Made available in DSpace on 2016-06-02T19:56:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 3185.pdf: 3522652 bytes, checksum: 063df10d4f80507d55f3980b84be9243 (MD5) Previous issue date: 2010-03-31 / Universidade Federal de Sao Carlos / Penicillin Acylases are enzymes of great industrial importance, being used mainly for production of 6-aminopenicillanic acid, 6-APA from penicillin G. In the late 90's, its use for synthesis of β-lactam semisynthetic antibiotics began on an industrial scale, an alternative in the context of "green chemistry" to the chemical synthesis of high environmental impact. The aiming thesis was to evaluate the influence of the growth media on the strains of Bacillus megaterium that will be used in the cloning of the gene pac in own B. megaterium, aiming at a larger number of copies of the gene, thus increasing the levels of expression of the enzyme penicillin G Acylase (PGA). It was determined the main metabolites produced by strains ATCC 14945 QB 1551 and PV 361 (the latter given by Professor Patricia Vary, corresponding to the wild QB 1551 with all megaplasmids deleted, which will be cloned with enzyme PGA). Evaluated medium has some influence on the metabolism of the organism, in order to optimize the production of the enzyme in cultures of high cell concentrations. The analysis of experimental data showed the strain PV 361 reached the highest cell concentration 16,6 g / L (dry weight), in fed-batch cultivation with the SNB medium with cheese whey (10,0 g / L), compared with 12,5 g / L without the presence of whey and 9,6 g / L in the LB-B medium. In cultures in SNB medium with whey the concentration of lactic acid reached 22,1 g/L, compared with 13,2 g/L in the absence of whey. However for the LB-B medium, the main product was acetic acid with a concentration of 6,7 g /L. Kinetic parameters were calculated as μmax, Yx/s, during the fed-batch cultivations in a bioreactor in stirred tank and aerated in a bench scale (5 L and 2L). The kinetic model for growth and production of metabolites was defined from the test phase in bioreactor batch. The operation of fed-batch culture and pH control were not effective for improving the production of biomass, because it had a high lactic acid production (up to 8 g / L in phase with the batch means SNB) and acetic acid (above 6 g / L at the end of the batch with LB medium-B), concentrations that led to the inhibition of growth of the microorganism and induced its sporulation, biological phenomenon that once started is difficult to reverse and that hinders the production in high cell density (HCDC). / Penicilinas acilases são enzimas de grande importância industrial, sendo utilizadas principalmente para produção de ácido 6 - aminopenicilânico, 6-APA, a partir de penicilina G. Em fins da década de 90, seu uso para síntese de antibióticos β- lactâmicos semi-sintéticos teve início em nível industrial, como uma alternativa no âmbito da química verde , aos processos químicos de síntese, de alto impacto ambiental. Este mestrado teve por objetivo avaliar meios de crescimento celular para linhagens de Bacillus megaterium que foram usadas na clonagem de seu gene pac no próprio B. megaterium, visando a um maior número de cópias do gene, aumentando assim os níveis de expressão da enzima penicilina G acilase (PGA). Foram determinados os principais metabólitos produzidos pelas linhagens ATCC 14945, QB 1551 e PV 361 (este último cedido pela Profa. Patrícia Vary, correspondendo à linhagem selvagem QB 1551 com todos os megaplasmídeos deletados, na qual será clonada a enzima PGA). Avaliou-se a influência do meio sobre o metabolismo do microrganismo, com o objetivo de otimizar a produção da enzima em cultivos de altas concentrações celulares. A análise dos dados experimentais permitiu identificar que o meio no qual a linhagem PV 361 atingiu a maior concentração celular em cultivos em batelada alimentada foi o SNB com soro de queijo (10,0 g/L ), alcançando concentração celular de 16,6 g/L (massa seca), comparado com os 12,5 g/L sem a presença do soro e 9,60 g/L no meio LB-B. Em cultivos no meio SNB com soro, a concentração de ácido lático atingiu de 22,1 g/L, comparado com 13,2 g/L na ausência do soro. Já para o meio LB-B o produto principal foi o ácido acético com uma concentração de 6,7 g/L. Os parâmetros cinéticos ajustados foram: μmax = 0,285 h-1 e 0,106 h-1 com e sem o soro respectivamente, obtidos utilizando o algoritmo simulated annealing (SA) junto com o algoritmo de Levenberg-Marquardt (LM). Foram calculados parâmetros cinéticos como μmax, Yx/s, na fase de batelada alimentada em cultivos em biorreator tipo tanque agitado e aerado, em escala de bancada (2L e 5 L). O modelo cinético de crescimento e de produção de metabólitos foi definido a partir de ensaios em biorreator na fase batelada. A operação do cultivo em batelada alimentada e o controle de pH não se mostraram efetivos para melhorar a produção da biomassa, pois se teve uma alta produção de ácido lático (acima de 8 g/L na fase batelada com o meio SNB) e acético (acima de 6 g/L ao final da batelada com meio LB-B), concentrações que levaram à inibição do crescimento do microrganismo e induziram sua esporulação, fenômeno biológico que uma vez inciado é de difícil reversão, e que dificulta ainda mas a produção em alta densidade.

CAPES / Polissacarídeos são muito estudados e aplicados a processos industriais e biotecnológicos, devido à grande variedade e versatilidade. As β-glucanas, polissacarídeos à base de glicose, por sua vez podem apresentar diversas aplicações biológicas interessantes tais como, atividade antitumoral, antioxidante e imonomoduladora e têm sido obtidas em vários estudos, por meio de fungos na forma de exopolissacarídeos. Todavia algumas β-glucanas fúngicas apresentam limitações nas aplicações biológicas devido à baixa solubilidade em água. Para melhorar este aspecto e ainda possibilitar aumento das atividades biológicas são sugeridas derivatizações químicas, a exemplo da fosforilação, que possibilitam obtenção de materiais mais solúveis em água e com aumento das atividades e do potencial tecnológico. Assim, este trabalho teve como objetivo a obtenção e caracterização de derivados fosforilados da (1→6)-β-D-glucana (lasiodiplodana) produzida pelo fungo Lasiodiplodia theobromae MMPI, visando macromoléculas mais solúveis em relação à lasiodiplodana nativa e ainda apontar outras modificações passíveis de ampliação de potenciais tecnológicos. A determinação da modificação estrutural por fosforilação foi obtida por meio das técnicas espectroscópicas FTIR e RMN (¹³C e ³¹P) sobretudo ³¹P RMN que possibilitou identificar sinais atribuídos a ésteres de fosfato. As amostras fosforiladas apresentaram DS baixos entre 0,0251 e 0,0499, com indicação de relação inversa entre DS e concentração dos derivatizantes TMFS e TPFS utilizados para fosforilação. Com processo de fosforilação foram alcançados aumentos na solubilidade em água para todas amostras em relação a lasiodiplodana nativa. Também foram alcançados maiores valores de potencial zeta relacionados ao caráter mais aniônico dos derivados fosforilados, bem como redução dos tamanhos médios de partícula, de 1002 para até 252,5 nm. Os padrões de difração das amostras de lasiodiplodana nativa e das fosforiladas evidenciaram característica de materiais parcialmente cristalinos. A macroestrutura das amostras fosforiladas, apresentou formações de fibrilas como resultado da inserção dos grupamentos fosfato. Tanto a lasiodiplodana nativa, quanto as amostras fosforiladas, apresentaram boa estabilidade térmica, com etapas de perda de massa associadas à perda de água, degradação térmica e carbonização, com pequenas diferenças entre as amostras. De acordo com os resultados, a fosforilação da lasiodiplodana contribuiu para ampliação dos potenciais de aplicação biológica e tecnológica. / Polysaccharides have been extensively studied and applied to industrial and biotechnological processes, due to the great variety and versatility. β-glucans, glucose-based polysaccharides, in turn may present several interesting biological applications such as antitumor, antioxidant and imonomodulatory activity and have been obtained in several studies, through fungi in the form of exopolysaccharides. However, some fungal β-glucans have limitations in biological applications due to the low solubility in water. In order to improve this aspect and to increase the biological activities, chemical derivations are suggested, such as phosphorylation, which make it possible to obtain more soluble materials in water and with increased activities and technological potential. Thus, this work had the objective of obtaining and characterizing phosphorylated derivatives of (1→6)-β-D-glucan (lasiodiplodan) produced by the fungus Lasiodiplodia theobromae MMPI, aiming at more soluble macromolecules in relation to the native lasiodiplodana and to point out other modifications technological potential. The determination of the structural modification by phosphorylation was obtained by FTIR and RMN (¹³C and ³¹P) spectroscopic techniques, especially ³¹P RMN, which enabled the identification of signals attributed to phosphate esters. Phosphorylated samples showed low DS between 0.0251 and 0.0499, indicating the inverse relationship between DS and concentration of the derivatives TMFS and TPFS used for phosphorylation. Phosphorylation process increased the water solubility for all samples compared to native lasiodiplodana. Higher zeta potential values related to the more anionic character of the phosphorylated derivatives were also achieved, as well as reduction of the average particle sizes from 1002 to 252,8 nm. The diffraction patterns of native and phosphorylated lasiodiplodana samples showed the characteristic of partially crystalline materials. The macrostructure of the phosphorylated samples presented fibril formations as a result of the insertion of the phosphate groups. Both the native lasiodiplodana and the phosphorylated samples presented good thermal stability, with mass loss stages associated with loss of water, thermal degradation and carbonization, with small differences between the samples. According to the results, the phosphorylation of lasiodiplodana contributed to the amplification of biological and technological application potentials.

CAPES / Em meio a grande biodiversidade da flora brasileira, a ora-pro-nobis (Pereskia aculeata Miller) começou a ganhar visibilidade principalmente devido ao alto teor de proteínas presente em suas folhas, passando a ser utilizada então na alimentação. Visto que a colheita pode se dar durante todo o ano, não são raras as possíveis variações sazonais em sua composição e atividade. Com o objetivo de melhor conhecer as propriedades biológicas e os constituintes químicos desta espécie, considerando duas estações de coleta do material vegetal (inverno e verão), foi realizada a análise da composição centesimal das folhas secas à sombra e o estudo da cinética de secagem das folhas frescas ajustados aos modelos matemáticos de Lewis e de Page. Além disso, foram obtidos diferentes extratos das folhas secas por meio de extração sucessiva com solventes em gradiente de polaridade – éter de petróleo, diclorometano e etanol – para determinação de compostos fenólicos por Folin-Ciocalteau, de taninos condensados por Stiasny, da atividade antioxidante por DPPH, ABTS e FRAP, e da atividade antimicrobiana por difusão em disco e concentração inibitória mínima (CIM). As folhas frescas apresentaram alto teor de umidade, chegando a 87,7% no período do inverno e 85,54% no verão. O estudo da cinética de secagem das folhas de P. aculeata revelou que os dados experimentais melhor se ajustaram ao modelo de Page. No que se refere a composição centesimal das folhas secas, os principais constituintes são os carboidratos, seguido pelas cinzas, para ambas as coletas. Todos os extratos apresentaram algum teor de taninos condensados, sendo o extrato etanólico o mais rico em tais compostos (47,83% no inverno e 38,71% no verão). Em relação aos compostos fenólicos, os extratos que exibiram os maiores conteúdos foram os etanólicos (295,08 mg EAG g-1 no inverno e 336,35 mg EAG g-1 no verão) e diclorometânicos (244,29 mg EAG g-1 no inverno e 280,79 mg EAG g-1 no verão). Em se tratando do potencial antioxidante, os resultados diferiram expressivamente entre os métodos DPPH, ABTS e FRAP, o que pode ocorrer devido a singularidade de cada ensaio e de cada matriz vegetal. O extrato obtido com éter de petróleo, da coleta de inverno, foi o único que apresentou atividade antimicrobiana, manifestando ação bacteriostática frente a bactéria S. aureus, na concentração inibitória mínima (CIM) de 2.500 μg mL-1. De modo geral, as folhas coletadas no verão apresentaram maior riqueza de constituintes e/ou metabólitos, com exceção do teor de taninos condensados dos extratos e dos teores de cinzas e de umidade das folhas, que se mostraram maiores na coleta de inverno. / Within the large biodiversity of brazilian flora, the ora-pro-nobis (Pereskia aculeata Miller) started gaining visibility mostly due to the high protein content of its leaves, which made it valuable to feed. Since harvest can occur throughout the year, seasonal variations in composition and activity are normal. With the goal of exploring the biological properties and the chemical components of this specie, considering two sampling seasons of the plant (winter and summer), the drying kinetic of fresh leaves were adjusted to Lewis and Page math models and also was determined the proximate composition of the leaves dried under shade. Furthermore, the extracts of dried leaves were obtained by successive extraction using solvents in polarity gradient – petroleum ether, dichloromethane and ethanol –, to determine phenolic compounds by Folin-Ciocalteau reagent, condensed tannins by Stiasny, antioxidant activity by DPPH, ABTS and FRAP, and antimicrobial activity by disc diffusion and minimum inhibitory concentration (MIC). The fresh leaves presented high moisture content, getting 87.7% in the winter and 85.54% in the summer. Drying kinetic study of P. aculeata leaves showed that experimental data fit better to Page model than Lewis model. Regarding proximate composition, main constituents are carbohydrate, followed by ashes, for both sampling. All of the extracts showed some condensed tannin content, and the ethanolic extract was the richest (47.83% in the winter and 38.71% in the summer). The highest content of phenolic compounds were checked in the ethanolic extract (295.08 mg EAG g-1 in the winter and 336.35 mg EAG g-1 in the summer), followed by dichloromethane extract (244.29 mg EAG g-1 in the winter and 280.79 mg EAG g-1 in the summer). About the antioxidant power, results expressively diverged among the methods DPPH, ABTS and FRAP, which can occurs due to the singularity of each approach and each plant. The extract obtained with petroleum ether, from winter sampling, was the only one which exhibited antimicrobial activity, by manifesting bacteriostatic action against S. aureus bacteria in a minimum inhibitory concentration (MIC) of 2.500 μg mL-1. In general, leaves collected in the summer presented more abundance of components and/or metabolites, except the tannin content of the extracts and the ashes and moisture content of the leaves, which were higher in the winter sampling.

CAPES / Polissacarídeos são muito estudados e aplicados a processos industriais e biotecnológicos, devido à grande variedade e versatilidade. As β-glucanas, polissacarídeos à base de glicose, por sua vez podem apresentar diversas aplicações biológicas interessantes tais como, atividade antitumoral, antioxidante e imonomoduladora e têm sido obtidas em vários estudos, por meio de fungos na forma de exopolissacarídeos. Todavia algumas β-glucanas fúngicas apresentam limitações nas aplicações biológicas devido à baixa solubilidade em água. Para melhorar este aspecto e ainda possibilitar aumento das atividades biológicas são sugeridas derivatizações químicas, a exemplo da fosforilação, que possibilitam obtenção de materiais mais solúveis em água e com aumento das atividades e do potencial tecnológico. Assim, este trabalho teve como objetivo a obtenção e caracterização de derivados fosforilados da (1→6)-β-D-glucana (lasiodiplodana) produzida pelo fungo Lasiodiplodia theobromae MMPI, visando macromoléculas mais solúveis em relação à lasiodiplodana nativa e ainda apontar outras modificações passíveis de ampliação de potenciais tecnológicos. A determinação da modificação estrutural por fosforilação foi obtida por meio das técnicas espectroscópicas FTIR e RMN (¹³C e ³¹P) sobretudo ³¹P RMN que possibilitou identificar sinais atribuídos a ésteres de fosfato. As amostras fosforiladas apresentaram DS baixos entre 0,0251 e 0,0499, com indicação de relação inversa entre DS e concentração dos derivatizantes TMFS e TPFS utilizados para fosforilação. Com processo de fosforilação foram alcançados aumentos na solubilidade em água para todas amostras em relação a lasiodiplodana nativa. Também foram alcançados maiores valores de potencial zeta relacionados ao caráter mais aniônico dos derivados fosforilados, bem como redução dos tamanhos médios de partícula, de 1002 para até 252,5 nm. Os padrões de difração das amostras de lasiodiplodana nativa e das fosforiladas evidenciaram característica de materiais parcialmente cristalinos. A macroestrutura das amostras fosforiladas, apresentou formações de fibrilas como resultado da inserção dos grupamentos fosfato. Tanto a lasiodiplodana nativa, quanto as amostras fosforiladas, apresentaram boa estabilidade térmica, com etapas de perda de massa associadas à perda de água, degradação térmica e carbonização, com pequenas diferenças entre as amostras. De acordo com os resultados, a fosforilação da lasiodiplodana contribuiu para ampliação dos potenciais de aplicação biológica e tecnológica. / Polysaccharides have been extensively studied and applied to industrial and biotechnological processes, due to the great variety and versatility. β-glucans, glucose-based polysaccharides, in turn may present several interesting biological applications such as antitumor, antioxidant and imonomodulatory activity and have been obtained in several studies, through fungi in the form of exopolysaccharides. However, some fungal β-glucans have limitations in biological applications due to the low solubility in water. In order to improve this aspect and to increase the biological activities, chemical derivations are suggested, such as phosphorylation, which make it possible to obtain more soluble materials in water and with increased activities and technological potential. Thus, this work had the objective of obtaining and characterizing phosphorylated derivatives of (1→6)-β-D-glucan (lasiodiplodan) produced by the fungus Lasiodiplodia theobromae MMPI, aiming at more soluble macromolecules in relation to the native lasiodiplodana and to point out other modifications technological potential. The determination of the structural modification by phosphorylation was obtained by FTIR and RMN (¹³C and ³¹P) spectroscopic techniques, especially ³¹P RMN, which enabled the identification of signals attributed to phosphate esters. Phosphorylated samples showed low DS between 0.0251 and 0.0499, indicating the inverse relationship between DS and concentration of the derivatives TMFS and TPFS used for phosphorylation. Phosphorylation process increased the water solubility for all samples compared to native lasiodiplodana. Higher zeta potential values related to the more anionic character of the phosphorylated derivatives were also achieved, as well as reduction of the average particle sizes from 1002 to 252,8 nm. The diffraction patterns of native and phosphorylated lasiodiplodana samples showed the characteristic of partially crystalline materials. The macrostructure of the phosphorylated samples presented fibril formations as a result of the insertion of the phosphate groups. Both the native lasiodiplodana and the phosphorylated samples presented good thermal stability, with mass loss stages associated with loss of water, thermal degradation and carbonization, with small differences between the samples. According to the results, the phosphorylation of lasiodiplodana contributed to the amplification of biological and technological application potentials.

CAPES / Em meio a grande biodiversidade da flora brasileira, a ora-pro-nobis (Pereskia aculeata Miller) começou a ganhar visibilidade principalmente devido ao alto teor de proteínas presente em suas folhas, passando a ser utilizada então na alimentação. Visto que a colheita pode se dar durante todo o ano, não são raras as possíveis variações sazonais em sua composição e atividade. Com o objetivo de melhor conhecer as propriedades biológicas e os constituintes químicos desta espécie, considerando duas estações de coleta do material vegetal (inverno e verão), foi realizada a análise da composição centesimal das folhas secas à sombra e o estudo da cinética de secagem das folhas frescas ajustados aos modelos matemáticos de Lewis e de Page. Além disso, foram obtidos diferentes extratos das folhas secas por meio de extração sucessiva com solventes em gradiente de polaridade – éter de petróleo, diclorometano e etanol – para determinação de compostos fenólicos por Folin-Ciocalteau, de taninos condensados por Stiasny, da atividade antioxidante por DPPH, ABTS e FRAP, e da atividade antimicrobiana por difusão em disco e concentração inibitória mínima (CIM). As folhas frescas apresentaram alto teor de umidade, chegando a 87,7% no período do inverno e 85,54% no verão. O estudo da cinética de secagem das folhas de P. aculeata revelou que os dados experimentais melhor se ajustaram ao modelo de Page. No que se refere a composição centesimal das folhas secas, os principais constituintes são os carboidratos, seguido pelas cinzas, para ambas as coletas. Todos os extratos apresentaram algum teor de taninos condensados, sendo o extrato etanólico o mais rico em tais compostos (47,83% no inverno e 38,71% no verão). Em relação aos compostos fenólicos, os extratos que exibiram os maiores conteúdos foram os etanólicos (295,08 mg EAG g-1 no inverno e 336,35 mg EAG g-1 no verão) e diclorometânicos (244,29 mg EAG g-1 no inverno e 280,79 mg EAG g-1 no verão). Em se tratando do potencial antioxidante, os resultados diferiram expressivamente entre os métodos DPPH, ABTS e FRAP, o que pode ocorrer devido a singularidade de cada ensaio e de cada matriz vegetal. O extrato obtido com éter de petróleo, da coleta de inverno, foi o único que apresentou atividade antimicrobiana, manifestando ação bacteriostática frente a bactéria S. aureus, na concentração inibitória mínima (CIM) de 2.500 μg mL-1. De modo geral, as folhas coletadas no verão apresentaram maior riqueza de constituintes e/ou metabólitos, com exceção do teor de taninos condensados dos extratos e dos teores de cinzas e de umidade das folhas, que se mostraram maiores na coleta de inverno. / Within the large biodiversity of brazilian flora, the ora-pro-nobis (Pereskia aculeata Miller) started gaining visibility mostly due to the high protein content of its leaves, which made it valuable to feed. Since harvest can occur throughout the year, seasonal variations in composition and activity are normal. With the goal of exploring the biological properties and the chemical components of this specie, considering two sampling seasons of the plant (winter and summer), the drying kinetic of fresh leaves were adjusted to Lewis and Page math models and also was determined the proximate composition of the leaves dried under shade. Furthermore, the extracts of dried leaves were obtained by successive extraction using solvents in polarity gradient – petroleum ether, dichloromethane and ethanol –, to determine phenolic compounds by Folin-Ciocalteau reagent, condensed tannins by Stiasny, antioxidant activity by DPPH, ABTS and FRAP, and antimicrobial activity by disc diffusion and minimum inhibitory concentration (MIC). The fresh leaves presented high moisture content, getting 87.7% in the winter and 85.54% in the summer. Drying kinetic study of P. aculeata leaves showed that experimental data fit better to Page model than Lewis model. Regarding proximate composition, main constituents are carbohydrate, followed by ashes, for both sampling. All of the extracts showed some condensed tannin content, and the ethanolic extract was the richest (47.83% in the winter and 38.71% in the summer). The highest content of phenolic compounds were checked in the ethanolic extract (295.08 mg EAG g-1 in the winter and 336.35 mg EAG g-1 in the summer), followed by dichloromethane extract (244.29 mg EAG g-1 in the winter and 280.79 mg EAG g-1 in the summer). About the antioxidant power, results expressively diverged among the methods DPPH, ABTS and FRAP, which can occurs due to the singularity of each approach and each plant. The extract obtained with petroleum ether, from winter sampling, was the only one which exhibited antimicrobial activity, by manifesting bacteriostatic action against S. aureus bacteria in a minimum inhibitory concentration (MIC) of 2.500 μg mL-1. In general, leaves collected in the summer presented more abundance of components and/or metabolites, except the tannin content of the extracts and the ashes and moisture content of the leaves, which were higher in the winter sampling.

nÃo hà / Os Ãsteres de Ãcidos graxos representam uma das mais importantes classes de compostos orgÃnicos devido à diversidade de aplicaÃÃes, tais como aromas, biopesticida, biodiesel e antimicrobianos. O setor industrial de Ãleos e gorduras, bem como as pesquisas cientÃficas, tem desenvolvido diversos processos para manipular a composiÃÃo das misturas de triglicerÃdeos para a sÃntese de Ãsteres a partir dos Ãcidos graxos, por rota quÃmica ou enzimÃtica. Nesse contexto, a lipase à a enzima mais amplamente utilizada por apresentar diversas vantagens relacionadas à sua especificidade. Assim, o objetivo deste estudo foi avaliar a seletividade das lipases imobilizadas de Candida antarctica tipo B e de Rhizopus oryzae em relaÃÃo aos Ãcidos graxos saturados (AGS) e insaturados (AGI), bem como a conversÃo destes em Ãsteres etÃlicos. A seletividade foi avaliada em relaÃÃo ao Ãcido oleico (insaturado) e o Ãcido eicosanÃico (saturado), obtidos na hidrÃlise quÃmica do Ãleo do peixe tilÃpia (Oreochromis niloticus). Para anÃlise da seletividade foi realizado um planejamento experimental composto central 24, variando a velocidade de agitaÃÃo (rpm), temperatura (ÂC), razÃo molar (etanol:Ãcido graxo) e quantidade de enzima (%m), mantendo-se fixa a quantidade de peneira molecular â zeÃlita 5 à â (5 %m) e o tempo reacional (24 h). Da mesma forma, o comportamento das enzimas em relaÃÃo aos AGS foi avaliado segundo planejamento experimental composto central 23, variando temperatura (ÂC), razÃo molar (etanol:Ãcido graxo) e quantidade de enzima (%m), mantendo-se fixa a quantidade de peneira â zeÃlita 5 à â molecular (5 %m), agitaÃÃo (180 rpm) e tempo reacional (24 h), utilizando como substrato uma mistura de Ãcidos palmÃtico e esteÃrico. Em todas as anÃlises estatÃsticas foram considerados 85% de intervalo de confianÃa. Em relaÃÃo à esterificaÃÃo dos Ãcidos graxos do Ãleo de peixe hidrolisado, ambos os catalisadores foram seletivos para o Ãcido saturado eicosanÃico. Quase todas as variÃveis estudadas influenciaram na seletividade da lipase de R. oryzae, enquanto quase nenhuma foi significativa para a seletividade da lipase de C. antarctica. Quando a resposta estudada foi a conversÃo, a lipase de C. antarctica foi responsÃvel pelas maiores conversÃes de Ãcido oleico em oleato de etila. Quando os ensaios foram realizados utilizando lipase de R. oryzae, mais variÃveis significativas foram encontradas para o modelo de conversÃo. No meio reacional contendo a mistura de AGS, ambas as lipases apresentaram maior afinidade pelo Ãcido palmÃtico. A faixa de valores selecionada para avaliar a influÃncia na seletividade nÃo afetou significativamente a resposta da lipase de C. antarctica, mas foram todas significativas para a de R. oryzae. Quanto à conversÃo, a lipase de C. antarctica foi responsÃvel pelas maiores conversÃes de Ãcidos esteÃrico e praticamente todas as variÃveis selecionadas foram significativas para o modelo da conversÃo quando ambas as enzimas foram utilizadas. / Esters of fatty acids represent one of the most important classes of organic compounds due to ther variety of applications, such as flavoring, biopesticide, biodiesel and antimicrobials. Oils and fats industry as well as scientific researches have developed many different processes to manipulate composition of triglycerides mixtures. The aim is synthesis of esters from fatty acids by chemical or enzymatic routes. In this context, lipase is the most widely used enzyme due to several advantages related its specificity. The aim of this study was to evaluate the selectivity of immobilized lipases of Candida antarctica type B and Rhizopus oryzae compared to saturated (SFA) and unsaturated (UFA) fatty acids as well as their yield into ethyl esters. Selectivity was assessed with respect to oleic acid (unsaturated) and eicosanoic acid (saturated), obtained from chemical hydrolysis of fish oil Tilapia (Oreochromis niloticus), through 24 central composite design using agitation rate (rpm), temperature (ÂC), molar ratio (ethanol:fatty acid) and amount of enzyme (%wt) as independ variables (design factors). The amount of molecular sieve â zeolite 5 à â (5 %wt) and reaction time (24 h) were fixed. Likewise, the behavior of both enzymes to the SFA was evaluated according to 23 central composite design where temperature (ÂC), molar ratio (ethanol:fatty acid) and amount of enzyme (%wt) were independ variables. The amount of molecular sieve â zeolite 5 à â (5 %wt), stirring (180 rpm) and reaction time (24 h) were fixed and a mixture of palmitic and stearic acids was used as substrate. A confidence interval of 85% was considered for all statistical analyses. Regarding the esterification of fatty acids from hydrolyzed fish oil, both catalysts were selective for saturated eicosanoic acid rather than for the unsaturated acid. The design factors did not present significant effect on response variable when lipase from C. antarctica was used like catalyst. However all design factors presented an influence on the selectivity when lipase from R. oryzae was used like catalyst. In this way, lipase of C. antarctica lead to higher conversions of oleic acid into ethyl oleate and more significant variables have been found for the model when lipase of R. oryzae was uesd in assays. In the reaction medium containing the mixture of SFA, both lipases showed higher affinity for palmitic acid. The values range selected to evaluate the selectivity did not present significant effect on responses when lipase from C. antarctica was used, however that value range was significant for all assays performed using lipase from R. oryzae. The higher stearic acid conversions were obtained when lipase from C. antarctica was used like catalyst and all design factors were significant for both enzymes.

Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / FundaÃÃo de Amparo à Pesquisa do Estado do Cearà / CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / Este trabalho de tese apresenta suportes ativados com divilsulfona (DVS) como Ãteis para a estabilizaÃÃo de enzimas por ligaÃÃo covalente multipontual, os suportes sÃo muito estÃveis, e reagem com diferentes grupos de enzimas em diferentes condiÃÃes, etc. No entanto, em algumas ocasiÃes produzem a inativaÃÃo das mesmas, ou a imobilizaÃÃo à muito lenta, sugerindo que a imobilizaÃÃo nÃo à tÃo fÃcil como em outros suportes. O carÃter moderadamente hidrofÃbico do grupo introduzido pode ter consequÃncias. Tem sido demonstrado que a imobilizaÃÃo pode ser realizada em diferentes valores de pH, e isto parece envolver diferentes Ãreas das molÃculas da proteÃna, uma vez que apÃs a incubaÃÃo a pH 10 e subsequente bloqueio, as propriedades sÃo muito diferentes. AlÃm disso, confirmou-se a possibilidade de modular lipases atravÃs da imobilizaÃÃo ou subsequente modificaÃÃo fÃsica ou quÃmica, que podem ser nÃo sà a estabilidade, mas tambÃm a especificidade e seletividade podem ser alteradas significativamente. Essas mudanÃas nÃo sÃo previsÃveis e dependem do substrato, das condiÃÃes experimentais, e em caso de alteraÃÃes posteriores, ou do protocolo de imobilizaÃÃo utilizado. TambÃm à mostrado um protocolo simples que permite "um bioimprinting" da forma aberta de lipases utilizando um detergente para forÃar a abertura, e a estabilizaÃÃo desta lipase aberta à conseguida por meio da adiÃÃo de um polÃmero iÃnico revestindo a superfÃcie da proteÃna. / Esta tesis muestra que los soportes activados con divinil sulfona (DVS) pueden ser muy Ãtiles para conseguir la estabilizaciÃn de enzimas por uniÃn covalente multipuntual, los soportes son muy estables, reaccionan con diferentes grupos de las enzimas en diferenets condiciones, etc. Sin embargo, en ocasiones producen la inactivaciÃn de las mismas, o la inmovilizaciÃn es muy lenta sugiriendo que la inmovilizaciÃn no es tan sencilla como en otros soportes. El carÃcter moderadamente hidrofÃbico del grupo introducido puede tener consecuencias. Se ha demostrado como la inmovilizaciÃn puede realizarse a diferentes pHs, y que esto parece implicar diferentes Ãreas de las molÃculas de proteÃna, ya que tras su incubaciÃn a pH 10 y posterior bloqueo, las propiedades son muy diferentes. Por otro lado, se confirma que las lipasas se pueden modular via inmovilizaciÃn o modificaciÃn quÃmica o fÃsica posterior: no solo la estabilidad, sino tambiÃn la especificidad y la selectividad pueden alterarse de forma muy significativa. Estos cambios no son predecibles y dependen del sustrato, condiciones experimentales, y en el caso de las modificaciones posteriores, del protocolo de inmovilizaciÃn utilizado. TambiÃn se ha mostrado un protocolo muy sencillo que permite âel bioimprintingâ de la forma abierta de lipasas usando un detergente para forzar la apertura de las lipasas y estabilizando esta forma abierta por al adiciÃn de un polÃmero ionico que recubre la superfice de la protein.

CAPES / Os materiais cerâmicos são amplamente estudados devido às suas diversas aplicações. Com isso, o objetivo deste trabalho consistiu na obtenção de Óxido de Cério (IV) via decomposição térmica do 8-Hidroxiquinolinato de Cério, sintetizado pelo método de precipitação, em pH’s finais 5 e 9, e caracterizado pelas técnicas de Espectroscopia Vibracional de Absorção no Infravermelho com Transformada de Fourier (FTIV), Difratometria de raios X (DRX) e Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV). Realizou-se o estudo do comportamento térmico dos complexos sintetizados, utilizando-se, para este fim, as técnicas de Termogravimetria (TGA) e Análise Térmica Diferencial (DTA). Com base no estudo térmico, definiu-se que as amostras de complexo seriam calcinadas em três razões de aquecimento, sendo elas 5, 10 e 20 °C min-1 com temperatura final de 800 °C. Os óxidos obtidos, a partir da calcinação em mufla, foram caracterizados por DRX e MEV. A caracterização dos complexos e os estudos térmicos realizados, mostraram que houve coprecipitação de 8-Hidroxiquinolina nas amostras e que a diferença de pH interferiu na quantidade de coprecipitado. Apesar disso, foi possível identificar a formação do Óxido de Cério (IV), tanto para as amostras obtidas em pH final 5 quanto para as obtidas em pH final 9. Os resultados de DRX para os óxidos mostram que as amostras possuem elevada cristalinidade e, a partir da equação de Scherrer, encontrou-se cristalitos com tamanhos aproximados entre 12,1 e 25,3 nm. Por fim, a MEV, indicou que as partículas possivelmente sofreram processo de sinterização. Desta forma, a obtenção de Óxido de Cério (IV) a partir da decomposição térmica do 8-Hidroxiquinolinato de Cério provou ser eficiente. / Ceramic materials are widely studied due to their many applications. The objective of this work was to obtain Cerium (IV) Oxide by thermal decomposition of 8-Hydroxyquinolinato of Cerium, synthesized by the precipitation method, at final pH 5 and 9, and characterized by the techniques of Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR), X-ray diffraction (XRD) and Scanning Electron Microscopy (SEM). To study the thermal behavior of the synthesized complexes Thermogravimetric Analysis (TGA) and Differential Thermal Analysis (DTA) techniques were used. Based on the thermal study, it was defined that the complex samples would be calcined in three heating ratios, being 5, 10 and 20 ° C min-1 with final temperature of 800 ° C. The oxides obtained by calcination were characterized by XRD and SEM. The characterization of the complexes and the thermal studies showed that there was co-precipitation of 8-Hydroxyquinoline in the samples and that the pH difference interfered with the coprecipitate amount. Besides, it was possible to notice the obtaining of Cerium (IV) Oxide for both samples, with final pH 5 and those obtained in final pH 9. The oxides XRD results presented high crystallinity and, from the Scherrer equation, crystallites with sizes between 12.1 and 25.3 nm were found. Finally, the SEM indicated that the particles probably underwent a sintering process. Then, the Cerium (IV) Oxide obtaining by the precipitation method proved to be efficient.

CAPES / Os materiais cerâmicos são amplamente estudados devido às suas diversas aplicações. Com isso, o objetivo deste trabalho consistiu na obtenção de Óxido de Cério (IV) via decomposição térmica do 8-Hidroxiquinolinato de Cério, sintetizado pelo método de precipitação, em pH’s finais 5 e 9, e caracterizado pelas técnicas de Espectroscopia Vibracional de Absorção no Infravermelho com Transformada de Fourier (FTIV), Difratometria de raios X (DRX) e Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV). Realizou-se o estudo do comportamento térmico dos complexos sintetizados, utilizando-se, para este fim, as técnicas de Termogravimetria (TGA) e Análise Térmica Diferencial (DTA). Com base no estudo térmico, definiu-se que as amostras de complexo seriam calcinadas em três razões de aquecimento, sendo elas 5, 10 e 20 °C min-1 com temperatura final de 800 °C. Os óxidos obtidos, a partir da calcinação em mufla, foram caracterizados por DRX e MEV. A caracterização dos complexos e os estudos térmicos realizados, mostraram que houve coprecipitação de 8-Hidroxiquinolina nas amostras e que a diferença de pH interferiu na quantidade de coprecipitado. Apesar disso, foi possível identificar a formação do Óxido de Cério (IV), tanto para as amostras obtidas em pH final 5 quanto para as obtidas em pH final 9. Os resultados de DRX para os óxidos mostram que as amostras possuem elevada cristalinidade e, a partir da equação de Scherrer, encontrou-se cristalitos com tamanhos aproximados entre 12,1 e 25,3 nm. Por fim, a MEV, indicou que as partículas possivelmente sofreram processo de sinterização. Desta forma, a obtenção de Óxido de Cério (IV) a partir da decomposição térmica do 8-Hidroxiquinolinato de Cério provou ser eficiente. / Ceramic materials are widely studied due to their many applications. The objective of this work was to obtain Cerium (IV) Oxide by thermal decomposition of 8-Hydroxyquinolinato of Cerium, synthesized by the precipitation method, at final pH 5 and 9, and characterized by the techniques of Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR), X-ray diffraction (XRD) and Scanning Electron Microscopy (SEM). To study the thermal behavior of the synthesized complexes Thermogravimetric Analysis (TGA) and Differential Thermal Analysis (DTA) techniques were used. Based on the thermal study, it was defined that the complex samples would be calcined in three heating ratios, being 5, 10 and 20 ° C min-1 with final temperature of 800 ° C. The oxides obtained by calcination were characterized by XRD and SEM. The characterization of the complexes and the thermal studies showed that there was co-precipitation of 8-Hydroxyquinoline in the samples and that the pH difference interfered with the coprecipitate amount. Besides, it was possible to notice the obtaining of Cerium (IV) Oxide for both samples, with final pH 5 and those obtained in final pH 9. The oxides XRD results presented high crystallinity and, from the Scherrer equation, crystallites with sizes between 12.1 and 25.3 nm were found. Finally, the SEM indicated that the particles probably underwent a sintering process. Then, the Cerium (IV) Oxide obtaining by the precipitation method proved to be efficient.

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These proteins have their application determined from their degree of purity obtained with the absorbance ratio read at 620 nm of the extract used for the absorbance read at 280 nm. For use of these dyes, in the food area, a purity value greater than 0.7 should be obtained, and for use in the analytical area, the purity should be greater than 4.0. In view of the importance of these dyes and their degree of purity, in order to develop means of obtaining phycobiliproteins in a purity satisfactory for use in food industries, phase separation techniques were used in aqueous biphasic systems (ABS) to evaluate the action of pH, phosphate salt concentration and the concentration of low chlorine content cationic polymer and polyethylene glycol 4000 (PEG 4000) on the efficiency of the extraction and purification process of Spirulina crude extract and also in the pre-purified extract of phycocyanin obtained by centrifugation. For this, a first experiment was carried out using a factorial design 2 4 to evaluate the variables that most influenced the extraction and purification of phycocyanin, allophycocyanin and purity of the extract. Values of 2.6 mg.mL -1 were reached for phycocyanin concentration, 1.4 mg.mL -1 for the allophycocyanin concentration and 1.6 for the purity of the extract. The significance of the PEG 4000 and PBC polymers was observed for extraction and purification of phycobiliproteins. Then, a second design was carried out, a Rotational Central Composite Design (RCCD) 2 2 , fixing the phosphate salt, pH and varying the PEG and low chlorine content cationic polymer concentrations. At the end of the extraction, it was possible to find concentrations of 2.7 mg.mL -1 for Phycocyanin, 1.3 mg.mL -1 of allophycocyanin and 2.5 for the purity of the extract, evidencing that the techniques used are effective for the extraction process and purification of phycobiliproteins, in which the levels achieved allow their use and application in food industry. / O crescente interesse por compostos bioativos de fontes naturais renováveis tem estimulado cada vez mais estudos que visam aumentar a oferta deste mercado. Um exemplo são as ficobiliproteínas, corantes utilizados em diversas áreas, como alimentícia, farmacológica e cosmética. A microalga Arthrospira platensis (Spirulina platensis) é um dos organismos que mais se destaca na produção destes corantes, produzindo a Aloficocianina e, principalmente, a Ficocianina, sendo estes dois corantes os que, hoje, mais têm demanda no mercado. Essas proteínas têm sua aplicação determinada a partir de seu grau de pureza, obtido com a relação da absorbância lida a 620 nm do extrato utilizado pela absorbância lida de 280 nm. Para utilização destes corantes na área alimentícia, deve-se obter valor de pureza maior que 0,7 e para sua utilização na área analítica, a pureza deve ser maior que 4,0. Tendo em vista a importância destes corantes e seu grau de pureza, a fim de se desenvolver meios de obtenção das ficobiliproteínas em um grau de pureza satisfatório para utilização em indústriasalimentícias, foram utilizadas técnicas de separação por fases em sistemas aquosos bifásicos (SAB) para avaliar a ação do pH, da concentração de sal fosfato, e da concentração dos polímeros catiônicos com baixo teor de cloro e polietilenoglicol 4000 (PEG 4000) na eficiência do processo de extração e purificação do extrato bruto da Spirulina, e também, em extrato pré-purificado de ficocianina obtido por processo de centrifugação. Para tal, realizou-se um primeiro experimento utilizando um planejamento fatorial 2 4 para a avaliação das variáveis que mais influenciaram na extração e purificação da ficocianina, da aloficocianina e da pureza do extrato. Foram atingidos valores de 2,6 mg.mL -1 para concentração de ficocianina, valor de 1,4 mg.mL -1 para concentração de aloficocianina e 1,6 mg.mL -1 para a pureza do extrato. Foi observada a significância dos polímeros PEG 4000 e polímeros catiônicos com baixo teor de cloro para extração e purificação das ficobiliproteínas. Então foi realizado um segundo delineamento, sendo um DCCR - Composto Central Rotacional 2 2 , fixando as variáveis de sal fosfato e pH; e variando as concentrações de PEG 4000 e polímeros catiônicos com baixo teor de cloro. Ao final da extração, foi possível encontrar concentrações de 2,7 mg.mL -1 para Ficocianina, 1,3 mg.mL -1 de Aloficocianina e 2,5 para pureza do extrato, evidenciando que as técnicas utilizadas são eficazes para o processo de extração e purificação das ficobiliproteínas;em que os níveis alcançados permitem sua utilização e aplicação em indústrias do setor alimentício.