Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Biossurfactantes são metabólitos secundários de origem microbiana com propriedades tensoativas capazes de atuar como solubilizantes, dispersantes, formadores de espuma e agentes molhantes. Surfactantes de origem biológica são mais vantajosos do que os sintéticos, visto que exibem pouca toxicidade, biodegradabilidade e alta eficiência. Os surfactantes de origem biológica podem ser classificadas de acordo com alguns critérios como, por exemplo, seu peso molecular, carga iônica e tipo de secreção. Contudo, o princípio fundamental de classificação continua a ser a sua estrutura química, o que lhes permite ser divididos nas seguintes classes: glicolipídicos, lipopeptídicos, surfactantes particulares, ácidos graxos, fosfolipídios, lipídios neutros e biossurfactantes poliméricos. Essas biomoléculas possuem uma vasta gama de aplicações na indústria de alimentos, na agricultura, em couro, em cosméticos, na área têxtil, recuperação avançada do petróleo e na biorremediação. A contaminação de solos e águas subterrâneas por hidrocarbonetos tornou-se um foco de grande preocupação, a principal fonte destes poluentes provém de operações rotineiras de lavagem de navios, vazamentos de óleo no mar e, especialmente acidentes relacionados a exploração e transporte de petróleo. O uso de biossurfactante tornou-se uma ferramenta essencial na biorremediação de áreas impactadas por petróleo e seus derivados, estes hidrocarbonetos tornam-se mais acessíveis para degradação microbiana local quando tratados com agentes tensoativos. O biossurfactante lipopeptídico produzido por M. circinelloides apresentou atividade superficial de 26 mN/m relativamente estável em condições ambientais adversas, com uma CMC de 1,5% e rendimento de 6 g/L. O tensioativo exibiu semelhança aos surfactantes químicos por apresentar uma área de deslocamento de óleo de 50 cm2 em dispersão de água-óleo, bem como reduzir a viscosidade do óleo de 843,6 cP para 14,7 cP. Além disso, o biossurfactante foi capaz de recuperar 95,9% de óleo de motor adsorvido em uma amostra de solo argiloso, apresentando considerável potencial para uso em processos de biorremediação, especialmente na indústria de petróleo. / Biosurfactants are secondary metabolites of microbial origin with tensoactive properties capable of acting as solubilizers, dispersants, foaming agents and wetting agents. Surfactants of biological origin are more advantageous than synthetic ones, since they exhibit little toxicity, biodegradability and high efficiency. Surfactants of biological origin can be classified according to some criteria such as, for example, their molecular weight, ionic charge and type of secretion. However, the fundamental principle of classification remains their chemical structure, which allows them to be divided into the following classes: glycolipids, lipopeptides, particular surfactants, fatty acids, phospholipids, neutral lipids and polymeric biosurfactants. These biomolecules have a wide range of applications in the food industry, agriculture, leather, cosmetics, textiles, advanced oil recovery and bioremediation. Contamination of soils and groundwater by hydrocarbons has become a focus of major concern, most in developing countries, because of their wide environmental distribution, which can reach the ground, groundwater and air. Consequently, these toxic compounds are the leading causes of death from toxicity. However, the main source of hydrocarbons in the environment comes from routine shipwreck operations, oil leaks in the seabed and especially accidents related to the exploration and transportation of oil. The use of biosurfactant has become an essential tool in the bioremediation of areas impacted by oil and its derivatives, these hydrocarbons become more compatible for microbial degradation when treated with surfactants. The lipopeptide biosurfactant produced by M. circinelloides showed a relatively stable surface activity of 26 mN / m in adverse environmental conditions, with a CMC of 1.5% and yield of 6 g / L. The surfactant exhibited similarity to chemical surfactants by having a 50 cm2 oil displacement area in water-oil dispersion, as well as reducing the oil viscosity from 843.6 cP to 14.7 cP. The biosurfactant was able to recover 95.9% of adsorbed motor oil in a clayey soil sample, presenting considerable potential for use in bioremediation processes, especially in the petroleum industry.

Made available in DSpace on 2017-06-01T18:20:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 cinthya_barbosa_silva.pdf: 3017841 bytes, checksum: 352a66b6c4bc1207ee48eff7a6260a5e (MD5) Previous issue date: 2014-03-14 / Glycerol (also known as glycerin) is an important by-product in the process of manufacture of biodiesel, corresponding to 10% of the by-product formed in the reaction of transesterificação of this biofuel. The purification costs of raw glycerol is high and disables its use in the industries of foods, druggs, and cosmetics. Thus, several methods of reuse of residual glycerol have been attemped, including combustion, anaerobic digestion, animal food, as well as its biological conversion in products of aggregate value. Moreover, the establishment of a dynamics of related technological innovation and scientific development to the glycerin as a possible raw material for the microbial biotechnological processes are of great importance. In this study the effects of the residual glycerin of biodiesel were evaluated on the growth, biomass production, morphology, oxidative enzymes: superoxide dismutase; gluthation-S-Transferase and catalase, lipid peroxidation, production of lipids and fatty acid of Mucor circinelloides. The results revealed alterations in all parameters tested. The glycerin presence in culture medium induced increase in cellular growth and biomass compared to growth in glucose and pure glycerol. The residue metabolization is a viable alternative for exceeding glycerin produced for production of biomass, lipids and antioxidant enzymes, pointing the industrial and biotechnological potential application of the isolate. Moreover, the ability of use of the by-product also can be applied as substrate for biodiesel production. / O glicerol (também conhecido como glicerina) é um subproduto importante no processo de fabricação de biodiesel, representando cerca de 10% do subproduto formado na reação de transesterificação deste biocombustível. O custo de purificação deste subproduto é alto para que o mesmo seja inserido nas indústrias de alimentos, farmacêutica, e cosméticos. Dessa forma, vários métodos de eliminação e utilização deste glicerol residual têm sido tentados, incluindo combustão, compostagem, digestão anaeróbica, ração animal, bem como sua conversão biológica em produtos de valor agregado. Além disso, o estabelecimento de uma dinâmica de inovação tecnológica e desenvolvimento cientifico-tecnológico relacionadas à glicerina como uma possível matéria-prima para os processos biotecnológicos microbianos é de grande relevância. Nesse estudo foram avaliados os efeitos da glicerina residual do biodiesel sobre o crescimento, a morfologia, expressão de enzimas oxidativas; peroxidase, superóxido dismutase e glutation-S-transferase, peroxidação de lipídeos, produção de lipídeos e perfil de ácidos graxos do fungo Mucor circinelloides. Os resultados revelam alterações em todos os parâmetros testados. A presença de glicerina o meio de cultura induz a um aumento de biomassa celular comparado ao crescimento em glicose e glicerol puro. O reaproveitamento do resíduo revela-se uma alternativa viável minimizar o excesso de glicerina produzido para a produção de biomassa, lipídeos e enzimas antioxidantes, apontando o potencial industrial e biotecnológico do isolado. Além disso, da habilidade de utilização do subproduto, o fungo poderia ser utilizado como substrato para a produção de biodiesel.

Made available in DSpace on 2017-06-01T18:20:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ok_ana_carla_rocha_carvalho.pdf: 8857203 bytes, checksum: e5ab297a3ba616891f1eb9a5e3a35e23 (MD5) Previous issue date: 2017-02-14 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Chitin and chitosan are co-polymers with great biotechnological applications today (in the food industry, biotechnology, materials science, drugs and pharmaceuticals, agriculture and environmental protection among others) and, can be obtained from filamentous fungus from biomass. In this sense, the growth profile of the new strain of Mucor subtilissimus and chitosan production was investigated in divers culture media using alternative substrates (glucose and soya extract), in combination. The growth of M. subitilissimus was evaluated in four different culture media (Extract Malt, Extract Soy, Sabouraud Dextrose Agar and Synthetic Environment for Mucorales), as well as the Index Growth Rate Mycelial (MIGS), growth rate and generation time. The selected medium plus alternate substrates was used for the production of biomass and chitosan. The results showed a growth rate M. subtilissimus of μEsp.h-1 0.035831 and 0.033431, with generation time 19,34504h-1 and 20.73360 h-1, respectively, to medium Extract soybean and Medium Synthetic Mucorales for being selected the medium with soy extract to be more economical. The results were statistically validated and can be verified by the results of the ANOVA Table, Pareto Diagram and Surface Graph showing that the combination glucose soy extract increases the production of biomass and chitosan. The absorption spectrum of the infrared ray confirmed the polymer extracted chitosan with the degree of deacetylation of 78.3 % and 87.5 % respectively for the conditions of 2 trials is 4. The bioprocess performed showed high potential M. subtilissimus the biotransformation alternate substrates in effective production of chitosan with low cost and excellent degree of deacetylation as regards the microbiological chitosan. / Quitina e quitosana são co-polímeros com grande aplicação biotecnológica na atualidade (na área alimentícia, biotecnologia, ciência dos materiais, drogas e produtos farmacêuticos, agricultura e proteção ambiental dentre outras) e, podem ser obtidos de fungos filamentosos a partir de biomassa. Neste sentido, foi investigado o perfil de crescimento da nova linhagem de Mucor subtilissimus e produção de quitosana em diferentes meios de cultivo utilizando substratos alternativos (glicose e extrato de soja), em associação. O crescimento de M. subitilíssimus foi avaliado em quatro diferentes meios de cultura (Extrato de Malte, Extrato de Soja, Sabouraud Dextrose Ágar e Meio Sintético para Mucorales), como também o Índice da Velocidade de Crescimento Micelial (IVCM), velocidade de crescimento e tempo de geração. O meio selecionado acrescido de substratos alternativo foi utilizado para a produção de biomassa e quitosana. Os resultados demonstraram uma velocidade de crescimento de M. subtilissimus de μEsp.h-1 de 0,035831 e 0,033431, com tempo de geração de 19,34504h-1 e 20,73360 h-1, respectivamente, para os meios Extrato de soja e Meio Sintético para Mucorales, sendo selecionado o meio com extrato de soja por ser mais econômico. Os resultados foram validados estatisticamente, e podem ser verificado pelos resultados da Tabela de ANOVA, Diagrama de Pareto e Gráfico de Superfície, que demonstram que a associação do extrato de soja à glicose aumenta a produção de biomassa e de quitosana. O espectro de absorção ao raio infravermelho confirmou o polímero extraído quitosana, com o grau de desacetilação de 78,3% e 87,5%, respectivamente para as condições dos ensaios 2 e 4. O bioprocesso realizado demonstrou elevado potencial do M. subtilissimus na biotransformação de substratos alternativo na produção efetiva de quitosana, com baixo custo e excelente grau de desacetilação no que se refere à quitosana microbiológica.

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:36:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 4413.pdf: 14486486 bytes, checksum: b1db822e0c1f598c763487b5331706a6 (MD5) Previous issue date: 2012-03-28 / Financiadora de Estudos e Projetos / Identification and study of the fungus Mucor circinelloides isolated from the trunk of Pinus taeda, with emphasis on the carvone biotransformation. Fungi associated with plants have been studied ripping seeking the discovery of new substances and the understanding of the ecological interactions between plants and microorganisms. This study aimed to identify a fungus associated with the trunk of Pinus taeda using morphological analysis with images obtained by optical microscopy and scanning electron microscopy (SEM), genetic sequencing of the 18S ribosomal region, and proteome analysis by MALDI-TOF. The fungus was identified as Mucor circinelloides and its metabolism was studied. A mixture of 3-epiergosterol and ergosterol, glucosilceramidas mixture, and 3-glucopyranosyl-sitosterol were identified. The emphasis of this work was on the biotransformation of carvone, which is one of the main monoterpenes found in nature and one of the most commercialized. From the biotransformation experiment it was possible to isolate two trihydroxylated products and also dihydrocarvona, dihydrocarveol and neo-dihydrocarveol identified by GC-MS. The biotransformation products were identified by GC-MS and were proposed a pathway biotransformation. After that was performed also an estimative of production for some products and consumption estimated of (4R) - and (4S)-carvone, which is consumed in less than four hours of the experiment, showing a very rapid metabolism as reported in several genera of Mucor. / Identificação e estudo do fungo Mucor circinelloides isolado do tronco de Pinus taeda, com ênfase em biotransformação da carvona. Fungos associados a plantas tem sido intensamente estudados buscando a descoberta de novas substancias e o entendimento das interacoes ecologicas entre plantas e microorganismos. Este trabalho visou a identificacao de um fungo associado ao tronco do Pinus taeda utilizando para isso a identificacao morfologica com imagens de microscopia optica e microscopia eletronica de varredura (MEV), identificacao por sequenciamento genetico da regiao 18S ribossomal, e identificacao por perfil proteomico usando MALDI-TOF. O fungo foi identificado como Mucor circinelloides e seu metabolismo foi estudado, sendo identificadas uma mistura de ergosterol e 3-epiergosterol, mistura de glucosilceramidas, e o 3-glucopiranosil sitosterol. A enfase do trabalho foi a biotransformacao da carvona, que e um dos principais monoterpenos encontrados na natureza e um dos mais comercializados. Com o experimento de biotransformacao foi possivel isolar dois produtos trihidroxilados como tambem identificar alguns outros como dihidrocarvona, dihidrocarveol e neo-dihidrocarveol por GC-MS. A partir dos produtos identificados foi proposto um caminho de biotransformacao como tambem uma estimativa de producao para alguns produtos e estimativa de consumo da (4R)- e (4S)-carvona, que e consumida em menos de 4 horas de experimento, mostrando um metabolismo muito acelerado conforme e relatado em diversos generos de Mucor.

Made available in DSpace on 2014-06-12T15:52:27Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo5008_1.pdf: 1316779 bytes, checksum: 4ac90091b5c7e9c1665a98b18c8fd9cd (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2003 / A via microbiológica de produção de carotenóides de interesse comercial, quando comparada à contrapartida oriunda de síntese química, vem alcançando progressiva aceitação, expressa por uma duplicação do porte de mercado a cada quinquênio. De um modo geral, observa-se que os fungos apresentam um relevante potencial biotecnológico para a produção de carotenóides, uma vez que acumulam pigmentos durante o crescimento micelial. Neste trabalho a presença de astaxantina, β-caroteno e licopeno foi investigada em três espécies do Gênero Mucor (M. circinelloides, M. javanicus e M. racemosus) e duas espécies do Gênero Cunninghamella (C. bertholletiae e C. elegans). Através da análise espectrofotométrica (UV-visível) e por cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE) constatou-se que dentre as cinco amostras investigadas as concentrações tanto de astaxantina (19,8 μg/g) como de β- caroteno (13,5 μg/g) foram mais altas no micélio de M. javanicus. O licopeno não foi detectado em nenhuma amostra. Surpreendentemente, a presença de astaxantina foi pela primeira vez observada em uma espécie de Mucor. O teor de astaxantina encontrado a partir de M. javanicus abriu perspectivas para a maximização dos rendimentos. Neste sentido, fatores, nutricionais e físicos, implicados no crescimento dos microrganismos e na produção de carotenóides, foram alterados e combinados através de planejamentos fatoriais completos e fracionários, buscando a localização da região de máxima produção. A otimização seqüencial do processo permitiu o aumento dos rendimentos de 145,9 para 1297,0 μg/L, confirmando o potencial de M. javanicus como fonte de astaxantina

Made available in DSpace on 2014-06-12T15:52:45Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo5049_1.pdf: 474256 bytes, checksum: 37317599cafeb878be1bf92f59e6079d (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2003 / Lipase comercial de Mucor miehei foi imobilizada em diferentes suportes, nylon, nylon-álcool polivinílico (nylon-PVA) e partículas de polisiloxano-álcool polivinílico magnetizadas (POS-PVA) e testados em relação à atividade hidrolítica. O sistema imobilizado que apresentou maior estabilidade operacional, no caso, lipase-POS-PVA foi caracterizado em relação aos parâmetros Km e Vmax aparentes, temperatura ótima e pH ótimo, usando ρ- nitrofenil palmitato como substrato. A lipase imobilizada em POS-PVA apresentou um Km aparente de 228,3μM e Vmax aparente de 36,06μmol.min-1 por miligrama de proteína, a 30oC e pH 8,0. A temperatura ótima e o pH ótimo foram respectivamente 45oC e pH = 8,0. Houve uma retenção de 69,1% de atividade após a imobilização, que permitiu o uso da enzima por um total de sete ensaios. Lipase-POS-PVA também foi empregada na síntese de ésteres. Os efeitos da razão molar ácido/álcool, da concentração de enzima imobilizada, do tamanho da cadeia carbônica dos reagentes e da estrutura do álcool sobre a formação de produto foram determinados. A síntese de butirato de butila foi maximizada para substratos contendo ácido orgânico em excesso e uma concentração de biocatalisador de 25mg/mL. A seletividade do biocatalisador em relação ao tamanho da cadeia carbônica foi diferente considerando ácidos orgânicos e álcoois. A maior concentração de produto foi obtida com ácidos orgânicos com oito e dez carbonos, enquanto que o aumento no tamanho da cadeia carbônica do álcool, de quatro para oito carbonos, provocou uma redução na síntese. O maior rendimento foi determinado para a síntese de caprilato de butila (12 carbonos). A síntese também foi influenciada pela estrutura do álcool, com a atividade máxima ocorrendo para álcool primário

Submitted by Mario BC (mario@bc.ufrpe.br) on 2018-05-03T14:46:00Z No. of bitstreams: 1 Ellen Leal Clementino.pdf: 1364888 bytes, checksum: 1a3b7cf184f74c3f95b093c74e973c3a (MD5) / Made available in DSpace on 2018-05-03T14:46:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ellen Leal Clementino.pdf: 1364888 bytes, checksum: 1a3b7cf184f74c3f95b093c74e973c3a (MD5) Previous issue date: 2016-02-26 / The fibrinolytic proteases, due to its potential use in the treatment of thrombosis, have drawn attention from researchers because such diseases are a leading cause of death worldwide. The objective of this research was to produce and extract simultaneously the fibrinolytic protease by Mucor subtilissimus UCP 1262 through extractive fermentation with PEG/sodium sulfate. Homogeneous fermentations were carried out by changing the nitrogen source (soybean flour or wheat -1%), carbon source with 1% glucose, agitation 120 rpm and 30°C. Extractive fermentation assays were made using a 23 factorial design, changing the PEG molar mass (4,000, 6,000 and 8,000 g/mol), the PEG concentration (18, 24 and 30%) and salt concentration (10; 11,5; 13%). After 72 hours fermentation, the fibrinolytic protease had its best output in soy flour obtaining 13.43 U/mL and specific activity 749.27 U/mg in homogeneous cultures. However in the extractive fermentation, the sodium sulfate rich phase showed 15.40 U/mL fibrinolytic activity and 34.17 U/mg for specific activity in the assay comprises of sodium sulphate concentration (10%) and PEG (18%) and PEG molar mass (8000g/mol) and yields (Y) of 80% of the fibrinolytic protease. The protease has a pH optimum between 7.0 and stability pH 6.0 to 8.5 and optimum temperature 50°C, stable between 10°C to 50°C. It has similar specificity to chymotrypsin enzyme it has been classified as a serine protease having molecular weight of 52-kDa. Thus it was possible to pre-purify the fibrinolytic protease having a low cost process and considerably faster when compared to other isolated production and purification techniques by replacing the initial stages of conventional separation processes. / As proteases fibrinolíticas, em virtude do seu potencial para uso no tratamento de trombose, têm chamado a atenção de pesquisadores, pois tal doença é uma das principais causas de morte no mundo. O objetivo desta pesquisa foi produzir e extrair de forma integrada a protease fibrinolítica por Mucor subtilissimus UCP 1262 através de fermentação extrativa utlilizandoSistema de Duas Fases Aquosas (SDFA) PEG/Sulfato de sódio. Foram realizadas fermentações homogêneas alterando a fonte de nitrogênio (farinha de soja ou trigo - 1%), fonte de carbono com 1% de glicose, agitação de 120 rpm e temperatura de 30°C. Os ensaios das fermentações extrativas foram constituídos através de um planejamento fatorial 23, modificando a massa molar do PEG (4000, 6000 e 8000 g/mol), concentração do PEG (18, 24 e 30%) e concentração do sal (10; 11,5 e 13%). Após 72 horas de fermentação, a protease fibrinolítica teve sua melhor produção na farinha de soja obtendo 13,43 U/mL e com atividade específica de 749,27 U/mg em cultivos homogêneos. No entanto na fermentação extrativa, a fase rica em sulfato de sódio apresentou 15,40 U/mL de atividade fibrinolítica e 34,17 U/mg de atividade específica no ensaio composto por concentração de sulfato de sódio (10%) e de PEG (18%) e massa molar do PEG (8000 g/mol), tendo recuperação (Y) de 80% da protease fibrinolítica. A protease tem pH ótimo 7,0 e estabilidade entre os valores de pH 6,0 e 8,5, e temperatura ótima aos 50°C, sendo estável entre 10°C a 50°C. Tem especificidade semelhante à enzima quimiotripsina e foi classificada como uma serino protease, apresentando massa molar de 52kDa. Deste modo foi possível pré-purificar a protease fibrinolítica com um processo de baixo custo e de considerável rapidez quando comparado a outras técnicas de produção e purificação isoladas substituindo etapas iniciais de processos de separação convencionais.

Neste trabalho foram realizadas reações de resolução enzimática de ciano-hidrinas [(±)-mandelonitrila 1a, (±)-2-(4-clorofenil)-2-hidroxiacetonitrila 2a, (±)-2-hidroxi-2-(4- hidroxifenil)acetonitrila 3a, (±)-2-hidroxibutanonitrila 4a, (±)-2-(4- fluorofenil)acetonitrila 5a, (±)-2-hidroxi-2-(4-metoxifenil)acetonitrila 6a, (±)-2-hidroxi- 2-(3-fenoxifenil)acetonitrila 7a e (±)-(E)-2-hidroxi-4-fenilbut-3-enonitrila 8a] e de álcoois organofluorados [(±)-2,2,2-trifluoro-1-feniletanol ±9a, ±±)-1-(2,4,5- trifluorofenil)etanol 10a, (±)-1-(3-bromofenil)-2,2,2-trifluoroetanol 11a, (±)-1-(4- bromofenil)-2,2,2-trifluoroetanol 12a e (±)-1-(2-trifluorometil)feniletanol 13a] utilizando a lipase imobilizada de Candida antarctica (CALB). As reações foram realizadas em agitador orbital por um período de tempo que variou entre 24-168 h de reação apresentando diferentes conversões e excessos enantioméricos: [(R)-álcool 1a (c = 51%, ee = 51%), (S)-acetato 1b (c = 49%, ee = 98%); (R)-álcool 2a (c = 42%, ee > 99%), (S)-acetato 2b (c = 58%, ee = 94%); (R)-álcool 3a (c = 34%), (S)-acetato 3b (c = 32%, ee = 28%); (R)-álcool 4a (c = 82%), (S)-acetato 4b (c = 18%, ee = 25%); (R)-álcool 5a (c = 5%), (S)-acetato 5b (c = 55%, ee = 97%); (R)-álcool 6a (c = 44%), (S)-acetato 6b (c = 56%, ee = 99%); (R)-álcool 7a (c = 53%), (S)-acetato 7b (c = 47%, ee = 92%); (R)-álcool 8a (c = 40%), (S)-acetato 8b (c = 60%, ee = 80%); (R)-álcool 9a (c = 51%, ee = 62%), (S)- acetato 9b (c = 49%, ee > 99%); (S)-álcool 10a (c = 50%, ee > 99%), (R)-acetato 10b (c = 50%, ee > 99%); (R)-álcool 11a (c = 49%, ee = 61%), (S)-acetato 11b (c = 51%, ee = 82%); (R)-álcool 12a (c = 51%, ee = 72%), (S)-acetato 12b (c = 49%, ee > 99%); (S)-álcool 13a (c = 88%), (R)-acetato 13b (c = 12%, ee > 99). Os resultados por irradiação micro-ondas para os compostos obtidos apresentaram menores tempos de reação (1-14 h) comprovando a sua eficiência na resolução quimio-enzimática de compostos organofluorados e ciano-hidrinas: [(R)-álcool 1a (c = 60%, ee = 89%), (S)-acetato 1b (c = 40%, ee = 92%); (R)-álcool 2a (c = 47%, ee = 82%), (S)-acetato 2b (c = 53%, ee = 90%); (R)-álcool 3a (c = 34%), (S)-acetato 3b (c = 17%, ee = 59%); (R)-álcool 5a (c = 4%, ee = 88%), (S)-acetato 5b (c = 50%, ee = 92%); (R)-álcool 6a (c = 44%, ee = 73%), (S)-acetato 6b (c = 56%, ee = 90%); (R)-álcool 7a (c = 50%, ee = 84%), (S)-acetato 7b (c = 50%, ee = 84%); (R)-álcool 8a (c = 41%, ee = 91%), (S)-acetato 8b (c = 59%, ee = 74%); (S)-álcool 9a (c = 95%), (R)-acetato 9b (c = 5%, ee > 99%); (R)-álcool 10a (c = 50%, ee >99%), (S)- acetato 10b (c = 50%, ee >99%); (R)-álcool 11a (c = 58%, ee = 43%), (S)-acetato 11b (c = 42%, ee = 78%); (S)-álcool 12a (c = 51%, ee = 70%), (R)-acetato 12b (c = 49%, ee = 98%); (S)-álcool 13a (c = 85%), (R)-acetato 13b (c = 15%, ee > 99)]. Em especial destaca-se, neste trabalho o uso de células microbianas utilizando a irradiação micro-ondas na redução de fluorocetonas. Sendo assim, foi realizada reações de biorredução da (±)- 2,2,2-trifluoroacetofenona 3 em agitador orbital e irradiação micro-ondas pelo fungo marinho Mucor racemosus CBMAI 847 nas concentrações de (2,9; 5,7; 8,5 e 14 mmol/L) em pH 8 e na concentração de 14 mmol/L em pH 5. Após 6 h de reação obtiveram-se conversões entre 39-100% e excessos enantioméricos entre 74-96% em agitador orbital e por irradiação micro-ondas obteve-se uma variação de 28-64% de conversão e excesso enantiomérico entre 73-96%. Também foram realizadas reações de biorredução com as bactérias termofílicas SPZSP005, SPZSP088, SPZSP051 e SPZSP055 para cetonas organofluoradas obtendo-se elevadas enantiosseletividades (>99%) e conversões (>99%). Esse estudo relata a primeira investigação da literatura frente ao uso de fungo e bactérias termofílicas por irradiação micro-ondas aplicada em biocatálise. Foram também realizadas reações de adição de aza-Michael entre a benzilamina e cetonas ?,β-insaturadas (ciclo-hexenona, 3-metil-2-ciclo-hexen-1-ona e a 2,5-dimetil-para-benzoquinona) utilizando a CALB em diferentes solventes orgânicos (EtOAc, CH2Cl2, n-hexano, MeOH, tolueno, éter etílico e THF) em agitador orbital e por irradiação micro-ondas. Através das reações de adição de aza-Michael foi obtido por adição-1,2 e adição-1,4 como adutos iminas, os quais foram caracterizadas por espectrometria de massas. Finalmente neste trabalho aplicou a irradiação micro-ondas em biocatálise via resolução cinética, redução de cetonas e adição de Michael. / In this study, enzymatic kinetic resolutions of cyanohydrins [(±)-mandelonitrile 1a, (±)-2-(4-chlorophenyl)-2-hydroxyacetonitrile 2a, (±)-2-hydroxy-2-(4- hydroxyphenyl)acetonitrile 3a, (±)-2-hydroxybutanenitrile 4a, (±)-2-(4- fluorophenyl)acetonitrile 5a, (±)-2-hydroxy-2-(4-metoxiphenyl)acetonitrile 6a, (±)-2- hydroxy-2-(3-fenoxyphenyl)acetonitrile 7a and (±)-(E)-2-hydroxy-4-phenylbut-3- enonitrile 8a], and organofluorine alcohols [(±)-2,2,2-trifluoro-1-phenylethanol 9a, (±)-1-(2,4,5-trifluorophenyl)ethanol 10a, (±)-1-(3-bromophenyl)-2,2,2-trifluoroethanol 11a, (±)-1-(4-bromophenyl)-2,2,2-trifluoroethanol 12a and (±)-1-(2- trifluoromethyl)phenylethanol 13a] were performed using immobilized lipase from Candida Antarctica (CALB). The reactions were performed on an orbital shaking for a period ranging from 24 to 168 h with different conversions and enantiomeric excesses. [(R)- alcohol 1a (c = 51%, ee = 51%), (S)-acetate 1b (c = 49%, ee = 98%); (R)- alcohol 2a (c = 42%, ee > 99%), (S)-acetate 2b (c = 58%, ee = 94%); (R)-alcohol 3a (c = 34%), (S)-acetate 3b (c = 32%, ee = 28%); (R)-alcohol 4a (c = 82%), (S)-acetate 4b (c = 18%, ee = 25%); R)-alcohol 5a (c = 5%), (S)-acetate 5b (c = 55%, ee = 97%); (R)-alcohol 6a (c = 44%), (S)-acetate 6b (c = 56%, ee = 99%); (R)-alcohol 7a (c = 53%), (S)-acetate 7b (c = 47%, ee = 92%); (R)-alcohol 8a (c = 40%), (S)-acetate 8b (c = 60%, ee = 80%); (R)- alcohol 9a (c = 51%, ee = 62%), (S)-acetate 9b (c = 49%, ee > 99%); (S)-alcohol 10a (c = 50%, ee > 99%), (R)-acetate 10b (c = 50%, ee > 99%); (R)-alcohol 11a (c = 49%, ee = 61%), (S)-acetate 11b (c = 51%, ee = 82%); (R)-alcohol 12a (c = 51%, ee = 72%), (S)- acetate 12b (c = 49%, ee > 99%); (S)-alcohol 13a (c = 88%), (R)-acetate 13b (c = 12%, ee > 99). The results obtained by microwave irradiation for the substrates showed shorter reaction times (1 to 14 h) demonstrating its efficiency in chemoenzymatic esterifications of organofluorine compounds and cyanohydrins [(R)-alcohol 1a (c = 60%, ee = 89%), (S)-acetate 1b (c = 40%, ee = 92%); (R)-alcohol 2a (c = 47%, ee = 82%), (S)-acetate 2b (c = 53%, ee = 90%); (R)-alcohol 3a (c = 34%), (S)-acetate 3b (c = 17%, ee = 59%); (R)-alcohol 5a (c = 4%, ee = 88%), (S)-acetate 5b (c = 50%, ee = 92%); (R)-alcohol 6a (c = 44%, ee = 73%), (S)-acetate 6b (c = 56%, ee = 90%); (R)-alcohol 7a (c = 50%, ee = 84%), (S)-acetate 7b (c = 50%, ee = 84%); (R)-alcohol 8a (c = 41%, ee = 91%), (S)-acetate 8b (c = 59%, ee = 74%); (S)-alcohol 9a (c = 95%), (R)-acetate 9b (c = 5%, ee > 99%); (R)- alcohol 10a (c = 50%, ee >99%), (S)-acetate 10b (c = 50%, ee >99%); (R)-alcohol 11a (c = 58%, ee = 43%), (S)-acetate 11b (c = 42%, ee= 78%); (S)-alcohol 12a (c = 51%, ee = 70%), (R)-acetate 12b (c = 49%, ee = 98%); (S)-alcohol 13a (c = 85%), (R)-acetate 13b (c = 15%, ee > 99)]. In particular, this thesis show the use of microbial cells in reduction of fluoroketones by microwave irradiation. Thus, bioreduction reactions of (±)-2,2,2- trifluoroacetophenone 3 was performed in orbital shaking and microwave irradiation by marine fungus Mucor racemosus CBMAI 847 in different concentrations (2.9, 5.7, 8.5 and 14 mmol/L) at pH 8 and in the concentration of 14 mmol/L at pH 5. In the reactions after 6 h were obtained a conversion of 39 to 100% and enantiomeric excess of 74-96%, in orbital shaking. The reaction on microwave irradiation gave an increase conversion of 28-64% and enantiomeric excess of 73-96%. Bioreduction reactions were also performed with the thermophilic bacteria SPZSP005, SPZSP088, SPZSP051 and SPZSP055 for organofluorine ketones obtaining high enantioselectivities (> 99%) and conversions (> 99%). This study describes the first investigation on the literature regarding the use of thermophilic bacteria and fungus by microwave irradiation applied to biocatalysis. Were also carried out reactions of aza-Michael addition of benzylamine and ?, β-unsaturated cyclohexenones (cyclo- hexenone, 3-methyl-2-cyclo-hexen-1-one and 2,5-dimethyl-para-benzoquinone) were investigated, using CALB in different organic solvents (EtOAc, CH2Cl2, n-hexane, MeOH, toluene, ethylic ether and THF) in orbital shaking and microwave irradiation. From aza-Michael addition reactions was possible to obtain by 1,2- and 1,4-adition the adduct imines, which were characterized by mass spectrometry. Finally this thesis applied the microwave irradiation in biocatalysis via kinetic resolution, reduction of ketones and aza-Michael addition.

As doenças cardiovasculares (DCVs) são um grupo de desordens do coração e dos vasos sanguíneos capazes de causar ataques cardíacos e acidentes vasculares cerebrais, eventos geralmente agudos oriundos principalmente de bloqueios que impedem o sangue de fluir para o coração ou o cérebro. Proteases fibrinolíticas são agentes que degradam a fibrina, principal componente de trombo sanguíneo, capazes de evitar e tratar DCVs. Fungos filamentosos têm se mostrado uma boa alternativa para a produção de enzimas fibrinolíticas, dentre esses os fungos da divisão dos zigomicetos. A cepa UCP 1262 do zigomiceto Mucor subtilissimus foi estudada com o objetivo geral de produzir protease com atividade fibrinolítica com base em trabalhos publicados em fermentação em estado sólido (FES) e cultivo submerso com a mesma cepa. Foram realizados cultivos submersos desta cepa em frascos agitados e em 2 diferentes biorreatores, com determinação da cinética de crescimento, consumo de glicose e produção de enzima. O meio utilizado foi o MS-2, com farelo de trigo como fonte de nitrogênio e glicose como fonte preferencial de carbono. A FES com a mesma fonte de nitrogênio e o cultivo submerso em diferentes condições de taxa de inóculo, pH e agitação deste estudo foram comparados, assim como duas metodologias diferentes para dosagem de concentração de biomassa, gravimetria e ergosterol. As maiores concentrações de atividade fibrinolítica e produtividade volumétrica obtidas foram de, respectivamente, 12,0 U/mL e 0,22 U/(mL.h), 92% e 89% menores, respectivamente, do que o valor reportado em FES. O valor de ?Xmax foi calculado com base no perfil de biomassa, glicose e produção de CO2 e não apresentou correlação com a produção da enzima. A maior simplicidade operacional e os dados de rendimento obtidos indicam que a FES é uma alternativa melhor para a produção dessa enzima com esta cepa. O zigomiceto Mucor subtilissimus demonstrou ser muito difícil de ser cultivado em sistemas submersos com o meio MS-2, em especial pela sua morfologia e aderência ao biorreator. / Cardiovascular diseases (CVDs) are a group of heart and blood vessels disorders capable of causing heart attacks and strokes, usually acute events caused mainly by blockages that prevent blood from flowing to the heart and brain. Fibrinolytic proteases are agents that degrade fibrin, the major component of blood thrombus. Filamentous fungi were shown to be a good alternative for the production of fibrinolytic enzymes, among them fungi of the zygomycetes division. The UCP 1262 strain of the zygomycete Mucor subtilissimus was studied with the general objective of producing protease with fibrinolytic activity based on published works on solid state fermentation (SSF) and submerged culture with the same strain. Submerged cultures of this strain were carried out in shaken flasks and in 2 different bioreactors, with determination of growth kinetics, glucose consumption and enzyme production. The medium used was MS-2, with wheat bran as the nitrogen source and glucose as the preferred carbon source. The SSF with the same nitrogen source and the submerged culture under different inoculum ratios, pH and agitation conditions of this study were compared, as well as two different methodologies for biomass, gravimetry and ergosterol dosage. The highest concentration of fibrinolytic activity and volumetric productivity obtained were, respectively, 12.0 U/mL and 0.22 U/(mL.h), 92% and 89% lower, respectively, than the value reported in SSF. The value of ?Xmax was calculated based on the biomass concentration, glucose and CO2 production profile and showed no correlation with the enzyme production. The greater operational simplicity and yield data obtained indicate that SSF is a better alternative for the production of this enzyme with this strain. The zygomycete Mucor subtilissimus showed to be very difficult to cultivate in submerged culture with the MS-2 medium, especially for its morphology and adherence to the bioreactor.

As doenças cardiovasculares (DCVs) são um grupo de desordens do coração e dos vasos sanguíneos capazes de causar ataques cardíacos e acidentes vasculares cerebrais, eventos geralmente agudos oriundos principalmente de bloqueios que impedem o sangue de fluir para o coração ou o cérebro. Proteases fibrinolíticas são agentes que degradam a fibrina, principal componente de trombo sanguíneo, capazes de evitar e tratar DCVs. Fungos filamentosos têm se mostrado uma boa alternativa para a produção de enzimas fibrinolíticas, dentre esses os fungos da divisão dos zigomicetos. A cepa UCP 1262 do zigomiceto Mucor subtilissimus foi estudada com o objetivo geral de produzir protease com atividade fibrinolítica com base em trabalhos publicados em fermentação em estado sólido (FES) e cultivo submerso com a mesma cepa. Foram realizados cultivos submersos desta cepa em frascos agitados e em 2 diferentes biorreatores, com determinação da cinética de crescimento, consumo de glicose e produção de enzima. O meio utilizado foi o MS-2, com farelo de trigo como fonte de nitrogênio e glicose como fonte preferencial de carbono. A FES com a mesma fonte de nitrogênio e o cultivo submerso em diferentes condições de taxa de inóculo, pH e agitação deste estudo foram comparados, assim como duas metodologias diferentes para dosagem de concentração de biomassa, gravimetria e ergosterol. As maiores concentrações de atividade fibrinolítica e produtividade volumétrica obtidas foram de, respectivamente, 12,0 U/mL e 0,22 U/(mL.h), 92% e 89% menores, respectivamente, do que o valor reportado em FES. O valor de ?Xmax foi calculado com base no perfil de biomassa, glicose e produção de CO2 e não apresentou correlação com a produção da enzima. A maior simplicidade operacional e os dados de rendimento obtidos indicam que a FES é uma alternativa melhor para a produção dessa enzima com esta cepa. O zigomiceto Mucor subtilissimus demonstrou ser muito difícil de ser cultivado em sistemas submersos com o meio MS-2, em especial pela sua morfologia e aderência ao biorreator. / Cardiovascular diseases (CVDs) are a group of heart and blood vessels disorders capable of causing heart attacks and strokes, usually acute events caused mainly by blockages that prevent blood from flowing to the heart and brain. Fibrinolytic proteases are agents that degrade fibrin, the major component of blood thrombus. Filamentous fungi were shown to be a good alternative for the production of fibrinolytic enzymes, among them fungi of the zygomycetes division. The UCP 1262 strain of the zygomycete Mucor subtilissimus was studied with the general objective of producing protease with fibrinolytic activity based on published works on solid state fermentation (SSF) and submerged culture with the same strain. Submerged cultures of this strain were carried out in shaken flasks and in 2 different bioreactors, with determination of growth kinetics, glucose consumption and enzyme production. The medium used was MS-2, with wheat bran as the nitrogen source and glucose as the preferred carbon source. The SSF with the same nitrogen source and the submerged culture under different inoculum ratios, pH and agitation conditions of this study were compared, as well as two different methodologies for biomass, gravimetry and ergosterol dosage. The highest concentration of fibrinolytic activity and volumetric productivity obtained were, respectively, 12.0 U/mL and 0.22 U/(mL.h), 92% and 89% lower, respectively, than the value reported in SSF. The value of ?Xmax was calculated based on the biomass concentration, glucose and CO2 production profile and showed no correlation with the enzyme production. The greater operational simplicity and yield data obtained indicate that SSF is a better alternative for the production of this enzyme with this strain. The zygomycete Mucor subtilissimus showed to be very difficult to cultivate in submerged culture with the MS-2 medium, especially for its morphology and adherence to the bioreactor.