Submitted by Mario BC (mario@bc.ufrpe.br) on 2018-03-12T12:33:29Z No. of bitstreams: 1 Ericleiton Rodrigues de Macedo.pdf: 4463323 bytes, checksum: ff8672a22e901a6d67fd1441383a76af (MD5) / Made available in DSpace on 2018-03-12T12:33:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ericleiton Rodrigues de Macedo.pdf: 4463323 bytes, checksum: ff8672a22e901a6d67fd1441383a76af (MD5) Previous issue date: 2017-11-21 / Polypyrrole (PPy) is a conductive polymer of great technological interest which, synthesized through branched growth, acquires a large surface area compared to conventional PPy. In this thesis nanocomposites were prepared on the basis of the branched PPy so that, depending on the particulate dispersed phase, it could assume a photocatalytic or antibacterial character The polymer matrix synthesized in the work has a surface area of 97,38 m2/g, around four times greater than the conventional PPy found in the literature. When it is polymerized in the presence of zinc oxide (ZnO) and titanium dioxide (TiO2) nanoparticles, the resulting material has excellent photocatalytic activity against organic dyes, such as rhodamine B (80-85%) and rhodamine 6G (90%). In this study it was verified that the synergy between a branched matrix and as nanoparticles of ZnO and TiO2 allows an absorption of photons in the visible region and a lower electron/gap connection rate as a function of the minimum aggregate between particles in the matrix, being responsible by the high photocatalytic efficiency of the dyes. Despite its photocatalytic behavior in the form of a composite, the branched polypyrrole also has an antibacterial character that makes it a promising material for the contamination of aquatic environments by bacteria, including multiresistant bacteria, such as Escherichia coli, Staphylococcus aureus and Klebsiella pneumoniae bacteria. This work evaluated the bactericidal activity of the branched polypyrrole as a function of its structural parameters, such as morphology and surface area, incorporation of additives, such as silver nanoparticles (AgNPs), and the aggregation levels of these in the polymer matrix. When in contact with the bacteria, the PPy/Ag composite adheres electrostatically to the negatively charged bacterial cell wall, promoting the adsorption of the polymer and diffusion of the nanoparticles along the cell wall, these bind to the cytoplasmic membrane allowing the release of intracellular components and loss of potassium ions (K+), resulting in the death of the microorganism. Thus, the branched polypyrrole and its combination in the form of composites with metal oxide particles, present a material with great potential for future applications as antibacterial filters and sponges for photodegradation of dyes. / O polipirrol (PPy) é um polímero condutor com grande interesse tecnológico que, sintetizado através de crescimento ramificado, adquire grande área superficial em comparação ao PPy convencional. Nesta tese foram preparados nanocompósitos a base do PPy ramificado, para que pudesse, a depender da fase dispersa particulada, assumir um caráter fotocatalítico ou antibacteriano. A matriz polimérica sintetizada nesse trabalho possui uma área superficial de 97,38m2/g, em torno de quatro vezes maior que o PPy convencional encontrado na literatura. Quando polimerizado na presença de nanopartículas de óxido de zinco (ZnO) e dióxido de titânio (TiO2), o material resultante possui uma ótima atividade fotocatalítica frente a corantes orgânicos, como a rodamina B (80 a 85%) e rodamina 6G (90%). Nesse estudo verificou-se que a sinergia entre a matriz ramificada e as nanopartículas de ZnO e TiO2 possibilita a absorção de fótons na região do visível e uma taxa de recombinação elétron/lacuna menor em função da mínima agregação entre as partículas na matriz, sendo responsável pela alta eficiência fotocatalítica dos corantes usados. Não obstante ao seu comportamento fotocatalítico sob a forma de compósito, o polipirrol ramificado também possui um caráter antibacteriano que o torna um material promissor diante da contaminação de ambientes aquáticos por bactérias, inclusive multirresistentes, como as bactérias Escherichia coli, Staphylococcus aureus e Klebsiella pneumoniae. Através deste trabalho pôde-se avaliar a atividade bactericida do polipirrol ramificado em função dos seus parâmetros estruturais, como morfologia e área superficial, incorporação de aditivos, como as nanopartículas de prata (AgNPs), e dos níveis de agregação destas na matriz polimérica. Quando em contato com as bactérias, o compósito PPy/Ag adere eletrostaticamente à parede celular bacteriana carregada negativamente, promovendo a adsorção do polímero e difusão das nanopartículas ao longo da parede celular, estas se ligam à membrana citoplasmática permitindo a liberação de componentes intracelulares e perda de íons de potássio (K+), resultando na morte do microrganismo. Assim, o polipirrol ramificado, e sua combinação na forma de compósitos com nanopartículas de óxido metálico, se apresenta como um material com grande potencial para futuras aplicações como filtros antibacterianos e esponjas para fotodegradação de corantes.

Submitted by Mario BC (mario@bc.ufrpe.br) on 2018-03-13T12:28:29Z No. of bitstreams: 1 Jamilly Lopes de Macedo.pdf: 2811894 bytes, checksum: 04624f3f27eca1f1b30e84a908c08df6 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-03-13T12:28:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Jamilly Lopes de Macedo.pdf: 2811894 bytes, checksum: 04624f3f27eca1f1b30e84a908c08df6 (MD5) Previous issue date: 2017-09-18 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Synthetic mesoionic compounds, belonging to the 1,3-thiazolium-5-thiolate group, have an excellent ability to cross cell membranes and interact with several biological molecules with distinct affinities. The present work aimed to evaluate the antineoplastic potential of new mesoionic compounds of the 1,3-thiazolium-5-thiolate group, with or zinc enrichment, and their possible mechanisms of action. For this, the compounds were initially subjected to chemical characterization by obtaining the calibration curve, ultraviolet and visible spectrophotometry (UV-vis), optical emission spectrometry (ICP-OS), photoluminescence spectroscopy, nuclear magnetic resonance, infrared spectroscopy (FT-IR), X-ray and thermogravimetric analysis (TGA). In vitro experimental studies using cervical carcinoma (HEp-2) cell lines, human rectal colon carcinoma (HT-29), human acute promyelocytic leukemia (HL-60), human mammary adenocarcinoma (MCF7), carcinoma human breast cancer (T-47D), rat breast cancer (4T1) and a lineage of healthy transformed cells of murine peritoneal macrophages (RAW 264.7). For the staining with propidium iodide, in flow cytometry, the cell viability in the HL-60 strain was evaluated. For the mitochondrial depolarization test, rhodamine 123 was used and for the evaluation of the cell death pattern, Annexin V was used. Cell cycle analysis and DNA fragmentation were performed with the Guava® cell cycle kit. Subsequently, RNA extraction with Trizol was obtained, cDNA was obtained with ImProm-II ™ Reverse Transcription System (PROMEGA) and expression analysis of BAX, BCL2, CASPASE 3, CASPASE 9 and GAPDH genes as reference control. The results showed that, considering the time of exposure of the cells to the compounds, the lowest IC50 concentration and the best selectivity index (IS), the mesoionic compounds MIH 2.4Bl [3.5 μg / mL (3.0-4.0)] and MIH 2.4Zn [5.0 μg / mL (4.5-5.5)] showed better activity in the HL-60 cell line, in 48 h time, promoting inhibition of the growth of cancer cells with lower toxicity in healthy cells (RAW 264.7). The compounds promoted mitochondrial depolarization in the tested lineage (HL-60), cell death by apoptosis and cell cycle arrest in G2 phase. However, the tested concentrations of the compounds did not promote DNA fragmentation. Regarding the analysis of gene expression, it was observed that the BAX gene presented significant difference only when compared to the expression in the sample BLC1 (MIH 2.4Bl; 3.5 μg / mL) vs. BLC2 (MIH 2.4Bl; 7.0 μg / mL) (p <0.05) and when comparing the expression of the gene in the sample BLC1 vs. ZNC1 (MIH 2.4Zn; 5.0 μg / mL) (p <0.05). For the BCL2 gene, there was a significant difference when compared to the BLC2 sample. ZNC2 (MIH 2.4Zn; 10.0 μg / mL) (p <0.01) and the ZNC1 sample. ZnC2 (p <0.05). Regarding the expression of CASPASE 3, a significant difference was observed when comparing BLC2 vs. BLC1 (p <0.05). And for CASPASE 9 there was a significant difference when compared to the following samples: BLC1 vs. BLC2 (p <0.001); BLC1 vs. ZNC1, BLC1 vs. ZNC2, BLC1 vs. doxorubicin and BLC1 vs. negative control (p <0.01). The synthetic mesoionic compounds analyzed have a potential antitumor effect as candidates for antineoplastic treatment, allowing the continuity of in vitro and in vivo studies for future preclinical analysis. / Os compostos mesoiônicos sintéticos, que pertencem ao grupo 1,3-tiazólio-5-tiolato, possuem capacidade de atravessar membranas celulares e interagir com diversas moléculas biológicas com afinidades distintas. O presente trabalho teve por objetivo avaliar o potencial antineoplásico de novos compostos mesoiônicos do grupo 1,3-tiazólio-5-tiolato, com ou sem enriquecimento por zinco, e seus possíveis mecanismos de ação. Para tal, os compostos foram inicialmente submetidos à caracterização química através da obtenção da curva de calibração, espectrofotometria de ultravioleta e visível (UV-vis), espectrometria de emissão óptica (ICP-OS), espectroscopia de fotoluminescência, ressonância magnética nuclear (RMN), espectroscopia de infravermelho (FT-IR), raios X e análise termogravimétrica (TGA). Foram desenvolvidos estudos experimentais in vitro, utilizando linhagens celulares de carcinoma de colo de útero (HEp-2), carcinoma de cólon retal humano (HT-29), leucemia promielocítica aguda humana (HL-60), adenocarcinoma mamário humano (MCF7), carcinoma ductal de mama humano (T-47D), câncer de mama de rato (4T1) e uma linhagem de células transformadas de macrófagos murinos peritoneais (RAW 264.7). Pelo ensaio de coloração com o iodeto de propídeo, em citometria de fluxo, avaliou-se a viabilidade celular na linhagem HL-60. Para o teste de despolarização mitocondrial foi utilizada a rodamina 123 e para a avaliação do padrão de morte celular foi utilizada a Anexina V. A análise do ciclo celular e fragmentação do DNA foi realizada com o kit cell cycle Guava®. Posteriormente, foi realizada extração do RNA com Trizol, obtenção do cDNA com o kit ImProm-II™ Reverse Transcription System (PROMEGA) e análise da expressão dos genes BAX, BCL2, CASPASE 3, CASPASE 9 e GAPDH como controle de referência. Os resultados demonstraram que, considerando o tempo de exposição das células aos compostos, a menor concentração obtida da CI50 e o melhor índice de seletividade (IS), os compostos mesoiônicos MIH 2.4Bl [3,5 μg/mL (3,0 – 4,0)] e MIH 2.4Zn [5,0 μg/mL (4,5 – 5,5)] apresentaram melhor atividade na linhagem celular HL-60, no tempo de 48h, promovendo inibição do crescimento de células cancerígenas com menor toxicidade em células saudáveis (RAW 264.7). Os compostos promoveram a despolarização mitocondrial na linhagem testada (HL-60), a morte celular por apoptose e parada do ciclo celular na fase G2. Contudo, as concentrações testadas dos compostos não promoveram fragmentação do DNA. Com relação à análise da expressão dos genes, observou-se que o gene BAX apresentou diferença significativa somente quando comparados a expressão na amostra BLC1 (MIH 2.4Bl; 3,5 μg/mL) vs. BLC2 (MIH 2.4Bl; 7,0 μg/mL) (p<0,05) e quando comparados a expressão do gene na amostra BLC1 vs. ZNC1 (MIH 2.4Zn; 5,0 μg/mL) (p<0,05). Para o gene BCL2, houve diferença significativa quando comparados a amostra BLC2 vs. ZNC2 (MIH 2.4Zn; 10,0 μg/mL) (p<0,01) e a amostra ZNC1 vs. ZNC2 (p<0,05). Em relação à expressão da CASPASE 3, observou-se diferença significativa ao comparar as amostras BLC2 vs. BLC1 (p<0,05). E para a CASPASE 9 houve diferença significativa quando comparadas as seguintes amostras: BLC1 vs. BLC2 (p<0,001); BLC1 vs. ZNC1, BLC1 vs. ZNC2, BLC1 vs. doxorrubicina e BLC1 vs. controle negativo (p<0,01). Os compostos mesoiônicos sintéticos analisados apresentam potencial efeito antitumoral como candidatos ao tratamento antineoplásico, permitindo a continuidade dos estudos in vitro e in vivo para futura análise pré-clínica.

Submitted by Mario BC (mario@bc.ufrpe.br) on 2018-03-14T12:40:00Z No. of bitstreams: 1 Darne Germano de Almeida.pdf: 17175209 bytes, checksum: cdf4af80710a872ffc91bc54a2b03ec3 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-03-14T12:40:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Darne Germano de Almeida.pdf: 17175209 bytes, checksum: cdf4af80710a872ffc91bc54a2b03ec3 (MD5) Previous issue date: 2017-02-22 / Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq / Financiadora de Estudos e Projetos - Finep / Contamination by petroleum and its by-products causes serious damage, which has awakened great attention to the development and application of innovative technologies for the removal of these contaminants. In this sense, this work aimed to produce a biosurfactant of Candida tropicalis UCP0996 from industrial residues as substrates for application as a remediation agent. Biosurfactant production optimization was evaluated for the influence of the variables concentrations of molasses, corn steep liquor, residual canola oil and inoculum size on the response variables of surface tension and biosurfactant yield. The optimum conditions selected for the fermentative process were 2.5% of residual canola oil, 2.5% of corn steep liquor, 2.5% of molasses and 2% of inoculum size, with reduction of surface tension and yield of 29.98 mN/m and 4.19 g/L, respectively. The biosurfactant was produced in bioreactors, yielding yields of 5.87 g/L (2 L bioreactor) and 7.36 g/L (50 L bioreactor). The tensioactive and emulsifying capacity of the biosurfactant was investigated under extreme conditions of temperature, salinity, pH and heating time, indicating their stability. Chemical composition investigation of the by Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), proton nuclear magnetic resonance (1H NMR) and gas chromatography coupled to mass spectrometry (GC-MS) revealed that the biosurfactant studied is an anionic glycolipid with critical micelle concentration (CMC) of 600 mg/L and low hydrophobicity. After the characterization, the biomolecule had its toxicity investigated against the microcrustacean Artemia salina, proving to be innocuous against this environmental indicator. The biosurfactant was then subjected to different methodologies for the formulation of a commercial additive. The biomolecule remained stable for 120 days at room temperature after addition of potassium sorbate as a preservative. The application of the biomolecule in petroderivative removal and degradation processes demonstrated its ability to disperse about 71% of the motor oil into seawater, to remove 67% of the oil adsorbed on a porous surface and to increase the degradation of the oil by microorganisms. Based on the results, it was possible to establish the biotechnological potential of the product obtained for application in the industrial and environmental area, replacing the synthetic surfactants. / A contaminação por petróleo e seus derivados causam prejuízos graves, o que tem despertado grande atenção para o desenvolvimento e aplicação de tecnologias inovadoras para a remoção desses contaminantes. Nesse sentido, este trabalho teve por objetivo produzir um biossurfactante de Candida tropicalis UCP0996 a partir de resíduos industriais como substratos para aplicação como agente de remediação. A otimização da produção do biossurfactante foi avaliada quanto à influência das variáveis concentrações de melaço, milhocina, óleo de canola residual e tamanho do inóculo sobre as variáveis resposta tensão superficial e rendimento em biossurfactante. As condições ótimas selecionadas para o processo fermentativo foram 2,5% de óleo de canola residual, 2,5% de milhocina, 2,5% de melaço e tamanho do inóculo de 2%, com redução da tensão superficial e rendimento de 29,98 mN/m e 4,19 g/L, respectivamente. O biossurfactante foi produzido em biorreatores, alcançando rendimentos de 5,87 g/L (biorreator de 2 L) e 7,36 g/L (biorreator de 50 L). A capacidade tensoativa e emulsificante do biossurfactante foi investigada sob condições extremas de temperatura, salinidade, pH e tempo de aquecimento, indicando sua estabilidade. A investigação da composição química por espectroscopia no infravermelho por transformada de Fourier (FTIR), ressonância magnética nuclear de prótons (1H RMN) e cromatografia gasosa e acoplada a espectroscopia de massa (GC-MS) revelou que o biossurfactante estudado é um glicolipídeo de natureza aniônica com concentração micelar crítica (CMC) de 600 mg/L e de baixa hidrofobicidade. Após a caracterização, a biomolécula teve sua toxicidade investigada frente ao microcrustáceo Artemia salina, demonstrando ser inócua frente a este indicador ambiental. Em seguida, o biossurfactante foi submetido a diferentes metodologias para ser formulado como aditivo comercial. A biomolécula manteve-se estável ao longo de 120 dias à temperatura ambiente após adição de sorbato de potássio como conservante. A aplicação da biomolécula em processos de remoção e degradação de petroderivado demonstrou sua capacidade de dispersar cerca de 71% do óleo de motor em água do mar, de remover 67% do óleo adsorvido em superfície porosa e de aumentar a degradação do óleo pelos micro-organismos marinhos autóctones. Com base nos resultados, foi possível estabelecer o potencial biotecnológico do produto obtido para aplicação na área industrial e ambiental, em substituição aos surfactantes sintéticos.

Submitted by Mario BC (mario@bc.ufrpe.br) on 2018-03-14T13:05:57Z No. of bitstreams: 1 Rita de Cassia Freire Soares da Silva.pdf: 22262452 bytes, checksum: 68105ddaa4b06db573208e3fc94b0a5f (MD5) / Made available in DSpace on 2018-03-14T13:05:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Rita de Cassia Freire Soares da Silva.pdf: 22262452 bytes, checksum: 68105ddaa4b06db573208e3fc94b0a5f (MD5) Previous issue date: 2017-02-21 / Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Financiadora de Estudos e Projetos - Finep / The search for natural, biodegradable and less toxic compounds has stimulated the development of alternative products. Biosurfactants, microbiologically obtained molecules, have become an important strategy in obtaining compounds more compatible with the environment. In this sense, we evaluated the production, characterization and application of a biosurfactant obtained from Pseudomonas cepacia UCP 6659 in the removal of petroleum derivative in soils and waters. Initially, the cultivation conditions were statistically optimized through a central rotational compound design (CCRD) regarding the influence of the variables culture time, inoculum concentration and rotation speed. The selected biosurfactant was characterized for the stability of the tensoactive and toxicological properties. Its production was investigated in a semi-industrial bioreactor of 50 L. The biosurfactant was formulated using three conservation methods and stored for 120 days. Subsequently, the biosurfactant was tested in the decontamination of petroleum derivatives and in bioremediation process. As results, the most significant levels selected by the DCCR were 250 rpm, 60h and inoculum of 1.5 %, reaching a surface tension of 27 mN/m, a yield of 8.0 g / L and a CMC of 600 mg / L. The chemical characterization (FTIR, 1H NMR and GC-MS) revealed its glycolipid and anionic nature. The biotensoativo presented efficient emulsifying activity in motor oil above 90 % and stability against extreme conditions (120°C, 12 % NaCl and pH of 2 to 12). The biosurfactant was non-toxic to microcrack Artemia salina and cabbage seeds (Brassica oleracea). With the increase of the scale of production, a concentration of 40.5 g / L in biosurfactant was reached, with a surface tension of 29 mN/m. The biosurfactant showed stability in all conservation methods, showing that it is economically feasible for large scale application, due to the low cost of obtaining the formulated product, estimated at around US$ 0.14-0.15 / L, and can be produced At a reduced cost compared to those commercially available on the world market. The biosurfactant demonstrated efficacy of up to 75 % recovery of residual oil from samples of oil-saturated sand, 81 % dispersion of petroderivative in sea water and recovery of 90 % of motor oil on solid surface. The formulated product reached 76.55 % oil removal, 84.5 % in sea stones, and promoted 70 % oil biodegradation in sea water. Therefore, the biosurfactant produced by P. cepacia presents potential for application in the petroleum industry and in the decontamination of petroderivatives in the environment. / A busca por compostos naturais, biodegradáveis e menos tóxicos tem estimulado o desenvolvimento de produtos alternativos. Os biossurfactantes, moléculas obtidas por via microbiológica, tornaram-se uma estratégia importante na obtenção de compostos mais compatíveis com o meio ambiente. Neste sentido, foram avaliadas a produção, caracterização e aplicação de um biossurfactante obtido de Pseudomonas cepacia UCP 6659 na remoção de derivado de petróleo em solos e águas. Inicialmente, as condições de cultivo foram estatisticamente otimizadas através de um delineamento composto central rotacional (CCRD) quanto à influência das variáveis tempo de cultivo, concentração do inóculo e velocidade de rotação. O biossurfactante selecionado foi caracterizado quanto à estabilidade das propriedades tensoativas e toxicológicas. Investigou-se sua produção em biorreator semi-industrial de 50 L. O biossurfactante foi formulado utilizando três métodos de conservação, sendo armazenado durante 120 dias. Posteriormente, o biossurfactante foi testado na descontaminação de derivados de petróleo e em processo de biorremediação. Como resultados, os níveis mais significativos selecionados pelo (DCCR) foram 250 rpm, 60h e inóculo de 1,5 %, alcançando uma tensão superficial de 27 mN/m, um rendimento de 8,0 g/L e uma CMC de 600 mg/L. A caracterização química (FTIR, 1H RMN e GC-MS) revelou sua natureza glicolipídica e aniônica. O biotensoativo apresentou eficiente atividade emulsificante em óleo de motor acima de 90 % e estabilidade frente a condições extremas (120°C, 12 % de NaCl e pH de 2 a 12). O biossurfactante foi atóxico ao microcrustáceo Artemia salina e as sementes de repolho (Brassica oleracea). Com o aumento de escala de produção foi alcançado uma concentração de 40,5 g/L em biossurfactante, com uma tensão superficial de 29 mN/m. O biossurfactante apresentou estabilidade em todos os métodos de conservação, demonstrando ser economicamente viável para aplicação em larga escala, devido ao baixo custo de obtenção do produto formulado, estimado em torno de US $ 0,14-0,15/L, podendo ser produzido a um custo reduzido em comparação aos comercialmente disponíveis no mercado mundial. O biossurfactante demonstrou eficácia de até 75 % na recuperação de óleo residual a partir de amostras de areia saturada com óleo, dispersão de 81 % de petroderivado em água do mar e recuperação de 90 % de óleo de motor em superfície sólida. O produto formulado atingiu uma remoção de óleo em solo de 76,55 %, 84,5 % em pedras marinhas, e promoveu uma biodegradação de óleo de 70 % em água do mar. Portanto, o biossurfactante produzido por P. cepacia apresenta potencial para aplicação na indústria de petróleo e na descontaminação de petroderivados no ambiente.

Submitted by Mario BC (mario@bc.ufrpe.br) on 2018-03-14T13:22:12Z No. of bitstreams: 1 Danyelle Khadydja Felix dos Santos.pdf: 27852030 bytes, checksum: 9c7b67c95867750ad685525f6607b8d1 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-03-14T13:22:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Danyelle Khadydja Felix dos Santos.pdf: 27852030 bytes, checksum: 9c7b67c95867750ad685525f6607b8d1 (MD5) Previous issue date: 2017-02-20 / Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Financiadora de Estudos e Projetos - Finep / Surfactants are amphipathic powerful agents with application in various industries, especially in the oil industry. Many types of chemically synthesized surfactants are used today, although the development of alternative products, biodegradable and less toxic as the so-called biosurfactants agents obtained by microbiological route, becomes an important strategy to achieve products adequate for use in the environment, and with specific properties and applications. Many biosurfactants have been produced, although few are marketed due to the high production cost involved in obtaining these compounds, especially as regards the use of expensive substrates and purification processes. In this sense, this project proposed studies directed towards maximizing the production of a low cost biosurfactant for application in environments contaminated by petroleum derivates and heavy metals. Experiments were conducted to maximize the production of the biosurfactant from Candida lipolytica UCP0988 cultivated on 5% animal fat and 2.5%corn steep liquor using a 23 full factorial design. The effects and interactions of the agitation speed (200, 300 and 400rpm), the variables aeration (0, 1 and 2vvm) and time of cultivation (48, 96 and 144h) on the surface tension, yield and biomass were evaluated. The results showed that the variable time of cultivation had positive influence on the production of biosurfactant, while the increase of the variables aeration and agitation showed a negative effect. This study investigated the large-scale production, characterization, evaluation of toxicity and economic analysis of the biosurfactant produced by Candida lipolytica UCP 0988 grown in amedium containing 5% animal fat and 2.5% corn steep liquor. The kinetics of biosurfactant production was described. The biosurfactant producedin the stationary growth phaseunder agitation of 200rpm andin the absence of aeration reducedthe surface tension of the medium to 28mN/m after 96 h, yielding 10.0 g/L ofisolated biosurfactant in a 2 L bioreactor. The production was maximized in a 50 L bioreactor, reaching 40 g/L biosurfactant and 25 mN/m. The cell biomasswas quantifiedand characterizedfor usein animal nutrition. Chemical structures of the biosurfactant were identified using Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) and Nuclear magnetic resonance spectroscopy (NMR). The crude biosurfactant was not toxic to the bivalve Anomalocardia brasiliana, to the microcrustacean Artemia salina, or three species of vegetables seeds. The formulated biosurfactant was also not toxic to the fish Poecilia vivipara. The addition of the biosurfactant to seawater stimulated the degradation of motor oil via the activity of the indigenous microorganisms. In tests carried out with seawater, the crude biosurfactant demonstrated 80% oil spreading efficiency in the screening dispersion test. Regarding the swirling bottle test, the dispersion rate was 50% for the isolated biosurfactant at a concentration twice the critical micelle concentration. The biosurfactant proved to be efficient in detergency tests, as it removed 70% of motor oil from contaminated cotton cloth. Application for the removal of heavy metals demonstrated that the crude biosurfactant removed 30 to 40% of Cu and Pb from standard sand, while the isolated biosurfactant removed approximately 30% of the heavy metals. The HCl solution tested removed 60 to 50% of Cu, Pb and Zn and greatly increased the removal of metals when used together with the biosurfactant. The conductivity of the solutions containing Cd and Pb was sharply reduced by the biosurfactant. To provide a commercial surfactant, the biosurfactant was subjected to a preservation method based on the addition of 0.2% potassium sorbate over 120 days to estimate the validity of the product to be offered to the market. The formulated biosurfactant was analysed for emulsification and surface tension under different pH values, temperatures and the addition of NaCl. The results showed that the formulation did not cause significant changes in the tensoactive capacity of the biomolecule, indicating the possibility of its use in specific environmental conditions. The biosurfactant from C. lipolytica demonstrated versatility as a bioremediation agent of organic and inorganic pollutants as well as potential for industrial application as a stable, safe commercial agent. / Os surfactantes são poderosos agentes anfipáticos com aplicação em vários segmentos industriais, especialmente nas indústrias petrolíferas. Muitos tipos de surfactantes quimicamente sintetizados são hoje utilizados; entretanto o desenvolvimento de produtos alternativos, biodegradáveis e menos tóxicos, como os chamados biossurfactantes, agentes obtidos por via microbiológica, torna-se uma estratégia importante na obtenção de produtos mais compatíveis com o meio ambiente e na ampliação das propriedades específicas e aplicações desses compostos. Muitos biossurfactantes têm sido produzidos, embora poucos sejam comercializados em virtude do alto custo de produção envolvido na obtenção desses compostos, principalmente no que se refere à utilização de substratos custosos e aos processos de purificação. Neste sentido, este trabalho propôs estudos para a produção de um biossurfactante de baixo custo para aplicação na despoluição de ambientes contaminados por derivados de petróleo e metais pesados. A maximização da produção do biossurfactante de Candida lipolytica UCP0988 cultivada em 5% de gordura animal e 2,5% de milhocina, foi inicialmente realizada em biorreator de 2L a partir de um planejamento fatorial 23 com ponto central. Os efeitos e interações da velocidade de agitação (200, 300 e 400rpm), aeração (0, 1 e 2vvm) e tempo de cultivo (48,96 e 144h) sobre a tensão superficial, o rendimento e a biomassa foram avaliados. Os resultados mostraram que o tempo de cultivo teve uma influência positiva na produção do biossurfactante, enquanto que o aumento da aeração e da agitação provocou um efeito negativo. A produção do biossurfactante em condições de cultivo maximizadas de 200 rpm e na ausência de aeração, alcançou valores em torno de 10,0 g/L em biossurfactante, com redução da tensão superficial para 28 mN/m após 96 horas. A curva de produção do biossurfactante demonstrou que a biomolécula foi produzida na fase estacionária de crescimento como metabólito secundário. Com o scale-up de produção do biossurfactante em reator de 50L, 40 g/L de biossurfactante foram produzidos, com tensão superficial de 25 mN/m. A biomassa celular foi quantificada e caracterizada para utilização como complemento nutricional em ração animal. A estrutura química do biossurfactante foi identificada utilizando Espectroscopia de infravermelho de Fourier (FTIR) e Espectroscopia de ressonância magnética nuclear (RMN). O biossurfactante bruto não apresentou toxicidade frente ao bivalve Anomalocardia brasiliana e ao microcrustáceo Artemia salina e nem frente a três espécies de sementes de hortaliças testadas. O biossurfactante formulado também não apresentou toxicidade frente ao peixe Poecilia vivipara. A adição de biossurfactante à água do mar estimulou a degradação do óleo de motor através da ação dos micro-organismos autóctones. Testes de dispersão demonstraram 80% de dispersão do óleo na água do mar, enquanto que os experimentos conduzidos em garrafas cilíndricas demonstraram valores em torno de 50% de dispersão para o biossurfactante isolado no dobro de sua concentração micelar crítica (1,6%). O biossurfactante mostrou-se eficiente em testes de detergência, com remoção de 70% de óleo de motor em tecido de algodão. A aplicação do biossurfactante bruto na remoção de metais pesados em amostras de areia padrão demonstrou 30 e 40% de remoção de Cu e Pb, respectivamente, enquanto que o biossurfactante isolado removeu cerca de 30% dos metais pesados. A solução de HCl removeu 60-50% de Cu, Pb e Zn e aumentou consideravelmente a remoção dos metais quando utilizada juntamente com o biossurfactante. A condutividade de soluções aquosas de efluente de mina preparado em laboratório contendo Cd e Pb foi drasticamente reduzida pelo biossurfactante. Com a finalidade de fornecer um produto comercial com vida de prateleira prolongada, o biossurfactante foi submetido ao método de conservação baseado na adição de sorbato de potássio a 0,2% e testado ao longo de 120 dias a fim estimar a eficácia do produto a ser oferecido no mercado. O biossurfactante formulado foi então analisado quanto à emulsificação à tensão superficial, sob diferentes valores de pH, temperatura e a adição de NaCl. Os resultados mostraram que a formulação não causou alterações significativas na capacidade tensoativa da biomolécula, indicando a possibilidade da sua utilização em condições ambientais específicas. Os resultados obtidos nesse trabalho demonstraram a versatilidade do surfactante de C. lipolytica como agente de biorremediação de poluentes orgânicos e inorgânicos, bem como potencial para aplicação industrial como um agente comercial estável e seguro.

Submitted by Mario BC (mario@bc.ufrpe.br) on 2018-03-14T13:35:25Z No. of bitstreams: 1 Valeska Silva Lucena.pdf: 1217437 bytes, checksum: 33855731b5ae335ab1a9f3ba06e27101 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-03-14T13:35:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Valeska Silva Lucena.pdf: 1217437 bytes, checksum: 33855731b5ae335ab1a9f3ba06e27101 (MD5) Previous issue date: 2016-08-25 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Climate changes are affecting the productivity of various crops; among these, the peanut (Arachis hypogaea L.) stands out for its great socio-economic value in tropical and sub-tropical regions to be the fifth most grown oilseed in the world. Water stress is one of the abiotic factors that affect productivity. Although the ecophysiological responses of this species are studied, little is known about the molecular events and their metabolic relationships. This study initially examined the physiological, biochemistry and agronomy response, using the method of canonical variables (VCA) and UPGMA in peanut genotypes subjected to water deficit, contributing to identify tolerant genotypes to drought. Physiological changes and activity of enzymes SOD, CAT and APX were measured in the vegetative stage eight peanut genotypes subjected to six days of total water suspension. From which waterings were re-established and analyzed the agronomic damage of stress. It was found that UPGMA method was more contributory to separate genotypes, especially the CNPA 166 AM early lineage, as the most promising for improvement work. Among the trailing lines to BR1xLViPE-06 (B) showed moderate behavior when subjected to water deficit. At the proteomic level, peptides differentially expressed by 1DE and 2DE, involved in several metabolic routes such as photosynthesis, energy metabolism, antioxidative defense and involved in the response to the water deficit present in different cell compartments were identified. Through the sequencing by MS of the peptides by 1DE the peptides ATP synthase, peroxidase, taraxerol synthase and clathrin involved in the response to the damage suffered in the sensitive genotype LViPE-06 and peptidyl-prolyl-cis trans isomerase, beta-1,3-galactosyltransferase , Phosphatase, cytochrome p450 involved in increased tolerance to drought in Senegal-55437. The tolerant genotype Senegal-55437 was chosen for identification of differentially expressed proteins related to drought tolerance through 2DE. A total of 52 differentially expressed proteins were found, of which 32 were identified in treatment with water stress and six were directly involved in drought tolerance routes. Proteins were involved in redox homeostasis, photosynthesis, beta-oxidation and osmoprotection. Seven proteins were found, all involved in several biotic and abiotic processes, including drought tolerance: kinesin, enoyl-CoA hydratase, photosystem I subunit, AP2 / ERF transcription factor, helicase and defensin-like protein. Pioneering studies for these peanut genotypes contributed to the knowledge and evaluation of the adaptive responses that led to metabolic changes in the identification of promising genotypes. At the same time, it opens perspectives for the validation of new markers that can be used in peanut breeding populations aiming at drought tolerance and maintenance of peanut productivity contributing to food stability in the face of climate change and meeting global demands. / As mudanças climáticas vêm afetando a produtividade de diversas culturas; dentre estas, a do amendoim (Arachis hypogaea L.) que se destaca pelo seu grande valor socioeconômico em regiões tropicais e sub-tropicais por ser a quinta oleaginosa mais cultivada no mundo. O estresse hídrico é um dos fatores abióticos que mais afetam sua produtividade. Embora as respostas ecofisiológicas desta espécie sejam estudadas, pouco se sabe sobre os eventos moleculares e suas relações metabólicas. Neste estudo inicialmente examinou-se a resposta fisiológica, bioquímica, agronômica, utilizando o método de variáveis canônicas (VCA) e UPGMA, em genótipos de amendoim submetidos a déficit hídrico, contribuindo na identificação de genótipos tolerantes a seca. A partir de experimentos com condições controladas as mudanças fisiológicas e da atividade das enzimas antioxidativas SOD, CAT e APX foram mensuradas na fase vegetativa de oito genótipos de amendoim submetidos a seis dias de suspensão hídrica total. A partir do qual as regas foram reestabelecidas e analisadas os danos agronômicos do estresse. Verificou-se que o método de UPGMA foi o mais contributivo na separação dos genótipos, destacando-se a linhagem CNPA 166 AM, precoce, como a mais promissora para trabalhos de melhoramento. Dentre as linhagens rasteiras a BR1 x LViPE-06(B) revelou comportamento moderado quando submetida ao déficit hídrico. Em nível proteômico foram identificados peptídeos diferencialmente expressos por 1DE e 2DE, envolvidos em diversas rotas metabólicas como fotossíntese, metabolismo energético, defesa antioxidativas e envolvidos na resposta ao déficit hídrico presentes em diferentes compartimentos celulares. Através do sequenciamento via MS dos peptídeos por 1DE foram identificados os peptídeos ATP sintase, peroxidase, taraxerol sintase e clatrina envolvidos na resposta ao dano sofrido no genótipo sensível LViPE-06 e peptidil-prolil-cis trans isomerase, beta-1,3-galactosiltransferase, fosfatase, citocromo p450 envolvidos no aumento da tolerância a seca em Senegal-55437. O genótipo tolerante Senegal-55437 foi escolhido para identificação das proteínas diferencialmente expressas relacionadas com tolerância a seca através do 2DE. Um total de 52 proteínas diferencialmente expressas foram encontradas, dentre as quais, 32 foram identificadas em tratamento com estresse hídrico e seis foram diretamente envolvidas em rotas de tolerância à seca. As proteínas estavam envolvidas na homeostase redox, na fotossíntese, na beta-oxidação e na osmoproteção. Sete proteínas foram encontradas, todas envolvidas em vários processos bióticos e abióticos, incluindo a tolerância à seca: kinesina, enoyl-CoA hidratase, subunidade do fotossistema I, fator de transcrição AP2 / ERF, helicase e proteína do tipo defensina. Os estudos pioneiros para estes genótipos de amendoim contribuíram para conhecer e avaliar as respostas adaptativas que culminaram em alterações metabólicas na identificação de genótipos promissores. Ao mesmo tempo, abre perspectivas para validação de novos marcadores que poderão ser utilizados em populações de melhoramento do amendoim visando à tolerância a seca e manutenção da produtividade de amendoim contribuindo para a estabilidade alimentar frente às mudanças climáticas e atendendo as demandas mundiais.

Submitted by Mario BC (mario@bc.ufrpe.br) on 2018-05-17T12:53:33Z No. of bitstreams: 1 Cibele Alves dos Santos.pdf: 899130 bytes, checksum: 3279c08998b954aa40eb3640c7035792 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-05-17T12:53:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Cibele Alves dos Santos.pdf: 899130 bytes, checksum: 3279c08998b954aa40eb3640c7035792 (MD5) Previous issue date: 2018-02-28 / Jatropha curcas L., commonly known as jatropha, is a species of great economic importance, because the oil contained in its seeds has great potential for the production of biodiesel, besides being used in the manufacture of soap, in the pharmaceutical and cosmetic industries. Physic nut is not yet ready to be cultivated on a large scale, since there is a lack of further studies on the physiology and genetic improvement of the species, among others. On the other hand, water deficiency is one of the climatic factors that characterizes semiarid of the Northeast of Brazil and that most affects the development of the plant, from the germination to the end of its life cycle, and the species that inhabit there, are endowed with an adaptation to survive in these conditions of climate and soil. Thus, this research aimed to evaluate the tolerance to water stress induced by polyethylene glycol (PEG) 6000 in two jatropha genotypes. For that, two experiments were developed and the genotypes used (CNPAE 263 and CNPAE 256) were from Embrapa Agroenergia, Brasília-DF. The first experiment evaluated the percentage of germination (%G), the germination speed index (GSI) and the mean germination time (MGT) of the seeds, in treatments 0,0 (control); -0.2; (Total soluble amino acids, soluble proteins, total carbohydrates and free proline) and the activity of antioxidant enzymes (ascorbate peroxidase - APX, catalase - CAT and guaiacol peroxidase - GPX), in the seedlings of the control treatments and -0.2 MPa. The %G of CNPAE 263 was more affected than the control, from -0.4 MPa, whereas CNPAE 256, significantly reduced the %G in the treatment -0.2 MPa, in 64%, in relation to the control. The GSI of both genotypes was reduced from -0.2 MPa, but in the CNPAE 256 this reduction was more significant (95%). The MGT of the seeds under stress was higher than in the control condition, and these results were more expressive in the CNPAE 256. The seedlings of the genotype CNPAE 263 reduced the protein and carbohydrates contents and did not present changes in the levels of amino acids and proline. Seedlings of the genotype CNPAE 256 reduced the levels of amino acids, proteins and proline, and did not alter those of carbohydrates. With respect to the anti-oxidative enzymes, the genotypes present the same pattern of behavior, with differences in the magnitude of the values. The second experiment evaluated some mechanisms of response of the two Genotypes of jatropha used in the first experiment (CNPAE 263 and CNPAE 256), submitted to the water stress of -0.2 MPa induced by PEG 6000, in hydroponic culture medium. After 30 days of acclimation, the PEG was applied and the treatments were: control (without addition of PEG), after 2, 24 and 48 h of stress imposition. The water relations (leaf water potential - relative water content - RWC), gas exchanges (liquid photosynthesis - A, transpiration - E, stomatal conductance - gs and water use efficiency - WUE) were evaluated. (Total soluble carbohydrates, soluble proteins, total free amino acids and free proline), as well as the activity of antioxidant enzymes (catalase - CAT and ascorbate peroxidase - APX), photosynthetic pigments (chlorophyll a, b, total and carotenoids) In leaves and roots of plants. The experimental design was completely randomized, in a 2x2 factorial arrangement, corresponding to two genotypes (CNPAE 263 and 256) and two water treatments (control and stress - 0.2 MPa of PEG 6000). The water relations of both genotypes were little affected by stress, and there was no change of YL in CNPAE 263, in relation to the control. The RWC of both genotypes were recovered, being more evident in the CNPAE 263. The gas exchanges of both genotypes were affected by the water deficit, being more evident after 48 h, with emphasis on the USA, that after 2 and 24 h of stress were not reduced by this variable. The photosynthetic pigment contents were slightly altered by water stress in both genotypes, with increase of chlorophyll b to CNPAE 263 after 2 h. The organic solutes contents were higher in the leaves than in the roots. At CNPAE 263, water stress increased the carbohydrate, amino acid and proline levels in the leaves, and of carbohydrates and proteins in the roots, while in the CNPAE 256, promoted increase of proline in the leaves and of proteins and proline in the roots. The activity of the antioxidative enzymes was increased in leaves and roots due to stress, in both genotypes, with emphasis on the roots, when CAT and APX activity was significantly higher after 2 h of stress imposition. It can be concluded that both genotypes show differences in the degree of stress tolerance, where the CNPAE 263 showed a higher degree of germination in a stress condition of -0.2 MPa, besides not altering the water relations and accumulating more solutes With the aim of adjusting osmotically, both in the seedlings and in the jatropha plants. / Jatropha curcas L., vulgarmente denominada pinhão-manso, é uma espécie de grande importância econômica, pois o óleo contido em suas sementes tem potencial para a produção de biodiesel, além de ser utilizado na fabricação de sabão, nas indústrias farmacêuticas e de cosméticos. O pinhão-manso ainda não está pronto para ser cultivado em larga escala, pois faltam mais estudos sobre a fisiologia e melhoramento genético da espécie. A baixa precipitação pluviométrica é um dos fatores climáticos que caracteriza regiões áridas e semiáridas, que mais afetam o desenvolvimento do vegetal, desde a germinação até o final do seu ciclo de vida e, as espécies que ali habitam, são dotadas de uma adaptação para sobreviver nessas condições de clima e de solo. Dessa forma esta pesquisa objetivou avaliar a tolerância ao estresse hídrico induzido pelo polietilenoglicol (PEG) 6000 em dois genótipos de pinhão-manso. Foram desenvolvidos dois experimentos e os genótipos utilizados (CNPAE 263 e CNPAE 256) foram provenientes da Embrapa Agroenergia, Brasília-DF. O primeiro experimento avaliou a porcentagem de germinação (%G), o índice de velocidade de germinação (IVG) e o tempo médio de germinação (TMG) das sementes, nos tratamentos 0,0 (controle); -0,2; -0,4 e -0,6 MPa. Também foram quantificados os teores de solutos orgânicos (aminoácidos solúveis totais, proteínas solúveis, carboidratos totais e prolina livre) e determinada a atividade de enzimas antioxidantes (ascorbato peroxidase - APX, catalase - CAT e guaiacol peroxidase - GPX), nas plântulas dos tratamentos controle e -0,2 MPa. A %G do CNPAE 263 foi mais afetada do que o controle, a partir de -0,4 MPa, enquanto que CNPAE 256, reduziu significativamente a %G no tratamento -0,2 MPa, em 64%, em relação ao controle. O IVG de ambos os genótipos foi reduzido a partir de -0,2 MPa, porém no CNPAE 256 esta redução foi mais significativa (95%). O TMG das sementes sob estresse, foi maior que na condição controle, sendo estes resultados mais expressivos no CNPAE 256. As plântulas do genótipo CNPAE 263 reduziram os teores de proteínas solúveis e de carboidratos totais e não apresentaram alterações nos teores de aminoácidos solúveis totais e prolina livre. Plântulas do genótipo CNPAE 256 reduziram os teores de aminoácidos solúveis totais, proteínas solúveis e prolina livre, e não alteraram os de carboidratos totais. Com relação às enzimas antioxidantes, os genótipos apresentam o mesmo padrão de comportamento, com diferenças na magnitude dos valores. O segundo experimento avaliou alguns mecanismos de resposta das mudas dos dois genótipos de pinhão-manso utilizados no primeiro experimento, submetidos ao estresse hídrico de -0,2 MPa, em meio de cultivo hidropônico. Após 30 dias de aclimatação, foi aplicado o PEG e os tratamentos foram: controle (sem adição de PEG), após 2, 24 e 48 h de imposição do estresse. Foram avaliadas as relações hídricas (potencial hídrico foliar - f e teor relativo de água - TRA), as trocas gasosas (fotossíntese líquida - A, transpiração - E, condutância estomática - gs e eficiência do uso da água - EUA), os teores de pigmentos fotossintetizantes e acessórios (clorofilas a, b, total e carotenoides), os teores de solutos orgânicos (carboidratos solúveis totais, proteínas solúveis, aminoácidos livres totais e prolina livre), além da atividade de enzimas antioxidantes (catalase - CAT e ascorbato peroxidase - APX) em folhas e raízes das plantas. O delineamento experimental utilizado foi inteiramente casualizado, em arranjo fatorial 2x2, correspondendo a dois genótipos (CNPAE 263 e 256) e dois tratamentos hídricos (controle e estresse - 0,2 MPa). As relações hídricas de ambos os genótipos foram pouco afetadas pelo estresse, não havendo alteração do f no CNPAE 263, em relação ao controle. O TRA de ambos os genótipos foi recuperado, sendo mais evidente no CNPAE 263. As trocas gasosas de ambos os genótipos foram afetadas pela deficiência hídrica, sendo mais evidente após 48 h, com destaque para a eficiência o uso a água, que após 2 e 24 h de imposição do estresse não tiveram redução desta variável. Os teores de pigmentos fotossintéticos foram alterados pelo estresse hídrico em ambos os genótipos, havendo aumento da clorofila b para o CNPAE 263 após 2 h. Os teores de solutos orgânicos foram maiores nas folhas do que nas raízes. No CNPAE 263, o estresse hídrico aumentou os teores de carboidratos totais, aminoácidos solúveis totais e prolina livre nas folhas, e de carboidratos totais e proteínas solúveis nas raízes, enquanto que no CNPAE 256, promoveu aumento da prolina livre nas folhas e de proteínas solúveis e prolina livre nas raízes. A atividade das enzimas antioxidativas foi aumentada nas folhas e nas raízes em função do estresse, em ambos os genótipos, com destaque para as raízes, quando a atividade da CAT e da APX foi significativamente maior já a partir de 2 h de imposição do estresse. Pode-se concluir que ambos os genótipos apresentam diferenças no grau de tolerância ao estresse, onde o CNPAE 263 evidenciou ter maior grau, por germinar em condição de estresse de -0,2 MPa, além de não alterar as relações hídricas e acumular mais solutos orgânicos com o objetivo de ajustar-se osmoticamente, tanto nas plântulas, quanto nas plantas de pinhão-manso.

Submitted by Mario BC (mario@bc.ufrpe.br) on 2018-05-17T13:07:40Z No. of bitstreams: 1 Josue de Souza Oliveira.pdf: 1754168 bytes, checksum: a6d194d3781e06e00d99214d68d7ced0 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-05-17T13:07:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Josue de Souza Oliveira.pdf: 1754168 bytes, checksum: a6d194d3781e06e00d99214d68d7ced0 (MD5) Previous issue date: 2018-02-27 / The use of milk from buffaloes and microorganisms obtained from the fermentation of cocoa for the production of probiotic foods is still little known. The present work aimed to develop a petit-suisse type cheese using skimmed buffalo milk and lactobacillus isolated from the cocoa fermentation. To evaluate the effects of the use of sweeteners on the quality of petit-suisse cheese, four formulations with different concentrations of sweeteners were elaborated, being evaluated the physical-chemical characteristics, the centesimal composition, the microbiological and sensorial quality. The effects of incubation, the use of sweeteners and lactobacilli on the quality of petit-suisse produced by enzymatic coagulation were evaluated from the preparation of six treatments, varying the incubation time (0 and 12 hours), the concentration of sweeteners (0 and 50%) and the addition of lactobacilli (without lactobacilli, with Lactobacillus fermentum TcUESC01, with Lactobacillus plantarum TcUESC02 and simultaneously with these two lactobacilli), through the evaluation of physico-chemical characteristics, viability of lactobacilli and sensorial aspects during storage. The evaluation of the effects of the use of lactobacilli on the quality of petit suisse cheese was obtained from the preparation of four formulations: without addition of lactobacilli (control), added with L. fermentum TcUESC01 (Lferm), L. plantarum TcUESC02 (Lplan) and simultaneously, these two lactobacilli (Lplan + Lferm), evaluating the physico-chemical characteristics, lactobacilli viability, chemical composition, instrumental texture profile, microbiological and sensorial quality. The probiotic potential of lactobacilli was evaluated using in vitro (antagonistic) and in vivo (mortality, translocation, morphometry, histopathology, IgA determination and cytokine expression) assays performed in mice challenged with Salmonella Typhimurium. The formulations with 50%, 75% and 100% of sweeteners were classified as "light" and with 100% sweeteners, as "diet". In the sensory evaluation, the treatments with 25% and 50% were the most accepted in the flavor and overall impression attributes, also more preferred, with the intention of buying 76% of the tasters. The cheese produced with addition of the two lactobacilli simultaneously, without the addition of sweeteners and without incubation presented the best result in the sensorial evaluation during the period of 42 days of storage. Samples of cheese with lactobacilli showed viability greater than 7.00 log CFU / g during storage. All formulations were designated as "Free of total fats" and met the limits recommended in Brazilian legislation on chemical composition, probiotic viability and microbiological evaluation. The Lplan and Lferm formulations stand out as promising for the development of a probiotic petit-suisse type cheese with fat-free buffalo milk. L. fermentum TcUESC01 and L. plantarum TcUESC02 were potential probiotics based on better results obtained by in vitro evaluations (higher production of compounds with antimicrobial activity), as well as in vivo experiments (greater survival after challenge of enteropathogen and production of IgA in the ileum, lower hepatic and splenic enteropathogen translocation, lower histopathological lesions in the liver and better anti-inflammatory pattern demonstrated by cytokine expression). / A utilização do leite de búfalas e de micro-organismos obtidos da fermentação do cacau para a produção de alimentos probióticos é inédita. O presente trabalho objetivou desenvolver um queijo tipo petit-suisse utilizando como base o leite de búfalas desnatado e lactobacilos isolados da fermentação do cacau. Para avaliar os efeitos da utilização de edulcorantes sobre a qualidade do queijo petit-suisse, foram elaboradas quatro formulações com diferentes concentrações de edulcorantes, sendo avaliadas as características físico-químicas, a composição centesimal, a qualidade microbiológica e sensorial. Os efeitos da incubação, do uso de edulcorantes e lactobacilos sobre a qualidade do petit-suisse produzido por coagulação enzimática foram avaliados a partir do preparo de seis tratamentos, variando o tempo de incubação (0 e 12 horas), a concentração de edulcorantes (0 e 50%) e a adição de lactobacilos (sem lactobacilos, com o Lactobacillus fermentum TcUESC01, com o Lactobacillus plantarum TcUESC02 e simultaneamente esses dois lactobacilos), através da avaliação das características físico-químicas, da viabilidade dos lactobacilos e dos aspectos sensoriais durante a estocagem. A avaliação dos efeitos da utilização dos lactobacilos na qualidade do queijo petit-suisse foi obtida a partir da preparação quatro formulações: sem adição de lactobacilos (controle), adicionados de L. fermentum TcUESC01 (Lferm), L. plantarum TcUESC02 (Lplan) e simultaneamente esses dois lactobacilos (Lplan+Lferm), avaliando as características físico-químicas, a viabilidade dos lactobacilos, a composição química, o perfil de textura instrumental, a qualidade microbiológica e sensorial. O potencial probiótico dos lactobacilos foi avaliado utilizando ensaios in vitro (antagonismo) e in vivo (mortalidade, translocação, morfometria, histopatologia, determinação de IgA e expressão de citocinas) realizado em camundongos desafiados com a Salmonella Typhimurium. As formulações com 50%, 75% e 100% de edulcorantes foram classificadas como “light” e a com 100% de edulcorantes, como “diet”. Na avaliação sensorial, os tratamentos com 25% e 50% foram os mais aceitos nos atributos sabor e impressão global, também mais preferidos, apresentando intenção de compra de 76% dos provadores. O queijo produzido com adição dos dois lactobacilos simultaneamente, sem a adição de edulcorantes e sem incubação apresentou o melhor resultado na avaliação sensorial durante o período de 42 dias de estocagem. As amostras de queijo com lactobacilos apresentaram viabilidade superior a 7,00 log UFC/g durante a estocagem. Todas as formulações foram denominadas como “Isentos de gorduras totais” e atenderam os limites preconizados na legislação brasileira na composição química, viabilidade de probióticos e avaliação microbiológica. As formulações Lplan e Lferm se destacaram como promissores para o desenvolvimento de um queijo tipo petit-suisse probiótico com leite de búfala isento de gorduras. O L. fermentum TcUESC01 e L. plantarum TcUESC02 mostraram ser probióticos potenciais com base em melhores resultados obtidos por avaliações in vitro (maior produção de compostos com atividade antimicrobiana), bem como experimentos in vivo (maior sobrevivência após o desafio do enteropatógeno e produção de IgA no íleo, menor translocação hepática e splênica do enteropatógeno, lesões histopatológicas mais baixas no fígado e melhor padrão anti-inflamatório demostrado atravéz da expressão de citocinas).

Submitted by Mario BC (mario@bc.ufrpe.br) on 2018-06-29T12:58:59Z No. of bitstreams: 1 Anthony Jose da Cunha Carneiro Lins.pdf: 4504349 bytes, checksum: 5196fa4bef76b0d9f4a5c0c0d1f77199 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-06-29T12:58:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Anthony Jose da Cunha Carneiro Lins.pdf: 4504349 bytes, checksum: 5196fa4bef76b0d9f4a5c0c0d1f77199 (MD5) Previous issue date: 2018-02-20 / Aid to the Diagnosis of Cognitive Decline and Alzheimer’s Dementia using Machine Learning based on Cognitive Tests and Genetic Markers A large number of solutions based on computer systems have recently been developed for the classification of cognitive abnormalities in the elderly, so that individuals at high risk of developing neurodegenerative diseases, such as Mild Cognitive Impairment (MCI) and Alzheimer’s Dementia (AD), can be Identified before the onset of disease. Several factors are related to these pathologies, making the diagnostic process a process of high complexity to be solved. This paper proposes the use of a computer model based on machine learning to perform data regression and pattern classification processes in a real database of elderly individuals. The proposal takes into account data on the gender, age, level of education of the individuals and the scores resulting from cognitive tests (Mental State Mini-Exam, Verbal and Semantic Fluency Test, Clinical Dementia Rating - And Dementia Determination Test - Ascertaining Dementia). Using nonlinear regression models, we can design classifiers to distinguish when aging is being healthy and / or pathological. The primary objective of this research is to use a regression model to analyze the data set to verify which parameters are most relevant to achieve high accuracy in the diagnosis of neurodegenerative disorders. One of the conclusions indicates that the diagnostic process based only on the results of the cognitive tests, can obtain a high rate of performance, compared to the use of all factors, including socio-cultural data. In this analysis, it is demonstrated that the use of cognitive tests produces better average values. Other analyzes were performed including genetic markers (CYP46A1 and ApoE4), without influencing the results in relation to the accuracy of the analyzes, comparing with the performance of the cognitive tests. Statistical analyzes show that the best performance in terms of sensitivity is above 97% when the settings have only cognitive tests. The approach presented can be encapsulated as a tool to support the clinical diagnostic process to identify patients with dementia or cognitive decline. / Um grande número de soluções baseadas em sistemas computacionais tem sido desenvolvido recentemente para a classificação de anormalidades cognitivas em idosos, de modo que indivíduos com alto risco de desenvolver doenças neurodegenerativas, como Declínio Cognitivo (DC) e Demência de Alzheimer (DA), podem ser identificados antes da manifestação das doenças. Vários fatores estão relacionados a essas patologias, tornando o processo de diagnóstico de alta complexidade para ser resolvido. Este trabalho propõe utilização de modelo computacional baseado em aprendizagem de máquina para realizar processos de regressão de dados e classificação de padrões, em uma base de dados reais de indivíduos idosos. A proposta leva em conta dados sobre o gênero, a idade, o nível de instrução dos indivíduos e os escores resultantes dos testes cognitivos (Mini-Exame do Estado Mental, Teste de Fluência Verbal e Semântica, Taxa de Demência Clínica - Clinical Dementia Rating - e Teste de Determinação de Demência - Ascertaining Dementia). Usando modelos de regressão não-linear, que permitem projetar classificadores para distinguir quando o envelhecimento está sendo saudável e/ou patológico. O objetivo primário desta pesquisa é utilizar um modelo de regressão para analisar o conjunto de dados para verificar quais parâmetros são mais relevantes para alcançar alta precisão no diagnóstico de distúrbios neurodegenerativos. Uma das conclusões indica que o processo de diagnóstico baseado apenas nos resultados dos testes cognitivos, podem obter uma alta taxa de desempenho, em comparação a utilização de todos os fatores, incluindo dados sócio-culturais. Nesta análise, demonstra-se que o uso de testes cognitivos produz melhores valores médios. Outras análises foram realizadas incluindo marcadores genéticos (CYP46A1 e ApoE4), sem influenciar os resultados com relação à acurácia das análises, comparando com a performance dos testes cognitivos. Análises estatísticas mostram que o melhor desempenho em termos de sensibilidade é acima de 97% quando as configurações têm apenas testes cognitivos. A abordagem apresentada pode ser encapsulada como uma ferramenta de suporte ao processo de diagnóstico clínico, para identificar pacientes com demência ou declínio cognitivo.

Submitted by Mario BC (mario@bc.ufrpe.br) on 2018-08-28T12:21:53Z No. of bitstreams: 1 Vandre Guevara Lyra Batista.pdf: 1310502 bytes, checksum: 06ec14bd99e2ba13809e8164894e214e (MD5) / Made available in DSpace on 2018-08-28T12:21:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Vandre Guevara Lyra Batista.pdf: 1310502 bytes, checksum: 06ec14bd99e2ba13809e8164894e214e (MD5) Previous issue date: 2018-06-29 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The cotton has high adaptability to adverse conditions, however, one of the main factors for losses in production is the water deficit. The use of molecular tools in conjunction with biochemical and physiological data has elucidated some questions regarding the complexity of plant responses to water stress. In view of the above, the identification of genes that make up this complex chain is of great importance. The objective of this study was to determine the effects of water stress on GUSP1 and MYB60 gene expression and on physiological, biochemical and growth variables in the vegetative (V1) phase of cotton plants. Gossypium hirsutum genotypes from Embrapa Cotton BAG were used. The seeds were planted in tubes. The experimental design was completely randomized, in a factorial scheme 4 (genotypes) x 2 (irrigated and non-irrigated), with 10 replications. The gas exchanges (g, ci, E and A) were performed with an apparatus containing IRGA (Infra Red Gas Analylser). Plant height (ALT), stem diameter (DH), number of leaves (NF), root phytomass (FITOR) and shoot phytomass (FITOA) were measured at 25 DEH. The activities of superoxide dismutase (SOD), catalase (CAT) and gene expression via RT-qPCR were analyzed in leaves. In relation to the first study all variables were significantly affected (p <0.05) by water treatments. Mocó 1 and CNPA Precoce 1 showed significant reductions in the variables NF, DC, FITOA and FITOR. SOD and CAT presented similar behavior in all genotypes, but CNPA Precoce 1 presented the highest level of activity with 80-90% of stomatal closure (phase 2), indicating that this genotype was the most affected by the stress imposed. GUSP1 gradually increased expression in all genotypes, especially Moc 2 in phase 2, while MYB 60 showed a peak expression with 50% of the stomatal closure (phase 1), decreasing with the severity of the stress. In the second study, the variables related to gas exchange were not significantly affected (p <0.05), since they were performed in phase 1. The genotypes adapted to the northeastern semi-arid region presented the smallest reductions in physiological variables, indicating a higher tolerance to water stress. For the study of gene expression, GUSP1 presented the highest levels in these same genotypes, the opposite was observed for the MYB60 gene, where the relatively more sensitive genotypes showed the highest levels of expression, data that corroborate with studies involving the genes studied. According to the results, the genes can contribute to the selection of materials more tolerant to water stress, since they were able to identify the most tolerant genotypes at the beginning of the growth phase V1, making this strategy more practical due to the earlier identification. / O algodoeiro tem alta adaptabilidade a condições adversas, contudo, um dos principais fatores para perdas na produção é o déficit hídrico. A utilização de ferramentas moleculares em conjunto com dados bioquímicos e fisiológicos tem elucidado algumas perguntas a respeito da complexidade de respostas das plantas ao estresse hídrico. Diante do exposto, a identificação de genes que compõem essa complexa cadeia é de grande importância. Objetivou-se nesse estudo determinar os efeitos do estresse hídrico sobre a expressão dos genes GUSP1 e MYB60 e sobre variáveis fisiológicas, bioquímicas e de crescimento na fase vegetativa (V1) de algodoeiros. Foram utilizados genótipos de algodoeiro Gossypium hirsutum oriundos do BAG da Embrapa Algodão. As sementes foram plantadas em tubetes. O delineamento experimental foi inteiramente casualizado, em esquema fatorial 4 (genótipos) x 2 (irrigado e não irrigado), com 10 repetições. As trocas gasosas (g, ci, E e A) foram realizadas com um aparelho contendo IRGA (Infra Red Gás Analylser). Nas avaliações de crescimento foram mensuradas: altura da planta (ALT), diâmetro da haste (DH), número de folhas (NF), fitomassa da raiz (FITOR) e fitomassa da parte aérea (FITOA) aos 25 DEH. As atividades da superóxido dismutase (SOD), catalase (CAT) e a expressão gênica via RT-qPCR foram analisadas em folhas. Em relação ao primeiro estudo todas as variáveis foram afetadas significativamente (p<0.05) pelos tratamentos hídricos. Mocó 1 e CNPA Precoce 1 apresentaram reduções significativas nas variáveis NF, DC, FITOA e FITOR. SOD e CAT apresentaram comportamento semelhante em todos os genótipos, porém CNPA Precoce 1 apresentou o maior nível de atividade com 80-90% do fechamento estomático (fase 2), indicando que esse genótipo foi o mais afetado pelo estresse imposto. GUSP1 aumentou gradativamente a expressão em todos os genótipos, destacando-se o Mocó 2 na fase 2, enquanto que MYB60 apresentou um pico de expressão com 50% do fechamento estomático (fase 1), decaindo com a severidade do estresse. No segundo estudo as variáveis referentes as trocas gasosas não foram afetadas significativamente (p<0.05), pois as mesmas foram realizadas na fase 1. Os genótipos adaptados ao semi árido nordestino apresentaram as menores reduções das variáveis fisiológicas, indicando maior tolerância ao estresse hídrico. Para o estudo de expressão gênica, GUSP1 apresentou os maiores níveis nesses mesmos genótipos, o contrário foi observado para o gene MYB60, onde os genótipos relativamente mais sensíveis apresentaram os maiores níveis de expressão, dados esses que corroboram com trabalhos envolvendo os genes estudados. De acordo com os resultados, os genes podem contribuir para seleção de materiais mais tolerantes ao estresse hídrico, visto que conseguiram identificar os genótipos mais tolerantes logo no início do crescimento (fase V1), tornando tal estratégia mais prática em função da identificação mais precoce.