa de levedura na composição de vinhos espumantes elaborados pelo método tradicional

Spadari, Laércio 31 July 2013 (has links)
A Serra Gaúcha apresenta uma excelente aptidão enológica para produzir vinhos espumantes de qualidade. O desenvolvimento de algumas tecnologias, como por exemplo, o uso de leveduras selecionadas, tem contribuído em aportar uma maior complexidade e tipicidade aos espumantes. Neste trabalho foram avaliadas as características físico-químicas, organolépticas e compostos voláteis do vinho base e dos vinhos espumantes naturais elaborados com diferentes cepas de leveduras pelo Método Tradicional. Foram avaliados oito cepas de leveduras secas ativas comerciais, sendo Saccharomyces cerevisiae (Zymaflore VL3®, Zymaflore X5®, Zymaflore X16®), e Saccharomyces cerevisiae rf. bayanus (Blastosel Delta®, Maurivin PDM®, Zymaflore Spark®, La Claire SP665®, Lalvin EC1118®). O vinho base e os vinhos espumantes foram analisados quanto à composição básica conforme a metodologia oficial brasileira. Além disso, foram analisados os compostos voláteis, através de cromatografia gasosa e os vinhos avaliados sensorialmente por uma equipe de onze degustadores qualificados. Os resultados das análises básicas do vinho base e dos espumantes mostraram que, independente da levedura utilizada na tomada de espuma (segunda fermentação), a fermentação foi concluída de forma adequada, apresentando teor alcoólico médio de 12,01% v/v e açúcar residual de 1,78 g/L. Poucas variações foram encontradas entre os espumantes obtidos quanto às análises básicas. Quanto aos compostos voláteis, os vinhos espumantes comparados ao vinho base, apresentaram maior concentração de 2-metil-1-propanol, 2-metil-1-butanol, dietil succinato e dodecanoato de etila, e redução nas concentrações de 3-metil-1-butanol, acetato de isoamila, cis-3-hexen-1-ol, trans-3-hexen-1-ol, decanoato de etila, acetato de feniletila e ácidos graxos. Nas características aromáticas, os espumantes exibiram uma tendência geral de redução na intensidade de frutado, floral e vegetal, e aumento significativo na intensidade de levedura, em relação ao vinho base. Foram detectadas importantes diferenças nos compostos voláteis e nas características organolépticas entre os espumantes obtidos com distintas leveduras. Entre as leveduras avaliadas, os espumantes obtidos com a levedura X5 apresentaram as maiores concentrações de butanoato de etila, acetato de isoamila e hexanoato de etila, compostos responsáveis pelos aromas frutados (pêra, banana, maçã), fato que justifica as suas altas notas de intensidade de aroma, frutados, florais e fineza aromática. Entretanto, os espumantes obtidos com a levedura SP665 exibiram as melhores características considerando os três parâmetros relacionados à espuma, além de intensidade e fineza de aromas e características gustativas favoráveis. Quanto à qualidade global dos espumantes, destacaram-se com as maiores notas as leveduras SP665, X5 e X16. O presente trabalho contribui para a escolha da levedura mais adequada para o enólogo a partir da comparação das características organolépticas, físico-químicas e a composição aromática do vinho base e dos vinhos espumantes. Porém, a elevada variabilidade detectada entre leveduras confirma a necessidade de testes específicos visando à obtenção de espumantes com características sensoriais particulares. / Submitted by Marcelo Teixeira (mvteixeira@ucs.br) on 2014-06-16T14:29:28Z No. of bitstreams: 1 Dissertacao Laercio Spadari.pdf: 916694 bytes, checksum: 038bfcddb0b3ee62d12ccea8d68f622d (MD5) / Made available in DSpace on 2014-06-16T14:29:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao Laercio Spadari.pdf: 916694 bytes, checksum: 038bfcddb0b3ee62d12ccea8d68f622d (MD5) / The Serra Gaucha region shows an excellent oenological aptitude for the production of high quality wines and sparkling wines. The development of some technologies, such as the use of selected yeasts has contributed to provide a greater complexity and typicity of sparkling wines. In the present work we evaluate the influence of different yeast strains on the physicochemical characteristics, organoleptic properties and volatile compounds of natural sparkling wines elaborated by the Traditional Method. Eight active dry commercial strain of yeast were evaluated: Saccharomyces cerevisiae (Zymaflore VL3®, Zymaflore X5®, Zymaflore X16®), and Saccharomyces cerevisiae rf. bayanus (Blastosel Delta®, Maurivin PDM®, ZymafloreSpark®, La Claire SP665®, Lalvin EC1118®). The base wine and the sparkling wines were analyzed for their basic composition according to the Brazilian official methodology. Besides, volatile compounds were analyzed through gas chromatography and the organoleptic characteristics evaluated by a team qualified tasters. The results of the basic analyses of the base wine and the sparkling wines showed that independent of the yeast used in the second fermentation, the overall process was concluded in an adequate way, showing an average alcohol content of 12,01% v/v and residual sugar content of 1,78 g/L. The basic analysis showed minimal variation among the sparkling wines obtained with the different yeast strains. A comparison of the volatile compounds of the sparkling wines and the base wine showed an increase of 2-methyl-1-propanol, 2-methyl-1-butanol, diethyl succinate and ethyl dodecanoate, and a reduction in the concentration of 3-methyl-1-butanol, isoamyl acetate, cis-3-hexen-1-ol, trans-3-hexen-1-ol, ethyl decanoate, phenylethyl acetate and fatty acids. Considering the organoleptic characteristics, the sparkling wines showed a general tendency of reduction in the intensity of the fruity, floral and vegetable aroma and a meaningful increase in the intensity of yeast aroma, in relation to the base wine. Important differences were detected in the volatile compounds composition and in the organoleptic characteristics among the sparkling wines obtained with different yeasts. Among the evaluated yeasts, the sparkling wines obtained with X5 yeasts showed the highest concentration of ethyl butanoate, isoamyl acetate and ethyl hexanoate, compounds responsible for the fruity aromas (pear, banana, apple), which justify their high notes of aroma, fruity and floral intensity, and overall aromatic quality. The sparkling wine obtained with SP665 showed the best characteristics considering the three parameters related to the foam quality, the intensity and finesse of aromas, and taste characteristics. Sparkling wines obtained with the yeasts SP665, X5 and X16 obtained the highest global quality notes. The present work contributes with the most adequate selection of yeast by winemaker, starting from the comparison of the organoleptic, physicochemical and the aromatic characteristics of the base wine and of the sparkling wines. However, the highest variability detected among sparkling wines obtained with the yeasts evaluated confirms the necessity of specific tests of yeasts in order to obtain sparkling wines with particular sensory characteristics.
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Estudo fisiológico do efeito da complexidade estrutural da fonte de nitrôgenio no meio de cultura no metabolismo de leveduras /

Batistote, Margareth. January 2006 (has links)
Orientador: José Roberto Ernandes / Banca: Rubens Monti / Banca: Jonas Contiero / Banca: Sandra Helena da Cruz / Banca: João Atílio Jorge / Resumo: O presente trabalho teve como objetivo principal realizar estudos do efeito da complexidade estrutural de fontes de nitrogênio no fluxo metabólico do carbono em leveduras industriais utilizadas nas indústrias de panificação, de produção de vinhos e cervejas. Os resultados obtidos com os carboidratos trealose e glicogênio estão de acordo com o comportamento esperado para o acúmulo destes compostos, uma vez que foi observado que a quantidade destes carboidratos de reserva nas células sofrem acentuadas variações em resposta a diferentes alterações nutricionais experimentadas pelas leveduras durante o processo fermentativo, e isto ocorre como conseqüência do complexo sistema regulatório que controla a produção dos carboidratos. A maioria dos dados indica que a quantidade de trealose e glicogênio foram sempre maiores na suplementação com amônio e menor com peptona. A concentração de trealose e glicogênio produzidas pelas linhagens talvez reflita o processo de seleção a que foram submetidas as linhagens, o tipo a e concentração da fonte de carbono, o tempo de fermentação e também com a natureza estrutural da fonte de nitrogênio. / Abstract: The present work had as main objective to carry out studies of effects of the structural complexity of nitrogen sources in the metabolic flux of carbon in industrial yeasts used in the production of bread, wines, and beers. The results obtained with the carbohydrates trehalose and glycogen are in accordance with the expected behavior for the accumulation of these compounds, once it was observed that the amount of these reserve carbohydrates of in the cells suffers accented variations in response to the different nutritional alterations experienced by the yeasts during the fermentative process. This may occurs as consequence of the complex regulatory system that controls the production of the carbohydrates. The majority of the data indicates that the amount of trehalose and glycogen was always higher under ammonium and casamino acids supplementation than with peptone. Perhaps the concentration of trehalose and glycogen produced by the strains reflects the process of selection that the strains were submitted, the type and concentration of the carbon source, the time of fermentation and also with the structural nature of the nitrogen source. / Doutor
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Produção de etanol e xilitol por Spathaspora arboriae e Candida guilliermondii a partir de hidrolisado de casca de soja / Ethanol and xylitol production by Spathaspora arborariae and Candida guilliermondii from soybean hull hydrolysate

Boeira, Ilana Hendira Neumann January 2013 (has links)
Resíduos lignocelulósicos agroindustriais são fontes abundantes e de baixo custo para produção biotecnológica de compostos de alto valor agregado, como xilitol e etanol. O presente trabalho teve como objetivo ampliar os conhecimentos sobre a produção biotecnológica de etanol e xilitol mediante o cultivo de Candida guilliermondii e Spathaspora arborariae sobre hidrolisado de casca de soja (HCS). S. arborariae foi cultivada em biorreatores submersos sobre meio sintético e HCS, em condições anaeróbias (150 rpm) e microaerófilas (180 rpm e 0,33 vvm). Em meio sintético a cepa apresentou maior produtividade em etanol (0,22 g L-1 h-1) sob microaerofilia. Porém, quando cultivada sobre HCS o metabolismo foi altamente afetado. Verificou-se que a adição de cloreto de alumínio ao meio sintético não afetou a produção de biomassa e viabilidade celular. No entanto, há inibição celular com o aumento da pressão osmótica dos meios, sendo a sua tolerância máxima de 1390 mOsm kg-1. Em relação a C. guilliermondii, foi realizado o planejamento Plackett-Burman para determinar o efeito da suplementação do HCS sobre a produção de etanol. A suplementação do hidrolisado não se mostrou necessária. Um segundo planejamento experimental foi realizado para otimizar as condições de fermentação de temperatura, pH e concentração de inóculo. O ponto máximo de resposta foi em 28 °C, pH 5,0 e 109 UFC mL-1, respectivamente. Após foram realizados cultivos sobre HCS ácido-enzimático nas condições otimizadas, resultando em alta produtividade em etanol (1,4 g L- 1 h-1) com rendimento de 0,41 g g-1, representando 80,4 % de eficiência quando comparado com o rendimento teórico. / Lignocellulosic agro-industrial residues are abundant supplies of carbohydrates and a low cost substrate for the biotechnological production of compounds of high added value such as xylitol and ethanol. This study aimed at the investigation on the biotechnological production of ethanol and xylitol by cultivation of Candida guilliermondii and Spathaspora arborariae in soybean hull hydrolyzate (SHH). S. arborariae was cultivated in submerged bioreactors on SHH and semi-synthetic medium under anaerobiosis (150 rpm) and microaerobiosis conditions (0.33 vvm and 180 rpm). On semi-synthetic medium, the strain showed higher ethanol productivity (0.22 g L-1 h-1) under microaerobiosis. However, when grown on hydrolyzate metabolism was highly affected. It was found that concentrations up to 300 mg L-1 of aluminum chloride in semi-synthetic medium did not affect biomass production and cell viability. But increasing the osmotic pressure of the medium caused cellular inhibition, with maximum yeast tolerance of 1390 mOsm kg-1. Plackett-Burman design was performed to determine the effect of supplementation on the production of ethanol by C. guilliermondii on SHH. It was found that supplementation was not necessary. A second experimental design was carried out to optimize the fermentation conditions of temperature, pH and inoculum size. The best conditions were 28 °C, pH 5.0 and 109 CFU mL-1, respectively. Finally, cultivations in acid-enzymatic SHH under the optimized conditions were run, resulting in high volumetric productivity (1.4 L g-1 h-1), with ethanol yield of 0.41 g g-1, representing 80.4 % efficiency compared with the theoretical yield.

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