Orientador: Pedro de Oliva Neto / Banca: Susana Marta Isay Saad / Banca: Claudia Dorta / Banca: Maria de Lourdes Corradi Custodio da Silva / Banca: Ivanise Guilherme Branco / Resumo: Xanthomonas são bactérias que produzem o biopolímero denominado xantana que apresenta grande aplicabilidade em vários setores industriais. Essas bactérias não apresentam grandes exigências nutricionais, mas os nutrientes disponíveis no meio interferem no processo de biossíntese da xantana. Assim, o presente trabalho objetivou estudar a influência da composição do meio de produção sobre a composição química, massa molecular e qualidade da goma produzida por Xanthomonas campestris pv. campestris. Também foram avaliados alguns parâmetros do processo de obtenção desse biopolímero como: modos de extração, temperatura e a comparação entre incubadora orbital e fermentador para produção da xantana. A fermentação foi conduzida em duas etapas, crescimento da biomassa inoculante e produção do biopolímero através de meios formulados por delineamento experimental e citados na literatura. Verificou-se que os nutrientes utilizados no meio de produção interferem na composição química e massa molecular da goma produzida. A ausência da fonte de nitrogênio e a presença de pouco citrato (0,1%) e de lecitina de soja (0,001%) favoreceram a formação da goma xantana mais viscosa que a produzida em meio descrito na literatura. Esta goma de qualidade superior apresentou massa molecular dez vezes maior (1,17 x 106 g/mol), e em sua estrutura havia mais acetil e menos piruvil que a goma produzida no meio já citado. O uso de sais (NaCl e KCl) e formaldeído na etapa de extração da goma permitiu a precipitação de uma maior quantidade de xantana. No entanto, ambos interferiram negativamente em sua viscosidade. A adição de sais durante a solubilização da goma não provocou alterações significativas na viscosidade da mesma. Em relação à temperatura, a produção realizada a 25ºC favoreceu o crescimento... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Xanthomonas are producer bacteria of biopolymer denominated xanthan gum that has great applicability in several industrial sections. Those bacteria do not present great nutritional demands, but the available nutrients in the medium interfere in the process of xanthan biosynthesis. The present work aimed to study the influence of the composition of production medium on the chemical structure, molecular mass and quality of the gum produced by Xanthomonas campestris pv. campestris. Other parameters that involve xanthan production also were studied as: extraction, temperature and the use of shaker incubator or reactor. The fermentation was carried out in two stages, biomass growthing and biopolymer production using media formulated by experimental design and media mentioned in the literature. It was verified that the nutrients used in the production medium interfere in the chemical composition and molecular mass of the produced gum. The absence of the nutrient nitrogen and the presence of little citrate (0.1%) and lecithin (0.001%) favored the formation of the xanthan more viscous than the gum produced in medium described by Garcia-Ochoa et al. (1992). This better gum presented molecular mass ten times larger (1.17 x 106 g/mol), and structure with more acetate and less piruvate than the gum produced in the last medium mentioned. The use of salts (NaCl and KCl) and formaldehyde in extraction of the gum allowed the precipitation of a larger amount of xanthan, however, both interfered negatively in her viscosity. The salts addition during the gum solubilization did not provide significant alterations in the viscosity. In relation to the temperature, the production conduced at 25ºC favored the cellular growth and the gum production, but at 30ºC the xanthan of better quality was formed. The comparative study... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Orientador: Pedro de Oliva Neto / Banca: Valéria Marta Gomes de Lima / Banca: Ivanise Guilherme Branco / Resumo: Xanthomonas campestris é uma bactéria fitopatogênica que causa a podridão negra no sistema vascular das plantas da família das cruciferaceaes. Produz um exopolissacarídeo denominado goma xantana, que possui propriedades reológicas únicas sendo utilizada amplamente como agente de suspensão, espessante, emulsionante e estabilizante. É aplicados em indústrias petrolíferas, alimentícias, farmacêuticas, mineração, têxtil, termoquímicas, tintas, cosméticos e produtos agropecuários. O Brasil é um grande produtor mundial de cana de açúcar e álcool etílico. Produtos estes utilizados para a produção de xantana; o primeiro como substrato da fermentação e o segundo para a separação da goma. Apesar de todo esse potencial, o Brasil importa grande quantidade de goma xantana que poderá ser produzida com grande competitividade internacional. Portanto, este trabalho objetivou a utilização da técnica de irradiação ultravioleta, em uma linhagem específica de Xanthomonas campestris, para a obtenção de mutantes estáveis que possam melhorar o rendimento e/ou qualidade de goma obtida. A quantificação foi realizada através da determinação da biomassa, viscosidade, cálculos do rendimento da biomassa e goma. A irradiação UV por 600 segundos causou uma redução de 92,2% na população irradiada e as linhagens sobreviventes foram isoladas e analisadas nos testes de produção e viscosidade da goma xantana. As linhagens I6, I7, I9 e I10 apresentaram um aumento de 102% na produção de goma comparando com a linhagem não irradiada. Em relação à viscosidade do caldo, as linhagens irradiadas obtiveram um aumento de 48% comparadas com as não irradiadas de 20 e 30 rpm. A viscosidade da solução de goma xantana 1%, também foram superiores quando comparadas com a não irradiada. O aumento de...(Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Xanthomonas campestris is fitopatogenic bacterium that causes the black rotten in the vascular system of the plants of the family of the cruciferaceaes. It produces an exopolysaccharides that forms the xanthan gum, which is used in ample variety as agent of suspension, thicker, emulsifier and stabilizing, and singular rheological properties. It is applied in petroliferous, nourishing, pharmaceutical industries, of mining, textile, thermo chemistries, inks, cosmetics and farming products. Brazil is the worldwide producing greater of sugar cane of sugar and ethyl alcohol. Products theses used for the xanthan production; the first one as substratum of the fermentation, and the second as for the separation of the gum. Despite all this potential, the Brazil imports lot of xanthan gum that could be produced with great international competitiveness. This aimming work the used of the ultraviolet technique of irradiation in a specific strain of Xanthomonas campestris to obtain the mutants that can improve the income and/or quality of produced gum, through the determination of the biomass, viscosity, calculations of the income of the biomass and gum. The UV irradiation during 60 seconds caused a reduce of the 92.2% in the irradiated strains and the survived strains were isolated and analysed in the tests of production and viscosity of xanthan gum. The strains I6, I7, I9 e I10 showed increased in the xanthan production of 102% comparing with the non-irradiated strain. In relation the viscosity of the broth the irradiated strains the increase of 48% in shear rate of 20 and 30 rpm compared with the no irrdiated. The viscosity of the xanthan solution 1% irradiated were higher also whwn compared with no irradiated in both shear rate (20 and 30 rpm. The increase of viscosity was of 17% to rotational speed of 20 rpm and 16% to 30 rpm. The ...(Complete abstract click electronic access below) / Mestre