Este trabalho trata da aplicação do método Design Construtal para investigar a transferência de calor através de caminhos de alta condutividade térmica com geometrias definidas. O objetivo é obter a configuração que reduz a temperatura máxima em excesso do sistema considerando que as áreas ocupadas pelos materiais de alta e baixa condutividade são tratadas como constantes. Assim, o objeto de estudo é um volume de área finita onde ocorre a geração de calor. O escoamento da energia térmica para fora do volume é feito através de um caminho condutor de alta condutividade térmica. O trabalho considerou a resistência térmica de contato entre o elemento condutivo e o corpo gerador de calor, onde um terceiro material com resistência térmica equivalente à resistência de contato é interposto entre os dois primeiros. Na solução da equação da difusão do calor, foi realizado um tratamento numérico através de um código baseado em elementos finitos e utilizando o toolbox PDETool, Partial Differential Equations Tool, que pertence ao aplicativo comercial MatLab®. O tratamento numérico foi realizado considerando-se caminhos condutivos com geometrias em forma de "I" e em forma de "T", mantendo-se as frações de área constantes e variando-se os comprimentos dos materiais de alta condutividade e os da resistência térmica de contato. A otimização geométrica foi feita considerando-se os graus de liberdade existentes para cada geometria, onde os valores otimizados para a situação ideal, ou de acoplamento térmico perfeito, foram comparados para os resultados envolvendo a resistência térmica de contato (RTC). Os resultados indicam que a RTC pode aumentar a temperatura máxima em excesso, assim como tem efeito significativo sobre as ótimas configurações calculadas quando a resistência de contato é levada em consideração para ambas as configurações "I" e "T" estudadas. / This work applies Constructal Design to investigate the heat transfer through high conductive pathways with defined geometries. The objective is to find the configuration which reduces the maximal excess of temperature considering the areas with high and low thermal conductivity are constants. Thus, the object studied here is a volume with a finite area and heat generation. The outside heat flux is conducted through a high thermal conductive pathway. Here, special attention is given to the thermal contact resistance between the high conductive pathway and the solid body, where a third material with a thermal resistance equivalent to the thermal contact resistance is inserted between them. A numerical treatment was given in order to solve the heat diffusive equation. It was used a numerical code based on finite elements and the toolbox – PDETool, Partial Differential Equations Tool, which is part of the MatLab® applicative. The numerical treatment was achieved considering "I" and "T" geometries for the high conductive pathways keeping the areas fraction constants and varying the lengths of both high conductive and the equivalent thermal contact layer materials. The optimization was performed considering the degrees of freedom of each geometry, where the optimized values for the ideal situation, i.e., perfect thermal contact were compared with the results considering the thermal contact resistance. The results indicate that the thermal contact resistance can increase the excess of temperature, as well as it has a significant effect on the optimal configurations when using perfect thermal contact or taking into account the thermal contact resistance for "I" and "T" shaped geometries.

Este trabalho trata da aplicação do método Design Construtal para investigar a transferência de calor através de caminhos de alta condutividade térmica com geometrias definidas. O objetivo é obter a configuração que reduz a temperatura máxima em excesso do sistema considerando que as áreas ocupadas pelos materiais de alta e baixa condutividade são tratadas como constantes. Assim, o objeto de estudo é um volume de área finita onde ocorre a geração de calor. O escoamento da energia térmica para fora do volume é feito através de um caminho condutor de alta condutividade térmica. O trabalho considerou a resistência térmica de contato entre o elemento condutivo e o corpo gerador de calor, onde um terceiro material com resistência térmica equivalente à resistência de contato é interposto entre os dois primeiros. Na solução da equação da difusão do calor, foi realizado um tratamento numérico através de um código baseado em elementos finitos e utilizando o toolbox PDETool, Partial Differential Equations Tool, que pertence ao aplicativo comercial MatLab®. O tratamento numérico foi realizado considerando-se caminhos condutivos com geometrias em forma de "I" e em forma de "T", mantendo-se as frações de área constantes e variando-se os comprimentos dos materiais de alta condutividade e os da resistência térmica de contato. A otimização geométrica foi feita considerando-se os graus de liberdade existentes para cada geometria, onde os valores otimizados para a situação ideal, ou de acoplamento térmico perfeito, foram comparados para os resultados envolvendo a resistência térmica de contato (RTC). Os resultados indicam que a RTC pode aumentar a temperatura máxima em excesso, assim como tem efeito significativo sobre as ótimas configurações calculadas quando a resistência de contato é levada em consideração para ambas as configurações "I" e "T" estudadas. / This work applies Constructal Design to investigate the heat transfer through high conductive pathways with defined geometries. The objective is to find the configuration which reduces the maximal excess of temperature considering the areas with high and low thermal conductivity are constants. Thus, the object studied here is a volume with a finite area and heat generation. The outside heat flux is conducted through a high thermal conductive pathway. Here, special attention is given to the thermal contact resistance between the high conductive pathway and the solid body, where a third material with a thermal resistance equivalent to the thermal contact resistance is inserted between them. A numerical treatment was given in order to solve the heat diffusive equation. It was used a numerical code based on finite elements and the toolbox – PDETool, Partial Differential Equations Tool, which is part of the MatLab® applicative. The numerical treatment was achieved considering "I" and "T" geometries for the high conductive pathways keeping the areas fraction constants and varying the lengths of both high conductive and the equivalent thermal contact layer materials. The optimization was performed considering the degrees of freedom of each geometry, where the optimized values for the ideal situation, i.e., perfect thermal contact were compared with the results considering the thermal contact resistance. The results indicate that the thermal contact resistance can increase the excess of temperature, as well as it has a significant effect on the optimal configurations when using perfect thermal contact or taking into account the thermal contact resistance for "I" and "T" shaped geometries.

O presente trabalho teve como objetivo avaliar a possível relação entre a temperatura alta e o provável aumento de tolerância à deficiência hídrica, bem como identificar e selecionar as linhagens celulares de Eucalyptus urophylla sob os aspectos fisiológicos e bioquímicos. Para isso, calos oriundos de hipocótilos de Eucalyptus urophylla mantidos em cultura de tecidos em meio de cultura N7 (SIMOLA, 1985) com 5 mg L-1 de Picloram foram utilizados para conduzir os testes. Estes calos foram submetidos a uma pressão de seleção em meio N7 (SIMOLA, 1985) suplementado com 20% de polietilenoglicol (PEG 6000) e em seguida, eles foram tratados em diferentes temperaturas (25, 30, 35, 40 e 45ºC) por duas horas em BOD. Então, esses frascos foram mantidos por vinte dias sob condições constantes de luz (50 µmol m-2 s-1 PAR) e temperatura de 26 + 2 oC com fotoperíodo de 12 horas. Após esse período, parte do material foi avaliada e o restante foi transferido para meio de cultura N7 suplementado com 5 mg L-1 de Picloram. Decorrido quatro meses, parte das linhagens sobreviventes à primeira seleção foram transferidas para o meio N7 líquido, visando avaliar a capacidade de recuperação do material. O restante dos calos selecionados foi novamente submetido aos estresses hídrico e térmico, conforme o tratamento realizado anteriormente, por vinte dias. Para avaliação das três etapas do experimento (primeira seleção, recuperação e segunda seleção), foram feitas determinações do teor de prolina, proteínas totais solúveis e carboidratos não-estruturais solúveis (ácido glucorônico, celobiose, glicose, poliose e arabinose), bem como avaliação do crescimento através da medição do peso seco e peso fresco. Os resultados foram avaliados por análise fatorial utilizando técnicas de componentes principais (PCA) e pela comparação de médias de acordo com a Análise de Variância (ANOVA) e LDS (Least Significant Difference). Assim, verificou-se que em primeira instância, altas temperaturas podem aumentar a tolerância a posterior deficiência hídrica, mas numa segunda exposição essa vantagem não é significativa. Além disso, linhagens tolerantes a condições de estresse podem ser selecionadas utilizando essa metodologia. / This work aimed to assess a possible relation between hight temperature and improvement in drought tolerance, as well as identify and select Eucalyptus urophylla cell lines under physiological and biochemical aspects. Callus obtained from hypocotyl of Eucalyptus urophylla and cultivated in N7 medium (SIMOLA, 1985) with the addition of 5mg.L-1 of Picloram were used to carry out the tests. These callus were transferred to N7 medium (SIMOLA, 1985) suplemented with 20% of PEG 6000 and then, they were treated at different temperatures (25, 30, 35, 40 and 45ºC) for two hours in BOD. Then, they were kept under constant conditions of light (50 µmol m-2 s-1 PAR) and temperature (26 + 2 oC) with photoperiod of 12 hours for 20 days. After that, part of the material was evaluated and the remained callus was transferred to N7 medium supplemented with 5 mg L-1 of Picloram. Passed four mouths, half of the selected cell lines was transferred to N7 liquid medium, aiming to evaluate the capacity of recovery of the material. The other part of the selected callus was submitted to water and thermal stress again, as in the first selection, for 20 days. The evaluation of the callus response was made through the quantification of proline, total soluble proteins, soluble sugars (glucoronic acid, glucose, celobiose, poliose and arabinose). The data were analised through fatorial analises using principal component techinics and through means comparation according to ANOVA and LSD (Least Significance Difference) test. Thus, these results showed a positive relation between hight temperature and improvement in drought tolerance in first instance, but in a second exposition to this stress factor, these advances was not significant. Tolerant cell lines to stress conditions could be selected using this methodology.

Este trabalho trata da aplicação do método Design Construtal para investigar a transferência de calor através de caminhos de alta condutividade térmica com geometrias definidas. O objetivo é obter a configuração que reduz a temperatura máxima em excesso do sistema considerando que as áreas ocupadas pelos materiais de alta e baixa condutividade são tratadas como constantes. Assim, o objeto de estudo é um volume de área finita onde ocorre a geração de calor. O escoamento da energia térmica para fora do volume é feito através de um caminho condutor de alta condutividade térmica. O trabalho considerou a resistência térmica de contato entre o elemento condutivo e o corpo gerador de calor, onde um terceiro material com resistência térmica equivalente à resistência de contato é interposto entre os dois primeiros. Na solução da equação da difusão do calor, foi realizado um tratamento numérico através de um código baseado em elementos finitos e utilizando o toolbox PDETool, Partial Differential Equations Tool, que pertence ao aplicativo comercial MatLab®. O tratamento numérico foi realizado considerando-se caminhos condutivos com geometrias em forma de "I" e em forma de "T", mantendo-se as frações de área constantes e variando-se os comprimentos dos materiais de alta condutividade e os da resistência térmica de contato. A otimização geométrica foi feita considerando-se os graus de liberdade existentes para cada geometria, onde os valores otimizados para a situação ideal, ou de acoplamento térmico perfeito, foram comparados para os resultados envolvendo a resistência térmica de contato (RTC). Os resultados indicam que a RTC pode aumentar a temperatura máxima em excesso, assim como tem efeito significativo sobre as ótimas configurações calculadas quando a resistência de contato é levada em consideração para ambas as configurações "I" e "T" estudadas. / This work applies Constructal Design to investigate the heat transfer through high conductive pathways with defined geometries. The objective is to find the configuration which reduces the maximal excess of temperature considering the areas with high and low thermal conductivity are constants. Thus, the object studied here is a volume with a finite area and heat generation. The outside heat flux is conducted through a high thermal conductive pathway. Here, special attention is given to the thermal contact resistance between the high conductive pathway and the solid body, where a third material with a thermal resistance equivalent to the thermal contact resistance is inserted between them. A numerical treatment was given in order to solve the heat diffusive equation. It was used a numerical code based on finite elements and the toolbox – PDETool, Partial Differential Equations Tool, which is part of the MatLab® applicative. The numerical treatment was achieved considering "I" and "T" geometries for the high conductive pathways keeping the areas fraction constants and varying the lengths of both high conductive and the equivalent thermal contact layer materials. The optimization was performed considering the degrees of freedom of each geometry, where the optimized values for the ideal situation, i.e., perfect thermal contact were compared with the results considering the thermal contact resistance. The results indicate that the thermal contact resistance can increase the excess of temperature, as well as it has a significant effect on the optimal configurations when using perfect thermal contact or taking into account the thermal contact resistance for "I" and "T" shaped geometries.

O Mycobacterium bovis causa a tuberculose zoonótica, doença que afeta os animais e o homem podendo causar a morte, sendo o leite uma importante via de transmissão da doença para o homem. A pasteurização do leite é a principal medida para quebrar essa cadeia de transmissão, cujos parâmetros de tempo e temperatura foram definidos através de experimentos que datam desde o fim do século XIX, com base na resistência térmica do M. bovis e da Coxiella burnetti, então considerados os mais resistentes patógenos não formadores de esporos que contaminam o leite. No Brasil são aprovados os binômios 62ºC a 65ºC por 30 minutos e 72ºC a 75ºC por 15 a 20 segundos. Entretanto, com o passar dos anos e surgimento de novas tecnologias (PCR, Spoligotyping e outras técnicas biomoleculares) foi possível observar diferenças genéticas intra-espécie. Assim, este projeto tem por objetivo avaliar e comparar o comportamento de dois espoligotipos de M. bovis (SB0120 e SB1033) frente aos dois protocolos de pasteurização utilizados no país. Para tanto, leite integral UHT foi contaminado com esses espoligotipos e submetido aos dois processos térmicos, em Banho-Maria. O leite foi semeado em meio sólido Stonebrink-Leslie e a contagem de colônias foi feita após 45 dias de incubação a 37ºC. Não houve neste experimento diferença entre as resistências térmicas dos dois espoligotipos, no entanto detectou-se uma maior importância da fase de aquecimento na redução do agente do que da fase de manutenção da temperatura, para os dois espoligotipos, nos dois processos. / Mycobacterium bovis causes zoonotic tuberculosis disease that affects animals and humans and can cause death, the milk is an important route of disease transmission to humans. The pasteurization of milk is the main measure to break the transmission chain, whose time and temperature parameters were defined by experiments dating from the late nineteenth century, based on thermal resistance of M. bovis and Coxiella burnetti, considered then the most resistant non-spore-forming pathogens that contaminate the milk. In Brazil, there are two approved binomials 62ºC to 65ºC for 30 minutes and 72ºC to 75ºC for 15 to 20 seconds. However, over the years and the emergence of new technologies (PCR, spoligotyping and other biomolecular techniques) was observed genetic differences intra-species. Thus, this project aims to evaluate and compare the behavior of two spoligotypes of M. bovis (SB0120 and SB1033) compared to the two pasteurization protocols used in the country. To this end, UHT milk was contaminated with these spoligotypes and subjected to two thermal processes in a water bath. The milk was streaked on solid medium Stonebrink-Leslie and colony counting was done after 45 days of incubation at 37ºC. This experiment showed that there was no difference between the thermal resistances of the two spoligotypes, however it was detected a greater importance of the heating phase in reducing the agent that the maintenance phase of temperature for the two spoligotypes, in both cases.

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.

Células transformadas de E.coli DH5-&#945; expressando a proteína verde fluorescente (GFPuv, pico de excitação e emissão de 394nm e 509nm) foram submetidas a extração pelo método de partição de três fases (TPP) e o extrato obtido purificado por cromatografia de interação hidrofóbica (HIC). O objetivo principal deste trabalho foi estudar a termoestabilidade da GFPuv extraída, para avaliar a sua possível utilização como indicador biológico econômico, de resposta rápida e precisa para processos térmicos de esterilização utilizando o calor úmido. A estabilidade térmica da proteína foi estudada em diferentes soluções-tampão (acetato, fosfato e tris-HCI 10mM) no intervalo de valor de pH de 5,O a 9,0 e, em temperaturas entre 75&#176; e 95&#176;C. Os parâmetros de resistência térmica determinados foram: o tempo de redução decimal (Valor D - min), valor z (&#176;C), coeficiente Q10 e valor de energia de ativação (kcal/mol). A termoestabilidade da GFPuv, expressa em valor D, mostrou correlação linear para valores de pH &#8805; 5,50, em tampão acetato. Em tampão fosfato, para valores de pH &#8805; 7,50 a estabilidade térmica da proteína foi independente do valor de pH da solução. Em tampão tris-HCI, o valor D mostrou-se inconstante ao aumento do valor de pH da solução. No intervalo de temperatura estudada, em tampão acetato a GFPuv apresentou melhor termoestabilidade (Ea de 19,27 kcal/mol) do que em tampão fosfato (Ea de 26,18 kcal/mol ao valor de pH 6,S) e em tampão tris-HCI (Ea 28,19 kcallmol ao valor de pH 7,0). Em tampão acetato e tris-HCI ao valor de pH 7,0, a termoestabilidade da proteína mostrou-se equivalente. Entretanto, em tampão fosfato aos valores de pH 7,5 e 8,0 e em tampão tris-HCI aos valores de pH 8,0 e 8,5 a GFPuv apresentou menor estabilidade térmica A GFPuv apresenta potencialidade para ser utilizada como indicador biológico em processos térmicos que utilizam calor úmido às temperaturas inferiores a 100°C. / Transformed cells of Escheríchía coli DH5-&#945; expressing recombinant green fluorescent protein (GFPuv, excitation and emission peaks at 394nm and 509nm), were subjected to the three-phase partitioning (TPP) method and the release extracts were eluted through methyl HIC column with a buffer solution (10 mM Tris-HCI, 10mM EDTA, pH=8.0). The purpose of this work was to study the thermal stability of the TPP-extracted recombinant protein, GFPuv, to determine its utility as a quick, accurate and economical biological indicator for moist heat-treatments. The thermal stability of the extracted GFPuv was studied in different buffer solutions (acetate, phosphate and tris-HCI 10mM) in the range of pH between 5.0 and 9.0 and at temperature between 75-95°C. The thermal resistance parameters determinated were: decimal reduction times (D-values, min), z-value (&#1776C), Q<sub<10 coefficient and Activation Energy (Ea, Kcal/mol). The thermal stability of GFPuv, expressed in D-values, showed linear correlation for pH &#8805; 5.50 in acetate buffer. In phosphate buffer, for pH &#8805; 7.50 the thermal stability was independent of pH value. In tris-HCI buffer the D-value was shown variable with the increase of pH value. In the studied temperature range, the acetate buffer at pH 6.0 presented better thermal stability for GFPuv (Ea 19.27kcal/mol) than phosphate (Ea 26.18 kcal/mol at pH 6.5) and tris-HCI buffer (Ea 28.19 kcal/mol at pH 7.0). In acetate and tris-HCI buffers at pH 7.0, GFPuv showed equivalent thermal stability. However, GFPuv showed lower thermal stability in phosphate buffer at pH 7.5 and 8.0 and in tris-HCI buffer at pH 8.0 and 8.5. The TPP-extracted GFPuv has great potential to be applied as a biological indicator in moist heat processes at temperatures below 100°C.

Células transformadas de E.coli DH5-&#945; expressando a proteína verde fluorescente (GFPuv, pico de excitação e emissão de 394nm e 509nm) foram submetidas a extração pelo método de partição de três fases (TPP) e o extrato obtido purificado por cromatografia de interação hidrofóbica (HIC). O objetivo principal deste trabalho foi estudar a termoestabilidade da GFPuv extraída, para avaliar a sua possível utilização como indicador biológico econômico, de resposta rápida e precisa para processos térmicos de esterilização utilizando o calor úmido. A estabilidade térmica da proteína foi estudada em diferentes soluções-tampão (acetato, fosfato e tris-HCI 10mM) no intervalo de valor de pH de 5,O a 9,0 e, em temperaturas entre 75&#176; e 95&#176;C. Os parâmetros de resistência térmica determinados foram: o tempo de redução decimal (Valor D - min), valor z (&#176;C), coeficiente Q10 e valor de energia de ativação (kcal/mol). A termoestabilidade da GFPuv, expressa em valor D, mostrou correlação linear para valores de pH &#8805; 5,50, em tampão acetato. Em tampão fosfato, para valores de pH &#8805; 7,50 a estabilidade térmica da proteína foi independente do valor de pH da solução. Em tampão tris-HCI, o valor D mostrou-se inconstante ao aumento do valor de pH da solução. No intervalo de temperatura estudada, em tampão acetato a GFPuv apresentou melhor termoestabilidade (Ea de 19,27 kcal/mol) do que em tampão fosfato (Ea de 26,18 kcal/mol ao valor de pH 6,S) e em tampão tris-HCI (Ea 28,19 kcallmol ao valor de pH 7,0). Em tampão acetato e tris-HCI ao valor de pH 7,0, a termoestabilidade da proteína mostrou-se equivalente. Entretanto, em tampão fosfato aos valores de pH 7,5 e 8,0 e em tampão tris-HCI aos valores de pH 8,0 e 8,5 a GFPuv apresentou menor estabilidade térmica A GFPuv apresenta potencialidade para ser utilizada como indicador biológico em processos térmicos que utilizam calor úmido às temperaturas inferiores a 100°C. / Transformed cells of Escheríchía coli DH5-&#945; expressing recombinant green fluorescent protein (GFPuv, excitation and emission peaks at 394nm and 509nm), were subjected to the three-phase partitioning (TPP) method and the release extracts were eluted through methyl HIC column with a buffer solution (10 mM Tris-HCI, 10mM EDTA, pH=8.0). The purpose of this work was to study the thermal stability of the TPP-extracted recombinant protein, GFPuv, to determine its utility as a quick, accurate and economical biological indicator for moist heat-treatments. The thermal stability of the extracted GFPuv was studied in different buffer solutions (acetate, phosphate and tris-HCI 10mM) in the range of pH between 5.0 and 9.0 and at temperature between 75-95°C. The thermal resistance parameters determinated were: decimal reduction times (D-values, min), z-value (&#1776C), Q<sub<10 coefficient and Activation Energy (Ea, Kcal/mol). The thermal stability of GFPuv, expressed in D-values, showed linear correlation for pH &#8805; 5.50 in acetate buffer. In phosphate buffer, for pH &#8805; 7.50 the thermal stability was independent of pH value. In tris-HCI buffer the D-value was shown variable with the increase of pH value. In the studied temperature range, the acetate buffer at pH 6.0 presented better thermal stability for GFPuv (Ea 19.27kcal/mol) than phosphate (Ea 26.18 kcal/mol at pH 6.5) and tris-HCI buffer (Ea 28.19 kcal/mol at pH 7.0). In acetate and tris-HCI buffers at pH 7.0, GFPuv showed equivalent thermal stability. However, GFPuv showed lower thermal stability in phosphate buffer at pH 7.5 and 8.0 and in tris-HCI buffer at pH 8.0 and 8.5. The TPP-extracted GFPuv has great potential to be applied as a biological indicator in moist heat processes at temperatures below 100°C.

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 (&#181;máx = 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 (&#181;máx = 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.

A Proteína Verde Fluorescente recombinante, GFPuv, é um sistema marcador atrativo pois, sua presença pode ser visualizada através da intensidade de fluorescência emitida, sem o uso de substratos ou meios complexos. Sendo uma molécula estável à presença de substâncias orgânicas, temperaturas acima de 70&#176;C e ampla faixa de pH, é um potencial Indicador Biológico (IH) para diversas aplicações. A estabilidade térmica da GFPuv, foi avaliada pela medida da perda de intensidade de fluorescência, expressa em valores D (min), tempo de exposição necessário para redução de 90% da intensidade de fluorescência inicial da GFPuv. GFPuv (3,5-9,0 &#181;g/mL), expressa por E. coli e isolada por extração de Partição em Três Fases (TPP) e purificação por Cromatografia de Interação Hidrofóbica (IDC), foi diluída nas soluções parenterais preparadas em tampão (10 mM cada: Tris-EDTA, pH 8; Fosfato, pH 6 e 7, e Acetato, pH 5) e em água para injeção, WFI; pH = 6,70&#177;0,40), e expostas a temperaturas de 25&#176;C e ao intervalo entre 80&#176;C e 100&#176;C. A 95&#176;C, os valores D para a GFPuv em soluções de 1,5% a 50% de glicose variaram de: (i) 1,63 (&#177;0,23) min em acetato pH 5; (ii) 2,64 &#177; 0,26 min em WFI; (iii) 2,50 &#177; 0,18 min em fosfato pH 6; (iv) 3,24 &#177; 0,28 min em fosfato pH 7 e, (v) 2,89 &#177; 0,44 min em Tris-EDTA pH 8. Cloreto de sódio associado aos tampões proporcionou influência positiva na estabilidade da GFPuv, sendo que em soluções de Tris-EDTA, a adição de 15-20% de NaCl dobrou a estabilidade térmica da GFPuv (valores D de 65,79 min e 18,12 min a 80 &#176;C e 85&#176;C) em relação à solução sem cloreto de sódio. Nos processos de esterilização por óxido de etileno (45&#176;C-60&#176;C), a GFPuv pode ser utilizada como IB para monitorar a distribuição de gás dentro da câmara, pois, apresentou variação na concentração remanescente de até 80%, após processamento, estabelecendo áreas distintas dentro da câmara. No tratamento em autoclave, a GFPuv em solução apresentou resistência térmica em solução de fosfato pH 7,0 (valor F = 2,53 min (&#177; 0,12)). Quando expressa por esporos de Bacillus subtilis, a intensidade de fluorescência emitida por esporos sobreviventes se manteve. A estabilidade térmica da GFPuv atestou sua potencialidade como indicador biológico fluorescente da garantia da eficácia de tratamento de soluções e materiais expostos ao calor. / The recombinant Green Fluorescent Protein, GFPuv is an attractive system marker due to its ability to emit fluorescence when exposed to ultraviolet light, without use of substrates or complex environment. Being a stable molecule even in the presence of organic substances, temperatures above 70&#176;C and wide range of pH, it is a potential Biological Indicator, BI, for many applications, including thermal processes. GFPuv thermal stability was evaluated by the loss of fluorescence intensity expressed in decimal reduction time (D-value, min), the exposure time required to reduce 90% of the GFPuv initial fluorescence intensity. GFPuv (3.5-9.0 &#181;g/mL), expressed by E. coli and isolated by Three Phases Partitioning, TPP extraction with Hidrophobic Interaction Chromatography, HIC, was diluted in buffered solutions (each 10 mM: Tris-EDTA, pH 8; phosphate, pH 6 and 7, and acetate, pH 5) and in water for injection, WFI; pH = 6.70 (&#177; 0.40), and exposed to temperatures of 25&#176;C and between 80&#176;C and 95&#176;C. At 95&#176;C, the D-value for GFPuv in 1.5%-50% glucose, ranged from: (i) 1.63 &#177; 0.23 min in acetate pH 5; (ii) 2.64 &#177; 0.26 min in WFI; (iii) 2.50 &#177; 0.18 min in phosphate, pH 6; (iv) 3.24 &#177; 0.28 min in phosphate, pH 7, (v) 2.89 &#177; 0.44 min in Tris-EDTA, pH 8. Sodium cloride provided a positive influence over GFPuv stability. In Tris-EDTA solutions, the addition of 15% and 20% of NaCl doubled the thermal stability of GFPuv (D = 65.79 min and D = 18.12 min at 80&#176;C, and 85&#176;C, respectively, in relation to the solutions without NaCl. For ethylene oxide sterilization processes (45&#176;C-60&#176;C), GFPuv can be used as biological indicator to monitor gas distribution into the chamber. After processing, the protein concentration varied by 80%, showing distinct areas into the chamber. In autoclave, GFPuv in solution showed thermal resistance in phosphate pH 7.0 solution (F-value = 2.53 (&#177; 0.12) min. When expressed by Bacillus subtilis spores, the fluorescence intensity was kept constant after thermal processing. The thermal stability of GFPuv provides the basis for its potential utility as a fluorescent biological indicator to assess the efficacy of the treatment of liquids and materials exposed to steam.