Techn. Universiẗat, Diss., 2000--Berlin.

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:43:07Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:08:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 06108.pdf: 4119998 bytes, checksum: 113b521fb17da462ea344f537c3f2860 (MD5) / Tese (Doutoramento) / IPEN/T / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN/CNEN-SP

Orientador: Ethel Lourenzi Barbosa Novelli / Banca: Célia Regina Nogueira / Banca: Regina Coeli Vasques de Miranda Burneiko / Banca: Fernanda Mani / Banca: José Maurício Sforcin / Resumo:O objetivo deste capítulo foi determinar os efeitos do resveratrol sobre parâmetros morfométricos e nutricionais de ratos suplementados com etanol e com etanol associado à sacarose, foram utilizados 30 ratos machos Wistar divididos em 5 grupos (n=6/grupo). O grupo C, considerado controle recebendo água destilada; grupo E que recebeu água destilada durante 4 dias semanais e etanol 30% durante 3 dias semanais; grupo ER que recebeu água destilada durante 4 dias semanais e etanol 30% contendo resveratrol (6mg/L) 3 dias semanais; grupo ES que recebeu solução aquosa de sacarose 30% durante 4 dias semanais e a mistura sacarose 30% com etanol 30% durante 3 dias semanais e o grupo ESR que recebeu solução aquosa de sacarose 30% durante 4 dias semanais e a mistura sacarose e etanol como no grupo ES e resveratrol (6mg/L) durante 3 dias semanais. Os animais receberam dieta padrão ad libitul17. Período experimental: 75 dias. Estatística: ANOV A, (p<0,05). O etanol reduziu a palatabilidade e consumo líquido e promoveu elevação da energia total ingerida em relação ao C, exceto no grupo ESR A associação de etanol com sacarose reduziu o consumo de ração, preferência alimentar e elevou a eficiência alimentar em comparação com C e E, bem como energia total ingerida em relação ao E. O tratamento com resveratrol no grupo ER reduziu o consumo de etanol e a energia total ingerida em relação ao E, além de reduzir a preferência alimentar e o índice de Lee, quando comparado ao C. Já o tratamento com resveratrol em animais que receberam etanol e sacarose elevou a energia total ingerida, preferência e eficiência alimentar, além de reduzir o consumo de ração em relação aos grupos C, E e ER. O tratamento com resveratrol aumentou o consumo líquido e de etanol no grupo ESR em comparação com E, ER e ES e elevou a palatabilidade e consumo de resveratrol em relação ao grupo ER. O ... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The aim ofthis study was to determine the effects ofresveratrol in animais supplemented with ethanol by 3 days weeks by morphometrics and nutricional parameters in rats. 30 Wistar rats were divided into S groups. Control group (C, n=6) received drinking water. The ethanol group (E, n=6) received ethanol aqueous solution during 3 days and drinking water for 4 days. ER group (n=6) received ethanol and resveratrol (6mgIL) aqueous solution during 3 days and drinking water for 4 days. ES group (n=6) received ethanol and sucrose (30%) solution in drinking water 3 days/week; and ESR group, received ethanol and sucrose solution as ES group and resveratrol (6mg/L) 3 days/week during 30 days. Ali animais received standard chow diet and solutions ad libitllm. Statistical analyses: ANOV A, with Bonferroni, post hoc test, p<O.OS. Ethanol intake reduced the palatability and solution intake, increased total energy intake in relation a control, except ESR group. Ethanol increased length body in relation a control group in animais without supplementation with sucrose. Ethanol and sucrose solution reduced chow consumption, alimentary preference and increased alimentary efficiency compared with C and E groups, and increased total energy intake in relation a E. Resveratrol treatment reduced ethanol consumption and total energy intake in ER group in comparison with E and reduced alimentary preference and Lee index when compared to C. Resveratrol treatment in rats received ethanol and sucrose increased total energy intake, preference and efficiency alimentary, and reduced chow consumption in relation to C, E and ER groups. The resveratrol in ESR group increased solution and ethanol consumption when compared to E, ER e ES, beyond of increased palatability and resveratrol consumption in relation an ER group. The resveratrol in ESR elevated the body final weight in relation to C, ER and ES; and body weight ... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Orientadores: Jaime Aparecido Cury, Claudia de Mattos Bellato / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Odontologia de Piracicaba / Made available in DSpace on 2018-08-04T22:02:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Leme_AdrianaFrancoPaes_D.pdf: 2753472 bytes, checksum: 173787317b0f0d3cfb8bd986c229086d (MD5) Previous issue date: 2005 / Resumo: A cárie dental é uma doença biofilme-dependente e os carboidratos fermentáveis são considerados os fatores ambientais chaves envolvidos na iniciação e desenvolvimento desse processo. Algumas hipóteses baseadas na estrutura, composição e cinética dos íons no biofilme têm sido sugeridas para explicar a maior cariogenicidade do biofilme dental formado na presença de sacarose. Dentre estas, a expressão diferencial de proteínas bacterianas e presença ou ausência de proteínas salivares no biofilme formado na presença e ausência de sacarose tem sido sugerida. Essa tese é composta de dois artigos. O primeiro discute o papel da sacarose na formação do biofilme dental cariogênico e o segundo avalia as proteínas do biofilme formado in situ na presença da sacarose. Entre as várias hipóteses para explicar a menor concentração de íons no biofilme, a hipótese da ausência de proteínas ligadoras de cálcio no biofilme formado na presença de sacarose parece explicar esse fenômeno. No segundo estudo, proteínas ligadoras de cálcio foram identificadas somente no biofilme formado na ausência de sacarose, o que ajudaria a explicar a alta concentração de cálcio na sua matriz. Proteínas de origem bacteriana também foram identificadas e a maioria está associada com funções de manutenção do metabolismo energético, síntese de aminoácidos, tradução e proteínas relacionadas ao estresse. Diferentes proteínas de resposta ao estresse foram expressas nas duas condições avaliadas, sugerindo respostas específicas de adaptação para o biofilme formado na presença e ausência de sacarose. Nossos resultados mostram que a caracterização e estudo da função da proteína no biofilme dental podem ajudar a elucidar importantes aspectos envolvidos na iniciação e desenvolvimento da cárie dental / Abstract: Dental caries is a biofilm-dependent oral disease, and fermentable dietary carbohydrates are the key environmental factors involved with its initiation and development. Some hypotheses based on the structure, composition and ion kinetic aspects of biofilm have been suggested to explain the cariogenicity of biofilm formed in the presence of sucrose. Among them, the differential expression of bacteria proteins and the presence and absence of salivary proteins in biofilm formed in the presence and absence of sucrose has been suggested. Thus, this thesis was comprised by two manuscripts. The first discusses the role of sucrose in cariogenic dental biofilm formation and the second evaluates the proteins from biofilm formed in situ in the presence of sucrose. Among the hypotheses to explain the low inorganic concentration in the biofilm, the absence of calcium-binding proteins in biofilm formed in the presence of sucrose can help explain it. In the second study, calcium-binding proteins were identified only in biofilm formed in the absence of sucrose and help explain the higher calcium concentration in biofilm matrix. Proteins from oral microorganisms were also identified and most of them were associated to housekeeping functions, such as energy metabolism, amino acid biosynthesis, translation and stress-related proteins. Different stress-responsive proteins were expressed in the two conditions evaluated, suggesting specific adaptive-response in biofilms formed in the presence and absence of sucrose. Our results show that the characterization and the study of protein function in dental biofilm help explain important aspects involved with the initiation and development of dental carles / Doutorado / Cariologia / Doutor em Odontologia

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:43:07Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:08:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 06108.pdf: 4119998 bytes, checksum: 113b521fb17da462ea344f537c3f2860 (MD5) / Tese (Doutoramento) / IPEN/T / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN/CNEN-SP

Made available in DSpace on 2017-07-10T17:40:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Augustinho_Borsoi.pdf: 946334 bytes, checksum: 3830973e363901f9e916e0746cf6fec0 (MD5) Previous issue date: 2015-07-15 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Plants spaced by an equal distance compete minimally for nutrients, light and other factors, thus, proper spatial distribution of the plants is essential to maximize the performance of the crop. In this sense, the aim of this study was to evaluate the agronomic and technological performance of sweet sorghum at different row spacings and plant densities. The experiment was conducted in the experimental area of the State University of West Paraná (UNIOESTE) in Marechal Candido Rondon-PR, in the summer crop of 2013/2014 and second crop of 2014/2015. The experimental design consisted of randomized blocks in a 4x4 factorial scheme, with four spacings (0.25, 0.5, 0.8 and 1.0 m between rows) and four plant densities (50, 75, 100 and 125 thousand plants ha-1). We evaluated the following parameters: plant height, stem diameter, number of tillers, number and length of internodes, total dry mass, productivity and Brix content. In the second crop we also assessed the percentage of saccharose and the total sugar recoverable. The results showed the influence of row spacing on the production of stems and plant dry mass. Smaller spacings provided better results in both seasons (2013/14 and 2014/15). In the second crop, the production of stems ranged from 12.2 to 50.8 t ha-1 in 2013 and from 9 to 51 t ha-1 in 2014. As for the normal growing season 2013/14, the average production of stems was 92.67 t ha-1, whereas in the season 2014/15 production was 83.32 t ha-1. There was no significant difference (p ≤ 0.05) in what concerns to Brix in the summer crops (average 20.5 °Bx) and in the second crop the average Brix content was 12.2 °Bx. Smaller spacings resulted in better agronomic characteristics and technological / Plantas espaçadas de forma equidistante competem minimamente por nutrientes, luz e outros fatores e a adequada distribuição espacial das plantas é essencial para maximizar o desempenho da cultura. Nesse sentido, o objetivo deste trabalho foi avaliar as características agronômicas e tecnológicas do sorgo sacarino em diferentes espaçamentos entre linhas e densidades de plantas. O experimento foi conduzido na área experimental da Universidade Estadual do Oeste do Paraná (UNIOESTE), em Marechal Cândido Rondon-PR, nas de verão de 2013/2014 e 2014/2015 e na segunda safra no ano de 2013 e 2014. Foi utilizado delineamento de blocos ao acaso em esquema fatorial (4x4), com quatro espaçamentos (0,25; 0,5; 0,8 e 1,0 m entre linhas) e quatro densidades de plantas (50; 75; 100 e 125 mil plantas ha-1). Foram avaliadas a altura de plantas, diâmetro de colmo, número de perfilhos, número de internódios, comprimento de internódios, massa seca total, produtividade e teor de Brix. Na segunda safra também foram avaliadas o POL (sacarose aparente) e ATR (açúcares totais recuperáveis). Os resultados demonstraram influência do espaçamento entre linhas sobre a produtividade de colmos e massa seca de planta, onde espaçamentos menores proporcionaram melhores resultados na safra 2013/14 e 2014/15. Para a segunda safra, a produtividade de colmos variou entre 12,2 a 50,8 t ha-1 na safra 2013 e de 9 a 51 t ha-1 na safra 2014. Já para a safra normal 2013/14, a produtividade média de colmos foi de 92,67 t ha-1 e 83,32 t ha-1 na safra 2014/15. Não foi verificada diferença significativa (p ≤ 0,05) para a variável Brix nas safras de verão (média 20,5 graus Brix), já na segunda safra o Brix médio foi 12,2. Menores espaçamentos resultam em melhores características agronômicas e características tecnológicas

Orientador: Antonio José Gomez Cobo / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-22T19:24:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Zanutelo_Cristiane_D.pdf: 2910655 bytes, checksum: 8d8d65f2ea3f6afa0b73d7827013acc8 (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: A hidrogenólise da sacarose é uma reação química de interesse industrial, uma vez que os produtos obtidos, sob a forma de glicóis e polióis, podem ser empregados em diversos setores produtivos, tais como indústrias farmacêuticas e de alimentos. Nesse contexto, o presente trabalho tem como objetivo estudar a preparação de catalisadores de Ni e Ru suportados em carvão ativado, destinados à hidrogenólise da sacarose em meio aquoso. Para tanto, catalisadores com uma fração mássica total de 5 % de metal foram preparados através dos métodos de impregnação incipiente e úmida, a partir de soluções aquosas de precursores clorados. Antes das impregnações, o suporte de carvão ativado comercial foi submetido a um tratamento químico com solução aquosa de KOH. Os sólidos preparados por meio da impregnação incipiente foram reduzidos a 473 K (200 ºC), sob fluxo de H2. Por sua vez, a impregnação úmida foi conduzida a 353 K (80 ºC), para diversos valores de pH, sendo a redução dos catalisadores realizada com formaldeído ou NaBH4. Os sólidos foram caracterizados através das técnicas de adsorção de N2 (método de B.E.T.), titulação de Boehm, titulação potenciométrica, espectroscopia de fotoelétrons excitados por raios X, microscopias eletrônicas de varredura e de transmissão, difratometria de raios X e redução à temperatura programada. Os desempenhos catalíticos na reação de hidrogenólise da sacarose foram conduzidos num reator Parr do tipo "slurry", à temperatura de 523 K (250 ºC) e sob pressão de H2 de 5,0 MPa (50 atm), utilizando-se uma massa de 5 g do catalisador. Os resultados revelam que os catalisadores de Ni/C preparados por impregnação úmida são mais ativos e seletivos a 1,2 propanodiol que os preparados via impregnação incipiente. A impregnação úmida também leva a catalisadores de Ru/C seletivos, que se mostram mais ativos que os preparados por impregnação incipiente. Contudo, a impregnação incipiente permite obter catalisadores igualmente seletivos, sendo que, em ambos os casos, o tratamento do suporte com KOH tem um efeito marcante no aumento do rendimento de 1,2 propanodiol / Abstract: The sucrose hydrogenolysis is a chemical reaction of industrial interest, since the obtained products, under the form of glycols and polyols, can be employed in different production sectors such as pharmaceutical and food industries. The present work aims to study the preparation of Ni and Ru catalysts supported on activated carbon, for the sucrose hydrogenolysis in aqueous media. For this purpose, catalysts with a total fraction of 5 wt % of metal were prepared by the methods of incipient and wet impregnation from aqueous solutions of chlorinated precursors. Before impregnation, the support of activated carbon was subjected to a chemical treatment in an aqueous solution of KOH. The solids prepared by incipient impregnation were reduced at 473 K (200 °C) under H2 flow. In its turn, the wet impregnation was conducted at 353 K (80 °C), for various pH values, being the catalysts reduction performed with formaldehyde or NaBH4. The solids were characterized by the techniques of N2 adsorption (B.E.T. method), Boehm titration, potentiometric titration, X ray photoelectron spectroscopy, scanning and transmission electronic microscopies, X ray diffraction and temperature programmed reduction. The catalytic performances for the sucrose hydrogenolysis were conducted in a Parr reactor of slurry type at temperature of 523 K (250 ° C) under H2 pressure of 5.0 MPa (50 atm), employing a catalyst mass of 5 g. The results reveal that the Ni/C catalysts prepared by wet impregnation are more active and selective for 1,2 propanediol than those prepared via incipient impregnation. The wet impregnation also leads to selective Ru/C catalysts, which are more active than those prepared by incipient impregnation. However, the incipient impregnation achieves also to selective catalysts, being that in both cases, the support treatment with KOH has a marked effect on increasing the yield of 1,2 propanediol / Doutorado / Sistemas de Processos Quimicos e Informatica / Doutora em Engenharia Quimica

Eine der für die biotechnologische Nutzung interessanten Eigenschaften der Hefe Yarrowia (Y.) lipolytica ist ihr Vermögen, unter bestimmten Kultivierungsbedingungen große Mengen an organischen Säuren, darunter auch Citronensäure (CS), ins extrazelluläre Medium zu sekretieren. Aufgrund ihrer Apathogenität, ihres breiten Substratspektrums und ihrer guten molekulargenetischen und verfahrenstechnischen Handhabbarkeit, stellt sie einen idealen Mikroorganismus zur biotechnologischen Gewinnung von Citronensäure dar. Bei der durch eine Stickstofflimitation ausgelösten Überproduktion von CS mit Y. lipolytica kommt es parallel auch zur Ausscheidung von Isocitronensäure (ICS), deren Anteil am Gesamtsäureprodukt in Abhängigkeit von der C-Quelle in Wildtypstämmen zwischen 10 % (Glucose, Saccharose, Glycerol) und 40-55 % (Pflanzenöle, Alkan) liegt. In der Literatur beschriebene Mutantenstämme von Y. lipolytica besitzen ein von Wildtypstämmen abweichendes Produktmuster und können sowohl weniger (2-5 % auf Glucose, 5-10 % Alkan und Pflanzenöl) als auch mehr ICS (15-35 % Glu¬cose, 65-75 % Alkan, Ethanol bzw. Pflanzenöl) sekretieren. Die gezielte Überexpression des für die Isocitratlyase codierenden Gens ICL1 durch die Erhöhung der Kopiezahl führte zu einer drastischen Erhöhung der Enzymaktivität in den entsprechenden ICL1 multicopy Transformanden (10-15fach gegenüber Wildtyp) aufgrund des Gen-Dosis-Effektes. Auf den getesteten hydrophilen C-Quellen Glucose, Glycerol und Saccharose verringerte sich der ICS-Anteil von durchschnittlich 10-12 % auf 3-5 %, auf den hydrophoben C-Quellen Hexadecan und Sonnenblumenöl sogar von durchschnittlich 40-55 % auf Werte um 5-10 %. Im Ergebnis dieser Untersuchungen entstand ein Patent (DE10333144A1), welches ein Verfahren zur Gewinnung von CS mit einer genetisch veränderten Hefe Y. lipolytica beschreibt. Die Zerstörung des Leserahmens des ICL1 Gens in Mutantenstämmen bewirkte das Ausbleiben der Synthese einer funktionell aktiven Isocitratlyase, was den Verlust der Fähigkeit zur Verwertung gluconeogenetischer C-Quellen wie Ethanol, Alkan und Pflanzenölen zur Folge hatte. Auf Glucose bzw. Glycerol zeigten diese Mutantenstämme im Vergleich zum Wildtypstamm jedoch nur eine geringe Erhöhung des ICS-Anteils um durchschnittlich 2-5 Prozentpunkte. Die Zerstörung des Leserahmens des IDP2 Gens, codierend für die NADP-abhängigen Isocitratdehydrogenase, führte zur Glutamat-Auxotrophie des entsprechenden Mutantenstammes auf allen getesteten C-Quellen. In der Produktbildung zeigte diese Mutante im Vergleich zum Wildtypstamm eine Verringerung des ICS-Anteils um durchschnittlich 2-4 Prozentpunkte. Es konnte gezeigt werden, dass Saccharose ein geeignetes Substrat zur Gewinnung von CS mit rekombinanten Stämmen von Y. lipolytica darstellt, die das für die Invertase codierende SUC2 Gens aus Saccharomyces cerevisiae exprimieren. Natürlicherweise kann Y. lipolytica diesen Zucker aufgrund des Fehlens des Enzyms Invertase nicht verwerten. Im Schüttelkolben wurden aus 100 g/l Saccharose unter nicht optimierten Bedingungen bereits 56 g/l CS+ICS gewonnen. Nach der Optimierung durch die Reduktion des für die Invertaseexpression durch pXPR2 notwendigen Peptonanteils von 1,7 auf 0,4 g/l erhöhte sich die Produktkonzentration auf 77 g/l. Die Übertragung des Produktionsprozesses in den Bioreaktor hatte die Verdopplung der Produktbildungsraten (RZA von 0,4 auf 0,85 g/l*h, r von 46 auf 89 mg/g*h) zur Folge, bedingt durch die Aufhebung der Sauerstofflimitation. Die Steigerung der Invertaseaktivität, die sich unter Bioreaktorbedingungen als ein Limi¬tationsfaktor her¬ausstellte, konnte durch die Anhebung des pH-Wertes von 5,0 auf 6,0 bzw. 6,8 er¬reicht werden. Dadurch konnten die Produktbildungsrate RZA um bis zu 80 % von 0,42 auf 0,76 g/l*h, die biomassespezifische Produktbildungsge¬schwin¬digkeit r um bis zu 70 % von 0,06 auf 0,1 g/g*h und die Ausbeute um bis zu 64 % von 0,5 auf 0,82 g/g gesteigert werden. Einen weiteren Limitationsfaktor für den CS-Bildungsprozess aus Saccharose stellt bei ausreichender Invertaseexpression offenbar die Aufnahme von Glucose und Fructose dar. Die Hefe Y. lipolytica zeigte höchste Produktbildungsraten aus Pflanzenölen, wie Sonnenblumen- oder Rapsöl, als nachwachsende Rohstoffe. Um zu prüfen, ob die Produktivität der CS-Bildung aus Pflanzenölen mit Y. lipolytica gesteigert werden kann, sollte die Triglyceridverwertung durch die Erhöhung der extrazellulären Lipaseaktivität verbessert werden. Dazu wurden zum einen Insertionsmutantenstämme, die auf eine erhöhte extrazelluläre Lipaseaktivität im Plattentest hin selektiert wurden, charakterisiert. Zum anderen wurde das für die extrazelluläre Lipase codierende LIP2 Gen in Y. lipolytica überexprimiert. Die erhaltenen LIP2 multicopy Transformanden zeigten eine bis zu 400fach erhöhte Lipaseaktivität im Vergleich zum Wildtypstamm (von 400 U/l auf bis zu 150000 U/l). Eine Verbesserung der Triglyceridverwertung aufgrund der Erhöhung der extrazellulären Lipaseaktivität in den untersuchten Insertionsmutanten und LIP2 multicopy Transformanden wurde nicht festgestellt. Die erhaltenen Daten für die Produktbildungsrate RZA (0,9-1,1 g/l*h), die biomassespezifische Produktbildungsgeschwindigkeit r (0,08-0,14 g/g*h) und die Ausbeuten (1,3-1,5 g/g) waren innerhalb der untersuchten Stämme vergleichbar und ließen keine verbesserte Produktbildung erkennen. Der geschwindigkeitsbestimmende Schritt liegt offenbar nicht bei der Hydrolyse der Triglyceride durch Lipasen, sondern bei der Aufnahme und dem Transport der Fettsäuren und/oder deren Katabolismus.

Eine der für die biotechnologische Nutzung interessanten Eigenschaften der Hefe Yarrowia (Y.) lipolytica ist ihr Vermögen, unter bestimmten Kultivierungsbedingungen große Mengen an organischen Säuren, darunter auch Citronensäure (CS), ins extrazelluläre Medium zu sekretieren. Aufgrund ihrer Apathogenität, ihres breiten Substratspektrums und ihrer guten molekulargenetischen und verfahrenstechnischen Handhabbarkeit, stellt sie einen idealen Mikroorganismus zur biotechnologischen Gewinnung von Citronensäure dar. Bei der durch eine Stickstofflimitation ausgelösten Überproduktion von CS mit Y. lipolytica kommt es parallel auch zur Ausscheidung von Isocitronensäure (ICS), deren Anteil am Gesamtsäureprodukt in Abhängigkeit von der C-Quelle in Wildtypstämmen zwischen 10 % (Glucose, Saccharose, Glycerol) und 40-55 % (Pflanzenöle, Alkan) liegt. In der Literatur beschriebene Mutantenstämme von Y. lipolytica besitzen ein von Wildtypstämmen abweichendes Produktmuster und können sowohl weniger (2-5 % auf Glucose, 5-10 % Alkan und Pflanzenöl) als auch mehr ICS (15-35 % Glu¬cose, 65-75 % Alkan, Ethanol bzw. Pflanzenöl) sekretieren. Die gezielte Überexpression des für die Isocitratlyase codierenden Gens ICL1 durch die Erhöhung der Kopiezahl führte zu einer drastischen Erhöhung der Enzymaktivität in den entsprechenden ICL1 multicopy Transformanden (10-15fach gegenüber Wildtyp) aufgrund des Gen-Dosis-Effektes. Auf den getesteten hydrophilen C-Quellen Glucose, Glycerol und Saccharose verringerte sich der ICS-Anteil von durchschnittlich 10-12 % auf 3-5 %, auf den hydrophoben C-Quellen Hexadecan und Sonnenblumenöl sogar von durchschnittlich 40-55 % auf Werte um 5-10 %. Im Ergebnis dieser Untersuchungen entstand ein Patent (DE10333144A1), welches ein Verfahren zur Gewinnung von CS mit einer genetisch veränderten Hefe Y. lipolytica beschreibt. Die Zerstörung des Leserahmens des ICL1 Gens in Mutantenstämmen bewirkte das Ausbleiben der Synthese einer funktionell aktiven Isocitratlyase, was den Verlust der Fähigkeit zur Verwertung gluconeogenetischer C-Quellen wie Ethanol, Alkan und Pflanzenölen zur Folge hatte. Auf Glucose bzw. Glycerol zeigten diese Mutantenstämme im Vergleich zum Wildtypstamm jedoch nur eine geringe Erhöhung des ICS-Anteils um durchschnittlich 2-5 Prozentpunkte. Die Zerstörung des Leserahmens des IDP2 Gens, codierend für die NADP-abhängigen Isocitratdehydrogenase, führte zur Glutamat-Auxotrophie des entsprechenden Mutantenstammes auf allen getesteten C-Quellen. In der Produktbildung zeigte diese Mutante im Vergleich zum Wildtypstamm eine Verringerung des ICS-Anteils um durchschnittlich 2-4 Prozentpunkte. Es konnte gezeigt werden, dass Saccharose ein geeignetes Substrat zur Gewinnung von CS mit rekombinanten Stämmen von Y. lipolytica darstellt, die das für die Invertase codierende SUC2 Gens aus Saccharomyces cerevisiae exprimieren. Natürlicherweise kann Y. lipolytica diesen Zucker aufgrund des Fehlens des Enzyms Invertase nicht verwerten. Im Schüttelkolben wurden aus 100 g/l Saccharose unter nicht optimierten Bedingungen bereits 56 g/l CS+ICS gewonnen. Nach der Optimierung durch die Reduktion des für die Invertaseexpression durch pXPR2 notwendigen Peptonanteils von 1,7 auf 0,4 g/l erhöhte sich die Produktkonzentration auf 77 g/l. Die Übertragung des Produktionsprozesses in den Bioreaktor hatte die Verdopplung der Produktbildungsraten (RZA von 0,4 auf 0,85 g/l*h, r von 46 auf 89 mg/g*h) zur Folge, bedingt durch die Aufhebung der Sauerstofflimitation. Die Steigerung der Invertaseaktivität, die sich unter Bioreaktorbedingungen als ein Limi¬tationsfaktor her¬ausstellte, konnte durch die Anhebung des pH-Wertes von 5,0 auf 6,0 bzw. 6,8 er¬reicht werden. Dadurch konnten die Produktbildungsrate RZA um bis zu 80 % von 0,42 auf 0,76 g/l*h, die biomassespezifische Produktbildungsge¬schwin¬digkeit r um bis zu 70 % von 0,06 auf 0,1 g/g*h und die Ausbeute um bis zu 64 % von 0,5 auf 0,82 g/g gesteigert werden. Einen weiteren Limitationsfaktor für den CS-Bildungsprozess aus Saccharose stellt bei ausreichender Invertaseexpression offenbar die Aufnahme von Glucose und Fructose dar. Die Hefe Y. lipolytica zeigte höchste Produktbildungsraten aus Pflanzenölen, wie Sonnenblumen- oder Rapsöl, als nachwachsende Rohstoffe. Um zu prüfen, ob die Produktivität der CS-Bildung aus Pflanzenölen mit Y. lipolytica gesteigert werden kann, sollte die Triglyceridverwertung durch die Erhöhung der extrazellulären Lipaseaktivität verbessert werden. Dazu wurden zum einen Insertionsmutantenstämme, die auf eine erhöhte extrazelluläre Lipaseaktivität im Plattentest hin selektiert wurden, charakterisiert. Zum anderen wurde das für die extrazelluläre Lipase codierende LIP2 Gen in Y. lipolytica überexprimiert. Die erhaltenen LIP2 multicopy Transformanden zeigten eine bis zu 400fach erhöhte Lipaseaktivität im Vergleich zum Wildtypstamm (von 400 U/l auf bis zu 150000 U/l). Eine Verbesserung der Triglyceridverwertung aufgrund der Erhöhung der extrazellulären Lipaseaktivität in den untersuchten Insertionsmutanten und LIP2 multicopy Transformanden wurde nicht festgestellt. Die erhaltenen Daten für die Produktbildungsrate RZA (0,9-1,1 g/l*h), die biomassespezifische Produktbildungsgeschwindigkeit r (0,08-0,14 g/g*h) und die Ausbeuten (1,3-1,5 g/g) waren innerhalb der untersuchten Stämme vergleichbar und ließen keine verbesserte Produktbildung erkennen. Der geschwindigkeitsbestimmende Schritt liegt offenbar nicht bei der Hydrolyse der Triglyceride durch Lipasen, sondern bei der Aufnahme und dem Transport der Fettsäuren und/oder deren Katabolismus.

L'objectif de cette thèse était d'élucider le rôle des transporteurs de saccharose dans les racines d’A. thaliana pour mieux comprendre la répartition du carbone dans la plante entière.Nous nous sommes focalisés sur l’étude des deux principaux transporteurs de saccharose exprimés dans les racines : AtSUC1 et AtSUC2. Une étude du mutant KO suc1 et une étude des plantes greffées présentant la mutation KO du gène AtSUC2 uniquement dans les racines ont été réalisées sur des plantes au stade adulte (30 à 32 jours après semis) cultivées en rhizobox. De plus, les localisations de l’expression des gènes et des protéines de ces transporteurs ont été réalisées dans les racines de plantes adultes pour la première fois. La localisation de l’expression d’AtSCU1 dans les pointes racinaires, nous a permis de conclure sur un rôle potentiel d’AtSUC1 dans le déchargement du saccharose du phloème dans les zones de croissance des racines et/ou un rôle potentiel de senseur du signal glucidique ou du déficit hydrique, probablement en lien avec l’ABA. Les résultats montrent qu’AtSUC2 aurait un rôle dans le développement racinaire, certainement via le déchargement du saccharose du phloème dans les zones d’élongation des racines et dans le rechargement du phloème le long des racines (notamment dans les départs de racines latérales). De plus, AtSUC2 pourrait avoir un rôle dans l’augmentation locale d’hexoses liée à l’émergence des racines latérales. Enfin, nos résultats indiquent une contradiction entre la localisation de l’expression du gène AtSUC2 retrouvée dans le parenchyme cortical et la localisation de la protéine qui n’est pas retrouvée dans ces cellules. Néanmoins les deux approches s’accordent sur la localisation dans les cellules compagnes. / The aim of this thesis was to elucidate the role of sucrose transporters in the roots of Arabidopsis thaliana to have a better comprehension of the carbon partitioning in the whole plant.We focused on the study of the two main sucrose transporters expressed in the roots: AtSUC1 and AtSUC2. A study of the KO mutant suc1 and a study on grafted plants with the KO mutation of the AtSUC2 gene only in the roots (micro-graft) were carried out on adult plants (30 to 32 days after sowing) grown in rhizobox. In addition, the localization of the expression of the genes and proteins of transporters were carried out in the roots of adult plants for the first time. The localization of AtSCU1 expression in the root tips allowed us to conclude on a potential role of AtSUC1 in the sucrose phloem unloading in root growth areas and/or a potential role of sensor of carbohydrate signal or of water deficit, probably related to ABA. The results also show that AtSUC2 has a role in root development and certainly via sucrose phloem unloading in root elongation’s areas and in the phloem reloading along the roots (especially in sites of emergence of lateral roots). In addition, AtSUC2 may have a role in the local increase of hexoses associated with the emergence of lateral roots. Finally, our results indicate a contradiction between the localization of the AtSUC2 gene expression found in the cortical parenchyma and the localization of the protein that is not found in these cells. Nevertheless the two approaches agree on the localization in the companion cells.