The food-borne pathogen Listeria monocytogenes is more salt tolerant in the complex medium brain heart infusion (BHI, 2.0M NaCI upper limit for growth) than in a chemically-defined medium (DM, 1.0M NaCI upper limit for growth). The components in BHI responsible for the characteristic salt tolerance of L. monocytogenes are peptone and glycine betaine. At high osmolarity, the growth stimulation by peptone was higher than expected from nutritional supplementation, indicating that an osmoprotective mechanism was also at play. Peptone provided a higher level of osmotic protection than the compatible solute glycine betaine which was a moderate osmoprotectant. Our growth data demonstrated that of the free amino acids and peptides contained in peptone it is the peptides which are the osmoprotectants for L monocytogenes. Furthermore, specific peptides, such as PGG (prolyl-glycyl- glycine) and PHP (prolyl-hydroxyproline), behaved in growth experiments as the compatible solute glycine betaine, i.e. stimulation of growth at high osmolarity and no effect at low osmolarity. Our analysis of the changes in the intracellular pools of amino acids, under conditions of sosmotic stress, when peptone or specific peptide are supplied to the growth medium, has shown the following features in the mechanism of adaptation of L. monocytogenes to osmotic stress: i) Peptides are taken up, by at least two specific transport systems. ii) Subsequently, peptides are hydrolysed intracellularly by peptidases. iii) As a consequence of ii), a significant increase in the pool of free amino acids occurs. Osmoadaptation in L. monocytogenes iv) We have also demonstrated that depending on the nature of the constituent amino acids, some peptides are not fully hydrolysed which leads to the accumulation of an intracellular peptide pool in L. monocytogenes. v) Proline, glycine and hydroxyproline are the amino acids preferentially accumulated as free amino acids or as part of peptides. vi) The intracellular accumulation of free amino acids and peptides is positively correlated to an increase in the external osmolarity and has an important role in the osmoadaptation of L. monocytogenes.

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.

Orientador: Maria Helena Andrade Santana / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química / Made available in DSpace on 2018-08-23T09:43:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Martinez_RenataMiliani_M.pdf: 2560469 bytes, checksum: b2891306de29653ef82ffcbbab2a7cb3 (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: O uso de matérias-primas sustentáveis, biodegradáveis e biocompatíveis é de grande interesse em aplicações farmacêuticas e cosméticas. O mercado cosmético situa-se em pleno processo de desenvolvimento, principalmente na área de produtos capilares, apresentando vendas expressivas no Brasil. Esse crescimento acarreta na necessidade de produtos inovadores, polivalentes e seguros para oferecimento aos consumidores. Neste âmbito, as partículas poliméricas coloidais têm ocupado posição de destaque no cenário mundial, marcando a presença da nanotecnologia em produtos cosméticos. Uma grande variedade de matérias-primas naturais ou sintéticas são polieletrólitos, cuja reticulação eletrostática em condições controladas produz partículas coloidais. A pectina cítrica e as peptonas vegetais fazem parte dos polieletrólitos, cuja origem vegetal tem sido preferida para as aplicações em cosméticos, em substituição a produtos de origem animal ou inorgânica. Neste trabalho, foi estudada a produção de partículas coloidais de pectina cítrica e das peptonas de soja e trigo, reticuladas com cloreto de cálcio e goma guar quaternizada. Em todos os casos, a produção das partículas foi realizada em processo descontínuo, simples, escalonável e na ausência de solventes orgânicos, envolvendo o gotejamento de solução do agente reticulante sobre a solução do polieletrólito sob agitação mecânica. Os resultados mostraram que para a pectina cítrica, o tamanho e a polidispersidade das partículas foram controlados pelo grau de esterificação, agente reticulante e concentração inicial de eletrólito em solução. Para obtenção de partículas em escala nanométrica, a concentração da pectina foi de 10,0 g/l e a concentração do agente reticulante foi 1,0% (m/v). As partículas obtidas conferiram viscoelasticidade à mistura de solução de pectina e copolímero catiônico (poliquaternium-7). A viscoelasticidade foi dependente da proporção e do diâmetro das partículas de pectina, com contribuição semelhante das partículas micro e nanométricas para formações viscoelásticas. No caso das peptonas vegetais, as de trigo tiveram o seu melhor desempenho na formação de nanopartículas com menor polidispersidade. As partículas obtidas atenderam às características físico-químicas de composição, tamanho e polidispersidade requeridas para aplicações em cosméticos. As partículas de pectina, em particular, apresentaram-se promissoras para aplicações em produtos cosméticos capilares devido tamanho reduzido e potencial viscoelástico. Os fios de cabelo submetidos aos processos de transformação capilar foram o foco para a aplicação dessas partículas na tentativa de minimizar os danos pré-existentes / Abstract: The use of sustainable, biodegradable and biocompatible raw materials show great interest for pharmaceutical and cosmetic applications. The cosmetic market is situated in development process, particularly in the area of hair products, with significant sales in Brazil. This growth brings the need for innovative, versatile and safe products to consumers. In this context, polymeric colloidal particles have occupied a prominent position on the world stage, marking the presence of nanotechnology in cosmetics. A variety of materials are natural or synthetic polyelectrolytes, whose electrostatic crosslinking in controlled conditions produces colloidal particles. The citrus pectin and vegetables peptones are part of polyelectrolytes, whose vegetable source has been preferred for applications in cosmetics, replacing animal products or inorganic materials. In this work, we studied the production of colloidal particles of citrus pectin and soybean and wheat peptones, all crosslinked with calcium chloride and quaternized guar gum. In all cases, production of particles was performed in a batch process, simple, scalable and in the absence of organic solvents, involving the drip of crosslinking agent on the polyelectrolyte solution under mechanical stirring. The results showed that for citrus pectin, size and polydispersity of the particles was controlled by the degree of esterification, crosslinking agent and initial concentration of electrolyte in solution. To obtain nanometer scale particles the concentration of the pectin was 10.0 g/l and the concentration of crosslinking agent was 1.0% (m / v). The particles obtained impart viscoelasticity to the mixture of pectin and cationic copolymer (polyquaternium-7). The viscoelasticity depended on the proportion and the particle diameter of pectin, as the micro and nanometric particles were similar to viscoelastic formations. In the case of peptones, wheat had the better performance in the formation of nanoparticles with low polydispersity. The obtained particles met the physico-chemical composition, size and polydispersity required for applications in cosmetics. The pectin particles, in particular, were very promising for applications in cosmetic hair due small size and potential viscoelastic. Capillary transformation processes were the focus for the application of these particles in an attempt to minimize the pre-existing damaged hair / Mestrado / Engenharia de Processos / Mestra em Engenharia Química

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