Resumo: Os exopolissacarídeos (EPS) são polímeros produzidos por uma grande variedade de microrganismos e podem possuir propriedades físicas, estruturais e químicas diferentes. Considerando o interesse crescente das indústrias na busca de polissacarídeos que apresentem comportamento reológico compatível com sua aplicação, tanto nos setores de alimentos como farmacêutico, cosmético e têxtil, pesquisas vêm sendo realizadas com a esperança da descoberta de novas moléculas promissoras para tais aplicações. O objetivo deste trabalho foi determinar as características reológicas do exopolissacarídeo (botriosferana) produzido pelo Botryosphaeria rhodina MAMB-05 em três fontes de carbono: glucose (EPSGLU), sacarose (EPSSAC) e frutose (EPSFRU). A análise da composição monossacarídica, após hidrólise ácida, mostrou que todos os polímeros são constituídos exclusivamente por glucose e a cromatografia de filtração em gel indicou baixo grau de polidispersividade. Experimentos com o corante Congo Red evidenciaram a presença de tripla hélice nos três polímeros produzidos pelo fungo B. rhodina MAMB-05. Os três polissacarídeos comportaram-se como fluidos não-Newtoniano com características de soluções pseudoplásticas e tixotrópicas e com diminuição da viscosidade quando em presença de NaCl. As soluções aquosas de EPSGLU, EPSSAC e EPSFRU apresentaram comportamento viscoelástico, com características de gel forte em 5 e 25°C, não sofrendo mudanças no comportamento, mesmo em presença de NaCl, a 25°C. As soluções polissacarídeos mantiveram as características de géis fortes, com propriedades termoestáveis e termorresistentes, entre 5 a 95°C de temperatura. Esses resultados permitiram concluir que os EPS produzidos pelo fungo B. rhodina MAMB-05 possuem propriedades químicas e físicas, passíveis de utilização nas indústrias de alimentos, farmacêutica, cosmética e biomédica. / Abstract: Exopolysaccharides (EPS) are polymers produced by a great variety of microorganisms and can possess different physical and chemical properties, and structural features. Considering the growing interest in commercial applications of polysaccharides that show rheological compatible behavior within the application, as in the food, pharmaceutical, cosmetic and textile sectors, research have been developed in attempts to discover new promising biomolecules for such applications. The objective of the work presented was to determine the rheological characteristics of the exopolysaccharide botryosphaeran produced by Botryosphaeria rhodina MAMB-05 on three different sole carbon sources: glucose (EPSGLU), sucrose (EPSSUC) and fructose (EPSFRU). The analysis of monosaccharide composition, after acid hydrolysis, showed glucose as the only component and the gel permeation chromatography indicated that the EPSs have an excellent purity grade. All three biopolymers produced by B. rhodina MAMB-05 were found to exist in the triple helix conformational state. The three exopolysaccharides showed non-Newtonian behavior, with pseudoplastic and thixotropic characteristics, and showed a slight decrease in viscosity in presence of NaCl. The three biopolymer gels showed viscoelastic behavior, with characteristics of strong gelling at 5 ºC and 25 ºC, without suffering behavioral changes, even in the presence of NaCl at 25 ºC. The polysaccharide solutions kept the strong gel characteristics possessing thermo-stable and thermo-resistant properties when evaluating the influence of temperature (5 - 95 ºC) over the viscoelastic behavior of solutions. The results concluded that the EPS's produced by fungus B. rhodina MAMB-05 have physical and chemical properties amenable for use in the food, pharmaceutical, cosmetic and biomedical industries. / Orientador: Maria de Lourdes Corradi Custódio da Silva / Coorientador: Ana Lúcia Barretto Penna / Banca: Joana Lea Meira Silveira / Banca: Roberto da Silva / Mestre

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No. of bitstreams: 1 DissSEMD.pdf: 2506860 bytes, checksum: b8367f5aa54ed93f457e96c4ef7de352 (MD5) Previous issue date: 1996-03-12 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Laboratory experiments were carried out with the aim of studying the production of dissolved and capsular exopolysaccharides in diíFerent growth ages by Staurastrum tohopekaligiensis Wolle. This microalga was isolated from a marginal lagoon of the Mogi- Guaçu River, SP-Brazil. The cells were grown axenically in artificial culture médium under controlled conditions of light intensity, temperature, aeration and light/dark cycle. After 25 and 48 days of growth, the cells were harvested by centrifligation, washed with distilled water by centrifiigation, resuspended in distilled water, and submitted to 40 0C under mixing with a magnetic stirrer to extract the capsules. The capsular material and the dissolved one were both filtered, concentrated, dialyzed and ffeeze-dried. The production of exopolysaccharides was greater in the stationary growth phase than in the exponential one. Gel filtration chromatography analysis revealed that both the capsular and the extracellular polysaccharides obtained at different growth ages can be ífactioned in two fractions, "A" and "B". Fraction "A" presented a molecular weight close to or larger than 2 x 106 daltons, while fraction "B" of 2 x IO6 daltons, approximately. lon exchange chromatography data showed great similarities between capsular polysaccharide and extracellular polysaccharide, both having acid nature. When different growth ages are considered, a significant variation was observed in relation to the percentual participation of fractions "A" and "B" of the capsular polysaccharide. It was observed that fraction "B" from "old" cultures represents 92% of the total. Biochemical analysis revealed that the extracellular material does not have a sulphate group but has a proteic fraction. Gas chromatography analysis of extracellular and capsular polysaccharides revealed the presence of neutral sugars and acid sugars. The neutral sugars are; flicose, galactose, glucose, mannose, rhamnose, arabinose and 3-O-methyl galactose and the acid ones are: galacturonic acid and glycuronic acid. / Neste trabalho foram realizados experimentos de laboratório com o objetivo de se verificar a produção e discutir algumas propriedades dos exopolissacarídeos capsulares e dissolvidos em diferentes fases do crescimento de Staurastrum tohopekaligiensis Wolle. A alga foi isolada do Lagoa do Infemão (Estação Ecológica de Jatai), e cultivada axenicamente em meio de cultura artificial, sob condições controladas de luz, fotoperíodo, temperatura e aeração. O material excretado foi obtido ao final de 25 e 48 dias de cultivo (respectivamente denominadas culturas "jovem" e "velha"), separando-se as células do excretado dissolvido (polissacarídeo extracelular dissolvido) por centrifiigação. As células foram lavadas para remoção do material dissolvido e suas cápsulas foram extraídas por aquecimento e agitação. O polissacarídeo extracelular dissolvido (PED) e o polissacarídeo capsular (PC), desse modo obtidos, foram concentrados, dialisados e liofilizados. Foi observado um acúmulo de exopolissacarídeos no meio de cultura durante a fase estacionária. Análises de cromatografia de filtração em gel revelaram que, tanto o PED quanto o PC, de ambas as idades celulares, apresentaram-se formados por duas frações "A" e "B", com peso molecular maior ou igual a 2 x IO6 daltons e de cerca de 2 x IO6 daltons, respectivamente. Os dados de cromatografia de troca iônica mostraram grandes semelhanças entre o PED e o PC de ambas as idades celulares, sendo que todos apresentaram natureza ácida. Quando são consideradas as diferentes épocas do ciclo de crescimento, a única variação observada nos compostos polissacarídicos foi o aumento da participação percentual da fração "B" do PC em relação à fração "A" em culturas "velhas". Análises bioquímicas revelaram que o material extracelular foi composto de uma porção polissacarídica maior não sulfatada e de uma porção proteica menor. Através de cromatografia gasosa foram obtidas as composições monoméricas do PED e do PC. Nestes dois polissacarídeos, foram encontrados, em proporções pouco diferenciadas: 1) os açúcares neutros: fúcose, galactose, glicose, manose, ramnose, arabinose, xilose e 3-O-metil galactose; 2) os açúcares ácidos; ácido galacturônico e ácido glucurônico. Os mais abundantes foram fúcose, galactose glicose, tanto no PED quanto no PC.

Orientador: Maria Palmira Daflon Gremião / Coorientador: Beatriz Stringhetti Ferreira Cury / Banca: Júlio Cesar Borges / Banca: Marlus Chorilli / Banca: Priscyla Daniely Marcato Gaspari / Banca: Marco Vinicius Chaud / Resumo: A administração oral de fármacos de origem proteica, como o bevacizumabe (BVZ) impõe grandes desafios, considerando sua instabilidade físico-química frente às condições variáveis de pH e conteúdo enzimático nos segmentos superiores do trato gastrointestinal (TGI). No presente trabalho, nanocarreadores orais baseados em goma gelana (GG) e amido retrogradado (AR) foram delineados como potencial estratégia tecnológica para a efetiva proteção do BVZ, bem como para a modulação de suas propriedades físico-químicas, de liberação e dos padrões de interação com a interface biológica, a fim de se alcançar a liberação cólon-específica fármaco de origem proteica. A retrogradação do amido foi explorada a fim de adequar suas propriedades, como solubilidade, intumescimento, propriedades reológicas, mucoadesividade, resistência enzimática, de acordo com o objetivo pretendido. Os sistemas nanoestruturados foram obtidos pela complexação polieletrolítica dos polímeros com o BVZ, e o efeito da reticulação iônica foi também avaliado. Os efeitos das concentrações da mistura polimérica (GG/AR), de BVZ e de cloreto de alumínio (AlCl3) no diâmetro médio, no índice de polidispersidade (PdI) e no potencial zeta (PZ) das nanopartículas foram avaliados empregando um planejamento fatorial (PF) completo 33. Nanopartículas com diâmetro médio entre 191,7 e 629, 87 nm, reduzido PdI (inferior 0,51) e PZ superior à -20 mV foram obtidas. O processo de reticulação levou ao aumento do diâmetro das partículas, as q... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Oral administration of protein nature drugs, such as bevacizumab (BVZ) enjoin great challenges, considering its physico-chemical instability against pH variable and enzymatic content in the upper segments of gastrointestinal (GIT). In the present work, oral nanocarriers based on gellan gum (GG) and retrograded starch (RS) were designed as a potential technological strategy for the effective protection of BVZ, as well as for the modulation of its physicochemical properties, of release and interaction with the biological interface, in order to achieve the colon-specific release of this protein origin drug. The starch retrogradation was exploited to suit its properties, such as solubility, swelling, rheological properties, mucoadhesiveness, enzyme resistance, according to the intended aim. The nanostructured systems were obtained by the polyelectrolytic complexation of the polymers with the BVZ, and the effect of the ionic cross-linking also was evaluated. The effects of the polymer blends (GG/AR), BVZ and aluminum chloride (AlCl3) concentration on the mean diameter, polydispersity index (PdI) and zeta potential (ZP) of the nanoparticles were evaluated using a factorial design (FD) 33. Nanoparticles with average diameter between 191.7 and 629, 87 nm, reduced PdI (lower 0.51) and PZ higher than -20 mV were obtained. The cross-linking process led to the increase in particles diameter, which presented spherical shape. The BVZ incorporation efficiency was high (56.16% and 100%) and the absorption spectra in the infrared (IR) region evidenced that the interactions between the polymers and BVZ should be predominantly supramolecular. The secondary and tertiary structures maintenance of protein after the incorporation in the nanocarreadores was evidenced by analyzes of absorption spectroscopy IR... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Orientador: Cláudio Cabello / Banca: Fernando Broetto / Banca: Magali Leonel / Banca: Ana Paula Cerino Coutinho / Banca: Mariana Schimidt Rechsteiner / Resumo: Os produtos das hidrólises de amido são glicose, maltose e uma série de oligossacarídeos e polissacarídeos que encontram utilização principalmente na indústria de alimentos. Neste grupo enquadram-se os adoçantes que aditam sabores a produtos que são demandados por consumidores específicos. Atualmente o açúcar mais utilizado no Brasil é a sacarose, produto extraído da cana-de-açúcar, e o mais utilizado mundialmente é a frutose obtida a partir da hidrólise do milho e posterior isomerização da glicose para frutose. A frutose apresenta capacidade edulcorante 30% maior que a sacarose, 2,5 vezes maior que a glicose e 2 vezes mais solúvel que a glicose, com isso, pode ser utilizada em menor quantidade, diminuindo o poder calórico do alimento e viabilizando sua utilização no tratamento da obesidade. Levando em consideração a importância dos adoçantes para o mercado de alimentos, o presente trabalho teve como objetivo realizar estudos sobre o processo de obtenção da frutose a partir de amido de mandioca. Para a execução dos ensaios utilizou-se fontes comerciais de α- amilase e amiloglucosidase, Liquozyme Supra 2.2X e Saczyme 750 AGUg-1, respectivamente, aplicadas em substrato de amido de mandioca em reator agitado com temperatura controlada. Após o processo de hidrólise enzimática, o hidrolisado passou por um processo de purificação utilizando terra diatomácea e carvão ativado em quatro temperaturas (30, 40, 50 e 60°C), com a finalidade de remoção de contaminantes originários da matéria prima, que levam a odor, cor e sabores indesejáveis. Após o tratamento com carvão ativo e terra diatomácea foram realizados ensaios para estabelecer os melhores parâmetros para a realização do processo de isomerização, buscando a conversão de parte da glicose à frutose, utilizando a enzima... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The products of starch hydrolyses are glucose, maltose and a series of oligosaccharides and polysaccharides which have their main utilization in food industry. This group comprises sweeteners that add flavor to products demanded by specific consumers. Currently the most used sugar in Brazil is sucrose, a product extracted from sugarcane, while the most used sugar worldwide is fructose obtained from maize hydrolysis and subsequent glucose isomerization to fructose. The sweetening capacity of fructose is 30% higher than that of sucrose and 2.5-fold higher than that of glucose; in addition, fructose is 2-fold more soluble than glucose and thus can be used in smaller quantities, decreasing the food's caloric potential and making its use viable in obesity treatment. Considering the importance of sweeteners for the food market, the present study aimed to investigate the process of fructose production from cassava starch. The assays were performed by using commercial sources of α-amylase and amyloglucosidase, Liquozyme Supra 2.2X and Saczyme 750 AGUg-1, respectively, applied to cassava starch substrate in an agitated reactor at controlled temperature. Following the process of enzymatic hydrolysis, the hydrolysate underwent a purification process using diatomaceous earth and activated charcoal at four temperatures (30, 40, 50 and 60°C), in order to remove contaminants originated from the raw material, which lead to undesirable smell, color and flavor. After the treatment with activated charcoal and diatomaceous earth, assays were carried out to establish the best parameters for the isomerization process, aiming at the conversion of part of glucose into fructose, using the enzyme isomerase. The process selected for the studies was in a continuous system where the glucose syrup, previously purified, was continuously pumped... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor