Submitted by Cássia Santos (cassia.bcufg@gmail.com) on 2017-03-24T10:41:02Z No. of bitstreams: 3 Dissertação - Jaquelinne Pires Vital da Costa - 2017 - parte 1.pdf: 4379999 bytes, checksum: b3803a48e0c37eb318b174d9582a33e1 (MD5) Dissertação - Jaquelinne Pires Vital da Costa - 2017 - parte 2.pdf: 16358112 bytes, checksum: 7c49d76a1bb2c8ca62b7fe392e7e0bb1 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2017-03-24T11:04:59Z (GMT) No. of bitstreams: 3 Dissertação - Jaquelinne Pires Vital da Costa - 2017 - parte 1.pdf: 4379999 bytes, checksum: b3803a48e0c37eb318b174d9582a33e1 (MD5) Dissertação - Jaquelinne Pires Vital da Costa - 2017 - parte 2.pdf: 16358112 bytes, checksum: 7c49d76a1bb2c8ca62b7fe392e7e0bb1 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-24T11:04:59Z (GMT). No. of bitstreams: 3 Dissertação - Jaquelinne Pires Vital da Costa - 2017 - parte 1.pdf: 4379999 bytes, checksum: b3803a48e0c37eb318b174d9582a33e1 (MD5) Dissertação - Jaquelinne Pires Vital da Costa - 2017 - parte 2.pdf: 16358112 bytes, checksum: 7c49d76a1bb2c8ca62b7fe392e7e0bb1 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2017-02-24 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Research into new sources of natural pigments has grown, mainly due to the toxic effects caused by synthetic dyes used in food, pharmaceuticals, textiles and cosmetics. In this context, the microbial pigments are presented as an alternative to supply this demand. There are several microorganisms capable of producing pigments, among them the filamentous fungus, Monascus. This is capable of producing yellow, orange and red pigments, and its production depends on the conditions under which it is grown. Thus, agroindustrial wastes have emerged as a cheap and profitable option for the production of biopigments. The aim of the present study was to evaluate the use of cheese whey as a substrate for the production of pigments by Monascus ruber CCT 3802. For this purpose, we first sought to evaluate the radial growth of the fungus in solid medium under serum concentrations of cheese powder and different pH values. The results demonstrated the potential of whey as a substrate for fungus growth, since there was a significant difference between the growth rates obtained for each medium when compared to the control medium (without cheese whey). As for pH, growth rates of the fungus were higher at pH 6.0. At extreme pH values, such as pH 2.0 and 8.0, the growth of the fungus presented inhibition and the visual aspect differed, showing yellow and red coloration, respectively. This demonstrates the clear influence of pH on the production of pigments produced by M. ruber. Culture media containing glucose and cheese whey at different concentrations were studied and the results showed higher pigment production was obtained in the media containing only glucose. For this reason, the third part of the study sought to use lactose, after the enzymatic hydrolysis process, as a carbon source for the production of pigments by Monascus ruber. Culture media containing glucose, lactose and hydrolyzed lactose were incubated at 30°C in shaker for 7 days. Although it contained less than 43% of glucose, the medium containing hydrolyzed lactose presented maximum pigment production of 7.58 UA510, surpassing the culture containing glucose. The pigment produced in hydrolyzed lactose appeared lighter, but redder and more yellow than in glucose. The consumption of reducing sugars and biomass production for the culture containing lactose only were inhibited, with a decline in pigment production after 72 hours of cultivation. The results presented in this research contribute to the fact that future studies optimize the hydrolysis of lactose and, consequently, cheese whey, using it as a substrate for the production of biopigments by Monascus ruber. / A pesquisa por novas fontes de pigmentos naturais tem crescido, principalmente devido aos efeitos tóxicos causados por corantes sintéticos usados em alimentos, produtos farmacêuticos, têxteis e cosméticos. Nesse contexto, os pigmentos microbianos apresentam-se como alternativa para suprir essa demanda. Vários são os micro-organismos capazes de produzir pigmentos e, dentre eles, destaca-se o fungo filamentoso, Monascus. Este é capaz de produzir pigmentos amarelo, laranja e vermelho, e sua produção depende das condições em que é cultivado. Assim, os resíduos agroindustriais têm surgido como opção barata e rentável para a produção de biopigmentos. O presente estudo teve como objetivo avaliar o aproveitamento do soro de queijo como substrato para a produção de pigmentos por Monascus ruber CCT 3802. Para isso, primeiramente, buscou-se avaliar o crescimento radial do fungo em meio sólido sob concentrações de soro de queijo em pó e diferentes valores de pH. Os resultados demonstraram a potencialidade do soro de queijo como substrato para o crescimento do fungo, visto que houve diferença significativa entre as velocidades de crescimento obtidas para cada meio quando comparadas ao meio controle (sem soro de queijo). Quanto ao pH, as velocidades de crescimento do fungo foram maiores em pH 6,0. Em valores de pH extremos, como pH 2,0 e 8,0, o crescimento do fungo apresentou inibição e o aspecto visual diferiu-se, apresentando coloração amarela e vermelha, respectivamente. Isso demonstra a clara influência do pH na produção de pigmentos produzidos por M. ruber. Em estudos preliminares, buscou-se avaliar a produção de pigmentos alimentares por Monascus ruber em cultivo submerso, usando o soro de queijo como substrato. Meios de cultivo contendo glicose e soro de queijo em diferentes concentrações foram estudados e os resultados demonstraram maior produção de pigmentos foi obtida nos meios contendo apenas glicose. Por esse motivo, buscou-se utilizar a lactose, após o processo de hidrólise enzimática, como fonte de carbono para a produção de pigmentos por Monascus ruber. Meios de cultivo contendo glicose, lactose e lactose hidrolisada foram incubados a 30ºC em shaker, durante 7 dias. Apesar de conter menos de 43% de glicose, o meio contendo lactose hidrolisada apresentou produção máxima de pigmentos de 7,58 UA510, superando o cultivo contendo glicose. O pigmento produzido em lactose hidrolisada apresentou-se mais claro, porém mais vermelho e mais amarelo que em glicose. O consumo de açúcares redutores e produção de biomassa para o cultivo contendo apenas lactose foram inibidos, havendo declínio na produção de pigmentos após 72h de cultivo. Os resultados apresentados nesta pesquisa contribuem para que estudos futuros otimizem a hidrólise da lactose e, consequentemente, do soro de queijo, aproveitando-o como substrato para produção de biopigmentos por Monascus ruber.

Submitted by Erika Demachki (erikademachki@gmail.com) on 2017-06-29T22:20:43Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Ingrid Luz Guimarães - 2017.pdf: 1402447 bytes, checksum: 7d2b3bc12c14d9a3bd34392e4f9d7049 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2017-07-10T10:46:04Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Ingrid Luz Guimarães - 2017.pdf: 1402447 bytes, checksum: 7d2b3bc12c14d9a3bd34392e4f9d7049 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2017-07-10T10:46:05Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - Ingrid Luz Guimarães - 2017.pdf: 1402447 bytes, checksum: 7d2b3bc12c14d9a3bd34392e4f9d7049 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2017-03-23 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Soybean pre-cleaning residue is found in large quantities in the processing and processing dryers' farms, resulting in serious inconvenience if it is not removed to farther places before the fermentation process begins. Among the residues generated at the time of harvesting and cleaning of the grains are soybean pods, which presents as an alternative lignocellulosic material to be used in the production of Agglomerated panels of the MDP type. The objective of this work was to verify the effect of the use of soybean pods in the production of eucalyptus MDP panels. The panels, with a nominal density of 0.70 g / cm³, were composed of three layers, the thin layers of eucalyptus wood were used in the covers and the core was composed of a mixture of eucalyptus particles and soybean pods. The proportions used of soybean residue particles in relation to those of eucalyptus in the kernels were 0, 25, 50, 75 and 100%. For the glueing of the particles the adhesive urea formaldehyde, in the proportion of 12%, was used for both the covers and the crumb. The pressing cycle had a temperature of 160 ° C for a period of 15 minutes at a pressure of 4MPa. To evaluate the quality of the panels produced, their physical and mechanical properties of apparent density; Compaction ratio; Water absorption and swelling in thickness at 2 and 24 hours of immersion were determinater; Perpendicular traction; Modulus of elasticity and modulus of rupture in the static bending. To meet the requirements of Brazilian standard (NBR 14.810 / 2002), for the properties of swelling in thickness (2h) and modulus of rupture, the maximum amount of soybean recommended for MDP panels is 20%. / O resíduo da pré-limpeza de soja é encontrado em grande quantidade no pátio das indústrias de beneficiamento e dos secadores das fazendas, acarretando sérios transtornos caso não seja removido para locais mais afastados antes que o processo de fermentação se inicie. Dentre os resíduos gerados no momento da colheita e limpeza dos grãos estão às vagens de soja, que se apresenta como um material lignocelulósico alternativo para ser utilizado na produção de painéis aglomerados do tipo MDP. Este trabalho teve como objetivo verificar o efeito da utilização de vagens de soja na produção de painéis MDP de eucalipto. Os painéis, com densidade nominal de 0,70 g/cm³, foram constituídos por três camadas, de modo que nas capas foram utilizadas finas partículas de madeira de eucalipto e o miolo foi composto por uma mistura de partículas de eucalipto e de vagens soja. As proporções utilizadas de partículas de resíduo de soja em relação às de eucalipto no miolo foram de 0, 25, 50, 75 e 100%. Para o encolamento das partículas foi utilizado o adesivo uréia formaldeído, na proporção de 12%, tanto para as capas como para o miolo. O ciclo de prensagem teve temperatura de 160°C, por um período de 15 minutos a uma pressão de 4MPa. Para avaliar a qualidade dos painéis produzidos, foram determinadas suas propriedades físicas e mecânicas de densidade aparente; razão de compactação; absorção de água e inchamento em espessura em 2 e 24 horas de imersão; tração perpendicular; módulo de elasticidade e módulo de ruptura na flexão estática. Para atender as exigências da norma brasileira (NBR 14.810/2002), para as propriedades de inchamento em espessura (2h) e módulo de ruptura, a quantidade máxima de vagem de soja recomendada para painéis MDP é de 20%.

Made available in DSpace on 2017-07-10T19:23:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao_ Adilson Bosetto 2015 PDF.pdf: 2419034 bytes, checksum: 3fdc9e711199e04fe0746f89b07c4bea (MD5) Previous issue date: 2015-03-10 / The application of enzymes in industrial processes, in its broad sense, has shown the market evolution for innovative alternatives for preserving the environment. Brazil has a great potential to develop some technologies, which allow the use of such materials as substratum for products with higher added value, due to the large amount of lignocellulose as waste that comes from agriculture. Therefore, the analysis of genes expression related to microbial degradation of plant cell wall has caught the researchers attention, mainly because it is associated to the possibility of controlled large-scale synthesis of enzymes applied in biofuel production. In this context, the Gram-negative bacterium C. crescentus is found as a promising microorganism for biotechnological exploitation due to its ability on degrading xylan, the major component of plant hemicellulose. There are several genes in the bacterial genome that codify to Xylanases and β-Xylosidases. In order to purify and biochemically characterize the β-Xylosidase III protein of C. crescentus, xynB3 gene (CCNA_00856) that contains 1,623 nucleotides and encodes a protein with conserved domains of β-Xylosidase with 540 amino acid residues has been studied. Therefore, xynB3 gene was isolated from genomic DNA of C. crescentus NA1000 by Polymerase Chain Reaction (PCR) using specific primers. The single amplification product was cloned into pJet1.2Blunt vector in non-cohesive sites and reintroduced in vector of pTrcHisA expression within the reading frame to produce a histidine tag at the amino-terminus area of fusion protein. The obtained construction was denominated pTrcHis-xynB3 and the confirmation of its gene identification was figured out by the DNA sequence after insertion into the TOP10 E. coli strain and subsequent experimental tests of expression in different temperature of growth, IPTG concentrations and induction times. The recombinant protein was overexpressed into inclusion bodies, thus, in a non-soluble form. Different induction and purification protocols were used to obtain the β-xylosidase III pure of C. crescentus, in native or non-native form. However, assays of enzymatic activity with different substrates neither demonstrated β-xylosidase activity nor detectable levels of the protein. These results suggest that the enzyme was not active during the assays, due its expression in inclusion bodies. This suggests that this protein may have a toxic effect on E. coli when expressed at high levels. Thus, this trial contributes to additional data about the xylanolytic complex concerning the aquatic bacterium C. crescentus. / A utilização de enzimas em processos industriais, no seu sentido mais amplo, demonstra a evolução do mercado em relação a alternativas inovadoras de preservação do meio ambiente. Devido à grande quantidade de material lignocelulósico residuário, proveniente da agricultura, o Brasil é um país com elevado potencial para o desenvolvimento de tecnologias que possibilitem a utilização desses materiais como substrato para produtos de maior valor agregado. Dessa forma, o estudo da expressão de genes microbianos relacionados com a degradação da parede celular vegetal tem despertado a atenção de pesquisadores, principalmente pelo fato de estar relacionado com a possibilidade de síntese controlada e em larga escala de enzimas utilizadas na produção de biocombustíveis. Neste contexto, a bactéria gram-negativa Caulobacter crescentus encontra-se como um microrganismo promissor para a exploração biotecnológica em função da capacidade que tem de degradar o xilano, principal componente hemicelulósico das plantas. Essa bactéria contém em seu genoma vários genes que codificam para xilanases e β-xilosidases. Dentre eles o gene xynB3 (CCNA_00856), que apresenta 1623 nucleotídeos e codifica uma proteína contendo domínios conservados de β-xilosidase, com 540 resíduos de aminoácidos, denominada neste trabalho como β-xilosidase III de C. crescentus. Com o objetivo de possibilitar em estudos futuros a caracterização bioquímica dessa proteína, foi estudado o gene xynB3. Para isso, xynB3 foi isolado a partir do DNA genômico de C. crescentus NA1000 por Reação em Cadeia da Polimerase (PCR) usando oligonucleotídeos específicos. O único produto de amplificação foi clonado no vetor pJet1.2blunt em sítios não coesivos e reintroduzido no vetor de expressão pTrcHisA dentro do quadro de leitura para a produção de uma cauda de histidinas na região amino-terminal da proteína de fusão. A construção obtida foi denominada pTricHis-xynB3 e após confirmação da identidade da mesma por sequenciamento de DNA foi inserida na cepa TOP10 de Escherichia coli e submetida a ensaios experimentais de expressão com diferentes temperaturas de crescimento, concentrações de IPTG e tempos de indução. A proteína recombinante foi super-expressa em corpos de inclusão, portanto, em uma forma não solúvel. Diferentes protocolos de indução e purificação foram empregados para obtenção da β-xilosidase III de C. crescentus pura, em forma nativa ou não nativa. Entretanto, nos ensaios de atividade enzimática, com diferentes substratos, foram obtidos níveis de atividade de β-xilosidase não detectáveis pelas ferramentas utilizadas. Esses resultados sugerem que a enzima não se mostrou ativa durante os ensaios, em função da formação de corpos de inclusão. Isso leva a crer que essa proteína pode apresentar efeito tóxico para E. coli quando expressa em níveis elevados. Assim, este trabalho contribui com dados adicionais a cerca do complexo xilanolítico da bactéria aquática C. crescentus.

Made available in DSpace on 2017-07-10T19:24:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Luciana_ Graciano.pdf: 1359694 bytes, checksum: 9321745e3e0faea5a21d91af3579b01a (MD5) Previous issue date: 2015-02-27 / The optimization of xylanase production of a new Aspergillus fumigatus Fresen strain (OI-1RT) was obtained by statistical approaches. The Plackett-Burman Design evaluation showed that the following components of Czapeck medium were biologically significant: sodium nitrate, potassium phosphate, magnesium sulfate and corn straw. These factors were selected to implement the 24 Central Composite Rotational Delineation with the proposed model validation. The response surface plots have indicated a trend for increased xylanase activity with increasing concentrations of maize straw. An additional test was carried out with different concentrations of maize straw and the optimized xylanase activity was 530 U ml-1 in the presence of 6.5% (w / v) of residual biomass, which was 11 times higher than the one obtained only with the Plackett-Burman Planning (45.8 U mL-1). The thermostability of the enzyme was kept at 90% at 50 °C for 6 hours. Enzyma tic hydrolyses tests were performed to obtain reducing sugars from maize straw, hydrolyzed maize straw and beechwood xylan. This procedure has been performed for 96 hours with 2 U ml-1 for xylanase (crude extract) and resulted in net production of 3.89, 20.96 and 21.64 μmol mL-1 for reducing sugars, respectively. This indicated possible biotechnological applications to the crude extract with xylan-degrading enzymes (xylanase). / As xilanases são glicosídeo hidrolases (GHs) com diferentes propriedades físico-químicas e várias aplicações biotecnológicas, como na indústria têxtil, alimentícia e de papel e celulose. Xilanases podem ser utilizadas para a degradação de fontes de carbono renováveis, tais como os resíduos agroindustriais. Desta forma, é possível aproveitar a capacidade energética de compostos disponíveis em abundância e que poderiam ser descartados levando à poluição de solos e corpos hídricos. Atualmente, existe uma busca por estratégias que permitam a otimização de processos biotecnológicos para utilizar a capacidade energética presentes na biomassa para geração de produtos de valor agregado, como a produção de xilitol e do etanol celulósico. Ferramentas bioquímico-moleculares e planejamentos estatísticos de otimização de processos são exemplos de estratégias que visam melhorar o desempenho catalítico de enzimas. Neste contexto, este trabalho objetivou aproveitar resíduos agroindustriais para a indução de xilanases usando duas abordagens. Na primeira, foi realizada a clonagem e expressão do gene xynA1 (CCNA_02894) de Caulobacter crescentus em Escherichia coli com a obtenção de uma proteína recombinante fusionada a uma cauda de histidina carboxi-terminal (XynA1), que foi posteriormente purificada e caracterizada quanto a suas propriedades bioquímicas e cinéticas. Nesta análise, verificou-se que dentre as várias fontes de carbono testadas para indução da XynA1 em C. crescentus, os substratos palha de milho, palha de milho hidrolisada e o sabugo de milho foram os mais eficientes para induzir a atividade xilanásica. Além disso, a caracterização da XynA pura, obtida por cromatografia de afinidade em colunas préempacotadas de níquel-sepharose de elevado desempenho, mostrou que a XynA1 possui atividade enzimática e atividade específica de 18,26 U mL-1 e 2,22 e U mg-1usando xilano de beechwood como substrato na reação. A atividade de XynA1 foi inibida por EDTA e íons metálicos tais como Cu 2+ e Mg 2+. Em contraste, ß-mercaptoetanol, ditiotreitol (DTT), e Ca2+ induziram a atividade da enzima recombinante. Os dados cinéticos para XynA1 revelaram valores de KM e Vmáx de 3,77 mg mL-1 e 10,2 μM min-1, respectivamente. Finalmente, a enzima apresentou um pH ótimo igual a 6 e temperatura ótima de 50 °C. Além disso, 80% da atividade de XynA1 foi mantida a 50 °C por 4 hor as de incubação. Isso sugere estabilidade térmica para aplicação em processos biotecnológicos. Na segunda etapa do trabalho, foi realizada a otimização da produção xilanásica por um novo isolado vii termotolerante de Aspergillus fumigatus Fresen. (OI-1R-T), obtido de bioma de Mata Atlântica, usando metodologias estatísticas de delineamento experimental como Planejamento Plackett-Burman (Plackett-Burman Design-PBD) e Delineamento Composto Central Rotacional (DCCR). Verificou-se, nesses ensaios, uma atividade xilanásica de 530 U mL-1 na presença de 6,5% de palha de milho no meio de cultivo otimizado. Ensaios de hidrólises enzimáticas da palha de milho, palha de milho hidrolisada e do xilano de beechwood foram realizados durante 96 horas com 2 U mL-1 de atividade xilanásica do extrato bruto otimizado no mesmo resíduo, resultando em uma produção líquida de 3,89, 20,96 e 21,64 μmol mL-1 de açúcares redutores, respectivamente. Assim, sugere-se que a enzima fúngica, mesmo em extrato bruto, também poderia ser aplicada em processos biotecnológicos diversos.

Atualmente, o aproveitamento de resíduos na construção civil tem sido estimulado devido essa atividade ser um dos maiores consumidores de materiais naturais em seus processos e produtos. As cinzas agroindustriais ocupam lugar de destaque dentre os resíduos com possibilidades de aplicação em materiais cimentícios, pois algumas, como a cinza da casca do arroz, apresentam propriedades pozolânicas, contribuindo para a redução do consumo de cimento Portland. Nesse sentido, esta pesquisa teve como objetivo principal a avaliação da viabilidade técnica do uso de cinza agroindustriais em matrizes de cimento Portland, tendo como estudo de caso a cinza da casca da castanha de caju (CCCC). As cascas das castanhas de caju, resíduos da produção das castanhas, são incorporadas novamente ao processo, e, nas caldeiras, irão gerar calor para a decorticação de novas castanhas. A CCCC é o resíduo colhido no fundo da grelha das caldeiras, resultante da queima das cascas de castanhas. Atualmente, esse resíduo é utilizado como adubo em plantações de caju, sendo uma pequena parte destinada à aterros sanitários comuns. Foram realizados ensaios para avaliar a composição físico-química da CCCC; analisar o potencial pozolânico; analisar a retração por secagem e da profundidade de carbonatação de argamassas confeccionados com CCCC; e determinar a capacidade de estabilização/solidificação da CCCC pela matriz cimentícia. A partir dos resultados, pode-se apontar como características principais da CCCC: i) não apresentar potencial pozolânico; ii) favorecer a incorporação de ar em matrizes cimentícias; iii) ocasionar solubilidade de metais pesados e Fenol quando no estado in natura; iv) contribuir para o aumento da retração por secagem e da carbonatação em argamassas; v) liberar Cromo e Sódio mesmo quando estabilizada/solidificada em pastas em teores de até 10% de substituição. Por essas considerações, a CCCC não apresentou viabilidade técnica para uso em matrizes cimentícias. / Nowadays, the use of wastes on civil building has been stimulated for it to be one of most consumers of raw materials in their processes and products. The agroindustrial ashes have a prominent place among the wastes with possibilities of application in cementitious materials, because some ashes, such rice husk ash, have pozzolanic activity, and they contribute to reduce the Portland cement consumption. This work aimed to study the evaluation of technical feasibility of the agroindustrial ashes for use in Portland cement matrices, using the ash of the rind of the cashew nut (ARCN) as case study. The rinds of cashew nut (wastes of nuts\' production) are burned again during the heating process, and in boilers, they will generate heat for shelling other nuts. The ARCN is the waste collected from the boiler grid, resulted from burning of the rind of nuts. This waste is used as compostes in plantings of cashew and a little part of it is dumped in landfill sites. Tests were made for evaluation of physico-chemical composition of ARCN; for analyse of pozzolanic activity; for analyse of drying shrinkage and carbonation in mortars made with ARCN; and the analyse of the stabilization/solidification of ARCN in pastes. After the analyse of results, it may be pointed as main features of ARCN: i) not show pozzolanic activity; ii) to promote air entrainment in cementitious matrices; iii) to cause heavy metals and Phenol solubilization as in raw state; iv) to increase the drying shrinkage and carbonation in mortars; and, v) to let out Chrome and Sodium when stabilizated/solidificated in pastes in levels of replacement until 10%. For all these considerations, the ARCN haven\'t showed technical feasibility for use in cementitious matrices.

In this study the use of available agro-industrial and forest residues, in Alagoas, were evaluated for use in ceramic furnaces to energy generation. At first, a survey of various types of biomass in Brazil and in Alagoas was made, followed by a investigation of the main permanent and temporary crops that could generate agro-industrial residues. Later, studies of the forms of use of agro-industrial residues as well as a quantitative assessment and energy that can be generated from the agro-industrial residues from major crops of Alagoas were conducted. The main agro-industrial residues next to the bigger five ceramics, located in adjacent municipalities of Alagoas were characterized in terms of physical-chemical parameters, comparing energy demands with their possible use in furnaces. The process of manufacturing of briquettes was also subject to a case study involving such a process on laboratory scale. The economic evaluation of the use of agro-industrial residues considering the preparation, transportation and energy consumption in furnaces and one simulation, considering various scenarios for the use of agro-industrial residues, with reference to a ceramic Arapiraca were made. In addition, the case of utilization of eucalyptus wood for energy generation was assessed using economic and financial study, simulating the culture of this crop in a rural settlement. The various aspects investigated here showed that the agro-industrial residues from the processing of agricultural production in the State of Alagoas could be used in ceramic and can completely replace the fuel currently used in furnaces, for one ceramic located in the Arapiraca region, where these kind of residues are available. In the case of ceramics located in regions where the availability of agro-industrial residues is limited, an alternative of renewable fuel, would be the culture of energy forests with native or exotic species, such as the eucalyptus. / Nesse estudo foi avaliada a utilização de resíduos agroindustriais e florestais do Estado de Alagoas, para utilização em fornos cerâmicos para geração de energia. Inicialmente, foi realizado um levantamento dos diversos tipos de biomassa existentes no Brasil e em Alagoas, seguido de um levantamento das principais culturas agrícolas permanentes e temporárias que poderiam gerar resíduos agroindustriais. Após, foram efetuados estudos das formas de utilização dos resíduos agroindustriais assim como uma avaliação quantitativa e da energia que pode ser gerada, a partir dos resíduos agroindustriais provenientes das principais culturas agrícolas de Alagoas. Os principais resíduos agroindustriais dos municípios limítrofes as cinco principais cerâmicas de Alagoas foram caracterizados, do ponto de vista físico-químico, comparando-se demandas energéticas com a possível utilização desses em fornos ou fornalhas. O processo de fabricação de briquetes também foi alvo de um estudo de caso envolvendo tal processo em escala laboratorial. A avaliação econômica do aproveitamento dos resíduos agroindustriais considerando a preparação, o transporte e o consumo energético em fornalhas e fornos cerâmicos foi alvo de investigação e uma simulação, considerando vários cenários para o aproveitamento de resíduos agroindustriais, tomando como referência uma cerâmica em Arapiraca. Complementarmente, a hipótese de utilização da lenha de eucalipto para a geração de energia foi avaliada através de estudo econômico e financeiro, simulando o plantio dessa cultura em um assentamento rural. Os vários aspectos aqui investigados apontaram que os resíduos agroindustriais provenientes do beneficiamento da produção agrícola do Estado de Alagoas poderiam ser usados nos fornos cerâmicos sem processamento ou adensados e poderiam substituir totalmente os combustíveis atualmente utilizados nos fornos ou fornalhas, de cerâmicas localizadas na região de Arapiraca, privilegiada nesses tipos de resíduos, pela alta produção agrícola. No caso de cerâmicas, localizadas em regiões onde exista pouca disponibilidade de resíduos agroindustriais, uma alternativa em termos de combustível renovável, seria o plantio de florestas energéticas com espécies nativas ou exóticas como, por exemplo, o eucalipto.

O setor agroindustrial tem se expandido muito nos últimos anos, levando o país a um aumento na geração de resíduos agroindustriais, sendo que a maior parte deles ainda é descartada no meio ambiente, sem tratamento adequado, ou utilizada na alimentação animal, destinos que a priori, não geram ganhos econômicos para a agroindústria além de representarem gargalos logísticos e ambientais na sua disposição. Nesse sentido, o presente trabalho teve como objetivos otimizar o processo de extração de compostos bioativos, avaliar in vitro as atividades antioxidante, por meio da desativação de espécies reativas de oxigênio, e anti-inflamatória, bem como determinar a composição fenólica dos resíduos agroindustriais a saber: película de amendoim (Arachis hypogaea) (cultivares IAC886 e IAC505), pimenta-rosa (Schinus terebinthifolius Raddi) e pimenta-do-reino (Piper Nigrum L). O processo de otimização da extração de compostos antioxidantes foi realizado utilizando dois processos de extração, extração convencional e subcrítica, em delineamento composto central rotacional, utilizando como variáveis a temperatura e tempo e a pressão e temperatura, respectivamente, com os solventes etanol 80%, água e propilenoglicol 80%. Durante o processo de otimização a atividade antioxidante foi avaliada pelo método de sequestro do radical ABTS. Os melhores resultados foram obtidos para a extração convencional com os solventes etanol 80%, água e propilenoglicol 80%. A película de amendoim (IAC505) apresentou as maiores atividades antioxidantes (1.396,67, 580,44 e 859,89 μmol.g-1 em equivalentes de trolox, para os solventes etanol 80%, água e propilenoglicol 80%, respectivamente). A partir dos resultados obtidos para os solventes testados, utilizando a extração convencional, foram feitas outras análises de atividade antioxidante considerando o tempo e temperatura ideal de extração. Foram realizadas análises de avaliação da capacidade de redução de Folin-Ciocalteau e potencial de desativação dos radicais livres sintéticos (DPPH e ABTS) e espécies reativas de oxigênio (radicais peroxila, superóxido e ácido hipocloroso). O solvente de extração que apresentou melhores resultados em todos os ensaios foi o etanol 80%, sendo, portanto o solvente utilizado nas análises subsequentes. A partir da definição do melhor sistema extrator foram realizadas análises da composição fenólica, por meio das técnicas de cromatografia líquida de alta eficiência em modo analítico (HPLC-RP), cromatografia gasosa acoplada com espectrometria de massas (GC-MS), e avaliação in vitro da atividade anti-inflamatória. Foram identificados nos resíduos estudados procianidinas B1 e B2, ácido p-cumárico, miricetina, ácido ferúlico, ácido siríngico, ácido sinápico, epicatequina e catequina. A pimenta-do-reino diminui significativamente os níveis de TNF-α e nitritos, reduzindo assim o processo inflamatório gerado. Os resultados obtidos neste trabalho demonstram que estes resíduos agroindústrias possuem grande potencial biológico, podendo assim ser melhores aproveitados tanto pela indústria de alimentos quanto pela indústria farmacêutica. / The agribusiness sector has expanded greatly in recent years, leading the country to an increase in the generation of agro-industrial residues, even though most of them are still discarded in the environment without proper treatment, or used in animal feed, destinations that a priori do not generate economic gains for agribusiness besides representing logistical and environmental bottlenecks at your disposal. In this sense, the present study aimed to optimize the bioactive compounds extraction process, to evaluate in vitro the antioxidant activities, through the deactivation of reactive oxygen species, and anti-inflammatory as well as determine the phenolic composition of agro-industrial residues namely peanut skin (Arachis hypogaea) (IAC886 and IAC505 cultivars), pink pepper (Schinus terebinthifolius Raddi) and black pepper (Piper nigrum L). The optimization process of extraction of antioxidants was performed using two extraction processes, conventional extraction and subcritical on central composite design, using as variable temperature and time and the pressure and temperature, respectively, with solvents ethanol 80%, water and propyleneglycol 80%. During the optimization process the antioxidant activity was evaluated for the kidnapping method of ABTS radical. The best results were obtained for the conventional extraction with solvents ethanol 80%, water and propyleneglycol 80%. Peanut skin (IAC505) showed the highest antioxidant activity (1,396.67, 580.44 and 859.89 μmol.g-1 in Trolox equivalents, for solvents ethanol 80%, water and propyleneglycol 80%, respectively). From the results obtained for the solvents tested, using conventional extraction, other analyzes were done considering the antioxidant activity optimum time and temperature of extraction. Valuation analyzes were carried out of the Folin-Ciocalteau reduction capability and potential disabling of synthetic free radical (DPPH and ABTS) and reactive oxygen species (peroxyl radicals, superoxide and hypochlorous acid). The extraction solvent that showed better results in all tests was ethanol 80%, and therefore the solvent used in subsequent analyzes. From the definition of the best extraction system analyzes were made of phenolic composition by means of liquid chromatography techniques of high efficiency in analytic way (HPLC-RP), gas chromatography coupled with mass spectrometry (GC-MS), and reviewed in vitro anti-inflammatory activity. They were identified at residues studied procyanidins B1 and B2, p-coumaric acid, myricetin, ferulic acid, syringic acid, sinapic acid, epicatechin, and catechin. The black pepper significantly reduces TNF-α and nitrite levels, thereby reducing the inflammatory process generated. The results of this study demonstrate that these agribusinesses waste have great biological potential, and thus can be best availed by both the food industry and the pharmaceutical industry.

O Brasil possui uma rica diversidade em espécies de plantas nativas cujo potencial bioativo, embora ainda pouco investigado, as coloca como alvos de pesquisa na área de produtos naturais. Dentre as espécies nativas estão o açaí-do-Pará (Euterpe oleraceae Mart.) e o inajá (Maximiliana maripa Aubl. Drude), frutos processados visando, principalmente, a obtenção de polpa e óleo. Contudo, a extração mecânica do óleo por prensagem gera grande quantidade de um material residual denominado \"torta\", geralmente descartado no meio ambiente como resíduo ou destinado à alimentação animal. Considerando-se a busca por ingredientes ativos naturais em substituição aos sintéticos para aplicação industrial, e a necessidade de exploração científica de resíduos agroindustriais, este trabalho teve como objetivo otimizar a extração de compostos antioxidantes de tortas de açaí e inajá, e avaliar a composição fenólica dos extratos otimizados pela técnica de espectrometria de massas de alta resolução (LC-ESI-QTOF-MS), bem como suas atividades biológicas antioxidante, citotóxica e anti-inflamatória (in vitro) e antimicrobiana. Para tanto, a melhor condição de extração dos compostos antioxidantes foi determinada empregando-se um planejamento experimental com delineamento do tipo DCCR juntamente com a metodologia de superfície de resposta. A atividade antioxidante (variável resposta) foi determinada pelos métodos de sequestro do radical ABTS, FRAP e redução do reagente Folin-Ciocalteau, sob diferentes temperaturas de extração e concentrações de etanol (variáveis exploratórias). Encontrada a condição de extração ideal (70°C e 50% de etanol, v/v) foi realizada a caracterização fenólica por espectrometria de massas de alta resolução, que possibilitou a identificação de 20 compostos bioativos no extrato de torta de açaí e de 6 no de inajá, dentre os quais estão apigeninas, catequinas e derivados do ácido caféico. As atividades biológicas avaliadas foram: antioxidante, determinada pelos métodos de sequestro dos radicais livres sintéticos ABTS e DPPH, FRAP, redução do reagente Folin-Ciocalteau, além da desativação de espécies reativas de oxigênio (radical peroxila, ânion superóxido e ácido hipocloroso); anti-inflamatória, pela inibição da ativação do fator de transcrição NF-κB; e antimicrobiana, pela determinação da CIM e CBM. Os resultados indicaram que ambos os extratos apresentaram elevada atividade antioxidante, todavia, o extrato de torta de açaí destacou-se em comparação ao da torta de inajá. O extrato da torta de açaí não promoveu redução da viabilidade celular para a cultura de macrófagos RAW 264.7 nas concentrações de 1, 10 e 100 μg/mL, enquanto que no extrato de torta de inajá não foi verificada redução da viabilidade nas concentrações de 1, 10, 100 e 1000 μg/mL (p>0,05). Os extratos ainda apresentaram atividade anti-inflamatória, sendo os extratos das tortas de inajá e de açaí capazes de inibir a ativação de NF- κB em 40 e 100%, repectivamente. O extrato de torta de inajá não apresentou atividade antimicrobiana, ao passo que o de torta de açaí inibiu o crescimento de bactérias patogênicas em concentrações de 1250 e 2500 μg/mL. Este trabalho mostra o potencial bioativo desses resíduos, corroborando com potenciais aplicações tecnológicas de seus extratos em escala industrial. / Brazil has a rich diversity of native plant species which bioactive potential, although still unexploited, places them as research targets in the natural products area. Among these native species are açaí-do-Pará (Euterpe oleraceae Mart.) and inajá (Maximiliana maripa Aubl. Drude), fruits processed mainly aiming the extraction of pulp and oil. However, the oil mechanical extraction by pressing results in great amounts of a residual material termed \"cake\", generally discarded in the environment or destined to animal feeding. Considering the search for natural active ingredients to substitute the synthetic ones for industrial application, and the need of scientific investigation of agroidustrial residues, this paper aimed to optimaze the extraction of antioxidant compounds from açaí and inajá cakes, and to evaluate the phenolic composition of the extracts by high resolution mass spectrometry (LC-ESI-QTOF-MS), as well as their antioxidant, cytotoxic and anti-inflammatory (in vitro), and antimicrobial, activities. For this purpose, the best condition for extraction of the antioxidante compounds was determined by using an experimental design with a RCCD design together the response surface methodology. The antioxidant activity (dependent variable) was determined by the methods ABTS radical scavenging, FRAP assay and Folin-Ciocalteau reagent reduction, under different temperatures (°C) of extraction and ethanol concentrations (%, v/v) (independent variables). Established the best extraction condition (70°C and etanol 50%, v/v), the phenolic profile of the cakes extracts was characterized by LC-ESI-QTOF-MS, which made possible the identification of 20 bioactive compounds in açaí cake extract and 6 in inajá cake extract, among which are apigenins, catechins and caffeic acid derivatives. The following biological activities were analyzed: antioxidant, by ABTS and DPPH synthetic radicals scavenging assay, FRAP, Folin-Ciocalteau reagent reduction, and oxygen reactive species deactivation (peroxil, superoxide and hipochlorous acid radicals); anti-inflammatory, by the inhibition of the transcription factor NF-κB activation; and antimicrobial, by determining MIC and MBC. The results indicated that both extracts show high antioxidante activity, however, the açaí cake extract stood out compared to inajá cake extract. The açaí cake extract didn\'t decrease cell viability for RAW 264.7 macrophages culture in the concentrations 1, 10 and 100 μg/mL, while the inajá cake extract didn\'t decrease the cell viability in the concentrations 1, 10, 100 and 1000 μg/mL (p>0,05). The extracts still exhibited anti-inflammatory activity, being the inajá and açaí cakes extracts capable to inhibit NF-κB activation in 40% and 100%, respectively. The inajá cake extract didn\'t show antimicrobial activity, while açaí cake extract inhibited the growing of pathogenic bacteria in concentrations of 1250 and 2500 μg/mL. This work confirms the bioactive potential of the residues, supporting possible technological applications of the extracts on an industrial scale.

O Brasil é um dos maiores produtores mundiais de suco de laranja, da mesma forma que a produção é elevada, a geração de resíduos também é significativa. Sabe-se que estes resíduos, os quais incluem sementes, cascas e restos de polpa são ricos em nutrientes que poderiam ser utilizados como substrato por micro-organismos, seja para o crescimento ou para a obtenção de subprodutos. Esporos de Bacillus atrophaeus ATCC 9372 são utilizados como indicadores biológicos, IBs, em processos térmicos por formarem esporos termorresistentes. O objetivo deste trabalho foi avaliar o uso de resíduos do processamento de suco de laranja como um meio de cultura alternativo para obtenção de esporos de B. atrophaeus, para serem aplicados em processos industriais. Ao bagaço de laranja (de 1,0 g a 20,0 g), obtido por processamento em centrífuga de frutas, foram adicionados 100 mL de água, e incubados a 150 rpm / 37 ºC por até 6 dias. Evidenciada a viabilidade de crescimento celular (µmáx = 0,0238 h-1 e Px = 0,0787 g/L.h, para 5,0 g de bagaço) procedeu-se ao estudo de planejamento experimental fatorial 22 em formato estrela com 6 pontos centrais, considerando a concentração de bagaço e o volume de meio. Foram determinados os valores de pH, de biomassa, de esporos viáveis e a resistência térmica dos mesmos a 102 ºC. Observou-se que houve aumento nos valores de pH após o cultivo e que as maiores concentrações de esporos foram de 1,73 x 109 esporos /mL e 5,75 x 109 esporos /mL após 3 e 6 dias de cultivo e os tempos de redução decimal determinados variaram de D102C = 0,92 min a D102C = 2,71 min e de D102C = 1,34 min a D102C = 3,98 min após 3 e 6 dias de cultivo, respectivamente. Com base no planejamento proposto e a análise de regressão, o desenvolvimento de esporos em bagaço segue a relação: Esporos = {-1,15 + 0,0303* [bagaço (g)] - 0,00611* [volume (mL)] + 0,611* [tempo (dias)]}, p=0,000, R2 =0,452, sendo o tempo (p=0,000) o fator de maior influência na formação de esporos. Os meios preparados com bagaço de laranja apresentaram-se viáveis para a produção de esporos de B. atrophaeus termorresistentes, produto de interesse farmacêutico e industrial, agregando valor ao resíduo que seria descartado. / Brazil is one of the world´s largest producers of oranges juice, in the same way that the production is high the amount of generated waste is also significant. It is well known that these residues, which include seeds, peel and pulp, are rich in nutrients that could be used as substrate by microorganisms whether for growth or for obtaining by-products. Bacillus atrophaeus ATCC 9372 spores are used as biological indicators, BIs, in thermal processes due to their ability to form heat-resistant spores. This study aimed to evaluate the use of orange juice processing waste as an alternative culture media to obtain B. atrophaeus spores, to be applied in industrial processes. To orange\'s bagasse (from 1.0 g to 20.0 g), obtained by processing in a fruit\'s centrifuge, 100 mL of water was added, and sterilized at 121 ºC. An aliquot of 0.1g/L of Bacillus atrophaeus spores was inoculated to bagasses\'s media and incubated at 150 rpm / 37 ºC up to 6 days. As cells (µmáx = 0.0238 h-1 and Px = 0.0787 g/L.h, for 5.0 g of bagasse) were obtained, a factorial experimental design 22, with star-shaped model and 6 central points, was performed considering the bagasse concentration and the media volume used. Values of pH, biomass, viable spores and their thermal resistance at 102 ºC were determined. It was observed that pH increased after cultivation and major values of spore concentration achieved were 1.73 x 109 spores /mL and 5.75 x 109 spores /mL after 3 and 6 days, respectively. Decimal reduction times determined ranged from D102C = 0.92 min to D102C = 2.71 min and from D102C = 1.34 min to D102C = 3.98 min after 3 and 6 days of incubation, correspondingly. The regression analysis showed that the development of spores in bagasse can be defined by the equation: Spores = , p=0.000, R2 =0.452 and time has a positive influence in the spore formation. Results demonstrated media prepared with oranges\' bagasse were capable to grow and to develop B. atrophaeus heat-resistant spores, being an alternative to add value to a waste that would be discarded, generating a product of great importance in the pharmaceutical field.

Made available in DSpace on 2017-05-12T14:46:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Larissa.pdf: 1850942 bytes, checksum: 055f99877063a1e529d77540c0b94279 (MD5) Previous issue date: 2013-02-01 / Livestock, especially cattle, has been considered one of the main sectors that is responsible for global warming due to rumen methane emission and, to a lesser extent, methane emission by residues. Another concern is the correct disposal of agroindustrial residues. The wet brewery grain is considered as polluting as animal wastes. Thus, such wastes must have correct destination, so their use to feed animal is an option. The wet brewery grain has been recorded as an important substitute for fodder and/or grain in ruminants diet. Thus, this study aimed at evaluating the potential for methane production in cattle fed diets containing different levels of wet brewery grain inclusion, to replace bulky diet, with 0, 20, 25 and 30% rates in dry matter percentage. Four castrated steers, with rumen cannula were studied and distributed in a Latin square design (4x4) in four experimental periods of 21 days each (14 days of adjustment and 7 days for data collection). During the last week of each period, the animals manure and ruminal fluid were collected, whose anaerobic digestion essays were analyzed, during the period of 120 days. So, the following parameters were evaluated: removal of total and volatile solids, removal of soluble chemical oxygen demand, cumulative and daily production of methane, volatile fatty acids production (lactic, acetic, propionic and butyric), acidity/alkalinity ratio and pH of reactors. In order to record ruminal fluid, 96-hour tests were performed in the laboratory to observe the influence of wet brewery grain inclusion on methane and volatile fatty acids production inside the rumen. The statistical evaluation of the process was obtained with curves of cumulative production of methane that were adjusted according to Gompertz modified model. Tukey test was used to compare averages with 5% significance. According to these data, it is concluded that wet brewery grain inclusion influenced on methane production for these animals. There was effect of treatment and period for cumulative production of methane (L). The treatment with the largest inclusion of wet brewery residue showed the highest potential of methane production in wastes. The wet brewery residue inclusion did not affect the production of volatile fatty acids inside rumen. The cumulative methane production (mL) of ruminal fluid was influenced by the inclusion of wet brewery residue on animals diet. Nevertheless, the lowest production occurred with an increasing supply of wet brewery residue. The Gompertz modified model provided a good adjustment to the methane production data. Consequently, wet brewery residue can be considered an alternative diet to replace corn silage up to 30% (DM), since it reduces methane production inside the rumen (environmental benefit) and increases methane production from residues (energy and economic benefit). / A pecuária, sobretudo a bovina, tem sido considerada um dos principais setores responsáveis pelo aquecimento global, devido à emissão de metano ruminal e, em menor proporção, à emissão de metano pelos dejetos. Outra preocupação é a correta destinação dos resíduos agroindustriais. O resíduo úmido de cervejaria é considerado tão poluidor quanto os dejetos animais. Desta forma, é importante que este subproduto tenha destino correto e uma opção é o uso na alimentação animal. O resíduo úmido de cervejaria tem se mostrado um importante substituto para forragens e/ou grãos na dieta de ruminantes. Portanto, o objetivo deste trabalho foi avaliar o potencial de produção de metano de bovinos alimentados com dietas que continham diferentes níveis de inclusão de resíduo úmido de cervejaria (RUC), em substituição ao volumoso da dieta, cujas doses foram: 0, 20, 25 e 30% em porcentagem de massa seca. Foram utilizados quatro bovinos machos, castrados, portadores de cânula ruminal, distribuídos em delineamento quadrado latino (4x4), em quatro períodos experimentais de 21 dias cada (14 dias de adaptação e 7 dias de coleta de dados). Na última semana de cada período, coletaram-se dejetos e líquido ruminal dos animais. Com os dejetos coletados, realizaram-se ensaios de biodigestão anaeróbia, no período de 120 dias, nos quais foram avaliados a remoção de sólidos totais e voláteis, a remoção da demanda química de oxigênio solúvel, a produção diária e acumulada de gás metano, a produção de ácidos graxos voláteis (lático, acético, propiônico e butírico), a relação acidez/alcalinidade e o pH dos reatores. Em relação ao líquido ruminal, foram realizados testes de 96 horas, em laboratório, para verificar a influência da inclusão de RUC na produção de gás metano e ácidos graxos voláteis no rúmen. Para a avaliação estatística do processo, utilizaram-se curvas de produção acumulada de metano, ajustadas segundo modelo de Gompertz modificado. O teste de Tukey foi adotado para comparação das médias, com nível de significância de 5%. Com os dados obtidos, conclui-se que a inclusão de resíduo úmido de cervejaria teve influência na produção de metano nesses animais; houve efeito de tratamento e período para a produção acumulada de metano (L). O tratamento com maior inclusão de resíduo úmido de cervejaria apresentou maior potencial de produção de metano nos dejetos; a inclusão de RUC não alterou o perfil de produção de ácidos graxos voláteis no rúmen; a produção acumulada de metano (mL) do líquido ruminal foi influenciada pela inclusão de resíduo úmido de cervejaria à dieta. Todavia, a menor produção ocorreu com o aumento do fornecimento de resíduo úmido de cervejaria. O modelo de Gompertz modificado apresentou bom ajuste aos dados de produção de gás metano. Logo, o resíduo úmido de cervejaria pode ser considerado alimento alternativo para substituir a silagem de milho, em até 30% (MS), uma vez que diminui a produção de metano no rúmen (benefício ambiental) e aumenta a produção de metano nos dejetos (benefício energético e econômico).