O etanol é o combustível que mais se destaca como alternativa à gasolina no setor do transporte. No entanto, a melhoria da eficiência da fermentação, aprimorando o processo de conversão de biomassa em etanol combustível e reduzindo o custo de produção são desafios ainda pertinentes. Neste cenário, as fermentações com alta concentração de açúcar ou VHG (very high gravity) estão sendo cada vez mais estudadas. A adição de compostos como fonte de nitrogênio pode gerar benefícios para a produção de etanol, entretanto, a maioria dos estudos com suplementação de fontes nitrogenadas é realizada em sistema descontínuo simples e em escala laboratorial, embora os processos fermentativos industriais sejam conduzidos em sistema descontínuo alimentado. Neste contexto, este trabalho visou avaliar o perfil fermentativo da linhagem CAT-1 em mosto contendo alta concentração de açúcar fermentescível e suplementado com as fontes nitrogenadas peptona e sulfato de amônio, nas concentrações 5 e 10 g/L, em sistema de descontínuo simples e descontínuo alimentado com reciclo de células, utilizando diferentes escalas produtivas. Nos experimentos em sistema descontínuo simples, os tratamentos controle e peptona (5 g/L) apresentaram uma melhor produção de etanol, maior rendimento e produtividade em comparação com os demais tratamentos. Nos experimentos em sistema descontínuo alimentado não houve diferença significativa entre os tratamentos controle e peptona 5 e 10g/L, porém, o tratamento com sulfato de amônio (10 g/L) apresentou parâmetros fermentativos de produção de etanol e produtividade superiores ao tratamento controle, o oposto do descontínuo simples. Os resultados mostraram que quando as células de levedura foram submetidas a concentrações crescentes de açúcar, como é o caso do sistema descontínuo alimentado, ocorre uma adaptação das mesmas, proporcionando melhores resultados, com uma redução no tempo de fermentação para 16h. Além disso, a alta concentração de etanol no meio fermentativo causa um efeito prejudicial às células, já que nos tratamentos onde houve teores mais elevados de etanol ocorreu menor viabilidade e maior quantidade de açúcar residual. / Ethanol is the fuel that stands out as an alternative to gasoline in the transportation sector. However, improving the efficiency of fermentation, improving the process of converting biomass to fuel ethanol and reducing the cost of production are still relevant challenges. In this scenario, fermentations with high sugar concentration or very high gravity (VHG) are being studied more and more. The addition of compounds as a source of nitrogen can generate benefits for ethanol production, however, most of the studies with nitrogen supplementation are carried out in a simple discontinuous system and in laboratory scale, although the industrial fermentation processes are conducted in a fed batch system . In this context, the objective of this work was to evaluate the fermentation profile of the CAT-1 strain in must containing high fermentable sugar concentration and supplemented with nitrogen peptone and ammonium sulfate at 5 and 10 g / L in a simple discontinuous system and fed batch system, fed with recycle of cells, using different productive scales. In the simple discontinuous system experiments, the control and peptone treatments (5 g / L) presented better ethanol production, higher yield and productivity in comparison to the other treatments. However, the treatment with ammonium sulfate (10 g / L) showed fermentative parameters of ethanol production and productivity higher than the control treatment, the opposite of simple discontinuity. The results showed that when the yeast cells were submitted to increasing concentrations of sugar, as is the case of the fed batch system, an adaptation occurs, providing better results, with a reduction in the fermentation time to 16h. In addition, the high concentration of ethanol in the fermentation medium causes a detrimental effect on the cells, since in the treatments with higher levels of ethanol; less viability and more residual sugar were observed.

O etanol é o combustível que mais se destaca como alternativa à gasolina no setor do transporte. No entanto, a melhoria da eficiência da fermentação, aprimorando o processo de conversão de biomassa em etanol combustível e reduzindo o custo de produção são desafios ainda pertinentes. Neste cenário, as fermentações com alta concentração de açúcar ou VHG (very high gravity) estão sendo cada vez mais estudadas. A adição de compostos como fonte de nitrogênio pode gerar benefícios para a produção de etanol, entretanto, a maioria dos estudos com suplementação de fontes nitrogenadas é realizada em sistema descontínuo simples e em escala laboratorial, embora os processos fermentativos industriais sejam conduzidos em sistema descontínuo alimentado. Neste contexto, este trabalho visou avaliar o perfil fermentativo da linhagem CAT-1 em mosto contendo alta concentração de açúcar fermentescível e suplementado com as fontes nitrogenadas peptona e sulfato de amônio, nas concentrações 5 e 10 g/L, em sistema de descontínuo simples e descontínuo alimentado com reciclo de células, utilizando diferentes escalas produtivas. Nos experimentos em sistema descontínuo simples, os tratamentos controle e peptona (5 g/L) apresentaram uma melhor produção de etanol, maior rendimento e produtividade em comparação com os demais tratamentos. Nos experimentos em sistema descontínuo alimentado não houve diferença significativa entre os tratamentos controle e peptona 5 e 10g/L, porém, o tratamento com sulfato de amônio (10 g/L) apresentou parâmetros fermentativos de produção de etanol e produtividade superiores ao tratamento controle, o oposto do descontínuo simples. Os resultados mostraram que quando as células de levedura foram submetidas a concentrações crescentes de açúcar, como é o caso do sistema descontínuo alimentado, ocorre uma adaptação das mesmas, proporcionando melhores resultados, com uma redução no tempo de fermentação para 16h. Além disso, a alta concentração de etanol no meio fermentativo causa um efeito prejudicial às células, já que nos tratamentos onde houve teores mais elevados de etanol ocorreu menor viabilidade e maior quantidade de açúcar residual. / Ethanol is the fuel that stands out as an alternative to gasoline in the transportation sector. However, improving the efficiency of fermentation, improving the process of converting biomass to fuel ethanol and reducing the cost of production are still relevant challenges. In this scenario, fermentations with high sugar concentration or very high gravity (VHG) are being studied more and more. The addition of compounds as a source of nitrogen can generate benefits for ethanol production, however, most of the studies with nitrogen supplementation are carried out in a simple discontinuous system and in laboratory scale, although the industrial fermentation processes are conducted in a fed batch system . In this context, the objective of this work was to evaluate the fermentation profile of the CAT-1 strain in must containing high fermentable sugar concentration and supplemented with nitrogen peptone and ammonium sulfate at 5 and 10 g / L in a simple discontinuous system and fed batch system, fed with recycle of cells, using different productive scales. In the simple discontinuous system experiments, the control and peptone treatments (5 g / L) presented better ethanol production, higher yield and productivity in comparison to the other treatments. However, the treatment with ammonium sulfate (10 g / L) showed fermentative parameters of ethanol production and productivity higher than the control treatment, the opposite of simple discontinuity. The results showed that when the yeast cells were submitted to increasing concentrations of sugar, as is the case of the fed batch system, an adaptation occurs, providing better results, with a reduction in the fermentation time to 16h. In addition, the high concentration of ethanol in the fermentation medium causes a detrimental effect on the cells, since in the treatments with higher levels of ethanol; less viability and more residual sugar were observed.

Foram avaliados 25 reservatórios de água dos equipos odontológicos da Clínica de Dentística/Endodontia da FOB/USP com relação à presença de micro-organismos e a ação do ultrassom (US) na remoção do biofilme. Amostras de 10ml de água foram obtidas e alíquotas de 25l in natura e diluída até 10-4 foram semeadas pela técnica da gota nos meios: R2A Agar (R2A), Plate Count Agar (PCA), Peptona Diluída (PD) e Sabouraud Dextrose Agar com cloranfenicol a 1% (SDA), incubadas a 24º C por 72 horas. A água dos reservatórios foi descartada e 500 ml de água destilada esterilizada foi adicionada, sendo submetidos à ação do ultrassom (US) por 15 minutos, seguidos do mesmo procedimento descrito anteriormente. As colônias de bactérias foram quantificadas e os fungos foram identificados por micro-cultivo. A média da detecção de UFC/ml antes e após o US foi de 173.787 e 15.841 para o R2A, 104.873 e 3.034 para o PCA e de 245.824 e 8.231 para o PD. A média de fungos foi de 52,4 antes e 19,2 UFC/ml após ação do US. Fungos foram detectados em 20 reservatórios antes e em 12 deles após uso do US. O Penicillium sp apresentou prevalência de 36% nos reservatórios de água avaliados. Os resultados obtidos permitem concluir que o US foi eficiente em desestruturar o biofilme, embora não o elimine por completo, apresentando maior efetividade na desestruturação de bactérias. / A total of 25 waterline unit reservoirs of the odontological sets from the Dentistry/Endodontic Clinic of FOB/USP were assessed, in relation to the presence of microorganisms and the ultrasound action (US) on the biofilm removal. Waterline samples of 10ml were obtained from aliquots of 25l in natura and diluted until 10-4, then, they were spread using the dripping technique on the means: R2A Agar (R2A), Plate Count Agar (PCA), diluted Peptone (DP) and Sabouraud Dextrose Agar with cloranfenicol at 1% (SDA), being incubated at 24º C for 72 hours. The waterline units of the reservoirs were discarded and 500 ml of sterilized distilled water was added, submitted to ultrasound action (US) for 15 minutes, following the same procedure described afore. The bacteria colonies were quantified and the fungi were identified through micro-culture. The average of detection of UFC/ml before and after US was 173.787 and 15.841 for R2A, 104.873 and 3.034 for PCA and of 245.824 and 8.231 for PD. The fungi average was 52,4 before and 19,2 UFC/ml after the action of US. Fungi were detected in 20 reservoirs before and 12 after using US. Penicillium sp showed a prevalence of 36% in the waterline reservoirs assessed. The results obtained, led to the conclusion that US was efficient to break the structure of the biofilm, although it did not eliminate it completely, showing more effectiveness to break the bacteria structure.

Foram avaliados 25 reservatórios de água dos equipos odontológicos da Clínica de Dentística/Endodontia da FOB/USP com relação à presença de micro-organismos e a ação do ultrassom (US) na remoção do biofilme. Amostras de 10ml de água foram obtidas e alíquotas de 25l in natura e diluída até 10-4 foram semeadas pela técnica da gota nos meios: R2A Agar (R2A), Plate Count Agar (PCA), Peptona Diluída (PD) e Sabouraud Dextrose Agar com cloranfenicol a 1% (SDA), incubadas a 24º C por 72 horas. A água dos reservatórios foi descartada e 500 ml de água destilada esterilizada foi adicionada, sendo submetidos à ação do ultrassom (US) por 15 minutos, seguidos do mesmo procedimento descrito anteriormente. As colônias de bactérias foram quantificadas e os fungos foram identificados por micro-cultivo. A média da detecção de UFC/ml antes e após o US foi de 173.787 e 15.841 para o R2A, 104.873 e 3.034 para o PCA e de 245.824 e 8.231 para o PD. A média de fungos foi de 52,4 antes e 19,2 UFC/ml após ação do US. Fungos foram detectados em 20 reservatórios antes e em 12 deles após uso do US. O Penicillium sp apresentou prevalência de 36% nos reservatórios de água avaliados. Os resultados obtidos permitem concluir que o US foi eficiente em desestruturar o biofilme, embora não o elimine por completo, apresentando maior efetividade na desestruturação de bactérias. / A total of 25 waterline unit reservoirs of the odontological sets from the Dentistry/Endodontic Clinic of FOB/USP were assessed, in relation to the presence of microorganisms and the ultrasound action (US) on the biofilm removal. Waterline samples of 10ml were obtained from aliquots of 25l in natura and diluted until 10-4, then, they were spread using the dripping technique on the means: R2A Agar (R2A), Plate Count Agar (PCA), diluted Peptone (DP) and Sabouraud Dextrose Agar with cloranfenicol at 1% (SDA), being incubated at 24º C for 72 hours. The waterline units of the reservoirs were discarded and 500 ml of sterilized distilled water was added, submitted to ultrasound action (US) for 15 minutes, following the same procedure described afore. The bacteria colonies were quantified and the fungi were identified through micro-culture. The average of detection of UFC/ml before and after US was 173.787 and 15.841 for R2A, 104.873 and 3.034 for PCA and of 245.824 and 8.231 for PD. The fungi average was 52,4 before and 19,2 UFC/ml after the action of US. Fungi were detected in 20 reservoirs before and 12 after using US. Penicillium sp showed a prevalence of 36% in the waterline reservoirs assessed. The results obtained, led to the conclusion that US was efficient to break the structure of the biofilm, although it did not eliminate it completely, showing more effectiveness to break the bacteria structure.

A água residual do processamento do Minced de tilápia (Oreochromis niloticus) é descartada sem qualquer aproveitamento, constituindo um efluente de potencial impacto ao ambiente. O objetivo desse estudo foi avaliar este efluente, caracterizar sua fração proteica, verificar seu potencial antioxidante e sua eficiência como meio de cultura para o crescimento microbiano. A carne mecanicamente separada (CMS) de tilápia foi submetida à operação de clarificação em água destilada a 10ºC, na proporção 1:3, processo que se constituiu em homogeneização por 3 min, repouso por 3 min, sendo o Minced acondicionado e prensado em tecido de algodão esterilizado para drenagem da água residual. O efluente gerado pela etapa de lavagem do Minced apresentou 8854,5 mgO2/L de DQO e 4656,88 mgO2/L de DBO, valores considerados elevados dentre os padrões de qualidade, devido ao alto teor de matéria orgânica. O efluente foi submetido à centrifugação e a fração aquosa foi liofilizada, sendo designada de peptona e submetida à análise eletroforética que apresentou maior concentração de proteínas na faixa de 47-60 kDa. A atividade antioxidante foi avaliada em diferentes concentrações utilizando ensaios in vitro como o método do radical 2,2-azinobis-(3-etilbenzotiazoline-6-ácido sulfônico) (ABTS) e 1,1-difenil-2-picrilhidrazil (DPPH), sendo que, em ambos, o aumento da atividade antioxidante acompanhou a concentração. Com destaque para o extrato 15 mg/ml que propiciou 46,23% de inibição do radical ABTS, e 83,22% em DPPH. Em relação ao teste de efetividade, foram comparadas peptonas comerciais e a peptona da água residual liofilizada, sendo avaliada a curva de crescimento pela densidade óptica, produção de biomassa e detecção por plaqueamento da Escherichia coli e Staphylococcus aureus. A performance obtida nas peptonas da água residual foram superiores às comerciais, evidenciando o vantajoso reuso desse efluente como coproduto destinado ao cultivo de microrganismos. O desempenho do peptídeo residual permite que se recomende o seu uso por parte das empresas que buscam a ecoeficiência / The wastewater of minced tilapia (Oreochromis niloticus) processing is discarded without any use, constituting a effluent of potential impact on the environment. The aim of this study was to evaluate this effluent, characterize its protein fraction, verify its antioxidant potential and its efficiency as a culture medium for microbial growth. Mechanically separated meat (CMS) tilapia was submitted to clarification operation in distilled water at 10°C in a 1:3 ratio, a process that constitutes homogenizing for 3 minutes, rest for 3 minutes, and the minced packed and compressed in a sterilized cotton fabric for drainage of wastewater. The effluent generated by the minced washing step showed 8854.5 mgO2 / L of COD and 4656.88 mgO2 / L BOD, values considered among high quality standards due to the high content of organic matter. The effluent was subjected to centrifugation and the aqueous fraction was lyophilized, and designated peptone and subjected to electrophoresis analysis showed a higher concentration of proteins in the 47-60 kDa range. The antioxidant activity was evaluated at different concentrations using in vitro assays such as radical method 2,2-azinobis- (3-sulphonic acid 6-etilbenzotiazoline) (ABTS), and 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl (DPPH), wherein, in both the increased antioxidant activity followed the concentration. Especially the extract 15 mg / ml which provided 46.23% inhibition of ABTS radical, and 83.22% in DPPH. Regarding the effectiveness test, they were compared to commercial peptones and peptone lyophilized wastewater, assessing growth curves by optical density biomass production by plating and detection of Escherichia coli and Staphylococcus aureus. The performance achieved in peptones wastewater were higher than commercial, showing the beneficial reuse of the effluent as a co-product intended for microorganisms cultivation. The performance of the residual peptide allows recommending its use by businesses seeking eco-efficiency

Os resíduos de pescado são descartados, em sua maioria, gerando um alto impacto ao ambiente; ou subutilizados em co-produtos de baixo valor agregado. O presente estudo objetivou a obtenção de hidrolisados proteicos a partir de resíduos sólidos oriundos do processamento industrial de tilápia vermelha (Oreochromis niloticus var.), avaliando sua capacidade antioxidante e eficiência como fonte suplementar de nitrogênio para o crescimento de bactérias e leveduras. Um total de 30 carcaças inteiras não evisceradas, sem filé e pele, com peso médio de 741,53g, foram mecanicamente homogeneizadas. A composição centesimal apresentou 54,34±0,31g/100 g de umidade, 8,46±0,72 g/100 g de cinza, 27,03±2,94 g/100 g de proteína e 10,17±0,65 g/100 g de lipídeos, assim como a carga microbiana do homogeneizado estava dentro dos limites de tolerância preconizados pela legislação vigente para consumo humano. Foram otimizadas as condições de hidrólise proteica quanto à concentração de substrato, enzima e tempo de hidrólise, dos resíduos sólidos de tilápia vermelha, resultando na obtenção de modelos preditivos para o grau de hidrólise (GH) produzido tanto pelas enzimas endógenas como pelas enzimas comerciais neutrase e papaína. OGH diminuiu significativamente (p < 0,05) com o incremento da concentração de substrato, exceto na hidrólise produzida pelas enzimas endógenas sob condições ótimas para papaína. Não obstante, o GH produzido pelas enzimas endógenas aumentou significativamente (p < 0,05) com o incremento do tempo de hidrólise, enquanto que o incremento na concentração de papaína também aumentou significativamente (p <0,05) o GH nos resíduos. Rendimento de 80,95 ± 3,12%, e GH de 45,33 % foram alcançados sob condições ótimas para neutrase (22 g substrato/100 mL e 0,277 g enzima/100 g proteína durante 3 min), enquanto que a papaína teve um rendimento de 82 ± 2,21% e GH de 42,37% sob condições ótimas (18,5 g substrato/100 mL e 0,570 g enzima/100 g proteína durante 3 min). As peptonas produzidas apresentaram atividade antioxidante quanto à capacidade de sequestro dos radicais livres ABTS e DPPH, sendo esta incrementada significativamente (p < 0,05) com o aumento da concentração de peptona. As peptonas também foram altamente eficientes para o crescimento das bactérias Escherichia coli, Listeria monocytogenes e Staphylococcus aureus, e para a levedura Saccharomyces cerevisiae, sendo similares ou mesmo superiores quando comparadas às três peptonas comerciais. Os resultados obtidos no presente trabalho demonstraram, portanto, que os hidrolisados proteicos obtidos a partir de resíduos sólidos de tilápia vermelha podem ser uma fonte alternativa de antioxidantes e de nitrogênio para crescimento de microrganismos. / Fish wastes are mostly discarded in Brazil, causing a high environmental impact, or underused in low-valuable coproducts. The present study aimed to obtain protein hydrolysates from solid wastes of red tilapia (Oreochromis niloticus var.), evaluating their antioxidant activity as well as their efficiency as supplemental source of nitrogen for the growth of bacteria and yeasts. Thirty carcasses with viscera of red tilapia (i.e. tilapia without fillet and skin), with an average weight of 741.53 g, were mechanically homogenized. Proximate composition and microbial quality were determined, containing 54.34±0,31g/100 g of moisture, of ash, 27.03±2,94 g/100 g of protein and 10.17±0,65 g/100 g of lipids, as well as microbial levels in concordance with the legal limits in force. Conditions for the proteolysis of solid wastes of red tilapia (concentration of substrate, concentration of enzyme and time of hydrolysis) were optimized. Predictive models for the degree of hydrolysis (DH) generated by both endogen enzymes and thecommercial enzymes neutrase and papain were obtained. DH decreased significantly (p < 0.05) with the increase of the concentration of substrate, except in the hydrolysis caused by the endogen enzymes under optimal conditions for papain. However, DH produced by the endogen enzymes increased significantly (p < 0.05) with the increment of the time of hydrolysis. Meanwhile, DH increase significantly (p < 0.05) with the increase of the concentration of papain. A yield of 80.95 ± 3.12% and a DH of 45.33 % were achieved under optimized conditions for neutrase (i.e. 22 g substrate/100 mL and 0.277 g enzyme/100 g protein for 3 min). Moreover, proteolysis with papain reached a yield of 82 ± 2.21% and a DH of 42.37% under optimized conditions (i.e. 18.5 g substrate/100 mL and 0.570 g enzyme/100 g protein for 3 min). Obtained peptones showed antioxidant activity in terms of inhibition of free radicals of ABTS and DPPH, being increased significantly (p < 0.05) with the increment of the concentration of peptone. Peptones also had a high efficiency for the growth of Escherichia coli, Listeria monocytogenes, Staphylococcus aureus and Saccharomyces cerevisiae, being comparatively similar or higher than commercial peptones. Therefore, results obtained in the present study demonstrated that protein hydrolysates from solid wastes of red tilapia could be an alternative source of antioxidants and nitrogen for the use in bioprocess.

Este trabalho buscou avaliar a influência da relação C/N e da fonte de carbono no processo de nitrificação e desnitrificação simultâneas em reator de fluxo contínuo e leito fixo estruturado. Foi utilizado um reator vertical de acrílico, com volume total de 11,0 L e volume útil de 5,5 L, com hastes cilíndricas verticais de espuma de poliuretano como suporte para a biomassa. O sistema foi operado com TDH de 11,2±0,6 horas, aeração intermitente (2 horas com aeração e 1 hora sem aeração) e razão de recirculação de efluente igual a 5. A carga carbonácea afluente foi mantida constante (1,07 kg DQO.m-3.dia-1), ao longo de todo o período experimental, sendo as relações C/N testadas (9,7±1; 7,6±1; 2,9±1 e 2,9±0,4) obtidas a partir da variação na carga nitrogenada aplicada. Duas fontes orgânicas foram avaliadas: sacarose e peptona de carne. A eficiência média de remoção de DQO manteve-se acima de 90%. A eficiência máxima de remoção de N-total (84,6±10,1%) foi obtida para relação C/N de 2,9±1, com concentrações efluentes médias de NTK e N-NH4 de 5,9 e 4,3 mg.L-1, respectivamente. A análise estatística da eficiência de remoção de N-total confirmou que a fonte de carbono não exerceu influência sobre os processos de remoção. A obtenção de eficiências de desnitrificação superiores às calculadas estequiometricamente, em função da fonte de carbono, indicou a ocorrência de possíveis vias complementares para remoção de nitrogênio, como o processo anammox. As velocidades de nitrificação e desnitrificação obtidas nos ensaios cinéticos foram similares para as duas fontes de carbono e para as relações C/N estudadas e da mesma ordem de grandeza das apresentadas na literatura, reforçando a ideia de que a configuração de reator utilizada, aliada às adequadas condições operacionais, permitiu a remoção concomitante de matéria carbonácea e nitrogenada. / This study aimed to evaluate the influence of COD/N ratio and organic source on the simultaneous nitrification and denitrification (SND) in an up-flow structured-bed reactor. The reactor was made of acrylic with a total volume of 11 L and a working volume of 5.5 L and filled with cylinders of polyurethane foam as support for biomass growth. The system was continuously operated with an HRT of 11.2±0.6 h, intermittent aeration (2h with aeration and 1h without aerationd) and a liquid recycle ratio equal to 5. The organic load rate was constant (1.07 kg COD.m-3d-1) during the entire experiment. The COD/N ratios (9.7±1; 7.6±1; 2.9±1 and 2.9±0,4) were obtained from the variation of nitrogen load rate. Two organic sources were evaluated: sucrose and meat peptone. The average COD removal efficiency was above 90%. The maximum total nitrogen removal efficiency was 84.6±10.1%, with average TKN and NH4+-N effluent concentrations of 5.9 and 4.3 mg.L-1, respectively. Statistical analysis of total nitrogen removal efficiency confirmed that the carbon source did not influence over the removal processes. The denitrification efficiencies higher than the stoichiometrically calculated in function of the carbon source, indicated the occurrence of possible paths for nitrogen removal of nitrogen as anammox process. The nitrification and denitrification rates obtained in kinetic experiments were similar for the two sources of carbon and all C/N ratio studied at the same order of magnitude in relation to those reported in the literature, enhancing that the reactor configuration tested combined with the proper operational conditions allowed the organic matter and nitrogen removal simultaneously.

A água residual do processamento do Minced de tilápia (Oreochromis niloticus) é descartada sem qualquer aproveitamento, constituindo um efluente de potencial impacto ao ambiente. O objetivo desse estudo foi avaliar este efluente, caracterizar sua fração proteica, verificar seu potencial antioxidante e sua eficiência como meio de cultura para o crescimento microbiano. A carne mecanicamente separada (CMS) de tilápia foi submetida à operação de clarificação em água destilada a 10ºC, na proporção 1:3, processo que se constituiu em homogeneização por 3 min, repouso por 3 min, sendo o Minced acondicionado e prensado em tecido de algodão esterilizado para drenagem da água residual. O efluente gerado pela etapa de lavagem do Minced apresentou 8854,5 mgO2/L de DQO e 4656,88 mgO2/L de DBO, valores considerados elevados dentre os padrões de qualidade, devido ao alto teor de matéria orgânica. O efluente foi submetido à centrifugação e a fração aquosa foi liofilizada, sendo designada de peptona e submetida à análise eletroforética que apresentou maior concentração de proteínas na faixa de 47-60 kDa. A atividade antioxidante foi avaliada em diferentes concentrações utilizando ensaios in vitro como o método do radical 2,2-azinobis-(3-etilbenzotiazoline-6-ácido sulfônico) (ABTS) e 1,1-difenil-2-picrilhidrazil (DPPH), sendo que, em ambos, o aumento da atividade antioxidante acompanhou a concentração. Com destaque para o extrato 15 mg/ml que propiciou 46,23% de inibição do radical ABTS, e 83,22% em DPPH. Em relação ao teste de efetividade, foram comparadas peptonas comerciais e a peptona da água residual liofilizada, sendo avaliada a curva de crescimento pela densidade óptica, produção de biomassa e detecção por plaqueamento da Escherichia coli e Staphylococcus aureus. A performance obtida nas peptonas da água residual foram superiores às comerciais, evidenciando o vantajoso reuso desse efluente como coproduto destinado ao cultivo de microrganismos. O desempenho do peptídeo residual permite que se recomende o seu uso por parte das empresas que buscam a ecoeficiência / The wastewater of minced tilapia (Oreochromis niloticus) processing is discarded without any use, constituting a effluent of potential impact on the environment. The aim of this study was to evaluate this effluent, characterize its protein fraction, verify its antioxidant potential and its efficiency as a culture medium for microbial growth. Mechanically separated meat (CMS) tilapia was submitted to clarification operation in distilled water at 10°C in a 1:3 ratio, a process that constitutes homogenizing for 3 minutes, rest for 3 minutes, and the minced packed and compressed in a sterilized cotton fabric for drainage of wastewater. The effluent generated by the minced washing step showed 8854.5 mgO2 / L of COD and 4656.88 mgO2 / L BOD, values considered among high quality standards due to the high content of organic matter. The effluent was subjected to centrifugation and the aqueous fraction was lyophilized, and designated peptone and subjected to electrophoresis analysis showed a higher concentration of proteins in the 47-60 kDa range. The antioxidant activity was evaluated at different concentrations using in vitro assays such as radical method 2,2-azinobis- (3-sulphonic acid 6-etilbenzotiazoline) (ABTS), and 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl (DPPH), wherein, in both the increased antioxidant activity followed the concentration. Especially the extract 15 mg / ml which provided 46.23% inhibition of ABTS radical, and 83.22% in DPPH. Regarding the effectiveness test, they were compared to commercial peptones and peptone lyophilized wastewater, assessing growth curves by optical density biomass production by plating and detection of Escherichia coli and Staphylococcus aureus. The performance achieved in peptones wastewater were higher than commercial, showing the beneficial reuse of the effluent as a co-product intended for microorganisms cultivation. The performance of the residual peptide allows recommending its use by businesses seeking eco-efficiency

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:56:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 3049.pdf: 2440029 bytes, checksum: f8b9ee5d47547364d040e6797729060f (MD5) Previous issue date: 2010-03-19 / Universidade Federal de Sao Carlos / Pork is one of the most widely eaten meats in the world and pig farming is an economic activity booming in Brazil and the world. Several efforts have been made to develop more effective vaccines for major diseases that are affecting livestock such as swine erysipelas, caused by the bacterium Erysipelothrix rhusiopathiae. The currently available vaccines for the prevention of erysipelas are produced with culture broth of this microorganism inactivated or attenuated. The main antigenic agent identified is an protein fraction of 64-69 kDa, present in cell wall of bacteria and the supernatant of the culture. Given the accumulated knowledge of the studies conducted by Silva (2007), this study aimed to: i) study the conditions employed in the preparation of cell suspension for freezing and formation of culture stocks in crytubes and the stage of their activation; ii) studying the growth of E. rhusiopathiae, the formation of lactic acid and expression of antigen in culture media containing carbon sources alternative to glucose and in culture media containing nitrogen sources of plant origin; iii) to study the behavior of the microorganism in the new culture medium, animal-free, in a bioreactor. The studies for the improvement of the medium formulation were carried out in flasks incubated at static condition or under agitation of 200 rpm. The temperature was set at 37°C and the initial pH at 8,0 in all experiments. The studies in bioreactor were made using a 4.0 L stirred-tank bioreactor, with an agitation frequency kept between 100 and 700 rpm and air flow rate of 1.0 L/min. Samples of cell extracts made with choline chloride were analyzed by electrophoresis under denaturating conditions (SDS-PAGE) to evaluate the antigen expression. Studies of activation of the criotubes containing frozen cell suspensions led to the standardization of this step, with high reproducibility, and reduced activation time by 50%. The studies were grew with different carbon sources, showing that E. rhusiopathiae is able to assimilate galactose, lactose, and glucose. However, there was no assimilation of glycerol. The replacement of proteose peptone, a nitrogen source animal widely used in the cultivation of E. rhusiopathiae to produce bacterins, by Soytone, a soy peptone, animal-free, was a promising alternative for the production of the inactivated vaccine, helping to increase the specific growth rate and substrate conversion of cells in relation to values obtained in conventional medium. In batch cultivation performed in a bioreactor with medium containing glucose and Soytone, it was reached a biomass concentration of 10 g / L at 5 hours of cultivation. For the conventional medium, containing proteose peptone, the maximum cell concentration reported for the test batch in a bioreactor was approximately 2 g / L, which was reached after 7 hours of culture. Note also that a higher level of expression of antigenic protein in relation to those observed with peptone of animal origin was achieved in cultures performed with medium containing soytone.This result shows that could be incorporate the best practices of manufacturing practices for pharmaceutical and veterinary products, subject to the productivity of the process and with significant cost reduction. / A carne suína é a mais consumida no mundo e a suinocultura é uma atividade econômica em franca expansão no Brasil e no mundo. Diversos esforços vêm sendo realizados para o desenvolvimento de vacinas mais eficientes para as principais doenças que afetam os rebanhos, como a erisipela suína, causada pela bactéria Erysipelothrix rhusiopathiae. As vacinas disponíveis atualmente para a prevenção da erisipela são produzidas com o caldo de cultivo deste microrganismo inativado ou atenuado. O principal agente antigênico identificado é uma fração protéica de 64-69 kDa, presente tanto na parede celular da bactéria quanto no sobrenadante do cultivo. Diante do conhecimento acumulado ao longo dos estudos conduzidos por Silva (2007), o presente trabalho teve como objetivos: i) estudar as condições empregadas na preparação das suspensões celulares para armazenamento na forma de cultura estoque em criotubos assim como a etapa de ativação dos mesmos; ii) estudar o crescimento de E. rhusiopathiae, a formação de ácido lático e a expressão do antígeno SpaA em meios de cultivo contendo fontes de carbono alternativas à glicose e fontes de nitrogênio de origem vegetal; iii) estudar o comportamento do microrganismo no meio de cultura novo, livre de substratos de origem animal, em biorreator. Os experimentos foram conduzidos em câmara incubadora, em cultivos estáticos ou com agitação de 50 ou de 200 rpm. A temperatura utilizada foi de 37°C e o pH inicial foi de 8,0 em todos os ensaios realizados. Os estudos em biorreator foram realizados em biorreator de 5,0 L, com agitação entre 100 a 700 rpm e vazão de ar de 1,0 a 2 L/min. Amostras retiradas durante os cultivos foram empregadas para análise da densidade ótica (a 420 nm) e das concentrações de glicose, biomassa e metabólitos. A expressão do antígeno foi avaliada por eletroforese em condições desnaturantes (SDS-PAGE) a partir de extratos das células preparados com solução de cloreto de colina. Os estudos envolvendo a ativação dos criotubos contendo as suspensões celulares congeladas levaram à padronização desta etapa, com alta reprodutibilidade, e à diminuição do tempo de ativação em 50 %. Os cultivos realizados com diferentes fontes de carbono, mostraram que E. rhusiopathiae é capaz de assimilar galactose e lactose, além de glicose. No entanto, não foi verificada assimilação de glicerol. A substituição da proteose peptona, fonte de nitrogênio de origem animal amplamente utilizada nos cultivos de E. rhusiopathiae para produção de bacterinas, pela peptona de soja hidrolisada Soytone, de origem vegetal, mostrou-se um alternativa promissora para a produção da vacina de células inativadas, contribuindo para aumento da velocidade específica de crescimento e da conversão de substrato em células em relação aos valores obtidos no meio convencional. Em cultivo descontínuo realizado em biorreator de bancada com o meio contendo glicose e Soytone, foi alcançada uma concentração de biomassa de 10 g/L em 5 horas de cultivo. Para o meio convencional, contendo proteose peptona, a máxima concentração celular relatada para ensaio em batelada em biorreator de bancada foi aproximadamente 2 g/L, a qual foi atingida após 7 horas de cultivo. Destaca-se ainda que um nível superior de expressão da proteína antigênica em relação aos observados com a peptona de origem animal foi alcançado nos cultivos realizados com o meio contendo soytone. Esse resultado mostra ser possível incorporar as boas práticas de manufatura recomendadas para produtos farmacêuticos e veterinários, sem prejuízo à produtividade do processo e com significativa redução do custo do meio.

Este trabalho buscou avaliar a influência da relação C/N e da fonte de carbono no processo de nitrificação e desnitrificação simultâneas em reator de fluxo contínuo e leito fixo estruturado. Foi utilizado um reator vertical de acrílico, com volume total de 11,0 L e volume útil de 5,5 L, com hastes cilíndricas verticais de espuma de poliuretano como suporte para a biomassa. O sistema foi operado com TDH de 11,2±0,6 horas, aeração intermitente (2 horas com aeração e 1 hora sem aeração) e razão de recirculação de efluente igual a 5. A carga carbonácea afluente foi mantida constante (1,07 kg DQO.m-3.dia-1), ao longo de todo o período experimental, sendo as relações C/N testadas (9,7±1; 7,6±1; 2,9±1 e 2,9±0,4) obtidas a partir da variação na carga nitrogenada aplicada. Duas fontes orgânicas foram avaliadas: sacarose e peptona de carne. A eficiência média de remoção de DQO manteve-se acima de 90%. A eficiência máxima de remoção de N-total (84,6±10,1%) foi obtida para relação C/N de 2,9±1, com concentrações efluentes médias de NTK e N-NH4 de 5,9 e 4,3 mg.L-1, respectivamente. A análise estatística da eficiência de remoção de N-total confirmou que a fonte de carbono não exerceu influência sobre os processos de remoção. A obtenção de eficiências de desnitrificação superiores às calculadas estequiometricamente, em função da fonte de carbono, indicou a ocorrência de possíveis vias complementares para remoção de nitrogênio, como o processo anammox. As velocidades de nitrificação e desnitrificação obtidas nos ensaios cinéticos foram similares para as duas fontes de carbono e para as relações C/N estudadas e da mesma ordem de grandeza das apresentadas na literatura, reforçando a ideia de que a configuração de reator utilizada, aliada às adequadas condições operacionais, permitiu a remoção concomitante de matéria carbonácea e nitrogenada. / This study aimed to evaluate the influence of COD/N ratio and organic source on the simultaneous nitrification and denitrification (SND) in an up-flow structured-bed reactor. The reactor was made of acrylic with a total volume of 11 L and a working volume of 5.5 L and filled with cylinders of polyurethane foam as support for biomass growth. The system was continuously operated with an HRT of 11.2±0.6 h, intermittent aeration (2h with aeration and 1h without aerationd) and a liquid recycle ratio equal to 5. The organic load rate was constant (1.07 kg COD.m-3d-1) during the entire experiment. The COD/N ratios (9.7±1; 7.6±1; 2.9±1 and 2.9±0,4) were obtained from the variation of nitrogen load rate. Two organic sources were evaluated: sucrose and meat peptone. The average COD removal efficiency was above 90%. The maximum total nitrogen removal efficiency was 84.6±10.1%, with average TKN and NH4+-N effluent concentrations of 5.9 and 4.3 mg.L-1, respectively. Statistical analysis of total nitrogen removal efficiency confirmed that the carbon source did not influence over the removal processes. The denitrification efficiencies higher than the stoichiometrically calculated in function of the carbon source, indicated the occurrence of possible paths for nitrogen removal of nitrogen as anammox process. The nitrification and denitrification rates obtained in kinetic experiments were similar for the two sources of carbon and all C/N ratio studied at the same order of magnitude in relation to those reported in the literature, enhancing that the reactor configuration tested combined with the proper operational conditions allowed the organic matter and nitrogen removal simultaneously.