Made available in DSpace on 2014-08-13T14:50:54Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-02-25Bitstream added on 2014-08-13T18:01:20Z : No. of bitstreams: 1 000766425.pdf: 3462886 bytes, checksum: a1df891bb827876bd3122f4499f729ea (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / As formigas cortadeiras dos gêneros Atta e Acromyrmex mantém uma associação mutualística com o fungo basidiomiceto Leucoagaricus gongylophorus, cultivado para alimento, o qual é responsável pela produção de enzimas extracelulares que degradam o material vegetal transportado para o interior dos ninhos. Além do fungo mutualista, uma ampla microbiota constituída por fungos filamentosos, bactérias e leveduras está presente nos ninhos e também contribui para a degradação dos tecidos vegetais. Foi caracterizada a comunidade de leveduras do jardim de fungo e material de descarte de ninhos da formiga cortadeira Acromyrmex balzani encontrados em ambiente preservado e perturbado de cerrado em Palmas, Tocantins. A habilidade destas leveduras para produzir enzimas extracelulares também foi investigada. Amostras de vinte e quatro ninhos, sendo 14 de área preservada e 10 de área perturbada foram coletadas, dos quais foram isoladas 720 leveduras, compreendendo 52 espécies distribuídas em 20 gêneros. A riqueza e a diversidade de espécies de área preservada foram maiores em comparação com a área perturbada, assim como a diversidade no material de descarte foi maior em relação ao jardim de fungo. A espécie de levedura mais prevalente foi Cryptococcus laurentii com 132 isolados, seguida de Trichosporon mycotoxinivorans, com 61 isolados. As leveduras basidiomicetas foram prevalentes nos ninhos, tanto nos jardins de fungo quanto no material de descarte. Entre os fungos ascomicetos, predominaram espécies de Aureobasidium e Meyerozyma. Ainda, foi encontrado novas espécies dos gêneros Starmerella e Bullera, baseado nas análises das sequências da região D1/D2 da LSU do rRNA. Setecentos e onze estirpes das 720 recuperadas foram testadas quanto à capacidade de produção de amilase, celulase, ligninases, lipase, xilanase, pectato-liase e poligalacturonase. Também foram realizados testes fisiológicos quanto à habilidade de assimilação.. / Leafcutter ants of the genera Atta and Acromyrmex maintain a mutualism with basidiomycetous fungus Leucoagaricus gongylophorus cultivated for food, which is responsible for the production of extracellular enzymes that degrade plant material transported into the nests. Besides the mutualistic fungus, a diverse microbiota comprising filamentous fungi, yeasts and bacteria is present in the nest and also contribute to the degradation of plant tissues. The yeast community of the fungus garden and waste material from nests of the leaf-cutting ant Acromyrmex balzani in preserved and disturbed areas of cerrado in Palmas, Tocantins was characterized and the ability of these strains to produce extracellular enzymes was investigated. Twenty-four nests (14 in preserved environment and 10 in disturbed environment) were sampled, and a total of 720 yeast isolates was obtained, comprising 52 species belonging to 20 genera. The richness and diversity of species in preserved environment were higher compared to the disturbed environment, as well as diversity in waste material was higher compared to the fungus garden. The most prevalent species was Cryptococcus laurentii, with 132 isolates, followed by Trichosporon mycotoxinivorans, with 61 isolates. The basidiomycetous yeasts were prevalent in the nests of A. balzani, both in fungus gardens as with the discarded material. Prevalent ascomycetous were Aureobasidium and Meyerozyma. Based on sequence analysis of the D1/D2 region of LSU rRNA putative new species were found of the genera Starmerella and Bullera. Seven hundred and eleven strains of the 720 recovered ones were tested for their ability to produce amylase, cellulase, ligninases, lipase, xylanase, pectate lyase and polygalacturonase. Physiological tests for their ability to assimilate glucose, cellobiose, galacturonic acid, maltose and xylose through isolated strains of these environments were also conducted. About 95% of the strains tested showed...

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:24:44Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-02-06Bitstream added on 2014-06-13T19:31:39Z : No. of bitstreams: 1 000757354.pdf: 2615349 bytes, checksum: bc4be9310ab8b92fdd1a6c7ddf982d11 (MD5) / O fungo Ganoderma lucidum (Fr.) Krast, também conhecido como Lingzhi ou Reish, é um basidiomiceto pertencente à família Ganodermataceae, muito estudado por suas características medicinais. Imunomodulação e atividade antitumoral são algumas de suas indicações mais importantes à saúde humana, devem-se principalmente à presença de polissacarídeos e triterpenóides, que há séculos são utilizados na China, Japão e Coréia por fins terapêuticos. Com a crescente demanda por pesquisa com uso de Ganoderma lucidum no tratamento de doenças, a otimização da produção comercial tornou-se necessária para atender as demandas de mercado e de pesquisa. Assim, os objetivos do presente trabalho foram: 1. avaliar e comparar a eficiência biológica e o rendimento de 7 linhagens de G. lucidum, 351, 1002, 0901, 0809, 339, 144, 202, cedidas por produtores e pesquisadores ao banco de linhagens do Módulo de Cogumelos FCA/UNESP. Todas cultivadas em substrato à base de serragem de eucalipto; 2. quantificar as concentrações de β-glucanas, fenólicos totais e proteínas nas linhagens estudadas. O substrato de cultivo foi composto de 80% de material volumoso (serragem de eucalipto) e 20% de farelos (trigo e soja) contendo 620g cada saco de cultivo. A quantificação das β-glucanas foi realizada por método enzimático; para a quantificação de fenólicos totais, utilizou-se o método de Folin-Ciocalteau e para proteínas totais o método utilizado foi de Lowry. O cultivo, desde a inoculação do substrato até a colheita dos basidiomas, durou, em média, 65 dias. Em relação a eficiência biológica as linhagens obedeceram a seguinte ordem 351 ≥ 1002... / The fungus Ganoderma lucidum (Fr.) Krast , also known as Lingzhi or Reish, is a basidiomycete belonging to Ganodermataceae family, widely studied for its medicinal characteristics . Immunomodulation and antitumor activity are some of his most important insights to human health, are mainly due to the presence of polysaccharides and triterpenoids , which are used for centuries in China, Japan and Korea for therapeutic purposes. With the growing demand for research use of Ganoderma lucidum in treating diseases , optimization of commercial production became necessary to meet market demands and research . The objectives of this study were: 1 . evaluate and 4 compare the biological efficiency and yield of 7 strains of Ganoderma lucidum , 351 , 1002, 0901 , 0809 , 339 , 144 , 202 , assigned by producers and researchers to bank lines Module Mushrooms FCA / UNESP . All grown on substrate with sawdust ; 2 . quantify the concentrations of β - glucan , total phenolics and proteins in the strains studied . The culture substrate was composed of 80 % of bulk material ( sawdust ) and 20% bran (wheat and soybeans ) containing 620g each bag cultivation . Quantification of β - glucans was performed by enzymatic method ; for quantification of total phenolic used the Folin -Ciocalteau total protein and the Lowry method was used . The cultivation , from inoculation to harvest the substrate of the mushroom lasted , on average, 65 days. Relative biological effectiveness strains obeyed the following order 351 ≥ 1002 ≥ 0901 = 0809 = 339 with 15.00% , 13.10 % , 11.77 % , 11.29 % and 10.87 % . The yield followed the same order of significance , and obtained the following values : 5.95, 4.98 , 4.31 , 4.29 , and 4.18 g kg - 1 strains respectively. The line with the highest concentration of β - glucans was 1002 with 10.50 g/100 g of dry mushroom. The strains with the highest concentration of total phenolics were 1002 and 08 ...

Made available in DSpace on 2016-06-07T17:12:08Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2015-02-26. Added 1 bitstream(s) on 2016-06-07T17:16:41Z : No. of bitstreams: 1 000860294.pdf: 1568094 bytes, checksum: 044319797056c4a704a1822a33bee13d (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Orientador: Marli Teixeira de Almeida Minhoni / Coorientador: Marli Gerenutti / Banca: Diego Cunha Zied / Banca: Adriana Zanin Kronka / Resumo: O fungo Ganoderma lucidum (Fr.) Krast, também conhecido como Lingzhi ou Reish, é um basidiomiceto pertencente à família Ganodermataceae, muito estudado por suas características medicinais. Imunomodulação e atividade antitumoral são algumas de suas indicações mais importantes à saúde humana, devem-se principalmente à presença de polissacarídeos e triterpenóides, que há séculos são utilizados na China, Japão e Coréia por fins terapêuticos. Com a crescente demanda por pesquisa com uso de Ganoderma lucidum no tratamento de doenças, a otimização da produção comercial tornou-se necessária para atender as demandas de mercado e de pesquisa. Assim, os objetivos do presente trabalho foram: 1. avaliar e comparar a eficiência biológica e o rendimento de 7 linhagens de G. lucidum, 351, 1002, 0901, 0809, 339, 144, 202, cedidas por produtores e pesquisadores ao banco de linhagens do Módulo de Cogumelos FCA/UNESP. Todas cultivadas em substrato à base de serragem de eucalipto; 2. quantificar as concentrações de β-glucanas, fenólicos totais e proteínas nas linhagens estudadas. O substrato de cultivo foi composto de 80% de material volumoso (serragem de eucalipto) e 20% de farelos (trigo e soja) contendo 620g cada saco de cultivo. A quantificação das β-glucanas foi realizada por método enzimático; para a quantificação de fenólicos totais, utilizou-se o método de Folin-Ciocalteau e para proteínas totais o método utilizado foi de Lowry. O cultivo, desde a inoculação do substrato até a colheita dos basidiomas, durou, em média, 65 dias. Em relação a eficiência biológica as linhagens obedeceram a seguinte ordem 351 ≥ 1002 ... / Abstract: The fungus Ganoderma lucidum (Fr.) Krast , also known as Lingzhi or Reish, is a basidiomycete belonging to Ganodermataceae family, widely studied for its medicinal characteristics . Immunomodulation and antitumor activity are some of his most important insights to human health, are mainly due to the presence of polysaccharides and triterpenoids , which are used for centuries in China, Japan and Korea for therapeutic purposes. With the growing demand for research use of Ganoderma lucidum in treating diseases , optimization of commercial production became necessary to meet market demands and research . The objectives of this study were: 1 . evaluate and 4 compare the biological efficiency and yield of 7 strains of Ganoderma lucidum , 351 , 1002, 0901 , 0809 , 339 , 144 , 202 , assigned by producers and researchers to bank lines Module Mushrooms FCA / UNESP . All grown on substrate with sawdust ; 2 . quantify the concentrations of β - glucan , total phenolics and proteins in the strains studied . The culture substrate was composed of 80 % of bulk material ( sawdust ) and 20% bran (wheat and soybeans ) containing 620g each bag cultivation . Quantification of β - glucans was performed by enzymatic method ; for quantification of total phenolic used the Folin -Ciocalteau total protein and the Lowry method was used . The cultivation , from inoculation to harvest the substrate of the mushroom lasted , on average, 65 days. Relative biological effectiveness strains obeyed the following order 351 ≥ 1002 ≥ 0901 = 0809 = 339 with 15.00% , 13.10 % , 11.77 % , 11.29 % and 10.87 % . The yield followed the same order of significance , and obtained the following values : 5.95, 4.98 , 4.31 , 4.29 , and 4.18 g kg - 1 strains respectively. The line with the highest concentration of β - glucans was 1002 with 10.50 g/100 g of dry mushroom. The strains with the highest concentration of total phenolics were 1002 and 08 ... / Mestre

Orientador: Fernando Carlos Pagnocca / Coorientador: Paula Benevides de Morais / Banca: Raphael Sanzio Pimenta / Banca: Lara Durães Sette / Banca: Odair Corrêa Bueno / Banca: Solange Cristina Carreiro / Resumo: As formigas cortadeiras dos gêneros Atta e Acromyrmex mantém uma associação mutualística com o fungo basidiomiceto Leucoagaricus gongylophorus, cultivado para alimento, o qual é responsável pela produção de enzimas extracelulares que degradam o material vegetal transportado para o interior dos ninhos. Além do fungo mutualista, uma ampla microbiota constituída por fungos filamentosos, bactérias e leveduras está presente nos ninhos e também contribui para a degradação dos tecidos vegetais. Foi caracterizada a comunidade de leveduras do jardim de fungo e material de descarte de ninhos da formiga cortadeira Acromyrmex balzani encontrados em ambiente preservado e perturbado de cerrado em Palmas, Tocantins. A habilidade destas leveduras para produzir enzimas extracelulares também foi investigada. Amostras de vinte e quatro ninhos, sendo 14 de área preservada e 10 de área perturbada foram coletadas, dos quais foram isoladas 720 leveduras, compreendendo 52 espécies distribuídas em 20 gêneros. A riqueza e a diversidade de espécies de área preservada foram maiores em comparação com a área perturbada, assim como a diversidade no material de descarte foi maior em relação ao jardim de fungo. A espécie de levedura mais prevalente foi Cryptococcus laurentii com 132 isolados, seguida de Trichosporon mycotoxinivorans, com 61 isolados. As leveduras basidiomicetas foram prevalentes nos ninhos, tanto nos jardins de fungo quanto no material de descarte. Entre os fungos ascomicetos, predominaram espécies de Aureobasidium e Meyerozyma. Ainda, foi encontrado novas espécies dos gêneros Starmerella e Bullera, baseado nas análises das sequências da região D1/D2 da LSU do rRNA. Setecentos e onze estirpes das 720 recuperadas foram testadas quanto à capacidade de produção de amilase, celulase, ligninases, lipase, xilanase, pectato-liase e poligalacturonase. Também foram realizados testes fisiológicos quanto à habilidade de assimilação.. / Abstract: Leafcutter ants of the genera Atta and Acromyrmex maintain a mutualism with basidiomycetous fungus Leucoagaricus gongylophorus cultivated for food, which is responsible for the production of extracellular enzymes that degrade plant material transported into the nests. Besides the mutualistic fungus, a diverse microbiota comprising filamentous fungi, yeasts and bacteria is present in the nest and also contribute to the degradation of plant tissues. The yeast community of the fungus garden and waste material from nests of the leaf-cutting ant Acromyrmex balzani in preserved and disturbed areas of cerrado in Palmas, Tocantins was characterized and the ability of these strains to produce extracellular enzymes was investigated. Twenty-four nests (14 in preserved environment and 10 in disturbed environment) were sampled, and a total of 720 yeast isolates was obtained, comprising 52 species belonging to 20 genera. The richness and diversity of species in preserved environment were higher compared to the disturbed environment, as well as diversity in waste material was higher compared to the fungus garden. The most prevalent species was Cryptococcus laurentii, with 132 isolates, followed by Trichosporon mycotoxinivorans, with 61 isolates. The basidiomycetous yeasts were prevalent in the nests of A. balzani, both in fungus gardens as with the discarded material. Prevalent ascomycetous were Aureobasidium and Meyerozyma. Based on sequence analysis of the D1/D2 region of LSU rRNA putative new species were found of the genera Starmerella and Bullera. Seven hundred and eleven strains of the 720 recovered ones were tested for their ability to produce amylase, cellulase, ligninases, lipase, xylanase, pectate lyase and polygalacturonase. Physiological tests for their ability to assimilate glucose, cellobiose, galacturonic acid, maltose and xylose through isolated strains of these environments were also conducted. About 95% of the strains tested showed... / Doutor

Orientador: Silvio Roberto Andrietta / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-11T21:28:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Vieira_ErikaDurao_D.pdf: 4132476 bytes, checksum: f7ca415cbb893825fe426e0ef7afa813 (MD5) Previous issue date: 2008 / Resumo: O objetivo deste trabalho foi avaliar a viabilidade de produção de goma xantana em reator de coluna de bolha utilizando processo de batelada repetida bem como otimizar as condições de produção e avaliar algumas etapas típicas da recuperação da goma. Foram utilizadas neste estudo duas linhagens da bactéria Xanthomonas campestris: ATCC 13951 (ou NRRL B-1459) e ATCC 55298. Os ciclos variaram de 3 a 8 bateladas consecutivas de 48 horas. Ao final de cada batelada, parte do caldo fermentado era retirado do reator e aproximadamente 20% do volume era deixado no reator para servir de inóculo para a próxima batelada que se iniciava com a adição de meio para produção de goma. O primeiro ensaio preliminar que consistiu de um ciclo com 6 bateladas demonstrou ser viável o processo em bateladas repetidas de modo que ensaios subseqüentes foram realizados com a finalidade de se otimizar as condições de operação para cada linhagem por planejamento fatorial de dois níveis em configuração estrela com repetição do ponto central. Os fatores estudados foram concentração inicial de sacarose, vazão de ar e temperatura e as respostas analisadas foram rendimento, concentração final de xantana bruta e o índice de consistência k (mPa.sn), parâmetro reológico indicativo da qualidade da goma produzida. De uma maneira geral, os fatores estudados não apresentaram efeitos significativos nas respostas estudadas. Nos ensaios do planejamento fatorial, para a linhagem ATCC 13951, obteve-se valores médios de 10,7±1,9 g/L para a concentração final de xantana, 48,6±14,3% para o rendimento, 1228±310 mPa.sn para o índice de consistência e 0,29±0,022 para o índice de comportamento de fluxo. Para a linhagem ATCC 55298 obtivesse valores médios de 11,1±1,6 g/L para a concentração final de xantana, 50,5±11,7% para o rendimento, 1478±223 mPa.sn para o índice de consistência e 0,27±0,016 para o índice de comportamento de fluxo. A análise dos resultados por meio da função desejabilidade global apontou condições ótimas de trabalho que foram validadas experimentalmente. Os ensaios de validação, tanto com a linhagem ATCC 13951 quanto com a linhagem ATCC 55298, apontaram que a concentração inicial de sacarose em 20 g/L, temperatura de 31ºC e aeração de 1,5 vvm maximizam rendimento e concentração final de xantana. / Abstract: The aim of this work is to evaluate xanthan production in a bubble column reactor using a repeated batch process as well as to optimize de gum production operational conditions and evaluate some of the typical steps of the recovery process. Two Xanthomonas campestris strains were evaluated: ATCC 13951 (or NRRL B-1459) and ATCC 55298. The cycles were comprised of 3 to 8 repeated 48-hour batches. At the end of each batch 20% of the broth volume was left inside the fermentor to serve as innoculum to the next bacth that were initiated by addition of fresh medium. Preliminary experimental assay showed satisfactory results in a cycle with six 48-hour successive batches so that subsequent assays were conducted to optimize the operational conditions for each strain using two level factorial design plus star configuration with three central point replicates. The factors evaluated were the initial sucrose concentration, temperature and aeration and the responses were the final xanthan concentration, the overall yield and the consistency index. The evaluated factors did not presented significant effect on the responses studied. The mean values obtained in the assays with strain ATCC 13951 were 10.7±1.9 g/L to final xanthan concentration, 48.6±14.3% to the overall yield, 1228±310 mPa.sn to the consistency index and 0.29±0.022 to the flow behavior index. The mean values obtained in the assays with strain ATCC 55298 were 11.1±1.6 g/L to final xanthan concentration, 50.5±11.7% to the overall yield, 1478±223 mPa.sn to the consistency index and 0.27±0.016 to the flow behavior index. The analysis of the factorial design results through desirability function pointed the optimal conditions to maximize yield and product quality and these conditions were validated experimentally. It was concluded that for both strains, the optimal conditions were 20g/L initial sucrose, 31ºC and 1.5 vvm. / Doutorado / Desenvolvimento de Processos Biotecnologicos / Doutor em Engenharia Química

Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / A Goma do angico vermelho à um heteropolissacarÃdeo obtido de Ãrvores da Anadenanthera macrocarpa. CarboximetilaÃÃo da goma do angico (GA) com Ãcido monocloroacÃtico (AMC) em meio bÃsico resulta em uma sÃrie de produtos carboximetilados que foram caracterizados por espectroscopia no infravermelho e ressonÃncia magnÃtica nuclear e por cromatografia de permeaÃÃo em gel. O efeito dos parÃmetros reacionais como concentraÃÃo de base, razÃo AMC/GA e temperatura no rendimento e grau de substituiÃÃo (GS) foram investigados. O GS e a eficiÃncia total da reaÃÃo aumenta com o tempo reacional atà 2h e entÃo decresce. O GS varia de 0,11 a 1,10 dependendo da razÃo NaOH/AMC/GA e temperatura. O maior GS foi obtido na razÃo molar 9:3:1 e 70 ÂC, entretanto com um baixo rendimento e eficiÃncia total (7,5% 3 0,03 respectivamente. DegradaÃÃo do polÃmero foi observada em todas as amostras mas em diferentes graus. O melhor resultado dos produtos carboximetilados foi obtido para a amostra GACM3 (GS = 0,63), obtido com razÃo molar NaOH/AMC/GA de 3:1:1, temperatura de 70 ÂC. A goma do angico (GA) e uma amostra carboximetilada (GACM) foram reticuladas com epicloridrina (E) para formar um gel quÃmico (GAGel e GACMGel respectivamente). O gel da goma do angico foi tambÃm carboximetilado apÃs o processo de reticulaÃÃo (GAGelCM). Os gÃis reticulados foram caracterizados quanto ao grau de intumescimento. O intumescimento para o gel GAGel diminui com o aumento da razÃo E/GA devido a formaÃÃo de uma rede mais compacta. A presenÃa de grupos carboximetÃlicos nos gÃis GAGelCM e GACMGel aumenta o grau de intumescimento em cerca de 16 vezes se comparado ao GAGel. Os gÃis de goma do angico foram testados como adsorvente de metais pesados (Pb, Cd e Cu). Isotermas de adsorÃÃo forma realizadas e os modelos de Langmuir e Freundlich aplicados aos sistemas. A capacidade mÃxima de adsorÃÃo para os trÃs Ãons testados individualmente foi a seguinte: Cu>Cd>Pb. Sendo que a maior capacidade de absorÃÃo de Cu+2 foi obtida para o gel GACMGel (20,32 mmol/g). A adsorÃÃo em soluÃÃo onde quantidades equimolares dos trÃs Ãons estavam presentes foi maior para Cu+2 na amostra GAGelCM ( 9,79 mmol/g). / Red angico gum is a heteropolysaccharide (arabinogalactan) obtained from Anadenanthera macrocarpa trees. Carboxymethylation of angico gum (AG) with monochloroacetic acid (MCA) in alkaline aqueous medium resulted in samples which were characterized by infrared, 13C nuclear magnetic resonance spectroscopy and gel permeation chromatography. The effects of reactional parameters, such as alkali concentration, MCA/angico gum ratio and temperature on the reaction yield and degree of substitution (DS) were investigated. The DS and MCA total efficiency values increase up to 2 h reaction time and then decrease. The DS varied from 0.11 to 1.10 depending on NaOH/MCA/AG ratio and temperature. Higher DS value was obtained for molar ratio of 9:3:1 at 70ÂC, although with low yield and MCA total efficiency (7.5% and 0.03 respectively). Polymer degradation was observed in all samples, but in different degree. The best carboxymethylated sample from angico gum was obtained with NaOH/MCA/AG molar ratio equal to 3:1:1, at 70 ÂC. (DS = 0.63, yield = 91.0%). Crosslinked AG and Carboxymethylated AG chemical gels (GAGel and GAGMGel respectively) were also obtained using epichlorohydrin (E) as crosslinking agent. Crosslinked AG gel was further carboxymethylated resulting in GAGelCM sample. The products obtained were characterized by IR spectroscopy and swelling degree (W). The swelling degree decreases as the E/AG ratio increase from GAGel. Carboxymethyalted gels possess higher water absorption than GAGel (16 times higher). The gels obtained by crosslinking were tested as adsorbent of heavy metal (Pb, Cd and Cu). Adsorption isothermal studies were carried out and interpreted by the Langmuir and Freundlich equations. The sorption of individual metals followed the sequence Cu > Cd >Pb. The best Cu adsorbent was GACMGel (20.32 mmol/g). In equimolar metal mixture sorption experiment the best Cu adsorbent was GAGelCM (9.79 mmol/g).

Orientador: Silvio Roberto Andrietta / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-03T15:31:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Vieira_ErikaDurao_M.pdf: 3130433 bytes, checksum: a9b8f1b36ccecb2daf18896dac4b39fa (MD5) Previous issue date: 2003 / Resumo: Este traballio teve como objetivo isolar e selecionar linhagens potencialmente produtoras de goma presentes na cana-de-açúcar. Gomas são biopolimeros de origem vegetal (e.g., gomas guar, carragena) ou microbiana (e.g., gomas xantana, dextrana). As linhagens produtoras de goma do tipo dextrana são freqüentemente encontradas em amostras de cana deteriorada. A dextrana é um biopolimero constituído de unidades monoméricas de a-Dglicose. A enzima dextrana-sacarase, responsável por sua síntese, é extracelular e tem a sacarose com principal indutor. Na indústria farmacêutica é que a dextrana tem a sua maior aplicabilidade: a dextrana de baixa massa molecular é utilizada como substituto do plasma sanguíneo e facilitador do fluxo sanguíneo. O microrganismo Leuconostoc mesenteroides NRRL B-512F, utilizado na maioria das indústrias produtoras de dextrana no mundo, serviu de referência para a seleção dos isolados. Para o isolamento, foram colhidas amostras de canade-açúcar deteriorada de 4 diferentes regiões e o caldo foi plaqueado em meio rico em sacarose, específico para produtores de goma. Colônias que apresentaram formação gomosa foram purificadas e estocadas em Litmus Milk a -15°C. Foram realizados ensaios em frascos agitados a 150 rprn, 28:tl°C por 12 horas para produção da enzima onde cada isolado foi incubado em meio contendo 5% de sacarose. A atividade enzimática do caldo centrifugado foi determinada medindo-se a velocidade de liberação de frutose. A goma foi produzida em meio contendo 15% de sacarose em frascos agitados a 150 rpm e 28:f:l°C por 15 horas. Etanol foi adicionado ao caldo bruto para precipitar a goma. As linhagens foram caracterizadas quanto à massa molecular média da dextrana produzida e à capacidade produtiva. A distribuição de massa molecular foi determinada por meio de cromatografia de permeação em gel (GPC). As análises de açúcares foram feitas em HPLC utilizando coluna de troca iônica com detecção por amperometria pulsada. Foram isolados cinqüenta e seis microrganismos e atividade enzimática foi evidenciada no caldo de vinte e oito linhagens. Destas, cinco foram selecionadas para produção e separação da goma. As atividades variaram de 33 a 131 UDS contra 49 UDS da linhagem referência nas condições do ensaio. Entre as cinco linhagens selecionadas, três são diplococos e produzem goma solúvel e duas são streptococos e produzem goma insolúvel. A análise de distribuição de massa molecular evidenciou que as linhagens selecionadas produzem goma de alta massa molecular, chegando a quase 2 milhões de Daltons / Abstract: The aim of this work was to isolate and select potentia1ly gum producing strains present in sugar cane. Guns are biopolymers carne 1Tom vegetal (e.g., guar gurn, carragen gum) or microbian (e.g., xantan gum, dextran gum) source. Dextran producing bacteria are 1Tequently found in damaged sugar cane. Dextran is a biopolymer that consists of a-Dglucose monomeric units. The enzyme dextransucrase, responsible for dextran synthesis, is extracellular and has sucrose as its main inductor. ln the pharmaceutical industry is where dextran has its larger applicability: low molecular weight dextran, clinical dextran, is used as blood-plasma substitute and blood flow improver. Leuconostoc mesenteroides NRRL B512F strain, used in the majority of dextran producing industries around the world, was used as reference for the isolated microorganisms selection. Damaged sugar cane sarnples, :ITom four di:fferent regions, were used as the microorganisms isolation source and the cane juice was inoculated in a 10% sucrose solid medium. Strains that had presented gummy colony formation were purmed and maintained in Litmus Milk broth at -15°C. Assays were conducted for enzime production in Erlenmyer flasks on a rotatory shaker at 150 rprn, 28::tl°C for 12 hours where each isolated microorganism was incubated in a 5% sucrose medium. The enzymatic activity of the centrifugated broth was determined by measuring :fi:uctose production rate. Gum was produced in Erlenmyer flasks containing of 15% sucrose medium on a rotatory shaker at 150 rprn, 28::tl°C for 15 hours. Etanol was added to the crude broth for gum precipitation. The strains were characterized by the produced dextran average molecular weight and by the productive capacity. The molecular weight distribution was determined by gel permeation chromatography (GPC). The sugar determination analyses were made by HPLC using an ion exchange column with amperiometric detention. Fifty six microorganisms were isolated and enzymatic activity was found in centrifugated broth of twenty eight strains. From these, tive had been selected for gum production. The activities varied 1Tom 33 to 131 UDS against 49 UDS :ITom the reference strain in the assay conditions. Among the tive selected strains, three are diplococci and produce soluble gum and the other two are streptococci and produce insoluble gum. The molecular weight distribution analysis showed that the selected strains produce high molecular weight gurn, one ofthem reaching almost 2 million Daltons / Mestrado / Desenvolvimento de Processos Biotecnologicos / Mestre em Engenharia Química

Resumo: Exopolissacarídeos (EPS) são polímeros produzidos por uma grande variedade de microrganismos e possuem diferentes propriedades estruturais, físicas e químicas. A investigação das propriedades reológicas de suas soluções é importante devido ao crescente interesse na aplicação comercial de polissacarídeos, principalmente na indústria de alimentos. Assim, o objetivo deste trabalho foi investigar as características reológicas dos exopolissacarídeos R1, R2, R3 e R4 produzidos por diferentes linhagens de Rhizobium e Mesorhizobium. Análises quantitativas mostraram que o teor de ácido urônico encontrado em R3 (8,4 %) foi maior que em R1 (2,4 %), R2 (1,7 %) e R4 (0,8 %). A cromatografia de filtração em gel mostrou que R2 e R3 são mais homogêneos e menos polidispersos. Hidrólise ácida total e análise por HPAEC/PAD mostrou glucose como constituinte básico majoritário dos EPS, além de galactose e manose. Todos os polissacarídeos apresentaram comportamento não-Newtoniano, com características de soluções pseudoplásticas nas concentrações de 2, 5 e 10 g/L. O modelo reológico de Ostwald-de-Waele (Lei da Potência) foi utilizado para representar os dados experimentais de tensão de cisalhamento versus taxa de deformação. Os EPS R1, R2 e R4 demonstraram pequeno aumento na viscosidade em presença de NaCl, e apresentaram comportamento viscoelástico de gel, sendo R1 o que apresenta características de gel mais forte. O EPS R3 manteve-se como o menos viscoso, tanto em meio aquoso quanto em solução salina, provavelmente devido ao maior percentual de ácidos urônicos em sua estrutura. Além disso, R3 exibiu comportamento de solução diluída a baixas concentrações, e viscoelástico de gel fraco em concentrações mais elevadas. A análise da influência da temperatura sobre o comportamento viscoelástico das soluções polissacarídicas mostrou... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Exopolysaccharides (EPS) are polymers produced by a great variety of microorganisms and possess different structural, physical and chemical properties. Investigation of rheological properties of these solutions is important due to an increasing interest in polysaccharides commercial applications, mainly in food sectors. The objective of this work was investigate rheological characteristics of exopolysaccharides R1, R2, R3 and R4 produced by different Rhizobium and Mesorhizobium strains. Quantitative analysis showed that uronic acid component found in R3 (8,4 %) was higher than R1 (2,4 %), R2 (1,7 %) and R4 (0,8 %). Gel filtration chromatography indicated that EPS R2 and R3 are more homogeneous and less polidisperse. Acid hydrolysis and HPAEC/PAD analysis revealed that glucose was the main monosaccharide, beyond galactose and mannose. All exopolysaccharides had non-Newtonian behavior, with pseudoplastic characteristics at concentrations of 2, 5 and 10 g/L. The Ostwald-de-Waele (Power Law) was the rheological model used to represent the experimental data of the shear stress versus shear rate. EPS R1, R2 and R4 demonstrated a slight increase in viscosity in presence of NaCl, and viscoelastic behavior, R1 had strong gelling characteristics. The EPS R3 was less viscous, in water solutions and presence of salt, probably due to a high percentual of uronic acids on its structure. Moreover, R3 exhibited diluted solution behavior at low concentration, and viscoelastic weak gelling at high concentrations. Analysis of temperature influence over polysaccharide solutions viscoelastic behavior showed that EPS R1, R2 e R4 had strong gelling characteristics, at concentrations of 5 g/L. / Orientador: Maria de Lourdes Corradi Custódio da Silva / Coorientador: Ana Lúcia Barretto Penna / Banca: Eliana Gertrudes de Macedo Lemos / Banca: Javier Telis Romero / Mestre

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Agrárias, Programa de Pós-Graduação em Recursos Genéticos Vegetais, Florianópolis, 2015. / Made available in DSpace on 2015-05-26T04:07:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 333594.pdf: 2757674 bytes, checksum: 7c9b7747a9462ddb598673da672f7b4e (MD5) Previous issue date: 2015 / O presente trabalho teve como objetivo investigar as alterações nometabolismo secundário, na atividade enzimática e na histologia de raízesde quatro cultivares de mandioca (Manihot esculenta Crantz) durante adeterioração fisiológica em pós-colheita (PPD). Os resultados mostraramque durante os estágios iniciais de armazenamento das raízes, metabólitossecundários são formados (e.g., compostos fenólicos totais, antocianinas,flavonoides, escopoletina); glicosídeos cianogênicos (ácido cianídricototal, linamarina, acetona cianoidrina) são incrementados até 72 h dearmazemento; a atividade de sistemas enzimáticos antioxidantes é ativada(e.g., catalase, superóxido dismutase, cobre/zinco dismutase, manganêsdismutase, polifenol oxidase, ascorbato e guaiacol peroxidases, proteínas,linamarase); sistemas não enzimáticos antioxidantes (e.g., peróxido dehidrogênio, tocoferol, ácido ascórbico) açúcares solúveis, polissacarídeosácidos e ácidos orgânicos foram observados se acumular durante oarmazenamento nas cultivares.A principal hidroxicumarina observada foi a escopoletina. As cultivaresmais tolerantes à deterioração (Branco/IAC576-70) mostraram níveismais elevados deste metabólito, comparativamente às susceptíveis(Oriental/Sangão). Os conteúdos de escopoletina mostraram-secrescentes durante a deterioração, fato que nos permite concluir que aescopoletina poder estar envolvida na redução da deterioração no estágioinicial deste processo. A ruptura dos compartimentos celulares derivadadas lesões tissulares por ocasião da colheita permitiu o contacto dalinamarase com o seu substrato linamarina, fato constatado peloincremento dos teores de ácido cianídrico até 3-5 dias de deterioração,seguido de degradação. A atividade da linamarase foi elevada nestesestágios, mostrando-se, contudo inativa nas fases avançadas de PPD.Acúmulos de polissacarídeos ácidos e neutros (e.g. celulose) foramconstatados nas paredes celulares durante a evolução do processo dedeterioração, um fato eventualmente associado a respostas de defesavegetal à infecção por microrganismos, ou ainda a espécies reativas deoxigênio formadas na deterioração fisiológica. A hidrólise dos grânulosde amido foi detectada, subsidiando a hipótese de catabolização daquelepolissacarídeo e o acúmulo do produto metabólico derivado, conformeobservado durante o processo de deterioração.Técnicas estatísticas multivariadas (métodos supervisionados e nãosupervisionados) e modelos de predição permitiram discriminar asamostras de acordo com as variáveis metabólicas estudadas, revelandoquais variáveis bioquímicas influenciaram mais intensamente adeterioração fisiológica (PPD). Modelos preditivos mostraram ser asatividades da guaiacol peroxidase, ascorbato peroxidase, superóxidodismutase e catalase e os conteúdos totais de proteínas, carotenoides eperóxido de hidrogênio as variáveis mais relevantes para determinar oatraso da PPD. O presente estudo também permitiu identificar maiortolerância à PPD da cultivar Branco, enquanto a suscetibilidade mostrousemaior na cultivar Oriental. Por fim, considerando-se que a PPD podeser influenciada por uma série de fatores bióticos e abióticos, um maiordetalhamento dos estudos e uma integração de dados a nível genômico,proteômico, transcriptômico e metabolômico corroborará com a geraçãode um quadro de melhor entendimento dos processos bioquímicosrelacionados à PPD da mandioca, com consequências positivas noscontextos agronômico e sócio-econômico afins.<br> / Abstract: This study aimed to investigate the changes in the secondary metabolism,enzyme activity and histology of four cultivars of cassava roots (Manihotesculenta Crantz) during postharvest physiological deterioration. Theresults showed that during the early stages of storage of roots, secondarymetabolites are formed (e.g., phenolic compounds, anthocyanins,flavonoids, scopoletin); cyanogenic glucosides (total cyanide, linamarin,acetone cyanohydrin) are increased up to 72 h of storage; antioxidantenzyme systems are activated (e.g., catalase, superoxide dismutase,copper/zinc superoxide, manganese superoxide, polyphenol oxidase,guaiacol and ascobate peroxidase, proteins, linamarase); non-enzymaticantioxidant systems (e.g., hydrogen peroxide, tocopherol, ascorbic acid),soluble sugars, organic acids, and acidic polysaccharides were observedto accumulate during storage.The main hydroxycoumarin observed was scopoletin. The most tolerantcultivars (Branco / IAC576-70) showed higher levels of that metabolitecompared to those susceptible (Oriental / Sangão). The scopoletin contentincreased during the deterioration (PPD), a fact that allows us to concludethat scopoletin might be involved in the reduction of deterioration at anearly stage of the process. Disruption of cellular compartments derivedfrom tissue damage at harvest allowed the contact of linamarase with yoursubstrate limanarin, a fact confirmed by the increase of cyanide contents3 to 5 days of storage, followed by the degradation. The activity oflinamarase was high in these stages, however in the advanced stages ofPPD, a decreasing was observed. Accumulation of acidic polysaccharideswere found in the cell walls during the course of deterioration, a factpossibly associated with plant defense responses to infection bymicroorganisms, or the reactive oxygen species formed in thephysiological deterioration. Hydrolysis of starch granules was detected,supporting the hypothesis of that polysaccharide catabolism with theaccumulation of their derivatives, as observed during the process ofdeterioration.Multivariate statistical techniques (supervised and unsupervisedmethods) and prediction models discriminated the samples in accordancewith their metabolic variables, revealing which biochemical variablesinfluenced more intensively in postharvest physiological deterioration(PPD). Predictive models proved the activities of guaiacol peroxidase,ascorbate peroxidase, superoxide dismutase and catalase, total proteins,carotenoids and hydrogen peroxide as the most relevant variables. Thisstudy also identified Branco cultivars as the most tolerant, while Orientalcultivar showed to be the most susceptible. Finally, considering that PPDcan be influenced by a number of factors, more detailed studies and dataintegration with genomics, proteomic, transcriptomic, and metabolomicare crucial for a better understanding of the biochemical processes relatedto PPD in cassava, which can have positive effects on future agronomicand socio-economic contexts.