Made available in DSpace on 2016-08-29T15:09:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_3248_Lima Junior 2009.pdf: 1436673 bytes, checksum: 0e58d3c7bd84a8f4c46008c7f6286cb2 (MD5) Previous issue date: 2009-05-22 / As lipases (triacilglicerol acil hidrolases, E.C. 3.1.1.3) são enzimas que atuam no metabolismo microbiano, na hidrólise catalítica de óleos e gorduras por meio de reações de esterificação e transesterificação. Recentemente, estas enzimas foram incluídas em possíveis rotas de produção de biodiesel onde atuam como biocatalisadores no processo de transesterificação. Do ponto de vista do saneamento, a produção de biodiesel pode ser realizada a partir do gerenciamento de resíduos oleosos, os quais, quando convenientemente tratados e processados por via enzimática, podem render significativa produção deste importante biocombustível. O presente estudo teve por objetivo avaliar a biodegradação e atividade lipolítica de cepas bacterianas em resíduos oleosos do saneamento ambiental, representado pela escuma de caixa de gordura, visando à avaliação de sua capacidade hidrolítica em ensaios de bancada. A atividade lipolítica foi avaliada por espectrofotometria, pelo método de respirometria aeróbia e pelo teor de óleos e graxas, utilizando como substratos os resíduos oleosos de caixa de gordura da ETEUFES, do RU-UFES, lodo UASB (5% de óleo de soja) e óleo de fritura. Foram isoladas 24 cepas bacterianas, das quais 18 foram selecionadas pelo método de rodamina-B como bactérias lipolíticas. A atividade lipolítica por espectrofotometria dos isolados evidenciou uma resposta diversificada, variando de 0,02 U/mg a 3,25 U/mg de proteína. A cepa C1 inoculada em meio mínimo com óleo de soja, apresentou valores médios de atividade lipolítica de 3,25 U/mg de proteína. Esta atividade representa cerca de 20% em relação à atividade da enzima comercial utilizada. Nos estudos de respirometria e decaimento de O&G, pode-se observar que, durante o período avaliado, os diferentes potenciais de degradação estão relacionados à atividade lipolítica das cepas por espectrofotometria. As maiores produções de CO2 foram observadas para a lipase comercial, seguida pela cepa C1, variando de 313,64 a 1563,89 mg de CO2. A cepa C1 obteve remoção 87,23% de O&G de combinada com o resíduo de caixa de gordura da ETE-UFES. Desta forma, concluiu-se que há viabilidade em avaliar a atividade lipolítica pelos métodos de respirometria aeróbia e o decaimento de O&G. Palavras-chave: Isolados bacterianos; Lipases; Atividade lipolítica; Respirometria aeróbia.

Made available in DSpace on 2017-07-10T17:48:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Gilberto_Henrique_Simoes.pdf: 609344 bytes, checksum: c392f5329a574e72a4a5033766bd505a (MD5) Previous issue date: 2014-04-15 / The complexity and diversity of the dairy production chain in the country are due to the different types of dairy production systems and their specific characteristics, among them, the spatial and cultural differences found across the country, making it difficult to standardize the production, planning, technicization and especially the microbiological quality of the raw material in the dairy chain. In order to illustrate the dairy production systems, the managements, critical points of contamination, isolation and identification of the main factors involved in the contamination in Marechal Cândido Rondon - PR, some experiments were conducted. Initially it was performed a selection among 735 dairy production systems for semi - structured guides (production characteristics and general management) and cluster analyzes, which formed five distinct and homogeneous groups of dairy production systems. Only 10% of properties were selected to represent each group, totalizing 73 properties. Subsequently it was analyzed the milk cooling tanks for the somatic cell count (SCC) and total the bacterial count (TBC). After the counts, only 35 properties were selected for the research because they showed contaminations rates above current limits for SCC and TBC according to the MAPA regulation (IN 62). After the formation of the systems, collections related to the research were made, which consisted of the semi-structured questionnaire guide (hygienic-sanitary management), milk collection of the tank and swabs of critical points of contamination in milk production (hand of the milker, milking machine and cooling tank). The experiment was proceeded with microbiological analysis and quantification of Staphylococcus sp, hand of the milker, milking machine, tank and milk 9.6 x103, 2.2 x104, 1.4 x104 and 3.8 x103 CFU/mL respectively, and quantification, isolation and identification of proteolytic and lipolytic bacterias, in which the agents of highest incidence were Escherichia coli, Escherichia fergusoni, Yersinia enterocolitica and Klebsiella oxytoca both with 8.6% frequency in the different dairy production systems studied / A complexidade e diversidade da cadeia produtiva leiteira existente no país devem-se aos diferentes tipos de sistemas produtivos leiteiros e as características próprias que os envolvem, entre elas as diferenças espaciais e culturais encontradas em todo o território nacional, dificultando assim uma padronização na produção, planejamento, tecnificação e principalmente da qualidade de produção microbiológica da matéria-prima na cadeia leiteira. Afim de caracterizar os sistemas de produção leiteiros, os manejos empregados, pontos críticos de contaminação e de isolamento e identificação dos principais agentes envolvidos nas contaminações da microrregião de Marechal Cândido Rondon PR, estudos foram realizados. Inicialmente efetuou-se seleção dentre 735 sistemas de produção leiteiros, nestes foram aplicados guias semiestruturados para levantamento de características de produção e manejo produtivo. A partir destes resultados foram empregadas técnicas de formação de clusters. Foram definidos cinco grupos homogêneos e distintos. Em cada grupo, 10% dos casos foram selecionados, totalizando 73 sistemas produtivos leiteiros. Posteriormente analisou-se o leite dos tanques de resfriamento para contagem de células somáticas (CCS) e contagem bacteriana total (CBT). Após as contagens, 35 propriedades foram selecionadas paras as pesquisas, pois obtiveram contaminações acima dos limites vigentes de CCS e CBT de acordo com IN 62 do MAPA. Após a formação dos sistemas sucedeu-se coletas referentes às pesquisas, que consistiram de questionário semi-estruturado, contemplando variáveis relativas ao manejo higiênico-sanitário, bem como, coleta de leite do tanque e swabs de pontos críticos de contaminação na produção leiteira, tais como: mão do ordenhador, ordenhadeira e tanque de resfriamento. Procedeu-se com análises microbiológicas e a quantificação de Staphylococcus sp da mão-do-ordenhador, ordenhadeira, tanque e leite 9,6x103, 2,2x104, 1,4x104 e 3,8x103 UFC/mL respectivamente; e quantificação, isolamento e identificação de bactérias proteolíticas e lipolíticas, nos quais os agentes de maior incidência foram a Escherichia coli, Escherichia fergusoni, Klebsiella oxytoca e Yersinia enterocolitica ambos com 8,6% de frequência nos diferentes sistemas de produção leiteiros estudados

As caprilinas são acilgliceróis de cadeia média com diversas aplicações nos campos alimentício, farmacêutico e cosmético. A esterificação direta é um processo importante para a síntese de caprilinas, dado que o glicerol é subproduto da produção de biodiesel e que a tricaprilina, material de partida para a glicerólise e hidrólise, não é um composto abundante naturalmente. As reações existentes para a síntese de acilgliceróis podem ser catalisadas por via química ou enzimática, sendo esta última superior em diversos aspectos. Dois dos principais contrapontos à utilização de enzimas são seu alto custo e dificuldade de recuperação. A imobilização de enzimas é uma das maneiras existentes para contornar estas questões. A maioria dos estudos científicos relativos à obtenção destes compostos refere-se aos acilgliceróis de cadeia longa. Portanto, é necessário aprimorar a esterificação direta entre o glicerol e ácido caprílico catalisada por lipase, através da compreensão da cinética reacional e da influência dos parâmetros reacionais. A existência de uma metodologia de separação, identificação e quantificação simples e eficaz também é importante, tornando as pesquisas relacionadas às caprilinas mais rápidas e menos complicadas. Desta maneira, este trabalho consistiu de três etapas principais: (1) a imobilização de lipases em resinas de troca aniônica, visando reduzir os custos em relação à lipase imobilizada comercial; (2) o desenvolvimento de um método de cromatografia em camada delgada capaz de quantificar as caprilinas formadas; (3) o estudo da reação de esterificação para a obtenção de caprilinas em regime descontínuo e descontínuo-alimentado. A resina DOWEX® 1X2-400 foi a que apresentou a melhor eficiência de imobilização (EI) da Palatase®. Sua atividade lipolítica foi apenas 12,7% inferior à versão imobilizada comercial da lipase, a Lipozyme®RM IM, indicando a viabilidade de substituição desta última. O desenvolvimento de método de cromatografia em camada delgada resultou em relações lineares para a detecção e quantificação de ácido caprílico, monocaprilina, dicaprilina e tricaprilina com R2 e R2pred de 99,3%/98,73%; 98,9%/97,6%; 99,8%/99,8% e 99,7%/99,5%, respectivamente, e com valor-p de 0,000. As reações em regime descontínuo foram realizadas seguindo planejamento fatorial completo, no qual foram variadas a temperatura (30 ou 70°C), a proporção molar entre os reagentes (1:1 ou 3:1 - ácido caprílico : glicerol) e o tempo reacional (6 ou 10h). A análise de regressão do rendimento reacional expresso em porcentagem de consumo de ácido caprílico indicou que, nestas condições, os fatores relevantes para o resultado final são a temperatura e a proporção molar, bem como a interação entre eles. As melhores condições para a obtenção de mono e dicaprilinas foram, portanto, de 30ºC e razão molar de 1:1. O estudo da cinética da reação indica que 40,4% do ácido caprílico são consumidos na primeira hora e que o consumo máximo ocorre na terceira hora de reação. Houve uma queda drástica no rendimento reacional, quando a reação foi conduzida em regime descontínuo-alimentado, provavelmente devido à menor eficiência catalítica da lipase devido ao baixo teor de água na primeira hora de reação. / Caprylins are medium chain acylglycerols that find several applications in food, pharmaceutical and cosmetic fields. Direct esterification is an important route for the synthesis of caprylins, since glycerol is a byproduct of biodiesel production and tricaprylin, the starting material of glycerolysis and hydrolysis, is not a naturally abundant compound. The glycerides synthesis can be catalyzed by either chemical or enzymatic routes, the latter being superior in several aspects. The biggest issues regarding the use of enzymes are their high cost and difficult recovery. Using immobilized enzymes can minimize these concerns. Most of scientific studies concerning the obtainment of these compounds address to long chain acyglycerols. Thus, the improvement of lipase catalyzed esterification of glycerol and caprylic acid is necessary, by understanding the reaction kinetics and the role of reaction parameters. A simple and effective method of separation, identification and quantification of caprylins is also a relevant contributing factor for easier and faster researches. Therefore, this work consisted of three main steps: (1) immobilization of lipases on anion exchange resins in order to produce a cheaper alternative to imported commercial immobilized lipases; (2) development of a thin layer chromatographic method capable of quantifying caprylins; (3) studying the obtainment of caprylins by direct esterification in batch and fed batch systems. DOWEX® 1X2-400 resin presented the best immobilization efficiency (IE) results. Additionally, its lipolytic activity was only 12.7% lower than the commercial Lipozyme® RM IM, suggesting that Lipozyme\'s substitution is feasible. Regarding the developing of a thin layer chromatography method, linear correlations were obtained for detection and quantification of caprylic acid, monocaprylin, dicaprylin and tricaprylin, with a R2 and R2pred of 99,3%/98,73%; 98,9%/97,6%; 99,8%/99,8% e 99,7%/99,5%, respectively, with a p-value of 0,000. The batch reactions were carried out according to a complete factorial design, in which the temperature (30 or 70ºC), the molar ratio between the reagents (1:1 or 3:1) and reaction time (6h or 10h) were varied. The regression analysis of reactional yield expressed in terms of percentage of caprylic acid consumption indicated that only the temperature, molar-ratio and their interaction were important for reaction yields, within the studied conditions. The best conditions related to the obtainment of mono and dicaprylins were 30ºC and molar ratio of 1:1. The reaction kinetics indicates that 40.4% of the caprylic acid is consumed within one hour of reaction and that the maximal consumption was achieved in the third hour. A drastic drop in reaction yield was observed when the fed batch mode was adopted, probably due a lower catalytic efficiency presented by lipase as a result of the lower water content in the first hour of reaction.

As caprilinas são acilgliceróis de cadeia média com diversas aplicações nos campos alimentício, farmacêutico e cosmético. A esterificação direta é um processo importante para a síntese de caprilinas, dado que o glicerol é subproduto da produção de biodiesel e que a tricaprilina, material de partida para a glicerólise e hidrólise, não é um composto abundante naturalmente. As reações existentes para a síntese de acilgliceróis podem ser catalisadas por via química ou enzimática, sendo esta última superior em diversos aspectos. Dois dos principais contrapontos à utilização de enzimas são seu alto custo e dificuldade de recuperação. A imobilização de enzimas é uma das maneiras existentes para contornar estas questões. A maioria dos estudos científicos relativos à obtenção destes compostos refere-se aos acilgliceróis de cadeia longa. Portanto, é necessário aprimorar a esterificação direta entre o glicerol e ácido caprílico catalisada por lipase, através da compreensão da cinética reacional e da influência dos parâmetros reacionais. A existência de uma metodologia de separação, identificação e quantificação simples e eficaz também é importante, tornando as pesquisas relacionadas às caprilinas mais rápidas e menos complicadas. Desta maneira, este trabalho consistiu de três etapas principais: (1) a imobilização de lipases em resinas de troca aniônica, visando reduzir os custos em relação à lipase imobilizada comercial; (2) o desenvolvimento de um método de cromatografia em camada delgada capaz de quantificar as caprilinas formadas; (3) o estudo da reação de esterificação para a obtenção de caprilinas em regime descontínuo e descontínuo-alimentado. A resina DOWEX® 1X2-400 foi a que apresentou a melhor eficiência de imobilização (EI) da Palatase®. Sua atividade lipolítica foi apenas 12,7% inferior à versão imobilizada comercial da lipase, a Lipozyme®RM IM, indicando a viabilidade de substituição desta última. O desenvolvimento de método de cromatografia em camada delgada resultou em relações lineares para a detecção e quantificação de ácido caprílico, monocaprilina, dicaprilina e tricaprilina com R2 e R2pred de 99,3%/98,73%; 98,9%/97,6%; 99,8%/99,8% e 99,7%/99,5%, respectivamente, e com valor-p de 0,000. As reações em regime descontínuo foram realizadas seguindo planejamento fatorial completo, no qual foram variadas a temperatura (30 ou 70°C), a proporção molar entre os reagentes (1:1 ou 3:1 - ácido caprílico : glicerol) e o tempo reacional (6 ou 10h). A análise de regressão do rendimento reacional expresso em porcentagem de consumo de ácido caprílico indicou que, nestas condições, os fatores relevantes para o resultado final são a temperatura e a proporção molar, bem como a interação entre eles. As melhores condições para a obtenção de mono e dicaprilinas foram, portanto, de 30ºC e razão molar de 1:1. O estudo da cinética da reação indica que 40,4% do ácido caprílico são consumidos na primeira hora e que o consumo máximo ocorre na terceira hora de reação. Houve uma queda drástica no rendimento reacional, quando a reação foi conduzida em regime descontínuo-alimentado, provavelmente devido à menor eficiência catalítica da lipase devido ao baixo teor de água na primeira hora de reação. / Caprylins are medium chain acylglycerols that find several applications in food, pharmaceutical and cosmetic fields. Direct esterification is an important route for the synthesis of caprylins, since glycerol is a byproduct of biodiesel production and tricaprylin, the starting material of glycerolysis and hydrolysis, is not a naturally abundant compound. The glycerides synthesis can be catalyzed by either chemical or enzymatic routes, the latter being superior in several aspects. The biggest issues regarding the use of enzymes are their high cost and difficult recovery. Using immobilized enzymes can minimize these concerns. Most of scientific studies concerning the obtainment of these compounds address to long chain acyglycerols. Thus, the improvement of lipase catalyzed esterification of glycerol and caprylic acid is necessary, by understanding the reaction kinetics and the role of reaction parameters. A simple and effective method of separation, identification and quantification of caprylins is also a relevant contributing factor for easier and faster researches. Therefore, this work consisted of three main steps: (1) immobilization of lipases on anion exchange resins in order to produce a cheaper alternative to imported commercial immobilized lipases; (2) development of a thin layer chromatographic method capable of quantifying caprylins; (3) studying the obtainment of caprylins by direct esterification in batch and fed batch systems. DOWEX® 1X2-400 resin presented the best immobilization efficiency (IE) results. Additionally, its lipolytic activity was only 12.7% lower than the commercial Lipozyme® RM IM, suggesting that Lipozyme\'s substitution is feasible. Regarding the developing of a thin layer chromatography method, linear correlations were obtained for detection and quantification of caprylic acid, monocaprylin, dicaprylin and tricaprylin, with a R2 and R2pred of 99,3%/98,73%; 98,9%/97,6%; 99,8%/99,8% e 99,7%/99,5%, respectively, with a p-value of 0,000. The batch reactions were carried out according to a complete factorial design, in which the temperature (30 or 70ºC), the molar ratio between the reagents (1:1 or 3:1) and reaction time (6h or 10h) were varied. The regression analysis of reactional yield expressed in terms of percentage of caprylic acid consumption indicated that only the temperature, molar-ratio and their interaction were important for reaction yields, within the studied conditions. The best conditions related to the obtainment of mono and dicaprylins were 30ºC and molar ratio of 1:1. The reaction kinetics indicates that 40.4% of the caprylic acid is consumed within one hour of reaction and that the maximal consumption was achieved in the third hour. A drastic drop in reaction yield was observed when the fed batch mode was adopted, probably due a lower catalytic efficiency presented by lipase as a result of the lower water content in the first hour of reaction.

Made available in DSpace on 2017-07-10T19:24:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dayane Cristina da Rocha.pdf: 1452913 bytes, checksum: 15c01c66c71278c9a56f1e0eb396f63c (MD5) Previous issue date: 2010-07-05 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Biodiesel is a derived fuel from renewable biomass that can substitute partially or totally the fossil fuel. The production process of the biodiesel is composed by the following stages: raw material preparation, transesterification reaction, phases separation, alcohol recovery and dehydration, glycerin destillation and purification of the renewable fuel, resulting in glycerin as a by-product and purification wastewater. The formed wastewater during the stage of purification presents high concentration of oils and greases, presenting potential to contaminate bodies of water. One of the treatment proposals of this residue is the enzymatic hydrolysis use by lipases for removal of oils and greases. Due the specificity of lipases and its large technological application, it appears that it is necessary to search new microorganisms producers of this enzyme, with specific characteristics to the residue in study. Therefore, its objective was to evaluate the biodegradation of the biodiesel washing(purification) water, gotten trough transesterification between soy oil and methanol, by means of production of lipase, using isolated microorganisms from the proper residue. For both, analyses of the initial physicist-chemistries characteristics had been made with the residuary water of the biodiesel washing, then it had been isolated and chosen, by means of determinations of the lipase activity. Following, it was made a test of fat biodegradation, fixing the variables pH (5,95), temperature (35ºC), rotation (180 rpm) and nitrogen concentration (3 g.L-1) and establishing as variable the two microorganism preselected and the time (24, 48, 72, 96 and 120 h). At the time (48 h) and Klebsiella oxytoca microorganism defined, the optimization process of the fat removal in the treatment of the wastewater was initialized. For such, it was used a designed central composite (DCCR), establishing as independent variables pH and nitrogen concentration, the other variable ones had been previously fixed in: temperature 35ºC, rotation 180 rpm and 48 hours. For experimental validation of the model considered for fat removal it was carried through, in triplicate copy, a biodegradation test in the excellent established conditions. These results, on the other hand, had been compared to a kinetics one carried through the same conditions, but using as inoculun the commercial product Hábil FTW SF. The biodiesel purification wastewater had presented high potential of environmental impact, presenting a concentration of O&G of 6,76 g.L-1. From the six isolated microbiological cultures in the decantation tank of this effluent one, two microorganisms (A and B) had been selected presenting one high potential of lipase production, with enzymatic index of 0,56 and 0,57, respectively. Trough DCCR ways it has been concluded that the best point to the maximum efficiency of removal of O&G from the residuary water of biodiesel purification was equivalents to pH 7,5 and 4,00 g.L-1 of nitrogen, resulting in an efficiency of 60% in the removal of fat. The treatment of the wastewater using the proper isolated microorganism from the effluent (Klebsiella oxytoca) was not differentiated from the carried through essays using the commercial product Hábil FTW SF. / O biodiesel é um combustível derivado de biomassa renovável que pode substituir, parcial ou totalmente, o combustível de origem fóssil. O processo de produção de biodiesel é composto das seguintes etapas: preparação da matéria-prima, reação de transesterificação, separação de fases, recuperação e desidratação do álcool, destilação da glicerina e purificação desse combustível renovável, tendo como subproduto a glicerina e como resíduo água de purificação. A água residuária, formada durante a etapa de purificação, apresenta alto teor de óleos e graxas, tendo potencial para contaminar corpos água. Uma das propostas de tratamento deste resíduo é a utilização de hidrólise enzimática por lipases para remoção de óleos e graxas. Devido à especificidade das lipases e sua ampla aplicação tecnológica, verifica-se que é necessário pesquisar novas cepas de micro-organismos produtores desta enzima, com características específicas do resíduo em estudo. Deste modo, teve-se por objetivo neste estudo avaliar a biodegradação da água de lavagem (purificação) do biodiesel, obtido por transesterificação entre óleo de soja e metanol, por meio de produção de lipase, utilizando micro-organismos isolados do próprio resíduo. Para tanto, foram feitas análises das características físico-químicas iniciais da água residuária da lavagem do biodiesel e a partir desse resíduo foram isolados e selecionados micro-organismos com potencial de produção de lipase. Em seguida, foi feito um ensaio de biodegradação de gordura, fixando-se as variáveis: pH (5,95), temperatura (35ºC), rotação (180 rpm) e concentração de nitrogênio (3 g.L-1) e tendo como variáveis os micro-organismos pré-selecionados e o tempo (24, 48, 72, 96 e 120 h). Com o tempo (48h) e o micro-organismo Klebsilla oxytoca, iniciou-se o processo de otimização da remoção de gordura no tratamento da água residuária. Para tal, utilizou-se um Delineamento Composto Central Rotacional (DCCR), tendo como variáveis independentes pH e concentração de nitrogênio; as demais variáveis foram previamente fixadas em: temperatura 35ºC, rotação 180 rpm e tempo 48 h. Para validação experimental do modelo proposto para remoção de gordura foi realizado, em triplicata, um ensaio de biodegradação nas condições ótimas estabelecidas. Estes resultados, por sua vez, foram comparados com uma cinética realizada nas mesmas condições, mas utilizando como inóculo o produto comercial Hábil FTW SF. A água residuária de purificação do biodiesel apresentou alto potencial de impacto ambiental, tendo uma concentração de O&G de 6,76 g.L-1. Das seis culturas microbianas isoladas do tanque decantação deste efluente, dois micro-organismos (A e B) foram selecionados, apresentando um alto potencial de produção de lipase, com índice enzimático de 0,56 e 0,57, respectivamente. Por meio do DCCR, conclui-se que o ponto ótimo para máxima eficiência de remoção de O&G da água residuária de purificação do biodiesel foi equivalente ao pH 7,5 e 4,00 g.L-1 de nitrogênio, obtendo-se uma eficiência de 60% na remoção de gordura. O tratamento da água residuária utilizando o micro-organismo isolado Klebsilla oxytoca, a partir do próprio efluente, não se diferenciou dos ensaios realizados utilizando o produto comercial Hábil FTW SF.

Made available in DSpace on 2017-05-12T14:48:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dayane Cristina da Rocha.pdf: 1452913 bytes, checksum: 15c01c66c71278c9a56f1e0eb396f63c (MD5) Previous issue date: 2010-07-05 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Biodiesel is a derived fuel from renewable biomass that can substitute partially or totally the fossil fuel. The production process of the biodiesel is composed by the following stages: raw material preparation, transesterification reaction, phases separation, alcohol recovery and dehydration, glycerin destillation and purification of the renewable fuel, resulting in glycerin as a by-product and purification wastewater. The formed wastewater during the stage of purification presents high concentration of oils and greases, presenting potential to contaminate bodies of water. One of the treatment proposals of this residue is the enzymatic hydrolysis use by lipases for removal of oils and greases. Due the specificity of lipases and its large technological application, it appears that it is necessary to search new microorganisms producers of this enzyme, with specific characteristics to the residue in study. Therefore, its objective was to evaluate the biodegradation of the biodiesel washing(purification) water, gotten trough transesterification between soy oil and methanol, by means of production of lipase, using isolated microorganisms from the proper residue. For both, analyses of the initial physicist-chemistries characteristics had been made with the residuary water of the biodiesel washing, then it had been isolated and chosen, by means of determinations of the lipase activity. Following, it was made a test of fat biodegradation, fixing the variables pH (5,95), temperature (35ºC), rotation (180 rpm) and nitrogen concentration (3 g.L-1) and establishing as variable the two microorganism preselected and the time (24, 48, 72, 96 and 120 h). At the time (48 h) and Klebsiella oxytoca microorganism defined, the optimization process of the fat removal in the treatment of the wastewater was initialized. For such, it was used a designed central composite (DCCR), establishing as independent variables pH and nitrogen concentration, the other variable ones had been previously fixed in: temperature 35ºC, rotation 180 rpm and 48 hours. For experimental validation of the model considered for fat removal it was carried through, in triplicate copy, a biodegradation test in the excellent established conditions. These results, on the other hand, had been compared to a kinetics one carried through the same conditions, but using as inoculun the commercial product Hábil FTW SF. The biodiesel purification wastewater had presented high potential of environmental impact, presenting a concentration of O&G of 6,76 g.L-1. From the six isolated microbiological cultures in the decantation tank of this effluent one, two microorganisms (A and B) had been selected presenting one high potential of lipase production, with enzymatic index of 0,56 and 0,57, respectively. Trough DCCR ways it has been concluded that the best point to the maximum efficiency of removal of O&G from the residuary water of biodiesel purification was equivalents to pH 7,5 and 4,00 g.L-1 of nitrogen, resulting in an efficiency of 60% in the removal of fat. The treatment of the wastewater using the proper isolated microorganism from the effluent (Klebsiella oxytoca) was not differentiated from the carried through essays using the commercial product Hábil FTW SF. / O biodiesel é um combustível derivado de biomassa renovável que pode substituir, parcial ou totalmente, o combustível de origem fóssil. O processo de produção de biodiesel é composto das seguintes etapas: preparação da matéria-prima, reação de transesterificação, separação de fases, recuperação e desidratação do álcool, destilação da glicerina e purificação desse combustível renovável, tendo como subproduto a glicerina e como resíduo água de purificação. A água residuária, formada durante a etapa de purificação, apresenta alto teor de óleos e graxas, tendo potencial para contaminar corpos água. Uma das propostas de tratamento deste resíduo é a utilização de hidrólise enzimática por lipases para remoção de óleos e graxas. Devido à especificidade das lipases e sua ampla aplicação tecnológica, verifica-se que é necessário pesquisar novas cepas de micro-organismos produtores desta enzima, com características específicas do resíduo em estudo. Deste modo, teve-se por objetivo neste estudo avaliar a biodegradação da água de lavagem (purificação) do biodiesel, obtido por transesterificação entre óleo de soja e metanol, por meio de produção de lipase, utilizando micro-organismos isolados do próprio resíduo. Para tanto, foram feitas análises das características físico-químicas iniciais da água residuária da lavagem do biodiesel e a partir desse resíduo foram isolados e selecionados micro-organismos com potencial de produção de lipase. Em seguida, foi feito um ensaio de biodegradação de gordura, fixando-se as variáveis: pH (5,95), temperatura (35ºC), rotação (180 rpm) e concentração de nitrogênio (3 g.L-1) e tendo como variáveis os micro-organismos pré-selecionados e o tempo (24, 48, 72, 96 e 120 h). Com o tempo (48h) e o micro-organismo Klebsilla oxytoca, iniciou-se o processo de otimização da remoção de gordura no tratamento da água residuária. Para tal, utilizou-se um Delineamento Composto Central Rotacional (DCCR), tendo como variáveis independentes pH e concentração de nitrogênio; as demais variáveis foram previamente fixadas em: temperatura 35ºC, rotação 180 rpm e tempo 48 h. Para validação experimental do modelo proposto para remoção de gordura foi realizado, em triplicata, um ensaio de biodegradação nas condições ótimas estabelecidas. Estes resultados, por sua vez, foram comparados com uma cinética realizada nas mesmas condições, mas utilizando como inóculo o produto comercial Hábil FTW SF. A água residuária de purificação do biodiesel apresentou alto potencial de impacto ambiental, tendo uma concentração de O&G de 6,76 g.L-1. Das seis culturas microbianas isoladas do tanque decantação deste efluente, dois micro-organismos (A e B) foram selecionados, apresentando um alto potencial de produção de lipase, com índice enzimático de 0,56 e 0,57, respectivamente. Por meio do DCCR, conclui-se que o ponto ótimo para máxima eficiência de remoção de O&G da água residuária de purificação do biodiesel foi equivalente ao pH 7,5 e 4,00 g.L-1 de nitrogênio, obtendo-se uma eficiência de 60% na remoção de gordura. O tratamento da água residuária utilizando o micro-organismo isolado Klebsilla oxytoca, a partir do próprio efluente, não se diferenciou dos ensaios realizados utilizando o produto comercial Hábil FTW SF.

Made available in DSpace on 2015-04-17T15:03:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 760407 bytes, checksum: 36ff52186c6a7e31beb2bd5ddc4a7fa0 (MD5) Previous issue date: 2011-03-25 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / This study aimed to isolate strains of Staphylococcus aureus in ricotta cheeses and to characterize them respecting phenotypic markers of lipolytic activity, and bacteriocin typing and resistance typing. For isolation, were acquired 11 samples of different brands of ricotta cheese sold in supermarkets in João Pessoa - Paraíba. Among the 41 strains, 82.9% proved positive lipase (Lip+) and 17.1%, negative lipase (Lip-). In relation to bacteriocin typing, 9.76% showed bacteriocin producing against a strain of Staphylococcus aureus isolated from surfaces processing food and 55% were susceptible to a strain of Staphylococcus aureus isolated from ricotta cheese. For resistance typing, 87.8% of strains were resistant to streptomycin, 26.59% to penicillin and 19.51% to erythromycin. None of the strains were resistant to tetracycline. Variability was observed between the minimal inhibitory concentrations (MIC), both in resistant strains as sensitive ones, so the variability showed more prevalent with penicillin (ranging from 0.015625 to 16 mg / mL) and the variability between strains of the same cheese. Only erythromycin-resistant strains were subjected to "D-test" to determine the type of resistance, of which all presented inductive resistant. From this results obtained, can conclude that although the phenotypes show an adaptive answer on related to the peculiarities of local environmental pressures, it is clear the importance of these genetic markers to discern new strains of S. aureus for those endemic, as well as to investigate possible epidemiological impacts and on food safety. / Este estudo teve como objetivo isolar cepas de Staphylococcus aureus de queijos ricota e caracterizá-las com relação a marcadores fenotípicos de atividade lipolítica, bacteriocinotipagem e resistotipagem. Para o isolamento, foram adquiridas 11 amostras de queijo ricota de diferentes marcas comercializadas em supermercados da cidade de João Pessoa-PB. Entre as 41 cepas isoladas, 82,9% revelaram-se lipase positiva (Lip+) e 17,1%, lipase negativa (Lip-). Com relação à bacteriocinotipagem, 9,76% mostraram-se produtoras de bacteriocinas frente a uma cepa de Staphylococcus aureus isolada de superfícies de processamento de alimentos e 55% mostraram-se sensíveis a uma cepa de Staphylococcus aureus isolada de queijo ricota. Para resistotipagem, 87,8% das cepas apresentaram-se resistentes a estreptomicina, 26,59% a penicilina e 19,51% a eritromicina. Nenhuma das cepas foi resistente a tetraciclina. Observou-se a variabilidade entre as Concentrações Inibitórias Mínimas, tanto em cepas resistentes como sensíveis, sendo tal variabilidade mais predominante com penicilina (variação de 0,015625 a 16 μg/mL), bem como a variabilidade entre cepas do mesmo queijo. Apenas cepas resistentes a eritromicina foram submetidas ao D-teste a fim de determinar o tipo de resistência, das quais todas as cepas mostraram-se com resistência indutiva. A partir dos resultados obtidos, pode-se concluir que embora os fenótipos revelem uma resposta adaptativa relacionada às peculiaridades das pressões ambientais locais, é evidente a importância destes marcadores genéticos a fim de se distinguir novas linhagens de S. aureus daquelas endêmicas, bem como investigar possíveis impactos epidemiológicos e na segurança alimentar.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:55:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 3391.pdf: 9156638 bytes, checksum: 0de8724bcb52a60114f5d3639d17f212 (MD5) Previous issue date: 2010-08-11 / Financiadora de Estudos e Projetos / Molecular biology and genetic engineering have been deployed widely in recent years, several protocols have been established, presenting new methodologies capable of altering the genetics of bacterial strains industrial interest. This research had as main objectives: (1) the construction of the following plasmids: plat, pAMB4 and pAMB3RpoZneo, (2) the production of Streptomyces clavuligerus mutants by gene disruption, by insertion of plasmid integrative, and by replication of multi-copy plasmid in Streptomyces clavuligerus by conjugation and (3) study the effect of these mutations on clavulanic acid production and lipolytic activity. In Spain (University of Leon), six mutants Streptomyces clauligerus lat::apr, Streptomyces clavuligerus cvm7P::neo, Streptomyces clauligerus Lat::apr cvm7P::neo, Streptomyces clavuligerus pRAneoZ, Streptomyces clavuligerus pAMB4 and Streptomyces clavuligerus pAMB3RpoZneo were produced. In Leon, the fermentations were performed with the SA culture medium and only with the mutants Streptomyces clavuligerus lat::apr and Streptomyces clavuligerus pRAneoZ. In this case, there was no statistically significant difference at 5% probability by analysis of variance (ANOVA). In Brazil, the fermentations with all mutants in the culture medium-based oil and soybean meal, showed a different pattern in the production of clavulanic acid. The mutants Streptomyces clavuligerus pAMB3RpoZneo and Streptomyces clavuligerus pRAneoZ (= 5%) showed clavulanic acid titles higher when compared with the wild type. The double mutant Streptomyces clavuligerus lat::apr cvm7P::neo, contrary to expectations, showed the lowest levels of clavulanic acid in relation to its parental strain. Streptomyces clavuligerus pRAneoZ mutant and the mutant Streptomyces clavuligerus pAMB4 control, showed the highest lipolytic activity at 5% probability. The double mutant in turn, had the lowest lipolytic activities. A direct relationship between levels of clavulanic acid and lipase production was observed. All mutants produced in this work could be fermented into bioreactor to assess production levels of clavulanic acid and lipase. The construction of a new double mutant named Streptomyces clavuligerus lat::apr RpoZneo from existing ones mutant could be of great interest to investigate this new combination of mutations on clavulanic acid production and lipolytic activity. / A biologia molecular e a engenharia genética têm se desenvolvido muito nos últimos anos e vários protocolos foram estabelecidos, apresentando novas metodologias capazes de alterar a genética de linhagens bacterianas de interesse industrial. O presente estudo teve por objetivos principais: (1) a construção dos seguintes plasmídeos: plat, pcmv7P, pAMB4 e pAMB3RpoZneo; (2) a produção de mutantes de Streptomyces clavuligerus por disrupção gênica, por inserção de plasmídeo integrativo, e por replicação de plasmídeo multi-cópia em Streptomyces clavuligerus por conjugação bacteriana; (3) o estudo do efeito destas mutações na produção de ácido clavulânico e na atividade lipolítica. Na Espanha (Universidade de León), seis mutantes foram produzidos: Streptomyces clavuligerus lat::apr, Streptomyces clavuligerus cvm7P::neo, Streptomyces clavuligerus lat::apr cvm7P::neo, Streptomyces clavuligerus pRAneoZ, Streptomyces clavuligerus pAMB4 e Streptomyces clavuligerus pAMB3RpoZneo. Em León, as fermentações foram realizadas com o meio de cultura SA e somente com os mutantes Streptomyces clavuligerus lat::apr e Streptomyces clavuligerus pRAneoZ. Nestas fermentações não houve diferença estatística significativa ao nível de 5% de significância, pela análise de variânica (ANOVA). No Brasil, as fermentações com todos os mutantes no meio de cultura a base de óleo e farinha de soja, mostraram um padrão diferenciado na produção de ácido clavulânico. Os mutantes Streptomyces clavuligerus pRAneoZ e Streptomyces clavuligerus pAMB3RpoZneo apresentaram títulos de ácido clavulânico superiores quando comparados com a linhagem selvagem (= 5%). O duplo mutante Streptomyces clavuligerus lat::apr cvm7P::neo, ao contrário do esperado, apresentou os níveis mais baixos de ácido clavulânico e em relação a sua linhagem parental. Os mutantes Streptomyces clavuligerus pRAneoZ e o mutante controle Streptomyces clavuligerus pAMB4, apresentaram a maior atividade lipolítica ao nível de 5% de significância. O duplo mutante por sua vez, apresentou as menores atividades lipolíticas. Uma relação direta entre os níveis de ácido clavulânico e a produção de lipase foi observada. Todos os mutantes produzidos neste trabalho poderiam ser fermentados em biorreator de bancada para se avaliar os níveis de produção de ácido clavulânico e de lipase. A construção de um novo duplo mutante denominado, Streptomyces clavuligerus plat::apr RpoZneo, a partir dos existentes, poderia ser de grande interesse para investigar esta nova combinação de mutação na produção de ácido clavulânico e na atividade lipolítica.