Resumo: A efetiva produção de etanol lignocelulósico depende de leveduras capazes de fermentar a fração hemicelulósica da biomassa lignocelulósica que é composta em sua maioria por xilose. Há uma grande dificuldade em encontrar esses microrganismos já que a capacidade de utilizar xilose como fonte de carbono não é apresentada pela maioria das leveduras. Neste trabalho leveduras isoladas de diferentes materiais da zona rural,foram testadas quanto à assimilação de xilose e glicose, e fermentação de xilose a 30°C, onde observou-se diferentes comportamentos entre diferentes linhagens da mesma espécie. As linhagens de leveduras isoladas foram identificadas pela técnica molecular PCR-RFLP empregando-se as regiôes ITS 5,8 S e D1/D2 do DNA ribossômico. Três leveduras identificadas como espécies de Cândida tropicalis foram avaliadas quanto a capacidade de produção de xilitol e etanol a partir de meio basal com xilose como única fonte de carbono e do licor negro da extração da celulose hidrolisado por enzimas do fungo Thermoascus aurantiacus. A produção de xilitol foi semelhante nos dois substratos, entretanto a produção de etanol foi maior quando o licor negro foi empregado, esses resultados mostraram que a quantidade e a natureza dos açúcares presentes nos meios foram um interferente maior no metabolismo da levedura que os compostos tóxicos presentes no licor negro / Abstract: The effective lignocellulosic ethanol production depends on yeasts that are able to ferment the hemicellulosic biomass fraction, which is mostly composed by xylose. There is a big difficulty in finding such microorganisms because most yeasts do not use xylose as a carbon source. In this work, yeasts isolated from different materials were tested for xylose and glucose assimilation and xylose fermentation at 30°C ,where it was observed different behaviors between strains of the same species. The strains isolated were identified by PCR-RFLP molecular technique employing the ITS 5,8 and D1/D2 regions of ribosomal DNA. Three yeasts were identified as Cândida tropicalis species and their ability to produce xylitol and ethanol from xylose and the black liquor from the cellulose extraction hydrolyzed by enzymes of the fungus Thermoascus aurantiacus was evaluated. The xylitol production was similar in both media, but the ethanol production was higher when the black liquor was used, these results shows that the quantity and nature of the sugars present in the media have a bigger interference in the metabolism of yeast to toxic compounds present in black liquor / Orientador: Roberto da Silva / Coorientador: Daniela Alonso Bocchini Martins / Banca: Eleni Gomes / Banca: Sandra Regina Ceccato Antonini / Mestre

Orientador: Daniela Alonso Bocchini Martins / Coorientador: Eleni Gomes / Banca: Luis Henrique Souza Guimarães / Banca: João Cláudio Thoméo / Resumo: Devido à ampliação das aplicações industriais das celulases e hemicelulases, é crescente o interesse na produção destas enzimas por micro-organismos através de processos que promovam altos rendimentos a baixo custo. Assim, o cultivo de fungos filamentosos por fermentação em estado sólido (FES) utilizando-se resíduos lignocelulósicos como substratos tem sido frequentemente citado na literatura. Os fungos termofílicos tem se destacado neste sentido, por produzirem enzimas geralmente mais ativas e estáveis sob altas temperaturas, uma vantagem do ponto de vista das aplicações industriais. No presente trabalho, foram isolados 32 fungos termofílicos do ambiente a partir de amostras de silagem, compostagem e outros materiais orgânicos. Uma triagem inicial dos melhores produtores foi feita pelo cultivo dos isolados, por FES, em mistura de bagaço de cana-de-açúcar e farelo de trigo (1:1 p/p) como substratos, por 96h. A partir destes cultivos foram pré-selecionados 7 isolados, os quais foram então cultivados por FES em diferentes misturas de resíduos agro-industriais, por 96h, a fim de se avaliar a influência dos mesmos na produção das enzimas, buscando-se maiores rendimentos. Foram então selecionados para dar continuidade ao trabalho os isolados que mais se destacaram na produção das enzimas: Myceliophthora thermophila JCP 1-4 (endoglucanase, -glicosidase, xilanase e avicelase) e DABM 11/45 (-glicosidase, xilanase e avicelase). A influência do tempo de cultivo na produção das enzimas pelos dois isolados selecionados foi avaliada e as enzimas foram caracterizadas físico-quimicamente. O extrato enzimático produzido por M. thermophila, por FES, em mistura de bagaço de cana-de-açúcar e farelo de soja (1:1 p/p) foi utilizado para a sacarificação de bagaço de cana in natura e pré-tratado glicerol e explosão à vapor. Os bagaços in natura e pré-tratados foram... / Abstract: Due to the expansion of industrial applications of cellulases and hemicellulases, there is increasing interest in the production of these enzymes by micro-organisms through processes that promote high yields at low cost. Thus, the cultivation of filamentous fungi by solid state fermentation (SSF) using lignocellulose residues as substrates has been frequently cited in the literature. The thermophilic fungi has excelled in this regard, since they produce enzymes usually more active and stable under high temperatures, an advantage from the point of view of industrial applications. In this work, 32 thermophilic fungi were isolated from the environment, from samples of silage, composting and other organic materials. An initial screening of the best producers was made by cultivation of isolates, by SSF, in a mixture of sugar cane bagasse and wheat bran (1:1 w/w) as substrates, for 96h. From these cultivations 7 isolates were pre-selected, which were then cultured by SSF in different mixtures of agro-industrial residues, for 96h, in order to assess the influence of these substrates in enzymes production, seeking higher yields. Then, were selected to give continuity to the work the isolates that stood out in the production of enzymes: Myceliophthora thermophila JCP 1-4 (endoglucanase, -glucosidase, xylanase and avicelase) and DABM 11/45 (-glucosidase, xylanase and avicelase). The influence of the time on the enzymes production by the two selected isolates was assessed and the enzymes were characterized physico-chemically. The enzymatic extract produced by M. thermophila, by FES, in a mixture of sugar cane bagasse and soybean meal (1:1 w/w) was used for the saccharification of in natura and pre-treated glycerol and steam exploded sugarcane bagasse. The in natura and pre-treated bagasse were characterized regarding the content of cellulose, hemicellulose and lignin. The enzymatic extract produced by newly isolated fungus Myceliophtora... / Mestre

Orientador: Eleni Gomes / Banca: João Claudio Thomeo / Banca: Mauricio Boscolo / Banca: Sandra Helena da Cruz / Banca: Sarita Cândida Rabelo / Resumo: O presente estudo foi dividido em duas etapas, a primeira propôs a produção de enzimas lignocelulósicas por linhagens do gênero Trichoderma por fermentação em estado sólido sob diferentes condições físico-químicas. Após seleção inicial, quatro dentre dez linhagens analisadas, apresentaram resultados satisfatórios quanto à atividade enzimática. Dentre as quatro, foram identificadas as espécies T. virens, T. harzianum e T. aspereloides. A maior atividade de CMCase (23 U/g), foi obtida do cultivo de T. asperelloides e a maior atividade de β-glicosidase (4 U/g) e xilanase (1640 U/g) do cultivo de T. virens. Na segunda etapa deste estudo, foi avaliada a eficiência do pré-tratamento com e sem o uso de micro-ondas associado a soluções de ácido fosfórico (0,05 M), hidróxido de sódio (0,01 M), glicerol (10%) e água no tratamento do bagaço de cana. Dos tratamentos ao qual o bagaço foi submetido, o que resultou em maior liberação de compostos fenólicos totais (4,24 mg/g) e açúcares redutores (0,06 ± 0 mg/g), foram os tratamentos por micro-ondas associados ao NaOH e glicerol, respectivamente. Os resultados de perda de massa após o tratamento foram significativos no tratamento com micro-ondas e NaOH (14%). O bagaço de cana pré-tratado foi incubado com o preparo enzimático de Trichoderma virens, T. asperelloides, T. harzianum ou a enzima comercial Celluclast. Após 24 horas de incubação foram liberados 535 mg/g de açúcar redutor na hidrólise da espécie T. virens. As análises termogravimétricas e morfológicas do bagaço de cana tratado com micro-ondas e NaOH, apontaram mudanças na estrutura do material evidenciando a eficiência do tratamento na desestruturação da biomassa / Abstract: This study was divided in two steps, the first investigated the production of lignocelullosic enzymes for specimens of Trichoderma cultivated by state solid fermentation under different conditions physical-chemical. For ten specimens available, four showed satisfactory results of enzymatic production, being identified three species. T. virens, T. harzianum e T. aspereloides). The greatest production of CMCase (23 U/g), was obtained by T. asperelloides and the greatest production of β-glicosidase (4U/g) and xilanase (1640U/g) were obtained by T. virens. In the second investigation, was tested the efficiency of pre-treatment of bagasse sugar cane with microwave radiation in presence of acid phosphoric (0.05M), sodium hydroxide (0.01M), glycerol (10%) all diluted in water in fiber structure. About the treatments of the bagasse, the most efficient in the liberation of phenolic compounds (4.24 mg/g) and reducing sugars (0.06±0 mg/g) was the solution in microwave with NaOH and glycerol, respectively. The dry weight results after the treatment were significant, with a maximum of 14% loss of the initial in treatment with NaOH. The thermogravimetry and morphological analysis of treated bagasse with a microwave and NaOH, showed changes in the structure of the material showing the effectiveness of treatment in biomass breakdown / Doutor

Orientador: Fernando Leite Hoffmann / Banca: Alexandre Rodrigo Coelho / Banca: Crispin Humberto Garcia Cruz / Resumo: A demanda por dietas saudáveis, a participação feminina cada vez maior no mercado de trabalho, reduzindo o tempo gasto no preparo das refeições e a praticidade cada vez mais exigida pelas redes de fast-food e restaurantes, resultaram em uma expansão no setor de vegetais minimamente processados. O objetivo do processamento mínimo é oferecer ao consumidor, frutas e hortaliças prontas para o preparo/consumo, ou seja, alimentos práticos, que economizam tempo, espaço e mão-de-obra. Além disso, devem apresentar características de produto fresco, boa aparência, qualidade nutritiva e segurança para o consumidor. Devido ao alto teor de umidade, à intensa manipulação e à falhas que podem ocorrer durante as etapas do processamento, esse produto alimentício geralmente constitui um ótimo meio para o desenvolvimento de microrganismos deteriorantes ou patogênicos. Nesse sentido, este trabalho teve por objetivo analisar os aspectos higiênico-sanitários de vegetais minimamente processados produzidos por uma microempresa localizada em São José do Rio Preto - SP, por meio do monitoramento microbiológico e aplicação do check-list, e também verificar o perfil de resistência das leveduras isoladas frente ao hipoclorito de sódio e ozônio em diferentes concentrações. Foram realizadas coletas de amostras de água, abóbora, acelga, cenoura, couve, couve-flor, milho, quiabo, repolho e vagem, nas quais foi avaliada a qualidade microbiológica por meio da determinação do Número Mais Provável (NMP) para coliformes totais e termotolerantes, contagem de aeróbios mesófilos, bolores e leveduras e pesquisa de Escherichia coli e Salmonella spp. A contagem de bactérias aeróbias mesófilas foi efetuada apenas nas amostras de água. As análises microbiológicas foram realizadas no dia do processamento dos vegetais (t0) e com 7 dias de fabricação (t7)... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The demand for healthy diets, the larger and larger feminine participation in the job market, reducing the time spent in the preparation of meals, joined to the practicality more and more demanded by the fast-food nets and restaurants, resulted in an expansion in the section of minimally processed vegetables. The minimum processing's objective is to offer fruits and vegetables ready for preparing / consuming to the consumer, in other words, practical foods, that save time, space and labor. Besides, they must present characteristics of fresh products, good appearance, nutritious quality and safety for the consumer. Due to the high humidity tenor, to the intense manipulation and to flaws that can happen during the processing stages, this food product usually constitutes a great environment for development of deteriorative or pathogenic microorganisms. According to the presented, this work aimed to analyze the hygienic-sanitary aspects of minimally processed vegetables produced by a micro company located in São José do Rio Preto - SP, by microbiological monitoring and check list use, verifying as well as the resistance profile of yeasts isolated in front of sodium hypochlorite and ozone. Samples of water, pumpkin, beet, carrot, collard green, cauliflower, corn, okra, cabbage and green bean were collected, in which the microbiological quality was evaluated through the determination of the Most Probable Number (MPN) for total and thermotolerant coliforms, mesophilic aerobic bacteria counting, molds and yeasts and Escherichia coli and Salmonella sp. research. The mesophilic aerobic bacteria counting was made only in the samples of water. The microbiological analyses were accomplished at the day of the vegetables' processing (t0) and after 7 days of fabrication (t7). From the molds and yeasts enumeration, 47 yeast cultures of all the existent morphological types were isolated... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Neste trabalho, são descritos os detalhes da montagem de um sistema de cultivo microbiano em estado sólido, cujo elemento principal é um biorreator de tambor rotativo em escala de bancada, com casco em vidro refratário com aproximadamente 6,2 litros de volume. A montagem do equipamento exigiu estudos para a definição dos seguintes aspectos: geometria do reator; controle de frequência e período de agitação; umidificação, aquecimento e controle do fluxo do ar injetado no sistema; mistura do meio de cultivo; medição e controle da temperatura do meio; retirada de amostras. O sistema desenvolvido foi avaliado, tendo como processo fermentativo modelo o cultivo de Aspergillus niger T0005/007-2, microrganismo produtor de enzimas pectinolíticas. Os testes foram feitos em um meio contendo farelo de trigo como suporte sólido, avaliando-se a influência de três parâmetros principais agitação, massa de meio de cultivo e temperatura do meio sobre o crescimento celular e a produção de endo-poligalacturonase (PG) por A. niger. Três formas de agitação do meio sólido foram comparadas: sem agitação; agitação a 1 rpm por 5 minutos a cada duas horas; agitação a 1 rpm por 1 hora e 55 minutos a cada duas horas. A segunda forma de agitação levou ao melhor crescimento celular, 81 mg.g-1, e a atividade de endo-PG da ordem de 80 U.g-1, semelhante ao estimado com o sistema estático. Com a terceira forma de agitação, aparentemente houve dano ao micélio fúngico e, com isso, resultados inferiores foram alcançados. A avaliação do efeito da massa de meio de cultivo sobre o processo foi feita com cargas crescentes de meio que resultaram na ocupação de 30, 45 e 60 % do volume útil do reator. Quanto ao crescimento celular, o melhor resultado foi alcançado com a menor carga de meio, enquanto que a carga intermediária resultou no mais alto título enzimático final, 107,2 U.g-1. Nos experimentos sobre a influência da temperatura sobre o cultivo de A. niger, a maior atividade enzimática (80,6 U.g-1) foi obtida numa condição de trabalho que permitiu que a temperatura do meio atingisse valores da ordem de 45ºC. Com o meio mantido a 30ºC, a atividade enzimática máxima foi substancialmente mais baixa, 46,4 U.g-1. Nos testes realizados com o processo modelo, não se verificou uma clara influência positiva da agitação sobre a produção de endo-PG. Entretanto, a partir dos experimentos com temperatura controlada, é possível sugerir que a formação de endo-PG é favorecida por uma condição de estresse para o microrganismo, no caso representado por temperaturas do meio acima de 40ºC, visto que a temperatura ideal de crescimento de A. niger encontra-se na faixa de 28 a 34ºC. Este resultado, que discorda do que é genericamente descrito na literatura especializada sobre cultivos em estado sólido, é um exemplo da importância de dispor-se de um biorreator de tambor rotativo de pequena escala como equipamento básico para a realização de estudos fundamentais a respeito deste tipo de processo. Adicionalmente, o fato de o corpo do reator ser construído em vidro permite a visualização do espaço interno do tambor rotativo e observar o efeito da agitação sobre o meio de cultivo. / In this work, details on the assembling of a solid state cultivation system, whose main component is a bench scale rotating-drum bioreactor, are described. The bioreactor was built in refractory glass and has an approximate volume of 6.2 liters. To assemble the equipment, the following aspects have been studied: geometry of the bioreactor; control of frequency and period of agitation; moistening, warming and controlling of the inlet air flux; mixing of cultivation medium; determination and control of medium temperature; sample withdrawn. The developed system was evaluated, being the cultivation of the pectinolytic enzymeproducing microorganism Aspergillus niger T0005/007-2 used as the model process. The fermentative tests were carried out in a medium containing wheat-straw as solid support and were used to evaluate the effects of three main parameters agitation, mass of cultivation medium and medium temperature on the cell growth and the production of endopolygalacturonase (endo-PG) by A. niger. For agitation of the solid medium, three modes were compared: no agitation; agitation of 1 rpm for 5 minutes each 2 hours; agitation for 1 hour and 55 minutes, each 2 hours. The second mode of agitation led to the best cell growth, 81 mg.g-1, and to endo-PG activity of approximately 80 U.g-1, similar to that obtained with the static system. With the third mode of agitation occurred, apparently, some damage to fungus mycelium and inferior results were achieved. The evaluation of the mass of cultivation medium on the process was done by loading the reactor with masses that result in the occupation of 30, 45 and 60% of the working volume of the bioreactor. With respect to the cell growth, the best result was attained with the smallest load of medium, whereas the intermediate load resulted in the highest endo-PG activity, 107.2 U.g-1. In the experiments on the influence of the temperature on the cultivation of A. niger, the largest endo-PG activity (80.6 U.g-1) was obtained in a process condition that allowed that the temperature reached values close to 45ºC. When the medium temperature was controlled at 30ºC, the endo-PG activity was substantially lower, 46.4 U.g-1. In the tests with the model process, no clearly positive influence of agitation on the production of endo-PG was observed. From the temperature-controlled experiments however, it is possible to suggest that endo-PG formation is favored by a stress condition for the microorganism, represented in this case by medium temperatures over 40ºC, since the optimal temperatures for A. niger growth is found in the range of 28 to 34ºC. This result disagrees from what is generically described in the specialized literature for the solid state cultivations, being this fact an example of the importance of having a small-scale rotating-drum bioreactor as a basic equipment for fundamental studies on that type of fermentative process. Additionally, the fact of the reactor body being built on glass allows the inspection of the internal space of the rotating drum and to observe the effects of agitation on the cultivation medium.

Este trabalho apresenta um estudo de caso para aplicação do sistema de Análise de Perigos e Pontos Críticos de Controle no setor vitivinícola, levando em conta as várias etapas de elaboração presentes no processo, bem como todos os cuidados e avaliações necessárias. Trata-se de um método que prevê uma avaliação técnica de produtos. Seu objetivo, em relação ao vinho, é detectar possíveis pontos de contaminação e controlá-los, levando-se em conta todos os agentes envolvidos nesse procedimento. Por isso sua implementação segue regras baseadas em pesquisas. Seguir em detalhes seus fundamentos garante uma implantação eficaz do sistema. Tais diretrizes seguem normas regulamentadas, já trabalhadas e aceitas nacional e internacionalmente. O resultado de tal sistematização é um produto com mais qualidade, com uma segurança alimentar aceita pelo consumidor. Isso gera aumento da lucratividade, fidelização de consumidores em relação à marca e inserção permanente da empresa, no campo dos vinhos aceitos e apreciados dentro de uma procedência válida e com certificação de segurança. No caso do estudo exposto fez-se uma sistematização geral da Análise de Perigos e Pontos Críticos de Controle para uso nas vinícolas onde foram levadas em conta as etapas de elaboração do vinho desde a colheita e transporte das uvas até a estocagem do produto final. Após a realização da Análise de Perigos e Pontos Críticos de Controle geral foi escolhida a Vinícola Larentis situada no Vale dos Vinhedos, Estado do Rio Grande do Sul – Brasil. A primeira etapa, realizada na Vinícola, foi a determinação do grau de atendimento ao programa de pré- requisitos preconizados pelo sistema de Análise de Perigos e Pontos Críticos de Controle. Na segunda etapa foi elaborado o plano de Análise de Perigos e Pontos Críticos de Controle para o processo de vinificação do vinho Merlot. A análise de perigos na vinícola foi dividida em setores, onde observou-se perigos que podem ocorrer em quase todos os setores da vinícola e no final foram propostas ações corretivas dos pontos críticos de controle. Desta forma, o uso do sistema Análise de Perigos e Pontos Críticos de Controle foi pensado e discutido, pois ele minimiza os perigos do processo de vinificação, reduz custos de produção e melhora a qualidade do produto final. / This paper presents a case study for the use of a Hazard and Critical Control Points System (HACCP) in the wine industry, considering all elaboration stages as well as cares and necessary evaluations. HACCP is a method that provides technical evaluation of products and regarding to winemaking, it aims to detect possible contamination points and their control, taking into account all agents involved on the elaboration process. Therefore its implementation follows rules based upon documented research. Tracing the system foundations in details ensures its effective application. These guidelines follow regulated rules, already used and accepted worldwide. The outcome of such systematization is a higher quality product, with food safety accepted by the consumer. This generates increased profitability, loyalty towards the brand and places the company within the market of wines accepted and appreciated for their valid provenance and safety certification. On this study it was made a general systematization of the HACCP for wineries, taking into account all stages of winemaking, from harvesting and transporting the grapes up to the final product storage. After the general analysis, Vinícola Larentis, placed on Vale dos Vinhedos, State of Rio Grande do Sul, Brazil, was chosen to carry out the investigation. The first step was accomplished in the winery, determining the compliance degree with the prerequisites envisaged by the HACCP. The second step was to plan the system for Merlot wine vinification. With the analysis divided into areas, it was observed that hazards may occur in almost all of them and eventually, corrective actions were proposed. Therefore, the HACCP was considered and discussed, as it lessens the hazards of the winemaking process, decreases production costs and consequently improves the final product quality.

Submitted by Biblioteca Central (biblioteca@unicap.br) on 2017-12-13T18:19:23Z No. of bitstreams: 1 dissertacao_daniel_paulo_oliveira.pdf: 38291048 bytes, checksum: cb2f1b941a2d83e08674ae871266ad51 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-12-13T18:19:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 dissertacao_daniel_paulo_oliveira.pdf: 38291048 bytes, checksum: cb2f1b941a2d83e08674ae871266ad51 (MD5) Previous issue date: 2007-08-08 / The enzymatic biotechnology industry is growing up progressively in the last decades with the utilization e production of diverse microbial enzymes. Amylases are enzymes which hydrolyze starch molecules to give diverse products including dextrin's and progressively glucose units. They play a wide field of applications. In food industries, in beer industry and others fermented drinks, in cereal for baby's food and animal feed, in paper and cellulose industry, textile industry, in detergent and cleaning products industry, in chemical and pharmaceutical industry. Screening was carrying out in solid media to amylase production in 5 strains isolated from contaminated ambient by petroleum in different temperatures (28 °C and 37 °C), respectively. The results obtained evidenced that the isolated Bacillus licheniformis UCP 1009 showed the halo formation characteristically of the 55 mm to amylase, after 72 hours of incubation. After the selection of the microorganism, fermentations was carrying out to amylase production, replacing the soluble starch, by corn starch and potato starch, trough of factorial planning 23 with 4 central's points, having a amylase's production as a answering variable, during 96 hours. The microbial growth profile was established, the pH, the glucose consumption by the DNS and determination of specific enzyme activity. The results obtained evidenced that the corn starch shown an specific activity of 0.756 U/mg, at a pH of 8.82 and a enzymatic activity of amylase 0.99 U/dL, showing a industrial potential. / A indústria biotecnológica enzimática vem aumentando progressivamente nas últimas décadas com a utilização e produção de diversas enzimas microbianas. As amilases são enzimas que hidrolisam moléculas de amido liberando diversos produtos secundários, incluindo as dextrinas e progressivamente por unidades de glicose. Apresentam um amplo campo de aplicações na indústria de alimentos, em cervejarias e bebidas fermentadas, em cereais para alimentação infantil e ração animal, indústrias de papel e celulose, têxtil, de detergentes, química, farmacêutica e produtos de limpeza. Foram realizados ensaios de seleção em meio sólido para produção de amilase por 05 isolados de ambientes contaminados por petróleo em diferentes temperaturas (28 e 37 °C), respectivamente. Os resultados obtidos evidenciaram que o isolado Bacillus licheniformis UCP 1009 apresentou a formação de halo característico de 55 mm para amilase, após 72 horas de incubação. Após a seleção do microrganismo, foram realizados fermentações para produção de amilase, substituindo o amido solúvel, pelo amido de milho e de batata, através de um planejamento fatorial 23 com quatro pontos centrais, tendo a variável de resposta a produção de amilase, durante 96 horas. Foram estabelecidos o perfil de crescimento microbiano, o pH, o consumo de glicose pelo método do DNS e a determinação da atividade específica da enzima. Os resultados obtidos evidenciaram que o amido de milho apresentou uma atividade específica de 0,756 U/mg, a um pH de 8,82 e uma atividade enzimática da amilase de 0,99 U/dL, demonstrando um potencial industrial.

A qualidade, eficácia e segurança no emprego de drogas vegetais dependem, entre outras questões, de sua qualidade sanitária. Sua origem e manuseio, em condições no geral inadequadas, propiciam biocarga elevada e abrangente, o que implica riscos para saúde. O presente trabalho objetivou conhecimento da microbiota das plantas estudadas e o desenvolvimento de estudos de sua descontaminação por plasma, tendo-se analisado os parâmetros físicos que influenciaram este processo. O projeto possibilitou a descontaminação de drogas vegetais com alta carga microbiana. Estudou-se a alcachofra (Cynara scolymus L.), camomila (Chamomilla recutita (L.) Rauschert.), ginco (Ginkgo biloba L.) e guaraná (Paullinia cupana Kunth), adotando parâmetros de processo que alegadamente permitem a integridade dos princípios ativos termossensíveis. Para isso, foi empregado reator disponível no Laboratório de Sistemas Integráveis, pertecente à Escola Politécnica da Universidade de São Paulo, em sistema com acoplamento capacitivo modo RIE (Reactive Ion Etching). Neste sistema, trabalhou-se com oxigênio adicionado de peróxido de hidrogênio. Todos os processos de descontaminação foram desenvolvidos a temperatura ambiente, sob diferentes parâmetros físicos complementares. A eficácia do processo foi investigada, empregando-se contagem de microrganismos heterotróficos, assim como pesquisa de indicadores de patogênicos (Staphylococcus aureus, Pseudomonas aeruginosa, Salmonella spp, Escherichia coli). As avaliações microbiológicas, quantitativas e qualitativas, assim como os estudos decorrentes dos dados obtidos, foram desenvolvidos no Laboratório de Controle Biológico da Faculdade de Ciências Farmacêuticas - USP. Os resultados obtidos após a descontaminação por plasma de oxigênio (100%), a potência de 150 W, evidenciaram redução de até 4 ciclos de aeróbicos totais. No processo por plasma peróxido de hidrogênio (20%) e oxigênio (80%), a uma potência de 150 W, observou-se a redução de até 4 ciclos log de aeróbios totais para as drogas vegetais deste estudo. A presença de substâncias químicas complexas da camomila, que contêm óleo volátil, flavonóides, aminoácidos, ácidos graxos, sais minerais, cumarinas, mucilagens e ácidos orgânicos, interferem no processo por plasma provavelmente em decorrência de a mucilagem formar um filme protetor, impedindo a difusão gasosa em ambos os processos por plasma. Assim, não só a camomila mas também o guaraná, com biocargas iniciais respectivamente de 6,6x106 UFC/g e 2,7x106 UFC/g, mantiveram-se com níveis de contaminação da mesma ordem de grandeza, após os desafios com plasma. A contagem bacteriana da alcachofra (fornecedor B), que foi submetida ao processo de descontaminação através do plasma O2 (100%), (potência de 150 W, pressão de 100 mTorr e vazão de 200 sccm), sofreu redução de dez vezes, independentemente do tempo do processo. Possivelmente este resultado, que aparenta inconsistência, decorre da ação apenas superficial do plasma. A descontaminação por processo de plasma de oxigênio e de peróxido de hidrogênio para a alcachofra (fornecedor B) não foi eficaz, devido à predominância de elementos lignificados. As amostras de alcachofra (fornecedor C), com baixa percentagem de vasos de xilema lignificados e fibras lignificadas evidenciaram a maior eficácia do processo por plasma, pois possibilitou grande difusão gasosa sobre as amostras. O estudo permitiu ainda concluir que à aplicabilidade do plasma na descontaminação de drogas vegetais depende da resistência dos microrganismos, mas igualmente das características da planta, sejam aquelas de natureza morfoanatômica, enzimática ou química. Estudos específicos devem ser desenvolvidos para cada situação. / The quality, effectiveness and safety of vegetal drugs usage depend, among others issues, on their sanitary quality. Their origin and handling, usually under inadequate conditions, propitiate high bioburden, what presents risks to health. This project aimed at the evaluation of the microbiota of the plants studied and the development of studies concerning their decontamination by plasma, after the analysis of the physical parameters that influence this process. This project made the vegetal drugs decontamination with high microbiana load possible. Artichoke (Cynara scolymus L.), chamomile (Chamomilla recufifa (L.) Rauschert), ginco (Ginkgo biloba L.) and guaraná (Paullinia cupana Kunth) were studied through parameters that allowed the integrity of thermal sensible active principies. The achievement of our purpose depended on the use of a reactor with RIE (Reactive Ion Etching) capacitive coupled systems, available in the Laboratory of Integrating Systems from Escola Politécnica, University of São Paulo. In this system we worked whith oxygen, whith hydrogen peroxide addition. All decontamination processes were developed at room temperature, under different complementary physical parameters. The process effectiveness was investigated using counting of heterotropic microorganisms, aswell as pathogenic register research (Sfaphylococcus aureus, Pseudomonas aeruginosa, Salmonella spp, Escherichia coll). The microbiological, quantitative and qualitative evaluations, as well as the studies of the data obtained were developed in the Laboratory of Biological Control of Pharmaceutical Sciences Faculty - USP. The results obtained after decontamination by plasma , oxygen (100%) at 150 W potency, evidenced reduction of up to 4 cycles of total aerobics. In the process by plasma hydrogen peroxide (20%) and oxygen (80%) at 150 W potency, a reduction of up to 4 cycles of total aerobics was observed in vegetal drugs. The presence of chamomile chemical complex substances, which contain volatile oil, flavonoids, aminoacids, fatty acids, mineral salts, coumarins, mucilages and organic acids, interfere in the process by plasma, probably due to the fact that the muclilage forms a protective film, preventing the gaseous diffusion in both processes by plasma. Thus no only chamomile but also guaraná, whith initial bioburden of respectively 6,6x106 UFC/g and 2,7x106 UFC/g, kept similar contamination levels after the challenges whith plasma. The bacterial count of artichoke (supolier B), which was sumitted to decontamination process by plasma 02 (100%), (150 W potency, 100mTorr pressure and 200sccm) was reduced ten times, independently of the time of process. This apparently inconsistent result is possibly a consequence of a superficid plasma action. The decontamination by Oxygen and Hydrogen Peroxide plasma process for artichoke (supplier B) was not efficient due to the predominance of lignitic elements. The samples of artichoke from supplier C, whith low percentage of liginitic xylem vessels and fibres evidenced higer efficacy of the process by plasma, what eased great gaseous diffusion over thesamples of artichoke leaves (supplier C). Thus the study of plasma aplicability in vegetal drug decontamination depends not only of microorganisms resistence but also of the plant characteristics, either the morphopanatomic, enzymatic, or chemical ones. A specific study must then be developed for each situation.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:31:03Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2008-05-21Bitstream added on 2014-06-13T19:40:51Z : No. of bitstreams: 1 giese_ec_dr_sjrp.pdf: 879284 bytes, checksum: e28308bffc3e725de127885e5249a777 (MD5) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / As β-glucanas fúngicas apresentam uma série de respostas biológicas. Estas glucanas apresentam baixa solubilidade em meio aquoso, sendo necessário fragmentá-las em moléculas de menor peso molecular. O Botryosphaeria rhodina MAMB-05 é um ascomiceto ligninolítico produtor de uma β-(1→3)(1→6)-glucana denominada botriosferana (EPS). Estudos preliminares demonstraram que o fungo Trichoderma harzianum Rifai é capaz de crescer em EPS como única fonte de carbono e de produzir β-glucanases específicas. As condições para a produção de -1,3-glucanases pelo T. harzianum Rifai em fermentador de bancada utilizando EPS como única fonte de carbono foram otimizadas através do uso de um planejamento fatorial e análise por superfície de resposta, o qual mostrou que a produção máxima de -1,3-glucanases ocorreu em 5 dias de cultivo, com pH inicial igual a 5,5 e com aeração de 1,5 vvm. As enzimas do complexo -glucanolítico extracelular foi parcialmente purificado e utilizado para a hidrólise de botriosferana, laminarina, paramilo e pustulana. Duas frações com atividade para -glucanase (F-I e F-II) foram obtidas a partir da cromatografia de filtração em gel, as quais apresentaram diferentes modos de ação sobre o botriosferana e a laminarina. O botriosferana foi hidrolisado em cerca de 66 % pela fração F-I e em 98 % pela fração F-II, em 30 min. Os produtos de hidrólise foram principalmente constituídos por gluco-oligossacarídeos (GP ≥ 4), e menor quantidade de glucose, di- e trissacarídeos. A ação enzimática das frações F-I e F-II sobre a laminarina resultaram em 15 % de conversão do polímero em glucose, enquanto a porcentagem de sacarificação foi totalmente diferente (70 % para F-I e 25 % para F-II). Em paramilo, ambas as frações promoveram a degradação de aproximadamente 20 % do polissacarídeo após 30 min, onde somente... / Fungal β-D-glucans presents a variety of biological response. These glucans presents low solubility in water and being necessary to obtain fragments with small molecular weight. A ligninolytic ascomyceteous Botryosphaeria rhodina MAMB-05 produces a (1→3)(1→6)-β-D-glucan named botryosphaeran (EPS). Preliminary studies verified that Trichoderma harzianum Rifai is able to grown on EPS as sole carbon source and secrete specific β-glucanases to act on this subtract. Conditions for -1,3-glucanase production by T. harzianum Rifai in bench-fermenter using EPS as sole carbon source were developed using a statistical factorial design, and analysis by response surface method, which showed maximal enzyme production at 5 days growth in a minimum Vogel salts medium, with initial pH 5.5 under 1.5 vvm aeration. A -glucanolytic extracellular complex was partially-purified and used to hydrolyze fungal botryosphaeran, algal laminarin, algal paramylon and the liquen pustulan. Two -glucanase fractions (F-I and F-II) were obtained by gel permeation chromatography, which presented different modes of attack on botryosphaeran and laminarin. Botryosphaeran was 66 % hydrolyzed by the F-I fraction, and 98 % by fraction F-II, within 30 min. The main products of hydrolysis were gluco-oligosaccharides (DP ≥ 4), and lower amounts of glucose, di- and tri-saccharides. The action of enzyme fractions I and II on laminarin resulted 15 % of conversion to glucose, while the percentage of saccharification was radically different (70 % for F-I and 25 % for F-II). On paramylon, both fractions promoted approximately 20 % degradation after 30 min, and only 0.5 % corresponded to gluco-oligosaccharides (DP ≥ 4). Only F-I fraction could acted on pustulan resulting 25 % of glucose, gentiobiose and oligosaccharides (not identified), within 30 min. The difference in the hydrolysis... (Complete abstract click electronic access below)

A qualidade, eficácia e segurança no emprego de drogas vegetais dependem, entre outras questões, de sua qualidade sanitária. Sua origem e manuseio, em condições no geral inadequadas, propiciam biocarga elevada e abrangente, o que implica riscos para saúde. O presente trabalho objetivou conhecimento da microbiota das plantas estudadas e o desenvolvimento de estudos de sua descontaminação por plasma, tendo-se analisado os parâmetros físicos que influenciaram este processo. O projeto possibilitou a descontaminação de drogas vegetais com alta carga microbiana. Estudou-se a alcachofra (Cynara scolymus L.), camomila (Chamomilla recutita (L.) Rauschert.), ginco (Ginkgo biloba L.) e guaraná (Paullinia cupana Kunth), adotando parâmetros de processo que alegadamente permitem a integridade dos princípios ativos termossensíveis. Para isso, foi empregado reator disponível no Laboratório de Sistemas Integráveis, pertecente à Escola Politécnica da Universidade de São Paulo, em sistema com acoplamento capacitivo modo RIE (Reactive Ion Etching). Neste sistema, trabalhou-se com oxigênio adicionado de peróxido de hidrogênio. Todos os processos de descontaminação foram desenvolvidos a temperatura ambiente, sob diferentes parâmetros físicos complementares. A eficácia do processo foi investigada, empregando-se contagem de microrganismos heterotróficos, assim como pesquisa de indicadores de patogênicos (Staphylococcus aureus, Pseudomonas aeruginosa, Salmonella spp, Escherichia coli). As avaliações microbiológicas, quantitativas e qualitativas, assim como os estudos decorrentes dos dados obtidos, foram desenvolvidos no Laboratório de Controle Biológico da Faculdade de Ciências Farmacêuticas - USP. Os resultados obtidos após a descontaminação por plasma de oxigênio (100%), a potência de 150 W, evidenciaram redução de até 4 ciclos de aeróbicos totais. No processo por plasma peróxido de hidrogênio (20%) e oxigênio (80%), a uma potência de 150 W, observou-se a redução de até 4 ciclos log de aeróbios totais para as drogas vegetais deste estudo. A presença de substâncias químicas complexas da camomila, que contêm óleo volátil, flavonóides, aminoácidos, ácidos graxos, sais minerais, cumarinas, mucilagens e ácidos orgânicos, interferem no processo por plasma provavelmente em decorrência de a mucilagem formar um filme protetor, impedindo a difusão gasosa em ambos os processos por plasma. Assim, não só a camomila mas também o guaraná, com biocargas iniciais respectivamente de 6,6x106 UFC/g e 2,7x106 UFC/g, mantiveram-se com níveis de contaminação da mesma ordem de grandeza, após os desafios com plasma. A contagem bacteriana da alcachofra (fornecedor B), que foi submetida ao processo de descontaminação através do plasma O2 (100%), (potência de 150 W, pressão de 100 mTorr e vazão de 200 sccm), sofreu redução de dez vezes, independentemente do tempo do processo. Possivelmente este resultado, que aparenta inconsistência, decorre da ação apenas superficial do plasma. A descontaminação por processo de plasma de oxigênio e de peróxido de hidrogênio para a alcachofra (fornecedor B) não foi eficaz, devido à predominância de elementos lignificados. As amostras de alcachofra (fornecedor C), com baixa percentagem de vasos de xilema lignificados e fibras lignificadas evidenciaram a maior eficácia do processo por plasma, pois possibilitou grande difusão gasosa sobre as amostras. O estudo permitiu ainda concluir que à aplicabilidade do plasma na descontaminação de drogas vegetais depende da resistência dos microrganismos, mas igualmente das características da planta, sejam aquelas de natureza morfoanatômica, enzimática ou química. Estudos específicos devem ser desenvolvidos para cada situação. / The quality, effectiveness and safety of vegetal drugs usage depend, among others issues, on their sanitary quality. Their origin and handling, usually under inadequate conditions, propitiate high bioburden, what presents risks to health. This project aimed at the evaluation of the microbiota of the plants studied and the development of studies concerning their decontamination by plasma, after the analysis of the physical parameters that influence this process. This project made the vegetal drugs decontamination with high microbiana load possible. Artichoke (Cynara scolymus L.), chamomile (Chamomilla recufifa (L.) Rauschert), ginco (Ginkgo biloba L.) and guaraná (Paullinia cupana Kunth) were studied through parameters that allowed the integrity of thermal sensible active principies. The achievement of our purpose depended on the use of a reactor with RIE (Reactive Ion Etching) capacitive coupled systems, available in the Laboratory of Integrating Systems from Escola Politécnica, University of São Paulo. In this system we worked whith oxygen, whith hydrogen peroxide addition. All decontamination processes were developed at room temperature, under different complementary physical parameters. The process effectiveness was investigated using counting of heterotropic microorganisms, aswell as pathogenic register research (Sfaphylococcus aureus, Pseudomonas aeruginosa, Salmonella spp, Escherichia coll). The microbiological, quantitative and qualitative evaluations, as well as the studies of the data obtained were developed in the Laboratory of Biological Control of Pharmaceutical Sciences Faculty - USP. The results obtained after decontamination by plasma , oxygen (100%) at 150 W potency, evidenced reduction of up to 4 cycles of total aerobics. In the process by plasma hydrogen peroxide (20%) and oxygen (80%) at 150 W potency, a reduction of up to 4 cycles of total aerobics was observed in vegetal drugs. The presence of chamomile chemical complex substances, which contain volatile oil, flavonoids, aminoacids, fatty acids, mineral salts, coumarins, mucilages and organic acids, interfere in the process by plasma, probably due to the fact that the muclilage forms a protective film, preventing the gaseous diffusion in both processes by plasma. Thus no only chamomile but also guaraná, whith initial bioburden of respectively 6,6x106 UFC/g and 2,7x106 UFC/g, kept similar contamination levels after the challenges whith plasma. The bacterial count of artichoke (supolier B), which was sumitted to decontamination process by plasma 02 (100%), (150 W potency, 100mTorr pressure and 200sccm) was reduced ten times, independently of the time of process. This apparently inconsistent result is possibly a consequence of a superficid plasma action. The decontamination by Oxygen and Hydrogen Peroxide plasma process for artichoke (supplier B) was not efficient due to the predominance of lignitic elements. The samples of artichoke from supplier C, whith low percentage of liginitic xylem vessels and fibres evidenced higer efficacy of the process by plasma, what eased great gaseous diffusion over thesamples of artichoke leaves (supplier C). Thus the study of plasma aplicability in vegetal drug decontamination depends not only of microorganisms resistence but also of the plant characteristics, either the morphopanatomic, enzymatic, or chemical ones. A specific study must then be developed for each situation.