A legislação brasileira permite o uso de leite cru na fabricação de queijos curados se o período de cura for superior a 60 dias (a 5°C ou mais). Entretanto, não há evidência científica sólida de que durante a cura ocorre suficiente inativação de Brucella abortus, sob a perspectiva da segurança dos alimentos. Além disso, não há metodologia oficial para quantificação de brucelas em matriz alimentar. Desta forma este projeto propõe um protocolo para estudos da curva de decaimento de Brucella abortus durante a cura de queijos. Três partidas de queijo tipo parmesão foram feitas com leite tipo A pasteurizado, artificialmente contaminado com uma cepa pouco patogênica de Brucella abortus (1119-3). O queijo foi curado a 18°C e analisado a cada 3-4 dias até o 60º dia ou até que duas análises consecutivas fossem negativas. As amostras foram submetidas à pesquisa quantitativa de brucela em meio Farrel (36°C/3 dias). A média do Tempo de Redução Decimal (D18°C), ponderado pelas incertezas, foi de 4,31 ± 0,49 dias. Estes resultados são preliminares e é necessário realizar mais análises para gerar dados mais precisos sobre esse parâmetro, especialmente usando cepas de campo. O Tempo de Redução Decimal associado à cura do queijo é um parâmetro importante para os modelos de avaliação de risco da transmissão de brucelose pelo consumo de queijo. / Brazilian legislation allows the use of raw milk to produce ripened cheeses, when the ripening period is over 60 days (at 5°C or above). However, there is not solid scientific evidence that the ripening process inactivates enough amounts of Brucella abortus, from the food safety perspective. In addition, there is no official methodology for brucela counting in food matrix. So, this project proposes a protocol to study the decay curve of Brucella abortus during cheese ripening. Three batches of parmesan type cheese were made with pasteurized milk artificially contaminated with a less pathogenic strain of Brucella abortus (1119-3). The cheese was ripened at 18°C and analyzed each 3-4 days until 60th or until two consecutive negative results. The samples were submitted to quantitative culture for brucela in Farrel medium (36°C/3 days). The average of Decimal Reduction Time (D18°C), weighted by uncertainties, was 4,31 ± 0,49 days. This is a preliminary result and we need to run more samples to generate more accurate data about this parameter, specially using field strains. The Decimal Reduction Time associated with ripening step is an important data to input risk assessment models for cheese-born brucelosis.

A legislação brasileira permite o uso de leite cru na fabricação de queijos curados se o período de cura for superior a 60 dias (a 5°C ou mais). Entretanto, não há evidência científica sólida de que durante a cura ocorre suficiente inativação de Brucella abortus, sob a perspectiva da segurança dos alimentos. Além disso, não há metodologia oficial para quantificação de brucelas em matriz alimentar. Desta forma este projeto propõe um protocolo para estudos da curva de decaimento de Brucella abortus durante a cura de queijos. Três partidas de queijo tipo parmesão foram feitas com leite tipo A pasteurizado, artificialmente contaminado com uma cepa pouco patogênica de Brucella abortus (1119-3). O queijo foi curado a 18°C e analisado a cada 3-4 dias até o 60º dia ou até que duas análises consecutivas fossem negativas. As amostras foram submetidas à pesquisa quantitativa de brucela em meio Farrel (36°C/3 dias). A média do Tempo de Redução Decimal (D18°C), ponderado pelas incertezas, foi de 4,31 ± 0,49 dias. Estes resultados são preliminares e é necessário realizar mais análises para gerar dados mais precisos sobre esse parâmetro, especialmente usando cepas de campo. O Tempo de Redução Decimal associado à cura do queijo é um parâmetro importante para os modelos de avaliação de risco da transmissão de brucelose pelo consumo de queijo. / Brazilian legislation allows the use of raw milk to produce ripened cheeses, when the ripening period is over 60 days (at 5°C or above). However, there is not solid scientific evidence that the ripening process inactivates enough amounts of Brucella abortus, from the food safety perspective. In addition, there is no official methodology for brucela counting in food matrix. So, this project proposes a protocol to study the decay curve of Brucella abortus during cheese ripening. Three batches of parmesan type cheese were made with pasteurized milk artificially contaminated with a less pathogenic strain of Brucella abortus (1119-3). The cheese was ripened at 18°C and analyzed each 3-4 days until 60th or until two consecutive negative results. The samples were submitted to quantitative culture for brucela in Farrel medium (36°C/3 days). The average of Decimal Reduction Time (D18°C), weighted by uncertainties, was 4,31 ± 0,49 days. This is a preliminary result and we need to run more samples to generate more accurate data about this parameter, specially using field strains. The Decimal Reduction Time associated with ripening step is an important data to input risk assessment models for cheese-born brucelosis.

A legislação permite o uso de leite cru para fabricar queijos com maturação superior a 60 dias em temperatura acima de 5°C, mas falta comprovação científica sólida sobre a eficácia desse processo quanto à inativação de importantes patógenos que podem estar presentes no leite, como o Mycobacterium bovis; além disso, não há metodologia oficial para pesquisa deste agente em alimentos. Desta forma, este trabalho se propôs a estabelecer um protocolo para estudar a curva de inativação do Mycobacterium bovis durante a cura do queijo. Foram fabricadas três partidas de queijo do tipo parmesão com leite pasteurizado e contaminado com uma cepa de Mycobacterium bovis isolada de bovinos abatidos no estado de São Paulo. O queijo foi curado a 18°C e analisado semanalmente até o 63ºdia. As amostras foram submetidas à diluição decimal seriada, semeadas em duplicata em meio Stonebrink-Leslie, acrescido de antibióticos, e incubadas a 37°C por 45 dias. Os resultados de um queijo foram perdidos por contaminação por fungos. O valor D18°C médio, ponderado pelas incertezas, foi de 37,5 dias ± 5,3 dias. Esse resultado indica a necessidade de outros estudos para ampliar o número de queijos estudados e obter, portanto, um resultado mais representativo do efeito da cura sobre o decaimento da população de M. bovis. Há também necessidade de melhorar o poder inibitório do meio de cultura para evitar perdas devido ao crescimento de fungos. / The legislation that regulates the specific conditions for the consumption of food allows the use of raw milk to produce cheese matured over 60 days at temperatures above 5°C; however, the effectiveness of this process in the inactivation of important pathogens that may be present in milk, such as Mycobacterium bovis, lacks solid scientific evidence. In addition, there is no official methodology for the research of this pathogen in foods. Considering that context, this study proposes to establish a protocol to study the inactivation curve of Mycobacterium bovis during cheese curing. Three matches were made with parmesan cheese and pasteurized milk contaminated with a strain of Mycobacterium bovis isolated from cattle slaughtered in the state of São Paulo. The cheese was cured at 18°C and analyzed weekly until the 63th day. The samples were submitted to decimal serial dilution, plated in duplicate in the Middle Stonebrink-Leslie, plus antibiotics, and incubated at 37° C for 45 days. The results of a single cheese were lost to fungal contamination. The value D 18°C average, weighted by the uncertainties, was 37.5 days ±5.3 days. This result indicates the need for further studies to expand the number of cheeses studied and to therefore obtain a more representative result of the effect of healing on the decay of the population of M. bovis. There is also the need to improve the inhibiting power of the culture medium to avoid losses due to fungal growth.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:31:03Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2009-02-17Bitstream added on 2014-06-13T21:02:02Z : No. of bitstreams: 1 barros_jjc_dr_sjrp.pdf: 1863620 bytes, checksum: cab2458b2bd6a8385a6f3450d30d3398 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / O uso de culturas de L. helveticus isoladas de soro-fermento na fabricação do queijo Parmesão pode representar a preservação da biodiversidade, e também uma alternativa na redução de custos dos laticínios. Esta economia, combinada com a melhoria da qualidade tecnológica pode representar produtos com melhor aroma, textura e sabor e menor custo aos consumidores. O objetivo deste estudo foi avaliar o efeito de culturas autóctones isoladas de soro-fermento na fabricação do queijo Parmesão. Os queijos foram produzidos com Lactobacillus helveticus com perfil autolítico elevado (Cc1, E5) e perfil autolítico intermediário (A, D1) maturados a 18 oC durante 180 dias. Mensalmente, foram avaliados a qualidade sanitária, viabilidade de bactérias láticas, perfil físico-químico, atividade da lactato desidrogenase (LDH), perfil eletroforético e análise da microestrutura por microscopia eletrônica de transmissão (MET). A microestrutura do queijo E5 maturado por 30 e 60 dias foi avaliada também em microscopia eletrônica de varredura (MEV). A presença de compostos aromáticos foi avaliada no queijo maturado por 60, 120 e 180 dias usando cromatógrafo gasoso, após prévia concentração das substâncias voláteis por headspace. Análise descritiva quantitativa (ADQ) foi empregada nas amostras maturadas por 90 a 180 dias. Todas as amostras de leite e queijo Parmesão atenderam aos padrões legais quanto aos bioindicadores de contaminação avaliados. Bactérias láticas apresentaram redução a partir de 90 dias de maturação. Houve aumento significativo nos teores de acidez, nitrogênio solúvel em pH 4,6 (NSpH4,6) e nitrogênio solúvel em ácido tricloroacético (NSTCA12%) em todas as amostras de queijo Parmesão ao longo de 180 dias de maturação. A maior hidrólise da caseína e liberação dos aminoácidos tirosina e triptofano foi obtida quando os queijos... / The use of cultures of L. helveticus isolated from natural whey starter in the production of Parmesan cheese can represent biodiversity preservation, and also an alternative in reducing costs to the dairy industry. These savings, combined with the improved technological quality may represent products with a better aroma, texture and taste and lower cost to consumers. This study aimed to evaluate the effect of autochthonous cultures isolated from natural whey starter in the production of Parmesan cheese. The cheeses were produced with added Lactobacillus helveticus with high autolitic profile (CC1, E5) and intermediary autolitic profile (A, D1) and ripened at 18oC during 180 days. Once a month, the sanitary quality, viability of lactic acid bacteria, physicochemical profile, the activity of lactate dehydrogenase (LDH), electrophoretic profile and transmission electronic microstructure (TEM) were analysed. The microstructure of cheese sample E5 ripened during 30 and 60 days was also evaluated using scanning electronic microstructure (SEM). The presence of aromatic compounds was evaluated in the ripened cheese at 60, 120 and 180 days using gas chromatography, after prior concentration of volatile compounds by head-space. Quantitative Descriptive Analysis (QDA) was applied in ripened samples at 90 and 180 days. All samples of milk and Parmesan cheese were in accordance to the legal standards of bioindicators of contamination. Lactic acid bacteria population was reduced after 90 days of ripening. There was a significant increase in acidity, soluble nitrogen in pH 4.6 (NSpH4,6) and soluble nitrogen in trichloroacetic acid (NSTCA12%) contents in all samples of Parmesan cheese during 180 days of ripening. The higher hydrolysis of casein and release of tyrosine and tryptophan amino acids were higher in cheese produced with the D1 and E5 cultures added. In these cheeses, the LDH activity... (Complete abstract click electronic access below)

Orientador: Ana Lúcia Barretto Penna / Banca: Susana Marta Isay Saad / Banca: Roberto da Silva / Resumo: O parmesão é um queijo típico italiano e possui como características peculiares o baixo teor de umidade, a textura granular e o sabor picante. Seu processamento é sempre lembrado pelo longo período de maturação e durante esta etapa ocorrem numerosas reações bioquímicas de degradação de seus componentes pelas enzimas oriundas do leite e do coalho e daquelas produzidas pelas bactérias, causando mudanças na textura e sabor desse produto. A autólise espontânea de microrganismos termófilos, como Lactobacillus helveticus, é uma característica tecnológica importante para a escolha de culturas com potencial de aplicação na fabricação de queijos de massa dura como o Parmesão. Desta forma o objetivo do presente trabalho é avaliar, durante a maturação do queijo Parmesão, o desempenho autolítico de culturas de Lb. helveticus autóctones, previamente isoladas de soro fermento. Foram utilizadas as culturas autóctones de Lb. helveticus, E5 com perfil autolítico elevado e A e D1 com perfil autolítico intermediário. A cultura comercial Cc1 (Lh-B02, Chr. Hansen) com perfil autolítico elevado foi utilizada como controle. A atividade das enzimas intracelulares LDH e PepX, bem como a viabilidade foram realizadas durante 48 horas de crescimento das culturas. Após a elaboração dos queijos com as diferentes culturas, mensalmente, foi determinada a contagem de lactobacilos termófilos, a atividade das enzimas LDH e PepX, a evolução dos teores de acidez, tirosina, triptofano e índice de maturação no queijo Parmesão ao longo de 180 dias de maturação. A maior liberação das enzimas LDH e PepX in vitro foi observada na cultura comercial Cc1 e autóctone E5 e comportamento semelhante entre as análises de CDM e cultivo em placa foi observado apenas para a cultura autóctone A e cultivo comercial Cc1. A maior população de lactobacilos termófilos nos queijos experimentais... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The Parmesan is a typical Italian cheese and has peculiar characteristics such as low moisture level, a granular texture and spicy flavor. Its processing involves long period of ripening and during this stage there are many biochemical reactions produced by enzymes from the raw milk, rennet and those produced by bacteria, resulting in changes in texture and taste of this product. The spontaneous autolysis of thermophilous microorganisms, such as Lactobacillus helveticus, is an important technological feature for the choice of cultures with potential application in the production of hard cheeses, such as Parmesan. The objective of this study was to assess the autolytic performance of cultures of autochthonous Lb. helveticus, previously isolated from natural whey starter during the ripening of Parmesan cheese. Autochthonous cultures of Lb. helveticus, E5 with high autolytic profile and A and D1 with intermediary autolytic profile were used. The commercial culture Cc1 (Lh-B02, Chr. Hansen) with high autolitic profile was used as control. The activity of in situ intracellular enzymes LDH and PepX, and the cell viability after 48 hours of growth were determined. Every month during the 180 days of ripening the population of thermophilous lactobacilli, the activity of enzymes LDH and PepX, the acidity, tyrosine, tryptophan contents and the index of ripening on Parmesan cheese were determined. The highest release in vitro of the LDH and PepX enzymes was observed in the commercial culture Cc1 and autocthonous E5 and similar culture A and the commercial culture Cc1. The highest population of thermophilous lactobacilli in the experimental cheeses was observed at the 30 days of ripening. In all cheeses samples it was observed in the cheeses produced with cultures with higher autolytic profile. There was a significant increase in acidity, tyrosine and tryptophan contents and IR in all samples... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Orientador: Ana Lúcia Barretto Penna / Banca: Daise Aparecida Rossi / Banca: Izildinha Moreno / Banca: Neuza Jorge / Banca: Roger Darros Barbosa / Resumo: O uso de culturas de L. helveticus isoladas de soro-fermento na fabricação do queijo Parmesão pode representar a preservação da biodiversidade, e também uma alternativa na redução de custos dos laticínios. Esta economia, combinada com a melhoria da qualidade tecnológica pode representar produtos com melhor aroma, textura e sabor e menor custo aos consumidores. O objetivo deste estudo foi avaliar o efeito de culturas autóctones isoladas de soro-fermento na fabricação do queijo Parmesão. Os queijos foram produzidos com Lactobacillus helveticus com perfil autolítico elevado (Cc1, E5) e perfil autolítico intermediário (A, D1) maturados a 18 oC durante 180 dias. Mensalmente, foram avaliados a qualidade sanitária, viabilidade de bactérias láticas, perfil físico-químico, atividade da lactato desidrogenase (LDH), perfil eletroforético e análise da microestrutura por microscopia eletrônica de transmissão (MET). A microestrutura do queijo E5 maturado por 30 e 60 dias foi avaliada também em microscopia eletrônica de varredura (MEV). A presença de compostos aromáticos foi avaliada no queijo maturado por 60, 120 e 180 dias usando cromatógrafo gasoso, após prévia concentração das substâncias voláteis por headspace. Análise descritiva quantitativa (ADQ) foi empregada nas amostras maturadas por 90 a 180 dias. Todas as amostras de leite e queijo Parmesão atenderam aos padrões legais quanto aos bioindicadores de contaminação avaliados. Bactérias láticas apresentaram redução a partir de 90 dias de maturação. Houve aumento significativo nos teores de acidez, nitrogênio solúvel em pH 4,6 (NSpH4,6) e nitrogênio solúvel em ácido tricloroacético (NSTCA12%) em todas as amostras de queijo Parmesão ao longo de 180 dias de maturação. A maior hidrólise da caseína e liberação dos aminoácidos tirosina e triptofano foi obtida quando os queijos... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The use of cultures of L. helveticus isolated from natural whey starter in the production of Parmesan cheese can represent biodiversity preservation, and also an alternative in reducing costs to the dairy industry. These savings, combined with the improved technological quality may represent products with a better aroma, texture and taste and lower cost to consumers. This study aimed to evaluate the effect of autochthonous cultures isolated from natural whey starter in the production of Parmesan cheese. The cheeses were produced with added Lactobacillus helveticus with high autolitic profile (CC1, E5) and intermediary autolitic profile (A, D1) and ripened at 18oC during 180 days. Once a month, the sanitary quality, viability of lactic acid bacteria, physicochemical profile, the activity of lactate dehydrogenase (LDH), electrophoretic profile and transmission electronic microstructure (TEM) were analysed. The microstructure of cheese sample E5 ripened during 30 and 60 days was also evaluated using scanning electronic microstructure (SEM). The presence of aromatic compounds was evaluated in the ripened cheese at 60, 120 and 180 days using gas chromatography, after prior concentration of volatile compounds by head-space. Quantitative Descriptive Analysis (QDA) was applied in ripened samples at 90 and 180 days. All samples of milk and Parmesan cheese were in accordance to the legal standards of bioindicators of contamination. Lactic acid bacteria population was reduced after 90 days of ripening. There was a significant increase in acidity, soluble nitrogen in pH 4.6 (NSpH4,6) and soluble nitrogen in trichloroacetic acid (NSTCA12%) contents in all samples of Parmesan cheese during 180 days of ripening. The higher hydrolysis of casein and release of tyrosine and tryptophan amino acids were higher in cheese produced with the D1 and E5 cultures added. In these cheeses, the LDH activity... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:23:27Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2009-02-17Bitstream added on 2014-06-13T19:50:10Z : No. of bitstreams: 1 azevedo_ac_me_sjrp.pdf: 656743 bytes, checksum: a6e979d66c4af6a14eac14b66178875e (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / O parmesão é um queijo típico italiano e possui como características peculiares o baixo teor de umidade, a textura granular e o sabor picante. Seu processamento é sempre lembrado pelo longo período de maturação e durante esta etapa ocorrem numerosas reações bioquímicas de degradação de seus componentes pelas enzimas oriundas do leite e do coalho e daquelas produzidas pelas bactérias, causando mudanças na textura e sabor desse produto. A autólise espontânea de microrganismos termófilos, como Lactobacillus helveticus, é uma característica tecnológica importante para a escolha de culturas com potencial de aplicação na fabricação de queijos de massa dura como o Parmesão. Desta forma o objetivo do presente trabalho é avaliar, durante a maturação do queijo Parmesão, o desempenho autolítico de culturas de Lb. helveticus autóctones, previamente isoladas de soro fermento. Foram utilizadas as culturas autóctones de Lb. helveticus, E5 com perfil autolítico elevado e A e D1 com perfil autolítico intermediário. A cultura comercial Cc1 (Lh-B02, Chr. Hansen) com perfil autolítico elevado foi utilizada como controle. A atividade das enzimas intracelulares LDH e PepX, bem como a viabilidade foram realizadas durante 48 horas de crescimento das culturas. Após a elaboração dos queijos com as diferentes culturas, mensalmente, foi determinada a contagem de lactobacilos termófilos, a atividade das enzimas LDH e PepX, a evolução dos teores de acidez, tirosina, triptofano e índice de maturação no queijo Parmesão ao longo de 180 dias de maturação. A maior liberação das enzimas LDH e PepX in vitro foi observada na cultura comercial Cc1 e autóctone E5 e comportamento semelhante entre as análises de CDM e cultivo em placa foi observado apenas para a cultura autóctone A e cultivo comercial Cc1. A maior população de lactobacilos termófilos nos queijos experimentais... / The Parmesan is a typical Italian cheese and has peculiar characteristics such as low moisture level, a granular texture and spicy flavor. Its processing involves long period of ripening and during this stage there are many biochemical reactions produced by enzymes from the raw milk, rennet and those produced by bacteria, resulting in changes in texture and taste of this product. The spontaneous autolysis of thermophilous microorganisms, such as Lactobacillus helveticus, is an important technological feature for the choice of cultures with potential application in the production of hard cheeses, such as Parmesan. The objective of this study was to assess the autolytic performance of cultures of autochthonous Lb. helveticus, previously isolated from natural whey starter during the ripening of Parmesan cheese. Autochthonous cultures of Lb. helveticus, E5 with high autolytic profile and A and D1 with intermediary autolytic profile were used. The commercial culture Cc1 (Lh-B02, Chr. Hansen) with high autolitic profile was used as control. The activity of in situ intracellular enzymes LDH and PepX, and the cell viability after 48 hours of growth were determined. Every month during the 180 days of ripening the population of thermophilous lactobacilli, the activity of enzymes LDH and PepX, the acidity, tyrosine, tryptophan contents and the index of ripening on Parmesan cheese were determined. The highest release in vitro of the LDH and PepX enzymes was observed in the commercial culture Cc1 and autocthonous E5 and similar culture A and the commercial culture Cc1. The highest population of thermophilous lactobacilli in the experimental cheeses was observed at the 30 days of ripening. In all cheeses samples it was observed in the cheeses produced with cultures with higher autolytic profile. There was a significant increase in acidity, tyrosine and tryptophan contents and IR in all samples... (Complete abstract click electronic access below)

A legislação permite o uso de leite cru para fabricar queijos com maturação superior a 60 dias em temperatura acima de 5°C, mas falta comprovação científica sólida sobre a eficácia desse processo quanto à inativação de importantes patógenos que podem estar presentes no leite, como o Mycobacterium bovis; além disso, não há metodologia oficial para pesquisa deste agente em alimentos. Desta forma, este trabalho se propôs a estabelecer um protocolo para estudar a curva de inativação do Mycobacterium bovis durante a cura do queijo. Foram fabricadas três partidas de queijo do tipo parmesão com leite pasteurizado e contaminado com uma cepa de Mycobacterium bovis isolada de bovinos abatidos no estado de São Paulo. O queijo foi curado a 18°C e analisado semanalmente até o 63ºdia. As amostras foram submetidas à diluição decimal seriada, semeadas em duplicata em meio Stonebrink-Leslie, acrescido de antibióticos, e incubadas a 37°C por 45 dias. Os resultados de um queijo foram perdidos por contaminação por fungos. O valor D18°C médio, ponderado pelas incertezas, foi de 37,5 dias ± 5,3 dias. Esse resultado indica a necessidade de outros estudos para ampliar o número de queijos estudados e obter, portanto, um resultado mais representativo do efeito da cura sobre o decaimento da população de M. bovis. Há também necessidade de melhorar o poder inibitório do meio de cultura para evitar perdas devido ao crescimento de fungos. / The legislation that regulates the specific conditions for the consumption of food allows the use of raw milk to produce cheese matured over 60 days at temperatures above 5°C; however, the effectiveness of this process in the inactivation of important pathogens that may be present in milk, such as Mycobacterium bovis, lacks solid scientific evidence. In addition, there is no official methodology for the research of this pathogen in foods. Considering that context, this study proposes to establish a protocol to study the inactivation curve of Mycobacterium bovis during cheese curing. Three matches were made with parmesan cheese and pasteurized milk contaminated with a strain of Mycobacterium bovis isolated from cattle slaughtered in the state of São Paulo. The cheese was cured at 18°C and analyzed weekly until the 63th day. The samples were submitted to decimal serial dilution, plated in duplicate in the Middle Stonebrink-Leslie, plus antibiotics, and incubated at 37° C for 45 days. The results of a single cheese were lost to fungal contamination. The value D 18°C average, weighted by the uncertainties, was 37.5 days ±5.3 days. This result indicates the need for further studies to expand the number of cheeses studied and to therefore obtain a more representative result of the effect of healing on the decay of the population of M. bovis. There is also the need to improve the inhibiting power of the culture medium to avoid losses due to fungal growth.

A RMN é uma das principais técnicas usadas no estudo de perfis metabólicos pois é uma técnica quantitativa, altamente reprodutível e não-seletiva. Desta forma, o objetivo desta tese foi a aplicação da RMN no estudo metabólico em diferentes processos biológicos. A primeira aplicação foi na análise do perfil metabolômico e metabonômico dos agentes causadores da leishmaniose. Para tal, foram analisados extratos celulares das espécies Leishmania major e Leishmania donovani e extratos destas espécies crescidas com os fármacos miltefosina e paromomicina. Os espectros de RMN de 1H foram analisados pelo programa ChenoMX e os espectros de RMN 2D pelo software TopSpin e as bases de dados HMDB e BMRB. Cerca de 50 metabólitos foram identificados, como a adenina, arginina, glutamina, glutamato, manose, isoleucina, leucina e tirosina. Técnicas quimiométricas como PCA, PLS-DA e heatmaps foram utilizadas para investigar os metabólitos responsáveis pela diferenciação das duas espécies bem como entre as culturas com e sem fármacos. O segundo estudo foi com o composto metilglioxal. A presença de metilglioxal em queijos contribui com o escurecimento e deterioração do sabor, mesmo em baixas temperaturas. Por esta razão, foram estudados os produtos da adição de metilglioxal em extrato de queijo parmesão e o comportamento de diferentes espécies de lactobacilos na presença e na ausência de metilglioxal em extrato de queijo parmesão. Os resultados permitiram um entendimento maior das reações envolvidas entre esta molécula e os componentes do queijo, o que ajudará encontrar alternativas para a resolução do problema e aumentar o tempo de prateleira do queijo. O terceiro estudo realizado foi sobre a produção de etanol a partir de biomassa lignocelulósica. O objetivo deste estudo foi modificar geneticamente uma espécie de lactobacilo para a produção de etanol e analisar a vinhaça de planta de etanol pós-fermentação com levedura. Os espectros de RMN de 1H e 1H-13C mostraram que as bactérias modificadas são eficientes na produção de etanol e que dois açucares foram erroneamente identificados por cromatografia como maltose e maltotriose quando na verdade eram trealose e arabinose.  Por meio destes destes estudos mostrou-se parte das inúmeras aplicações que a RMN tem na metabolômica e que existem diversas ferramentas estatísticas disponíveis para auxiliar no estudo metabolômico. / NMR is one of the main techniques used in metabolic profile studies because it is a quantitative, highly reproducible and non-selective technique. Thus, the aim of this thesis was the application of NMR in metabolic studies of different biological processes. The first application was the analysis of the metabolomic and metabonomic profile of the causative agents of leishmaniasis. Cell extracts of the species Leishmania major and Leishmania donovani and extracts of these species grown with miltefosine and paromomycin drugs were analyzed. 1H spectra were analyzed by ChenoMX software and 2D spectra by TopSpin software and HMDB and BMRB databases. About 50 metabolites were identified, such as adenine, arginine, glutamine, glutamate, mannose, isoleucine, leucine and tyrosine. Chemometric techniques were used to investigate the metabolites responsible for the differentiation of the two species and between cultures with and without drugs. The second study was with methylglyoxal molecule. The presence of methylglyoxal in cheese contributes to browning and deterioration of flavor, even at low temperatures. For this reason, products of the addition of methylglyoxal in Parmesan cheese extract and the behavior of different species of lactobacilli in the presence and absence of methylglyoxal in Parmesan cheese extract were studied. The results allowed a better understanding of the reactions involved between this molecule and the components of the cheese, which will help find alternatives to solve the problem and increase the shelf life of the cheese. The third study was about the production of ethanol from lignocellulosic biomass. The objective of this study was to genetically modify a lactobacillus species to produce ethanol and analyze the post-fermentation thin stillage. NMR spectra showed that the modified bacteria are efficient in production of ethanol and that two sugars were erroneously being identified by chromatography as maltose and maltotriose when they actually were trehalose and arabinose. These studies showed part of the numerous applications that NMR has in metabolomics and that there are several statistical tools available to assist in metabolomic studies.

A RMN é uma das principais técnicas usadas no estudo de perfis metabólicos pois é uma técnica quantitativa, altamente reprodutível e não-seletiva. Desta forma, o objetivo desta tese foi a aplicação da RMN no estudo metabólico em diferentes processos biológicos. A primeira aplicação foi na análise do perfil metabolômico e metabonômico dos agentes causadores da leishmaniose. Para tal, foram analisados extratos celulares das espécies Leishmania major e Leishmania donovani e extratos destas espécies crescidas com os fármacos miltefosina e paromomicina. Os espectros de RMN de 1H foram analisados pelo programa ChenoMX e os espectros de RMN 2D pelo software TopSpin e as bases de dados HMDB e BMRB. Cerca de 50 metabólitos foram identificados, como a adenina, arginina, glutamina, glutamato, manose, isoleucina, leucina e tirosina. Técnicas quimiométricas como PCA, PLS-DA e heatmaps foram utilizadas para investigar os metabólitos responsáveis pela diferenciação das duas espécies bem como entre as culturas com e sem fármacos. O segundo estudo foi com o composto metilglioxal. A presença de metilglioxal em queijos contribui com o escurecimento e deterioração do sabor, mesmo em baixas temperaturas. Por esta razão, foram estudados os produtos da adição de metilglioxal em extrato de queijo parmesão e o comportamento de diferentes espécies de lactobacilos na presença e na ausência de metilglioxal em extrato de queijo parmesão. Os resultados permitiram um entendimento maior das reações envolvidas entre esta molécula e os componentes do queijo, o que ajudará encontrar alternativas para a resolução do problema e aumentar o tempo de prateleira do queijo. O terceiro estudo realizado foi sobre a produção de etanol a partir de biomassa lignocelulósica. O objetivo deste estudo foi modificar geneticamente uma espécie de lactobacilo para a produção de etanol e analisar a vinhaça de planta de etanol pós-fermentação com levedura. Os espectros de RMN de 1H e 1H-13C mostraram que as bactérias modificadas são eficientes na produção de etanol e que dois açucares foram erroneamente identificados por cromatografia como maltose e maltotriose quando na verdade eram trealose e arabinose.  Por meio destes destes estudos mostrou-se parte das inúmeras aplicações que a RMN tem na metabolômica e que existem diversas ferramentas estatísticas disponíveis para auxiliar no estudo metabolômico. / NMR is one of the main techniques used in metabolic profile studies because it is a quantitative, highly reproducible and non-selective technique. Thus, the aim of this thesis was the application of NMR in metabolic studies of different biological processes. The first application was the analysis of the metabolomic and metabonomic profile of the causative agents of leishmaniasis. Cell extracts of the species Leishmania major and Leishmania donovani and extracts of these species grown with miltefosine and paromomycin drugs were analyzed. 1H spectra were analyzed by ChenoMX software and 2D spectra by TopSpin software and HMDB and BMRB databases. About 50 metabolites were identified, such as adenine, arginine, glutamine, glutamate, mannose, isoleucine, leucine and tyrosine. Chemometric techniques were used to investigate the metabolites responsible for the differentiation of the two species and between cultures with and without drugs. The second study was with methylglyoxal molecule. The presence of methylglyoxal in cheese contributes to browning and deterioration of flavor, even at low temperatures. For this reason, products of the addition of methylglyoxal in Parmesan cheese extract and the behavior of different species of lactobacilli in the presence and absence of methylglyoxal in Parmesan cheese extract were studied. The results allowed a better understanding of the reactions involved between this molecule and the components of the cheese, which will help find alternatives to solve the problem and increase the shelf life of the cheese. The third study was about the production of ethanol from lignocellulosic biomass. The objective of this study was to genetically modify a lactobacillus species to produce ethanol and analyze the post-fermentation thin stillage. NMR spectra showed that the modified bacteria are efficient in production of ethanol and that two sugars were erroneously being identified by chromatography as maltose and maltotriose when they actually were trehalose and arabinose. These studies showed part of the numerous applications that NMR has in metabolomics and that there are several statistical tools available to assist in metabolomic studies.