Made available in DSpace on 2016-06-02T19:56:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 5040.pdf: 2753762 bytes, checksum: 183de6a78d0f606bfd3485cc5c3d7711 (MD5) Previous issue date: 2013-03-21 / Universidade Federal de Sao Carlos / The sugarcane sugar (sucrose) is a raw material produced in abundance in Brazil, being attractive to produce high added-value by-products. The gluconic acid (GA) can be obtained by multienzymatic conversion of sucrose, using three enzymes. Invertase, responsible for the inversion of sucrose to glucose and fructose, glucose oxidase (GOD) responsible for the glucose oxidation and catalase (CAT) responsible for decomposition of hydrogen peroxide. In multienzymatic process fructose is obtained as a byproduct, also of great interest to the food, pharmaceutical and chemical industries. In this study, the production of GA from sucrose in airlift reactor is evaluated. Temperature and pH of maximum activity were determined for the enzymes invertase, GOD and CAT , as well as the thermal stability in the absence of substrate. Invertase enzymatic activity was quantified by formation of reducing sugars on a 200 mM sucrose solution at 30 ° C, and pH 4.8. The enzymatic activity of GOD and the CAT were determined by monitoring respectively the formation of H2O2 from a solution of glucose 1 g/L, 25°C, pH 5.0 and the decomposition of H2O2 from a solution of H2O2 35 mM, 25°C, pH 7.5. Invertase showed maximum activity at 45 ºC and pH 5.0; GOD at 55ºC and pH 6.0 and CAT at 25 ° C and pH 8.0, respectively. From the activity profiles as a function of temperature and pH, the operational conditions of 50, 45 and 40°C at pH 5.0 and 6.0 were pre-selected for the multienzymatic process. It was found that the best half-lives times of the soluble enzymes, invertase, GOD and CAT, occurred in the condition of 40°C and pH 6.0, respectively 137, 105 and 98 h. A kinetic study was carried out at 40°C and pH 6.0. The kinetics of the enzyme invertase showed a behavior best predicted by the model of substrate inhibition. Michaelis-Menten model (MM) was fitted to experimental data of GOD and substrate inhibition model best predicted the kinetics behavior of CAT. The proposed kinetic models were used to estimate enzyme/substrate ratio (w/w) used in the production of GA in agitated and aerated and airlift bioreactors. On the other hand, in the batch assays conducted in airlift bioreactor were obtained AG real yields of 80.38 ± 5.69% and global yields of 103.20 ± 13.96% and conversion of sucrose of 98.86 ± 0.97%; obtained after 5 h. A new set of kinetic parameters including volumetric oxygen transfer coefficient (kLa) was based on the experimental data from tests in airlift bioreactor. These showed that Bi-Bi Ping-Pong model both with or without product inhibition correspond satisfactorily to the tendency of the experimental data. / O açúcar de cana (sacarose) é uma matéria-prima produzida em abundância no Brasil, sendo atrativa a produção de derivados com maior valor agregado. O ácido glucônico (AG) pode ser obtido através da conversão multienzimática da sacarose, utilizando como biocatalisadores as enzimas invertase, glicose oxidase (GOD) e catalase (CAT), responsáveis respectivamente pela inversão da sacarose, oxidação da glicose e decomposição de peróxido de hidrogênio (H2O2). No processo multienzimático obtém-se como subproduto a frutose, também de grande interesse para as indústrias alimentícia, farmacêutica e química. No presente trabalho foi avaliada a produção de AG a partir de sacarose em reator airlift. As enzimas invertase, GOD e CAT solúveis foram caracterizadas quanto à temperatura e ao pH de máxima atividade, bem como quanto à estabilidade térmica na ausência de substrato. A atividade enzimática da invertase foi quantificada pela ação da invertase sobre uma solução de sacarose 200 mM a 30ºC, pH 4,8, acompanhando-se a formação de açúcares redutores totais. As atividades enzimáticas da GOD e da CAT foram determinadas monitorando respectivamente a formação de H2O2 a partir de uma solução de glicose 1 g/l, 25ºC, pH 5,0 e a decomposição de H2O2 a partir de uma solução de H2O2 35 mM, 25ºC, pH 7,5. Invertase apresentou máxima atividade a 45ºC e pH 5,0; GOD a 55ºC e pH 6,0 e CAT a 25ºC e pH 8,0, respectivamente. A partir dos perfis de atividade em função da temperatura e do pH, as condições operacionais de 50, 45 e 40ºC em pHs 5,0 e 6,0 foram pré-selecionadas para a bioconversão multienzimática de sacarose a AG. Verificou-se que os melhores tempos de meias-vidas das enzimas invertase, GOD e CAT solúveis ocorreram na condição de 40ºC e pH 6,0, respectivamente 137, 105 e 98 h. Um estudo cinético foi realizado a 40ºC e pH 6,0. A cinética da enzima invertase apresentou comportamento previsto pelo modelo de inibição pelo substrato. O modelo de Michaelis-Menten (MM) foi ajustado aos dados experimentais da GOD e o modelo de inibição pelo substrato foi o que melhor se ajustou à cinética da CAT. Os modelos cinéticos propostos serviram para a estimativa das relações enzima/substrato (m.m-1) empregadas na produção de ácido glucônico em biorreatores agitado e aerado e airlift. Os ensaios em batelada em biorreator airlift apresentaram eficiências real e global em AG de respectivamente 80,40 ± 5,70 % e 103,20 ± 13,96 % e conversão de sacarose de 98,86 ± 0,97 %; obtidas após 5 h. Um novo ajuste dos parâmetros cinéticos incluindo o coeficiente volumétrico de transferência de oxigênio (kLa) foi realizado com base nos dados experimentais dos ensaios em biorreator airlift. Este mostrou que os modelos Bi-Bi Ping-Pong com ou sem inibição pelo produto responderam de forma satisfatória à tendência dos dados experimentais.

Orientador: Ethel Lourenzi Barbosa Novelli / Banca: Marília Afonso Rabelo Buzalaf / Banca: Rodrigo Cardoso de Oliveira / Banca: Ana Angélica Henrique Fernandes / Banca: Regina Coeli de Miranda Burneiko / Resumo: Estudos relacionados às conseqüências metabólicas da ingestão de dietas ricas em sacarose ou frutose ainda são limitados. Assim como os estudos que envolvem a restrição no número de refeições diárias. No presente trabalho foram utilizados 24 ratos machos wistar, de peso inicial médio de 222,69 l 16,49g, divididos aleatoriamente em quatro grupos AD, RT, ADS, RTS com seis ratos cada. O grupo AD foi considerado controle, recebendo dieta basal ad libitum. Os animais do grupo RT receberam a mesma quantidade de dieta ingerida pelo grupo AD, oferecida diariamente no período restrito de duas horas (9:00 às 11:00h). Os animais do grupo ADS receberam ração controle ad libitum e para beber, solução aquosa de sacarose 30% ad libitum. Ratos do grupo RTS foram tratados com a mesma quantidade de ração ingerida pelo grupo ADS, oferecida durante o tempo restrito de 2 horas diárias e solução aquosa de sacarose 30% ad libitum. Após 30 dias de tratamentos os animais foram sacrificados. O soro foi utilizado para determinação do perfil lipídico e marcadores do estresse oxidativo. Restrição no tempo de ingestão alimentar desenvolveu dislipidemia com elevação nos fatores de riscos para aterosclerose, elevação no estresse oxidativo, bem como, diminuição de marcadores de defesa antioxidantes. A elevação na atividade sérica da fosfatase alcalina sugere a existência de alteração hepática. O modelo de dieta rica em carboidratos apresentou característica fenotípica de síndrome metabólica, que foi confirmada pela dislipidemia, acompanhada de hipertrigliceridemia. A restrição no tempo de ingestão alimentar com dieta rica em carboidrato induziu dislipidemia, elevação na ALP sugerindo alteração hepática, bem como elevação nos marcadores de estresse oxidativo e diminuição nas defesas antioxidantes. / Abstract: Not available. / Doutor

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Hábitos inadequados no estilo de vida, pelo consumo exacerbado de dietas ricas em gorduras e açúcares (frutose e sacarose), correlacionam-se positivamente com o desenvolvimento da obesidade, da resistência à insulina (RI) e da esteatose hepática não alcoólica (NAFLD). O estudo teve como objetivo avaliar a magnitude dos efeitos da administração crônica de dietas ricas em gordura e/ou frutose, e ainda, comparar os efeitos dos açúcares isoladamente (frutose e sacarose) sob as alterações bioquímicas, o perfil inflamatório, as respostas morfofuncionais e as expressões proteicas e gênicas de fatores de transcrição envolvidos na lipogênese, na beta-oxidação, na gliconeogênese e no estresse oxidativo no fígado. Camundongos machos C57BL/6 foram divididos em dois experimentos: 1) Dieta controle/standard chow (SC), dieta high fat (HF 42%), dieta high frutose (HFr 34%) e dieta high fat + high frutose (HFHFr - 42% fat + 34% frutose) por 16 semanas; 2) Dieta controle/standard chow (SC), dieta high frutose (HFru 50%) e dieta high sacarose (HSu 50%) por 15 semanas. Ao final dos experimentos foram observados: 1) Não houve diferença na massa corporal entre os animais HFr e SC, só foi observado ganho de peso nos grupos HF e HFHFr. Houve ainda aumento do colesterol total, dos triglicerídeos plasmáticos e hepáticos e RI nos grupos HF, HFr e HFHFr. No fígado, foi observado NAFLD com aumento na expressão de SREBP-1c e PPAR-γ, e redução de PPAR-α. A gliconeogênese mediada pelo GLUT-2 e PEPCK também foi aumentada nos grupos HF, HFr e HFHFr em relação ao grupo SC. Áreas de necroinflamação também foram observadas nos animais HFr e HFHFr; 2) Não houve diferença na massa corporal entre os grupos SC, HFru e HSu. Porém, houve aumento do colesterol total, dos triglicerídeos plasmáticos e hepáticos, da RI, das adipocinas (IL-6, resistina, MCP-1 e leptina), e redução da adiponectina. No fígado, abundante NAFLD com predominância da expressão proteica e gênica de SREBP-1c, PPAR-γ e redução de PPAR-α; e desequilíbrio antioxidante com redução da SOD, da Catalase e da GRx nos grupos HFru e HSu quando comparados ao SC. Não houve diferença na GPx entre os três grupos. Ainda foi observado aumento na expressão proteica de G6Pase, PEPCK e GLUT-2, envolvidos na gliconeogênese hepática nos grupos HFru e HSu. Áreas de necroinflamação, característico da transição NAFLD-NASH, também foram observados. Os resultados permitem concluir que, independente do aumento da massa corporal, a administração crônica de dietas ricas em frutose e sacarose tem efeitos similares aos observados com o consumo de dieta hiperlipídica. Parece que a RI e a NAFLD sejam os precursores destas alterações. / Habits unsuitable lifestyle, exacerbated by consumption of diets rich in fat and sugars (sucrose and fructose) are positively correlated with the development of obesity, insulin resistance (IR) and nonalcoholic fatty liver disease (NAFLD). The study aimed to evaluate the magnitude of the effects of chronic administration of diets rich in fat and/or fructose, and also compare the effects of sugars alone (fructose and sucrose) in the biochemical changes, the inflammatory profile, and the morphological and functional responses the protein and gene expression of transcription factors involved in lipogenesis, beta-oxidation, gluconeogenesis and oxidative stress in the liver. Male C57BL / 6 mice were divided into two experiments: 1) Diet control/standard chow (SC), high fat diet (HF - 42%), high-fructose diet (HFr - 34%) and high fat + high fructose diet (HFHFr - 42% fat + 34% fructose) for 16 weeks; 2) Diet control/standard chow (SC), high-fructose diet (HFru - 50%) and high sucrose diet (HSu - 50%) for 15 weeks. At the end of the experiments were observed: 1) There was no difference in body mass between HFr and SC groups, only weight gain was observed in the HF group and HFHFr. There was also an increase in total cholesterol, plasma and hepatic triglycerides and IR in HF, HFr, HFHFr groups. In the liver, NAFLD was observed with increased expression of SREBP-1c, PPAR-γ and PPAR-α reduction. The gluconeogenesis mediated by GLUT-2 and PEPCK was also increased in HF, HFr and HFHFr groups compared to SC. Areas of necroinflammation were also observed in HFr and HFHFr; 2) There was no difference in body mass between the SC, HFru and HSu groups. However, there was an increase in total cholesterol, plasma and hepatic triglycerides, IR, adipokines (IL-6, resistin, leptin and MCP-1), and decreased of adiponectin. In the liver, abundant NAFLD with prevalence of protein and gene expression of SREBP-1c, PPAR-γ and PPAR-α reduction; and antioxidant imbalance with reduction of SOD, catalase and GRx in HFru and HSu groups when compared to SC. There was no difference in GPx between the three groups. Further increase in protein expression of G6Pase, PEPCK and GLUT-2, involved in hepatic gluconeogenesis in HFru and HSu groups was noted. Inflammatory infiltrate characteristic of transition NAFLD-NASH were also observed. The results indicate that, regardless of the increase in body mass, chronic administration of diets rich in fructose and sucrose have similar effects to those observed with the consumption of high-fat diet. It seems that IR and NAFLD are the forerunners of these changes.

Fundação Carlos Chagas Filho de Amparo a Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro / Avaliar os efeitos benéficos do tratamento com óleo de peixe sobre mudanças metabólicas e morfológicas no pâncreas e tecido adiposo de camundongos C57BL/6 alimentados com dieta rica em lipídeos e sacarose (HLS).Camundongos machos da linhagem C57BL/6, foram alimentados com dieta padrão (P) ou dieta HLS. Aos 3 meses de idade, os camundongos do grupo HLS foram separados em grupo não-tratado (HLS) ou grupo tratado com óleo de peixe (HLS-Px, 1,5g/kg/dia). Aos 4 meses de idade os animais foram sacrificados. O grupo HLS apresentou aumento da massa corporal (MC) e no acúmulo do tecido adiposo total, porém o grupo HLS-Px apresentou menor MC e massa de tecido adiposo comparado ao grupo HLS. As concentrações de glicose plasmática e insulina não foram afetadas entre os grupos, no entanto os grupos HLS e HLS-Px apresentaram maior HOMA-IR. Os grupos HLS e HLS-Px apresentaram maiores concentrações plasmáticas do colesterol total e LDL-C, porém o grupo HLS-Px apresentou maior concentração plasmática do HDL-C e redução da concentração de triglicerídeos. Os adipócitos do grupo HLS apresentaram maior diâmetro quando comparado aos grupos controle e HLS-Px. A massa do pâncreas foi menor no grupo HLS-Px e as ilhotas pancreáticas apresentaram maior diâmetro no grupo HLS, quando comparado ao grupo controle. A expressão de insulina, glucagon e GLUT-2 mostrou-se forte em todas as ilhotas pancreáticas do grupo controle, mas o grupo HLS apresentou fraca expressão para o GLUT-2. Entretanto, HLS-Px apresentou maior expressão do GLUT-2. O tratamento com óleo de peixe foi capaz de reduzir o ganho de massa corporal e a concentração de triglicerídeos, assim como reduzir o acúmulo de tecido adiposo,hipertrofia dos adipócitos, das ilhotas pancreáticas, assim como prevenir a redução do GLUT-2 em camundongos C57BL/6. / To evaluate the fish oil treatment upon morphological and metabolic changes in the pancreas and adipose tissue of C57BL/6 mice fed high-fat-high-sucrose (HFHS) diet. Male C57BL/6 mice were fed HFHS chow or standard chow (SC). At 3 mo-old, HFHS mice were separated into untreated group (HFHS) or treated with fish oil (HFHS-Fo, 1.5 g/kg/day). At 4-mo-old animals were sacrificed. HFHS had increase in body mass (BM) and in total body fat, but HFHS-Fo had smaller BM and total body fat in relation to HFHS. Plasma glucose and insulin levels were not affected among the groups, but HFHS and HFHS-Fo had higher HOMA-IR ratio. HFHS and HFHS-FO had increased plasma total cholesterol and LDL-C, but HFHS-Fo increased plasma HDL-C and decreased triglycerides levels. The adipocytes size were greater in HFHS, when compared to SC and HFHS-Fo groups. HFHS-Fo had smaller pancreas mass and HFHS presented higher islet pancreatic diameter, when compared to SC group. SC group showed strong expression for insulin, glucagon and GLUT-2 in all pancreatic islets, and HFHS presented lesser expression for GLUT-2. However, HFHS-Fo presented increase of GLUT-2 expression. Fish oil treatment was able to reduce body mass gain and plasma TG, reduce fat pad adiposity as well as adipocyte and pancreatic islet hypertrophy, prevent decrease GLUT-2 in C57BL/6.

CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / FAPEMIG - Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Minas Gerais / Atualmente, tem-se estudado diversos tipos de pré- tratamentos para reduzir a recalcitrância da biomassa lignocelulósica com intuito de aumentar sua digestibilidade química/enzimática, para que esta possa ser utilizada na produção de etanol e/ou outros bioprodutos de valor agregado. Neste estudo avaliou-se o efeito do pré-tratamento de explosão a vapor catalisada por ácido cítrico e hidróxido de sódio, e do pré-tratamento de deslignificação alcalina nas propriedades químicas e estruturais do bagaço de cana-de-açúcar (BCA), bem como sobre o processo de hidrólise enzimática. O pré-tratamento de explosão a vapor foi realizado em reator de 1,4L sob temperatura de 180 °C com tempo de retenção de 5 min. A etapa de deslignificação com NaOH (2% m:m) foi realizada a 120 °C, sob refluxo de 4h. A caracterização química e estrutural da biomassa in natura e pré-tratada foi realizada por FTIR, MEV, DRX. A hidrólise enzimática foi realizada com volume final de 20 mL constituído de 3% de BCA (massa seca), tampão de citrato de sódio 50 mM (pH=5,0) e 10 FPU do complexo enzimático Cellic® CTec 3. Os frascos foram mantidos sob agitação de 150 rpm a 50ºC por 72 h. Retirou-se alíquotas de 1,5 mL após 0, 12, 24, 36, 48 e 72h para determinação de açúcares redutores totais (ART) pelo método do ácido 3,5-dinitrosalicílico (DNS). O bagaço de cana-de-açúcar apresentou 24,22% de lignina, 27,61% de hemiceluloses e 42,77% de celulose, no entanto após o pré-tratamento de explosão a vapor catalisado com ácido cítrico, obteve-se uma biomassa com menor quantidade de hemiceluloses (16,16%) e com formação de fissuras na parede celular da fibra. O bagaço pré-tratado por explosão a vapor com NaOH apresentou completa desestruturação da fibra, remoção de 65% da lignina e preservação da fração hemicelulósica. Depois de submeter à biomassa lignocelulósica sem tratamento e pré-tratada por explosão a vapor ao processo de deslignificação alcalina observou-se a completa desestruturação da matriz lignocelulósica e a solubilização de 85-90% da lignina em todas as amostras. O índice de cristalinidade da biomassa após os prétratamentos teve uma aumento quando comparado ao material in natura, podendo este ser associado à remoção de componentes amorfos, como a lignina e hemiceluloses, e também da fração amorfa da celulose. Frente ao percentual mássico de biomassa utilizada no processo de hidrólise enzimática valor teórico correspondente a 100% de sacarificação equivale, aproximadamente, a 33,0 g.L-1. Após a hidrólise enzimática (72h) da biomassa in natura e pré-tratada por explosão a vapor obteve-se uma maior concentração de ART e um maior percentual de sacarificação para o bagaço de cana obtido a partir da explosão a vapor com NaOH (23,05 g.L-1, 69,15% de sacarificação). Já na hidrólise da biomassa in natura após processo de deslignificação alcalina a concentração de ART aumentou em 18,33 g.L-1, enquanto que para o bagaço pré-tratado por explosão a vapor com água, ácido cítrico e NaOH seguido da deslignificação alcalina o aumento de ART, correspondeu a 19,67 g.L-1, 19,93 g.L-1 e 6,87 g.L-1. Diante da produção de ART após deslignificação notou-se que o percentual de sacarificação para a biomassa sem tratamento elevou-se de 11,88% para 69,15%, enquanto que para o bagaço após explosão a vapor e deslignificação este percentual ficou entre 82,05% - 89,79%. Por fim, cabe ressaltar que no BCA previamente pré-tratado por explosão a vapor com NaOH, a remoção de lignina após o segundo pré-tratamento teve um acréscimo de apenas 20% e a concentração de ART de 6,87 g.L-1. Dessa forma, acredita-se que ao aumentar a concentração da solução de NaOH para realizar a explosão a vapor poderia-se não necessitar da realização da etapa de deslignificação. / Nowadays, there is various types of studied pre-treatments to reduce the lignocellulosic biomass recalcitrance in order to increase its chemical / enzymatic digestibility, so that it can be used in ethanol production and / or other bioproducts value. This study evaluated the effect of steam explosion pretreatment catalyzed by citric acid and sodium hydroxide, and alkaline delignification pretreatment over chemical and structural properties of sugarcane bagasse, as well as the enzymatic hydrolysis process. Steam explosion pretreatment was conducted in a 1.4 L reactor at temperature of 180 °C and 5 min hold time. The delignification step with NaOH (2% m:m) was performed at 120 °C under reflux for 4 hours. Chemical and structural characterization of raw and pretreated biomass was performed by FTIR, SEM and XRD. Enzymatic hydrolysis was performed with final volume of 20 mL consisting 3% SCB on dryweight basis, sodium citrate buffer 50 mM (pH = 5.0) and 10 FPU of Cellic® Ctec 3 enzyme complex. Flasks were kept under agitation of 150 rpm at 50 °C during 72 h. It was analyzed 1.5 mL aliquots after 0, 12, 24, 36, 48 and 72 hours to determinate total reducing sugars (TRS) by acid 3,5-dinitrosalicílic method (DNS). Sugarcane bagasse showed 24.22% lignin, 27.61% hemicelluloses and 42.77% of cellulose, however after steam explosion pretreatment catalyzed by citric acid, it was obtained a biomass with lesser hemicelluloses amount (16.16%) and cracks formation on fiber cell wall were observed. The bagasse pretreated by steam explosion by NaOH showed complete destructuring of fiber and lignin removal was 65%, while hemicellulosic fraction was preserved. After submitting untreated and pretreated lignocellulosic biomass by steam explosion to alkaline delignification process, complete destructuring and solubilization of the lignocellulosic matrix was observed with 85-90% lignin removal in all samples. The crystallinity index of biomass after pretreatments increased when compared to raw material and this could be associated to amorphous components removal, such as lignin and hemicelluloses, and also the amorphous cellulose fraction. The theoretical value corresponding to 100% of saccharification corresponds to approximately 33.0 g·L-1, compared to the mass percentage of biomass used in the enzymatic hydrolysis process. After 72 h enzymatic hydrolysis of raw and pretreated biomass by steam explosion, the highest concentration of total reducing sugars (TRS) and the highest percentage of saccharification were obtained for sugarcane bagasse (23.05 g·L-1, 69,15% saccharification). In in nature biomass hydrolysis, after alkaline delignification process, ART concentration increased 18.33 g·L-1, while pretreated biomass by steam explosion with water, citric acid and NaOH followed by alkaline delignification increase TRS to 19.67 g·L-1, 19.93 g·L-1 and 6.87 g·L-1. After delignification, it was noted that saccharification percentage for untreated biomass increased from 11.88% to 69.15%, while for bagasse after steam explosion and delignification this percentage was between 82.05% - 89.79%. Lastly, it should be noted that in biomass previously pretreated by NaOH steam explosion, lignin solubilization after the second pretreatment had an increase of only 20% and TRS concentration of 6.87 g·L-1. Thus, it is believed that increasing NaOH solution concentration to perform steam explosion could not need to implement delignification step. / Dissertação (Mestrado)

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro / Ainda não está bem definido na literatura se uma dieta rica em sacarose, mesmo sendo isoenergética, provoca danos à saúde. Camundongos C57BL/6 foram alimentados com uma dieta controle (10% da energia proveniente de gordura, 8% da energia proveniente da sacarose - SC), uma dieta rica em sacarose (10% de energia proveniente da gordura, 32% da energia proveniente da sacarose - HSu), uma dieta hiperlipídica (42% da energia proveniente de gordura, 8% da energia proveniente da sacarose - HF) ou uma dieta combinada HF/HSu (42% da energia proveniente de gordura, 32% da energia proveniente da sacarose), durante oito semanas. Apesar da massa corporal e do índice de adiposidade não terem sofrido alteração, o grupo HSu apresentou hipertrofia dos adipócitos, o que também foi observado nos grupos HF e HF/HSu. Os grupos HF, HSu e HF/HSu foram intolerantes à glicose e apresentaram níveis séricos de insulina elevados. Os níveis séricos de leptina, resistina e proteína quimiotática de monócitos-1 (MCP-1) aumentaram, enquanto adiponectina sérica reduziu nos grupos HF, HSu e HF/HSu. No tecido adiposo, os animais HF, HSu e HF/HSu apresentaram maiores níveis de expressão protéica de leptina e níveis mais baixos de expressão protéica de adiponectina, em comparação ao grupo SC. Colesterol hepático foi maior nos grupos HF e HF/HSu, enquanto TG hepático foi maior nos grupos HSu e HF/HSu. Os animais dos grupos HF, HSu e HF/HSu apresentaram esteatose hepática, aumento da expressão protéica hepática de elemento regulador de esterol ligante da proteína 1 (SREBP-1c) e diminuição da expressão protéica do receptor ativador de proliferação peroxissomal alfa (PPAR-α). Em conclusão, a dieta rica em sacarose não provoca obesidade nos animais, mas provoca alterações nos adipócitos (hipertrofia), intolerância à glicose, hiperinsulinemia, hiperlipidemia, esteatose hepática e aumento de citocinas inflamatórias. Os efeitos prejudiciais da dieta rica em sacarose, mesmo quando a sacarose substitui isocaloricamente o amido na alimentação, pode ter consequências para a saúde. / It is still unclear if an isoenergetic, sucrose-rich diet leads to health conse-quences. Mice were fed a control diet (10% energy from fat, 8% energy from sucrose - SC), a high-sucrose diet (10% energy from fat, 32% energy from sucrose - HSu), a high-fat diet (42% energy from fat, 8% energy from sucrose - HF) or a HF/HSu diet (42% energy from fat, 32% energy from sucrose) for eight weeks. Despite the un-changed body mass and adiposity indices, HSu presented adipocyte hypertrophy, which was also observed in the HF and HF/HSu. The HF, HSu and HF/HSu were glucose intolerant and had elevated serum insulin levels. The levels of leptin, resistin and Monocyte Chemotactic Protein-1 (MCP-1) increased, while the serum adiponectin decreased in the HF, HSu and HF/HSu. In the adipose tissue, the HF, HSu and HF/HSu showed higher levels of leptin protein expression and lower levels of adiponectin protein expression in comparison with the SC. Hepatic cholesterol was higher in the HF and HF/HSu, while hepatic TG was higher in the HSu and HF/HSu. Liver steatosis was higher, sterol regulatory element-binding protein-1c (SREBP-1c) hepatic expression was increased, and peroxisome proliferator-activated receptor-alpha (PPAR-α) hepatic protein expression was decreased in the HF, HSu and HF/HSu in comparison with the SC. In conclusion, a sucrose-rich diet does not lead to a state of obesity but has the potential to cause changes in the adipocytes (hypertrophy) as well as glucose intolerance, hyperinsulinemia, hyperlipidemia, hepatic steatosis, and increases in the number of inflammatory cytokines. The deleterious effects of a sucrose-rich diet in an animal model, even when the sucrose replaces starch isocalorically in the feed, can have far-reaching consequences for health.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Cassava (Manihot esculenta Crantz) belongs to the family Euphorbiceae, Manihot genus, which consists of 98 species Manihot esculenta being the only commercially produced. It is usually propagated vegetatively, but several factors such as the process of soil salination can cause serious damage to crops, decreasing the production of cassava. For the maintenance of physiological processes in adverse conditions such as salt stress, plants accumulate amino acids compatible to the cytosol, such as proline, which assists in maintaining the osmotic pressure, keeping the water absorption. micropropagation in vitro seedlings require a number of requirements, such as growth room with artificial light and carbon source, which together with the low survival rate in the acclimatization, more expensive the final product. The use of natural light even in vitro rooting phase, called photoautotrophy, and the decrease in sucrose concentration appears as potential possibilities to improve the acclimatization of plants, helping reduce costs and enabling trade. In Chapter 1, six genotypes were used in the ex vitro salinity experiment: Sergipe, Lagoão, BRS Verdinha, BRSTapioqueira, BRS Kiriris and BRS Formosa. During acclimatization, the seedlings were watered weekly with MS liquid solution, with or without added 4 or 8 g.L-1 NaCl, making three treatments. After 90 days it was found that the cultivars BRS Formosa and BRS Kiriris had higher salt tolerance and proline accumulation was intensified in all varieties from the addition of salt to the substrate. In Chapter 2, the treatments were applied in vitro rooting phase, and with different concentrations of sucrose (10, 20, 30 and 40 g.L-1) for Tapioqueira and Lagoão for 45 days and transferred to the greenhouse. After 60 days were assessed: root number, leaf number, number of tubercle, shoot length, root length, number of buds, shoot dry weight, root dry weight and survival rate. The two genotypes developed better at higher sucrose concentrations. In a second experiment, the treatments sucrose (10, 20 and 30 g.L-1) and light (natural and artificial growth area) were applied at the same stage, and the BRS Formosa, BRS Verdinha and Lagoão. After 45 days under natural light or artificial light, the explants were transferred to the greenhouse. After 60 days, the BRS Formosa and Lagoão performed better under natural light and high sucrose concentrations, as BRS Verdinha had better development under natural light, but with lower carbohydrate concentration. In Chapter 3, explants of Lagoão, BRS Tapioqueira and BRS Verdinha were inoculated in MS medium without growth regulators and with different salt concentrations (0, 25, 50, 75 and 100 mM). After 90 days, BRS Verdinha and BRS Tapioqueira had higher salt tolerance and BRS Tapioqueira showed greater potential to osmoregulation due to its high proline production. / A mandioca (Manihot esculenta Crantz) pertence à família Euphorbiceae, gênero Manihot, que é composto por 98 espécies, sendo a Manihot esculenta a única comercialmente produzida. Geralmente é propagada vegetativamente, porém, vários fatores como o processo de salinização do solo podem ocasionar danos graves às plantações, diminuindo a produção da mandiocultura. Para a manutenção dos processos fisiológicos em situações adversas como estresse salino, as plantas acumulam aminoácidos compatíveis ao citossol, como a prolina, que auxilia na manutenção da pressão osmótica, mantendo a absorção de água. Mudas micropropagadas in vitro demandam uma série de requisitos, como sala de crescimento com luz artificial e fonte de carbono, o que juntamente com a baixa taxa de sobrevivência na aclimatização, encarecem o produto final. O uso de luz natural ainda na fase de enraizamento in vitro, denominado fotoautotrofia, e a diminuição na concentração de sacarose surgem como possibilidades potenciais para melhorar a aclimatização de plantas, auxiliando na redução de custos e viabilizando o comércio. No capítulo 1, seis genótipos foram utilizados no experimento de salinidade ex vitro: Sergipe, Lagoão, BRS Verdinha, BRS Tapioqueira, BRS Kiriris e BRS Formosa. Durante a aclimatização, as mudas foram regadas semanalmente com solução MS líquido, adicionado de 0, 4 e 8 g.L-1 de NaCl, perfazendo três tratamentos. Após 90 dias constatou-se que as cultivares BRS Formosa e BRS Kiriris apresentaram maior tolerância ao estresse salino e o acúmulo de prolina foi intensificado em todos os genótipos a partir da adição de sal ao substrato. No capítulo 2, os tratamentos foram aplicados na fase de enraizamento in vitro, e com diferentes concentrações de sacarose (10; 20; 30 e 40 g.L-1) para BRS Tapioqueira e Lagoão por 45 dias e transferidas para casa de vegetação, onde permaneceram por 60 dias. Foram avaliados o número de raiz, número de folha, número de tubérculo, comprimento da parte aérea, comprimento de raiz, número de gemas, massa seca da parte aérea, massa seca de raiz e taxa de sobrevivência. Os dois genótipos apresentaram melhor desempenho em concentrações mais altas de sacarose. Num segundo experimento, os tratamentos sacarose (10; 20 e 30 g.L-1) e luz (natural e artificial da sala de crescimento) foram aplicados na mesma fase, e para os genótipos BRS Formosa, BRS Verdinha e Lagoão. Após 45 dias sob luz natural ou luz artificial, os explantes foram transferidos para casa de vegetação. Após 60 dias, a BRS Formosa e Lagoão obtiveram melhores resultados sob luz natural e altas concentrações de sacarose e a BRS Verdinha o melhor desenvolvimento sob luz natural, porem na menor concentração. No Capítulo 3, explantes dos genótipos Lagoão, BRS Tapioqueira e BRS Verdinha foram inoculados em meio MS, sem reguladores de crescimento e com diferentes concentrações salinas (0; 25; 50; 75 e 100 mM). Após 90 dias, BRS Tapioqueira e BRS Verdinha apresentaram maior tolerância ao estresse salino, bem como BRS Tapioqueira maior potencial de osmorregulação devido a sua alta produção de prolina.

In this work, aqueous solutions were obtained by adding sucrose to produce thin films of oxides of vanadium via the spray pyrolysis technique. Solutions with different concentrations of vana-dium chloride and sucrose were prepared to study their influence on the structural, morpholog-ical and electrical properties of the films. All samples were analyzed using structural character-ization techniques (XRD), morphology (SEM) and electric (both ends). The results showed that it was possible to observe training phase V2O5 and V3O7, 200mM and the concentration of vanadium chloride was the condition that the synthesis had better crystallization of vanadium pentoxide. The results of electrical measurements, resistance versus temperature show that the deposited film has behavior of a semiconductor. The results also conclude that the band-gap model can describe the mechanism of conduction in successful films. / Neste trabalho, soluções aquosas foram obtidas com a adição de sacarose para produção de filmes finos de óxidos de vanádio via a técnica spray-pirolise. Soluções com diferentes concen-trações de cloreto de vanádio e sacarose foram preparadas para estudar sua influência nas pro-priedades estruturais, morfológicas e elétricas dos filmes. Todas as amostras foram analisadas utilizando técnicas de caracterização estrutural (DRX), morfológica (MEV) e elétrica (duas pontas). Os resultados mostraram que foi possível observar a formação das fases V2O5 e V3O7, e que a concentração 200mM de cloreto de vanádio foi a condição de síntese que melhor apre-sentou a cristalização do pentóxido de vanádio. Os resultados das medidas elétricas, resistência em função da temperatura mostram que os filmes depositados tem comportamento de um se-micondutor. Os resultados também concluem que o mecanismo de condução sucedido nos fil-mes pode ser descrito pelo modelo de bandgap.

Orientador: Isaias de Carvalho Macedo / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-11T15:17:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Seabra_JoaquimEugenioAbel_D.pdf: 2147529 bytes, checksum: e9ebd63f7d029f2346cd2c026285a2cf (MD5) Previous issue date: 2008 / Resumo: O objetivo deste trabalho foi investigar, no cenário prospectivo, as opções tecnológicas que deverão permitir o melhor aproveitamento da biomassa da cana e suas possíveis implicações no contexto das usinas. Além das possibilidades envolvendo o uso mais diversificado da sacarose, este estudo investigou o aproveitamento do bagaço e palha da cana considerando quatro tecnologias: geração de. energia elétrica através da cogeração com ciclos a vapor (opção atualmente comercial); produção de etanol através da hidrólise (opções para curto, médio e longo prazo); geração de energia elétrica a partir da gasificação da biomassa integrada a ciclos combinados (BIG/GT -C C) (opções para médio-longo prazo); e a produção de combustíveis de síntese a partir da gasificação da biomassa (opções para médio-longo prazo). Para cada uma destas opções, foram discutidos os aspectos tecnológicos mais importantes e estimados os rendimentos e custos de sistemas integradps a uma usina de cana, além de terem sido avaliados seus efeitos nos balanços de energia e emissões de GEE. Neste trabalho ficou evidenciado o grande benefício econômico que pode representar o uso diversificado dos açúcares da cana para a produção de produtos de maior valor agregado, como aminoácidos, por exemplo. No caso da fibra da cana, foi avaliado que opções atualmente comerciais já propiciariam a geração de excedentes de energia elétrica superiores a 140 kWh/tc, com custos em tomo de 100 R$/MWh, para os casos de cogeração com alta pressão e uso de alguma palha em conjunto com o bagaço. Para o futuro, sistemas de cogeração com ciclos combinados deverão permitir que os níveis de excedentes ultrapassem os 200 kWh/tc, mas com custos também superiores (> 140 R$/MWh). Pensando na produção de combustíveis, as opções de curto prazo para a conversão bioquímica do bagaço possibilitariam um aumento na produção de etanol de cerca de 20 L/tc (a um custo de ~680 R$/m / Abstract: The objective of the present work was to investigate, in the prospective scenario, the technology options that might lead to a better use of sugar cane biomass and their possible implications in the mills' context. Besides the possibilities involving the diversified use of cane's sugars, this study evaluated the use of bagasse and cane trash considering four technologies: power generation with c~nventional steam cycles (current options); ethanol production through biomass hydrolysis (options for short, middle and long term); power generation through biomass gasification integrated to combined cycles (BIG/GT -CC) (options for middle-Iong term); and the production of synthetic fuels through biomass gasification (options for middle-Iong term). For each one of these options, were discussed the main technological aspects and estimated the yields and costs for systems integrated to cane mills; their effects over energy and GHG emission balances were assessed as well. In this work was evidenced the great economical benefit which would represent the díversífied use of cane's sugars for the production of higher value products, such as amino acids, for example. For the fiber fraction, it was concluded that current commercial options could already lead to electricity surpluses as high as 140 kWh/tc, with costs around 100 R$/MWh, for those configurations with high pressure boilers and using some amount of trash in addition to bagasse. For the future, combined cycles systems might lead to electricity surpluses higher than 200 kWh/tc, but also with higher costs (> 140 R$/MWh). Regarding fuels production, the short term options for biochemical conversion would allow 20 L/tc ethanol production increasing (produced at ~680 R$/m3), while the long term yields could reach 40 L/tc, with costs at 270 R$/m3. For thermochemical conversion, in the middle-Iong term, Fischer- Tropsch liquids, for instance, could be produced with yields closed to 490 MJ/tc, at costs around 30 R$/GJ. As for energy and GHG emission balances, for the current situation the energy ratio of ethanol production was evaluated as 9.4, with a life cycle net avoided emission of 1.8 t C02eq/m3 anhydrous. But for 2020, considering the expectations about the evolution on cane production and the availability of advanced technologies for biomass use, the energy ratio might rise to 14.2, while net avoided emissions would reach 2.9 t C02eq/m3 anhydrous, based on the adoption ofBIG/GT-CC systems for biomass use. Bearing all these aspects in mind, a broader comparison of the effects of these technology options utilization on the overall mill performance is presented in the end of the study, pointing out their implications for the establishment of the future sugar cane bio-refineries / Doutorado / Doutor em Planejamento de Sistemas Energéticos

Submitted by Geyciane Santos (geyciane_thamires@hotmail.com) on 2015-09-04T10:45:04Z No. of bitstreams: 1 Dissertação - Marduce Pereira Marques.pdf: 523840 bytes, checksum: 2a417064d4e6b7c591e468b96a97318d (MD5) / Approved for entry into archive by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2015-10-02T19:31:05Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertação - Marduce Pereira Marques.pdf: 523840 bytes, checksum: 2a417064d4e6b7c591e468b96a97318d (MD5) / Approved for entry into archive by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2015-10-02T19:34:54Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertação - Marduce Pereira Marques.pdf: 523840 bytes, checksum: 2a417064d4e6b7c591e468b96a97318d (MD5) / Made available in DSpace on 2015-10-02T19:34:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertação - Marduce Pereira Marques.pdf: 523840 bytes, checksum: 2a417064d4e6b7c591e468b96a97318d (MD5) Previous issue date: 2006-08-31 / CAPES-Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The cubiu (Solanum sessiliflorum Dunal) and the camu camu (dubious Myrciaria McVaugh) they are fruits native fruit of the Amazonian, with great potential tecnólogico in function of the productivity, income in pulp and nutritional value. On the other hand, being added to the fan of desirable characteristics also stands out the loss of the fruit in natura for lack alternatives for industrialization, conservation, aggregation of value and means for the consumption, and, above all, the need of simple technologies. With objective of joining value, to diversify the industrial use, to obtain products with good consumption characteristics and to contribute for the reduction of the losses powder-crop, it was elaborated syrups of fruit in cubiu natura and camu camu. The coming ripe fruits of planting in the Experimental Station of Meadow of INPA went by the selection stages, wash, sanitização, cut (except camu camu), retreat of the seeds, fatiamento, cooking in syrups to the base of sugar (sucrose) and of sweetener (the base maltodextrina and artificial edulcorantes: cyclamate of sodium and sodic saccharin), despolpa, pasteurization, stuffing the hot, closing and cooling. In the concentrated syrups they were appraised the income and the physiochemical characteristics (acidity titulável, soluble and total solids, insoluble solids in alcohol, density, pH, total carotenóides, total and acid antocianinas ascorbic) and in the obtained refreshments of the concentrate sensorial analysis as for the characteristic profile (flavor, color, aroma and appearance) and the acceptability for scale structured hedônica of seven points. The cubiu syrups and camu camu the sucrose base presented tenors of soluble solids respectively 53 and 59 ºBrix above the patterns demanded by the legislation, and the one of cubiu with sweetener 15 ºBrix. The refreshments with dilution of 1:7 (concentrado:água) they received excellent notes for the sensorial attributes (color, flavor, aroma and appearance), acceptabilities of 98 % (cubiu sucrose), 100 % (cubiu sweetener) and 94 % (camu camu sucrose). The results indicate the cubiu fruits and camu camu as a matter excels appropriate for technological use in the syrup form. / O cubiu (Solanum sessiliflorum Dunal) e o camu camu (Myrciaria dubia McVaugh) são frutos fruto nativo da Amazônia, com grande potencial tecnólogico em função da produtividade, rendimento em polpa e valor nutritivo. Por outro lado, somando-se ao leque de características desejáveis também se destacam a perda do fruto in natura por falta alternativas para industrialização, conservação, agregação de valor e facilidades para o consumo, e, sobretudo, a necessidade de tecnologias simples. Com objetivo de agregar valor, diversificar o aproveitamento industrial, obter produtos com boas características de consumo e contribuir para a redução das perdas pós-colheita, elaborou-se xaropes de fruto in natura de cubiu e camu camu. Os frutos maduros provenientes de plantio na Estação Experimental de Várzea do INPA passaram pelas etapas de seleção, lavagem, sanitização, corte (exceto camu camu), retirada das sementes, fatiamento, cocção em xaropes à base de açúcar (sacarose) e de adoçante (a base maltodextrina e edulcorantes artificiais: ciclamato de sódio e sacarina sódica), despolpa, pasteurização, enchimento a quente, fechamento e resfriamento. Nos xaropes concentrados foram avaliados o rendimento e as características físico-químicas (acidez titulável, sólidos solúveis e totais, sólidos insolúveis em álcool, densidade, pH, carotenóides totais, antocianinas totais e ácido ascórbico) e nos refrescos obtidos dos concentrados análise sensorial quanto ao perfil característico (sabor, cor, aroma e aparência) e a aceitabilidade por escala hedônica estruturada de sete pontos. Os xaropes de cubiu e camu camu a base de sacarose apresentaram teores de sólidos solúveis 53 e 59 ºBrix respectivamente acima dos padrões exigidos pela legislação, e o de cubiu com adoçante 15 ºBrix. Os refrescos com diluição de 1:7 (concentrado:água) receberam notas excelentes para os atributos sensoriais (cor, sabor, aroma e aparência), aceitabilidades de 98 % (cubiu sacarose), 100 % (cubiu adoçante) e 94 % (camu camu sacarose). Os resultados indicam os frutos de cubiu e camu camu como uma matéria prima adequada para aproveitamento tecnológico na forma de xarope.