Na presença de lactose e frutose, ácido lactobiônico e sorbitol são formados equimolarmente em reações catalisadas por glicose-frutose oxidorredutase (GFOR) e glicono--lactonase (GL), enzimas periplasmáticas de Zymomonas mobilis. O ácido lactobiônico tem alto valor comercial e, como o sorbitol, importantes aplicações industriais. Este trabalho objetivou estudar a cinética de produção de ácido lactobiônico e sorbitol por células de Z. mobilis permeabilizadas com brometo de cetil trimetil amônio, livres ou imobilizadas em alginato de cálcio. As constantes de saturação de Michaelis-Menten de GFOR/GL para lactose e frutose foram estimadas em 0,39 e 0,050mol/L, respectivamente, e Vmáx em 7,69 unidades de GFOR/GL por grama de células secas (U/g), em que U corresponde a mmol de produto formado por hora. A imobilização de Z. mobilis foi avaliada com suspensões celulares de 30, 50 e 70g/L, observando-se redução do fluxo de massa dos solutos através das esferas de alginato de cálcio com maiores massas de células. Como na bioconversão de lactose/frutose em ácido lactobiônico/sorbitol, um considerável volume do reator é ocupado pelas esferas, o uso da suspensão celular de 70g/L para a imobilização se mostrou favorável devido à menor quantidade do suporte para ter-se a concentração de células/enzimas desejada para o processo. Assim, os problemas operacionais associados à mistura e ao controle de pH foram minimizados. No processo de bioconversão, concentrações de biocatalisador, livre ou imobilizado, entre 5 a 20g/L resultaram em teores de ácido lactobiônico semelhantes, em torno de 170g/L, com rendimento de cerca de 70% e produtividades proporcionalmente crescentes. A velocidade específica de formação de produto calculada nas primeiras horas de processo com células imobilizadas ( 0,76g/g/h) foi menor que a medida com células livres (  2,0g/g/h) em razão de o suporte de imobilização atuar como uma barreira física para o transporte de massa. Na sequência, porém, constatou-se uma maior estabilidade do sistema imobilizado e, em consequência, produtividades semelhantes ( 7,1g/L/h) foram alcançadas em ambas as condições. Para avaliar-se possibilidade de reutilização das células imobilizadas, foram realizadas oito bioconversões seguidas – 193h de operação –, constatando-se a preservação de 85% da atividade inicial. Na bioconversão, o pH foi controlado em 6,4 com NaOH, sendo formado lactobionato de sódio. Este sal foi precipitado com etanol e, em seguida, convertido à forma ácida – ácido lactobiônico por cromatografia de troca iônica. O produto purificado apresentou características físico-químicas semelhantes às da substância padrão comercial. / Submitted by Marcelo Teixeira (mvteixeira@ucs.br) on 2014-06-12T11:58:51Z No. of bitstreams: 1 Dissertacao Sabrina Carra.pdf: 1781083 bytes, checksum: 30af4ac69fa2741ab8e210ae702e0a55 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-06-12T11:58:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao Sabrina Carra.pdf: 1781083 bytes, checksum: 30af4ac69fa2741ab8e210ae702e0a55 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Na presença de lactose e frutose, ácido lactobiônico e sorbitol são formados equimolarmente em reações catalisadas por glicose-frutose oxidorredutase (GFOR) e glicono--lactonase (GL), enzimas periplasmáticas de Zymomonas mobilis. O ácido lactobiônico tem alto valor comercial e, como o sorbitol, importantes aplicações industriais. Este trabalho objetivou estudar a cinética de produção de ácido lactobiônico e sorbitol por células de Z. mobilis permeabilizadas com brometo de cetil trimetil amônio, livres ou imobilizadas em alginato de cálcio. As constantes de saturação de Michaelis-Menten de GFOR/GL para lactose e frutose foram estimadas em 0,39 e 0,050mol/L, respectivamente, e Vmáx em 7,69 unidades de GFOR/GL por grama de células secas (U/g), em que U corresponde a mmol de produto formado por hora. A imobilização de Z. mobilis foi avaliada com suspensões celulares de 30, 50 e 70g/L, observando-se redução do fluxo de massa dos solutos através das esferas de alginato de cálcio com maiores massas de células. Como na bioconversão de lactose/frutose em ácido lactobiônico/sorbitol, um considerável volume do reator é ocupado pelas esferas, o uso da suspensão celular de 70g/L para a imobilização se mostrou favorável devido à menor quantidade do suporte para ter-se a concentração de células/enzimas desejada para o processo. Assim, os problemas operacionais associados à mistura e ao controle de pH foram minimizados. No processo de bioconversão, concentrações de biocatalisador, livre ou imobilizado, entre 5 a 20g/L resultaram em teores de ácido lactobiônico semelhantes, em torno de 170g/L, com rendimento de cerca de 70% e produtividades proporcionalmente crescentes. A velocidade específica de formação de produto calculada nas primeiras horas de processo com células imobilizadas ( 0,76g/g/h) foi menor que a medida com células livres (  2,0g/g/h) em razão de o suporte de imobilização atuar como uma barreira física para o transporte de massa. Na sequência, porém, constatou-se uma maior estabilidade do sistema imobilizado e, em consequência, produtividades semelhantes ( 7,1g/L/h) foram alcançadas em ambas as condições. Para avaliar-se possibilidade de reutilização das células imobilizadas, foram realizadas oito bioconversões seguidas – 193h de operação –, constatando-se a preservação de 85% da atividade inicial. Na bioconversão, o pH foi controlado em 6,4 com NaOH, sendo formado lactobionato de sódio. Este sal foi precipitado com etanol e, em seguida, convertido à forma ácida – ácido lactobiônico por cromatografia de troca iônica. O produto purificado apresentou características físico-químicas semelhantes às da substância padrão comercial.

Submitted by Chaylane Marques (chaylane.marques@ufpe.br) on 2015-03-12T18:13:12Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) dissertacao_ingridcampos_PPGBI.pdf: 2920400 bytes, checksum: eb7ccfe28c12a36650a311a078315f60 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-03-12T18:13:12Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) dissertacao_ingridcampos_PPGBI.pdf: 2920400 bytes, checksum: eb7ccfe28c12a36650a311a078315f60 (MD5) Previous issue date: 2012 / Os micro-organismos com ação imunomoduladora afetam de maneira benéfica o organismo hospedeiro pela melhora no equilíbrio microbiano e balanço imunológico. A bactéria Zymomonas mobilis é reportada pelas suas propriedades antagônicas sobre leveduras e bactérias invasoras entéricas. A translocação de bactérias patogênicas, bem como a destruição da barreira epitelial do trato gastrointestinal são apontados como um dos principais fatores responsáveis pelo desenvolvimento e progresso da sepse. Desta forma, investigar as propriedades imunomoduladoras de Z. mobilis e seu potencial combate à infecção instalada durante a sepse se faz necessário para o conhecimento dos mecanismos deste micro-organismo. Neste estudo foi avaliado o efeito da cultura de Z. mobilis UFPEDA 202 (109UFC/mL)sobre a sepse polimicrobiana letal induzida por ligadura e perfuração cecal (CLP) utilizando camundongos machos albinos swiss Mus musculus (n=16 ou 8/grupo). O efeito profilático (10 dias, 2 vezes ao dia, via oral), terapêutico (4 dias, 2 vezes ao dia, via oral) ou a associação de ambos foi avaliado na sobrevida de animais submetidos à sepse letal. Seis horas após a indução da sepse, metade dos animais que receberam o pré-tratamento com Z. mobilis e o controle foram sacrificados e tiveram a migração de neutrófilos, contagem bacteriana, TNF-α, IL-6, MCP-1 e IL-10 determinados no lavado peritoneal. Dosagem de MPO no tecido pulmonar também foi realizada para os grupos. Alterações histopatológicas, incluindo infiltrado leucocitário no ceco e pulmão dosanimais foram avaliadas através de microscopia óptica, bem como a apoptose dos linfócitos no baço por microscopia eletrônica de transmissão.Como resultado, os dados apontam que a combinação dos tratamentos profilático e terapêutico com Z. mobilis aumentou em 50% a sobrevida dos animais após 96 horas em relação ao grupo controle. Houve redução nos níveis de TNF- α e na concentração bacteriana no lavado peritoneal. Por outro lado, ocorreu aumento na migração neutrofílica, nos níveis de IL-6 e IL-10. Os níveis de MCP-1 mantiveram-se semelhantes para os grupos tratado e controle. Ocorreu redução nos níveis de MPO no grupo pré-tratado com Z. mobilis. A análise histopatológica do ceco demonstrou aumento da migração leucocitária no grupo pré-tratado em relação ao grupo controle. A histologia do pulmão mostrou melhora da lesão aguda para o grupo pré-tratado. Através da microscopia eletrônica observou-se que houve 83% de linfócitos apoptóticos no baço dos animais controle, diferindo do grupo pré-tratado e o grupo sham, com 24% e 19% de linfócitos apoptóticos respectivamente. Os dados obtidos neste trabalho mostram que Z.mobilis possui atividade imunomoduladora in vivo mediante ação regulatória sobre as citocinas, migração leucocitária e pela diminuição da apoptose dos linfócitos no baço. Ainda funciona como antagonista bacteriano in vivo, uma vez que houve redução na contagem bacteriana no lavado peritoneal. Z. mobilis se comportou como um microorganismo promissor a ser utilizado na prevenção à sepse.

Na presença de lactose e frutose, ácido lactobiônico e sorbitol são formados equimolarmente em reações catalisadas por glicose-frutose oxidorredutase (GFOR) e glicono--lactonase (GL), enzimas periplasmáticas de Zymomonas mobilis. O ácido lactobiônico tem alto valor comercial e, como o sorbitol, importantes aplicações industriais. Este trabalho objetivou estudar a cinética de produção de ácido lactobiônico e sorbitol por células de Z. mobilis permeabilizadas com brometo de cetil trimetil amônio, livres ou imobilizadas em alginato de cálcio. As constantes de saturação de Michaelis-Menten de GFOR/GL para lactose e frutose foram estimadas em 0,39 e 0,050mol/L, respectivamente, e Vmáx em 7,69 unidades de GFOR/GL por grama de células secas (U/g), em que U corresponde a mmol de produto formado por hora. A imobilização de Z. mobilis foi avaliada com suspensões celulares de 30, 50 e 70g/L, observando-se redução do fluxo de massa dos solutos através das esferas de alginato de cálcio com maiores massas de células. Como na bioconversão de lactose/frutose em ácido lactobiônico/sorbitol, um considerável volume do reator é ocupado pelas esferas, o uso da suspensão celular de 70g/L para a imobilização se mostrou favorável devido à menor quantidade do suporte para ter-se a concentração de células/enzimas desejada para o processo. Assim, os problemas operacionais associados à mistura e ao controle de pH foram minimizados. No processo de bioconversão, concentrações de biocatalisador, livre ou imobilizado, entre 5 a 20g/L resultaram em teores de ácido lactobiônico semelhantes, em torno de 170g/L, com rendimento de cerca de 70% e produtividades proporcionalmente crescentes. A velocidade específica de formação de produto calculada nas primeiras horas de processo com células imobilizadas ( 0,76g/g/h) foi menor que a medida com células livres (  2,0g/g/h) em razão de o suporte de imobilização atuar como uma barreira física para o transporte de massa. Na sequência, porém, constatou-se uma maior estabilidade do sistema imobilizado e, em consequência, produtividades semelhantes ( 7,1g/L/h) foram alcançadas em ambas as condições. Para avaliar-se possibilidade de reutilização das células imobilizadas, foram realizadas oito bioconversões seguidas – 193h de operação –, constatando-se a preservação de 85% da atividade inicial. Na bioconversão, o pH foi controlado em 6,4 com NaOH, sendo formado lactobionato de sódio. Este sal foi precipitado com etanol e, em seguida, convertido à forma ácida – ácido lactobiônico por cromatografia de troca iônica. O produto purificado apresentou características físico-químicas semelhantes às da substância padrão comercial. / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Na presença de lactose e frutose, ácido lactobiônico e sorbitol são formados equimolarmente em reações catalisadas por glicose-frutose oxidorredutase (GFOR) e glicono--lactonase (GL), enzimas periplasmáticas de Zymomonas mobilis. O ácido lactobiônico tem alto valor comercial e, como o sorbitol, importantes aplicações industriais. Este trabalho objetivou estudar a cinética de produção de ácido lactobiônico e sorbitol por células de Z. mobilis permeabilizadas com brometo de cetil trimetil amônio, livres ou imobilizadas em alginato de cálcio. As constantes de saturação de Michaelis-Menten de GFOR/GL para lactose e frutose foram estimadas em 0,39 e 0,050mol/L, respectivamente, e Vmáx em 7,69 unidades de GFOR/GL por grama de células secas (U/g), em que U corresponde a mmol de produto formado por hora. A imobilização de Z. mobilis foi avaliada com suspensões celulares de 30, 50 e 70g/L, observando-se redução do fluxo de massa dos solutos através das esferas de alginato de cálcio com maiores massas de células. Como na bioconversão de lactose/frutose em ácido lactobiônico/sorbitol, um considerável volume do reator é ocupado pelas esferas, o uso da suspensão celular de 70g/L para a imobilização se mostrou favorável devido à menor quantidade do suporte para ter-se a concentração de células/enzimas desejada para o processo. Assim, os problemas operacionais associados à mistura e ao controle de pH foram minimizados. No processo de bioconversão, concentrações de biocatalisador, livre ou imobilizado, entre 5 a 20g/L resultaram em teores de ácido lactobiônico semelhantes, em torno de 170g/L, com rendimento de cerca de 70% e produtividades proporcionalmente crescentes. A velocidade específica de formação de produto calculada nas primeiras horas de processo com células imobilizadas ( 0,76g/g/h) foi menor que a medida com células livres (  2,0g/g/h) em razão de o suporte de imobilização atuar como uma barreira física para o transporte de massa. Na sequência, porém, constatou-se uma maior estabilidade do sistema imobilizado e, em consequência, produtividades semelhantes ( 7,1g/L/h) foram alcançadas em ambas as condições. Para avaliar-se possibilidade de reutilização das células imobilizadas, foram realizadas oito bioconversões seguidas – 193h de operação –, constatando-se a preservação de 85% da atividade inicial. Na bioconversão, o pH foi controlado em 6,4 com NaOH, sendo formado lactobionato de sódio. Este sal foi precipitado com etanol e, em seguida, convertido à forma ácida – ácido lactobiônico por cromatografia de troca iônica. O produto purificado apresentou características físico-químicas semelhantes às da substância padrão comercial.

Submitted by Isaac Francisco de Souza Dias (isaac.souzadias@ufpe.br) on 2016-04-14T18:38:56Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) DISSERTAÇÃO Bruno Souza dos Santos.pdf: 1490727 bytes, checksum: a1c3a2cf054f5dc3f6957aa8268ab59e (MD5) / Made available in DSpace on 2016-04-14T18:38:56Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) DISSERTAÇÃO Bruno Souza dos Santos.pdf: 1490727 bytes, checksum: a1c3a2cf054f5dc3f6957aa8268ab59e (MD5) Previous issue date: 2014-02-20 / FACEPE / Zymomonas mobilis é uma bactéria gram-negativa que possui grande potencial biotecnológico, devido a sua capacidade de produzir bioetanol, além da produção de ácido glucônico, sorbitol, levana e oligossacarídeos. Para seu sucesso e segurança na utilização industrial, são necessários estudos que gerem conhecimento mais detalhado sobre fisiologia, processos metabólicos e sua regulação de Z. mobilis a fim de ampliar as informações sobre o metabolismo celular e complexidade da rede metabólica. Dessa forma este trabalho teve o objetivo de identificar proteínas envolvidas no mecanismo de mudanças e adaptação de rotas de metabólicas em Z. mobilis ZAG-12 em meios de cultura contendo 5, 10 e 20 % (w/v) de sacarose, visando à obtenção de genes candidatos a serem utilizados em futuros trabalhos de transformação genética de cepas a fim de aplicação na fermentação industrial.O meio de cultura com 20% (w/v) de sacarose obteve a maior produção de etanol, sorbitol e levana, com 61,73; 27,4 e 7,38 g/L, respectivamente. As proteínas foram separadas por géis 2D e identificadas por espectrometria de massas, observou-se 90 proteínas diferencialmente expressas entre as fermentações que estão relacionadas ao metabolismo de carboidratos, aminoácidos e tradução. Os resultados sugerem que Z. mobilis alterou a expressão de proteínas importantes do metabolismo de carboidratos, adaptando-se a concentração de sacarose e etanol e mostrou alto potencial para a produção biotecnológica de etanol, sorbitol e levana. / Zymomonas mobilis is a gram -negative bacterium which has great biotechnological interest due to their ability to produce bioethanol , besides the production of gluconic acid, sorbitol, oligosaccharides and levan . To your success and safety in industrial use , studies are needed to generate more detailed knowledge of physiology, metabolic processes and their regulation Z. mobilis in order to expand the information on cell metabolism and complexity of metabolic network . Therefore this study aimed to identify proteins involved in the mechanism of changes and adaptation of metabolic routes in Z. mobilis ZAG -12 in culture media containing 5 , 10 and 20 % ( w / v ) sucrose , in order to obtain candidate genes to be used in future studies of genetic transformation of strains in order of application in the fermentation medium industrial.O culture with 20% (w/v) sucrose had the highest production of ethanol, sorbitol and levan with 61.73 , 27.4 and 7.38 g / L , respectively. Proteins were separated by 2D and identified by mass spectrometry gels , we observed 90 differentially expressed proteins between the fermentations that are related to the metabolism of carbohydrates , amino acids and translation . The results suggest that Z mobilis alter the expression of proteins important in the metabolism of carbohydrates , adjusting the concentration of sucrose and ethanol showed a high potential for the biotechnological production of ethanol, sorbitol and levan.

Made available in DSpace on 2014-06-12T23:03:51Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo8798_1.pdf: 474210 bytes, checksum: c658ff6b9885659402d200c0ec65861b (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2004 / Devido ao aumento na necessidade de uma vida saudável, novas alternativas não farmacêuticas vêm surgindo visando à prevenção e promoção da saúde da população. Neste sentido, grande ênfase tem sido dada à descoberta de novos microrganismos com atributos de probióticos que, no caso de Zymomonas mobilis, pode-se considerar a sua capacidade antagônica contra microrganismos patogênicos, comprovada por estudos in vitro. É de relevância o seu estudo in vivo, a fim de observar possíveis efeitos em parâmetros clínicos, hematológicos, bacteriológicos e histológicos em ratos Wistar, mantidos sob condições convencionais. Aleatoriamente, os animais foram distribuídos em dois grupos: tratado, aquele em que os animais foram submetidos a uma concentração de Zymomonas mobilis na concentração de 109 UFC/mL/rato/dia; e controle, que receberam água, ambos via gavagem, por um período de 30 dias. Por todo o período experimental, foram monitorados a evolução do ganho de peso, consumo de ração e características gerais de saúde dos animais. Para a avaliação dos parâmetros hematológicos, foi coletado 10mL de sangue, via punção cardíaca, destinado à avaliação leucocitária total e diferencial. Quanto às análises microbiológicas, foram coletados 100mg de fezes, necessários à contagem de Escherichia coli e Enterococcus. Os parâmetros hematológicos e bacteriológicos foram realizados em dois momentos: antes (T0) e após a aplicação com a referida bactéria (T30), para ambos os grupos. Decorrido o período de 30 dias, os animais foram sacrificados para a retirada de seu intestino, fígado e baço, a fim de serem avaliados histologicamente. Por fim, foi averiguada a capacidade de haver translocação para o sangue das bactérias Zymomonas, E. coli e Enterococcus. Os resultados demonstraram que a ingestão de Zymomonas mobilis, após um período de 30 dias, não influenciou no ganho de peso dos animais; não causou alteração morfológica qualitativa entre os grupos experimental e controle, evidenciado pelo estudo histológico do fígado, baço e intestino, não alterou a contagem total e diferencial de leucócitos e não promoveu translocação bacteriana para o sangue. Entretanto, alterações foram observadas no comportamento da microbiota intestinal, que evidenciou diferença apenas para a contagem de Escherichia coli. Diante disso, pode-se concluir que Zymomonas mobilis comportou-se como uma bactéria não-patogênica e não-tóxica, podendo, pois, ser segura ao consumo

Η ριβονουκλεάση Ρ (RNase P) είναι ένα γενικών καθηκόντων ένζυμο, το οποίο είναι υπεύθυνο για την ενδονουκλεολυτική θραύση των πρόδρομων μεταγράφων tRNA προκειμένου να παραχθούν τα 5΄ ώριμα άκρα τους. Οι περισσότερες μορφές του ένζύμου είναι ριβονουκλεοπρωτεΐνες. Δραστικότητα RNase P έχει απομονωθεί από βακτήρια, αρχαία, ευκαρυωτικά, καθώς και από υποκυτταρικά οργανίδια. Η υπομονάδα RNA των βακτηρίων καθώς και η αντίστοιχη υπομονάδα από ορισμένα αρχαία και ευκαρυωτικά παρουσιάζουν ενζυμική δραστικότητα in vitro, απουσία πρωτεΐνης, σε υψηλές ιοντικές συνθήκες. Στην παρούσα εργασία παρουσιάζεται για πρώτη φορά η απομόνωση και ο μερικός καθαρισμός και χαρακτηρισμός της ριβονουκλεάσης Ρ από το αιθανολοπαραγωγό βακτήριο Zymomonas mobilis. Το ένζυμο καθαρίστηκε με ανιονανταλλακτική χρωματογραφία, και ο προσδιορισμός της ενζυμικής δραστικότητας έγινε παρουσία σημασμένου με 32Ρ προδρόμου μεταγραφήματος in vitro μορίου tRNA (ptRNA) του γονιδίου SupS1 του Schizosaccharomyces pombe. Ακολούθησαν πειράματα για την εύρεση των βέλτιστων συνθηκών δράσης του ενζύμου. Πειράματα απενεργοποίησης με μικροκοκκική νουκλεάση και πρωτεΐνάση Κ έδειξαν ότι το ένζυμο για να δράσει απαιτεί την παρουσία πρωτεΐνης και RNA. Μετά από εκτεταμένη ανάλυση in silico εντοπίστηκαν δύο αλληλουχίες μεγέθους 368 nts και 462 nts, οι οποίες παρουσιάζουν ομολογία με την RNA και την πρωτεϊνική υπομονάδα της RNase P από το Escherichia coli αντίστοιχα. Κλωνοποιήθηκε το γονίδιο που κωδικοποιεί την υπομονάδα RNA της RNase P από το Z. mobilis και διαπιστώθηκε ότι είναι ενεργό μέσω πειραμάτων σάρωσης MgCl2. Τέλος μελετήθηκε η επίδραση στο ολοένζυμο αναστολέων της πρωτεϊνικής σύνθεσης όπως η νεομυκίνη, η πουρομυκίνη, η σπιραμυκίνη και το φουσιδικό οξύ, τα οποία επιλέχθηκαν λόγω της ικανότητάς τους να προσδένονται στο RNA. / -

Zymomonas mobilis, bactéria anaeróbia, metaboliza glicose, frutose ou sacarose gerando quantidades equimolares de etanol e CO2. A glicose atua como indutor de glicosefrutose oxidorredutase (GFOR) e glucono--lactonase (GL), enzimas periplasmáticas de Z. mobilis, responsáveis por promover a oxidação de aldoses em ácidos aldônicos e a redução de frutose a sorbitol . Para a obtenção de altos rendimentos em biomassa e etanol em cultivos de Z. mobilis e posterior utilização das células na etapa de bioconversão de lactose e frutose em ácido lactobiônico e sorbitol, respectivamente, têm sido empregadas técnicas de reciclo celular, com destaque para a utilização de membranas. Neste trabalho foi comparado o reciclo de células através de sistemas de membranas cerâmica tubular e polimérica (fibras ocas), ambas de microfiltração e comparadas com os ensaios realizados em bateladas por cortes e por centrifugação. Na etapa inicial, foram realizados testes para definição do tempo de ativação da cultura celular, da forma de inoculação, porcentagem de inóculo empregada e, ainda, como teste preliminar, a determinação da concentração de glicose a ser empregada nos testes. Para a ativação da cultura, foi definido por 10% (v/v) de suspensão celular, onde, em 12 h de cultivo, 4g.L- 1 de biomassa foram obtidos com a utilização do extrato de levedura purificado. Na sequência, os resultados apontaram que, entre os tamanhos de inóculo testados (5 a 20% v/v), maior produção de etanol foi obtido com 15% em volume - em relação ao volume final de meio – ou com a biomassa concentrada. Para a condução dos testes de fermentações, a concentração de substrato empregada foi 80 g.L-1, com a obtenção de 3,4 g.L-1 de células em 6 h de cultivo. O reciclo de células através da centrifugação das células apontou que, nesse sistema de reciclo, foi possível o incremento em termos de crescimento celular e produção de etanol. Resultados semelhantes foram obtidos nos ensaios com reciclo de células nas bateladas por corte. No reciclo através de membranas, com re ação ao crescimento celular, aumento médio de 35% foi observado quando realizada a concentração das células com a membrana cerâmica, fato que não foi observado quando utilizada a membrana polimérica. Em função disto, as células recicladas na membrana cerâmica foram submetidas ao ensaio de bioconversão, com a obtenção de 46% de rendimento em ácido lactobiônico. / Submitted by Ana Guimarães Pereira (agpereir@ucs.br) on 2014-11-24T11:32:47Z No. of bitstreams: 1 Dissertacao Paloma Fontanari Forest.pdf: 2933329 bytes, checksum: be2ca40c2837d96bb09e567f874b8ebc (MD5) / Made available in DSpace on 2014-11-24T11:32:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao Paloma Fontanari Forest.pdf: 2933329 bytes, checksum: be2ca40c2837d96bb09e567f874b8ebc (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Zymomonas mobilis, anaerobic bacteria, metabolize glucose, fructose or sucrose generating equimolar amounts of CO2 and ethanol. Glucose behave as an inducer of glucose - fructose oxidoreductase (GFOR) and glucono -- lactonase (GL), periplasmic enzymes from Z. mobilis, promoting the oxidation of aldoses in aldonic acids and reduction of ketoses to polyols. To obtain high yields of biomass and ethanol in cultures of Z. mobilis cells and subsequent use in the bioconversion step, cell recycling techniques, with emphasis on the use of membranes have been employed. In this work we compared the recycling of cells through ceramic and polymeric (hollow fiber) membranes with trials in batches by cuts of fermentation and centrifuged batch systems. Earlier, tests for setting the activation time and the cell culture the nutrients needed, defining the shape of inoculation and percentage of inoculum used were performed and, as a preliminary test, the determination of glucose concentration to be employed in the tests. The activation of the cell culture of choice for testing the continuity of the percentage was 10% of cells, where 12 hours of culture, 4 g.L-1 were obtained with the use of purified yeast extract. Furthermore, the results indicated that under the conditions evaluated, among inoculum sizes tested (5-20%), increased ethanol production was obtained with 15% by volum - compared to the final volume of medium - or the concentrated biomass. To conduct the test fermentations was definitely the best condition with respect to the substrate concentration 80 g.L-1, where the tests, it was possible to obtain 3,4 g.L-1 of cells within 6 hours of cultivation. The recycle of cells by centrifugation of the cells showed that this system can recycle the increase in both cell growth and ethanol production. Similar results were obtained in tests with cell recycle in batches by cut of fermentation. In recycled through membranes with respect to cell growth, average increase of 35% was observed when the concentration of the cells performd with the ceramic membrane and no increase was observed when used polymeric membranes. Because of this, the cells in recycled ceramic membrane were subjected to the test of bioconversion and the results show performance of 46% in terms of production of lactobionic acid.

Zymomonas mobilis, bactéria anaeróbia, metaboliza glicose, frutose ou sacarose gerando quantidades equimolares de etanol e CO2. A glicose atua como indutor de glicosefrutose oxidorredutase (GFOR) e glucono--lactonase (GL), enzimas periplasmáticas de Z. mobilis, responsáveis por promover a oxidação de aldoses em ácidos aldônicos e a redução de frutose a sorbitol . Para a obtenção de altos rendimentos em biomassa e etanol em cultivos de Z. mobilis e posterior utilização das células na etapa de bioconversão de lactose e frutose em ácido lactobiônico e sorbitol, respectivamente, têm sido empregadas técnicas de reciclo celular, com destaque para a utilização de membranas. Neste trabalho foi comparado o reciclo de células através de sistemas de membranas cerâmica tubular e polimérica (fibras ocas), ambas de microfiltração e comparadas com os ensaios realizados em bateladas por cortes e por centrifugação. Na etapa inicial, foram realizados testes para definição do tempo de ativação da cultura celular, da forma de inoculação, porcentagem de inóculo empregada e, ainda, como teste preliminar, a determinação da concentração de glicose a ser empregada nos testes. Para a ativação da cultura, foi definido por 10% (v/v) de suspensão celular, onde, em 12 h de cultivo, 4g.L- 1 de biomassa foram obtidos com a utilização do extrato de levedura purificado. Na sequência, os resultados apontaram que, entre os tamanhos de inóculo testados (5 a 20% v/v), maior produção de etanol foi obtido com 15% em volume - em relação ao volume final de meio – ou com a biomassa concentrada. Para a condução dos testes de fermentações, a concentração de substrato empregada foi 80 g.L-1, com a obtenção de 3,4 g.L-1 de células em 6 h de cultivo. O reciclo de células através da centrifugação das células apontou que, nesse sistema de reciclo, foi possível o incremento em termos de crescimento celular e produção de etanol. Resultados semelhantes foram obtidos nos ensaios com reciclo de células nas bateladas por corte. No reciclo através de membranas, com re ação ao crescimento celular, aumento médio de 35% foi observado quando realizada a concentração das células com a membrana cerâmica, fato que não foi observado quando utilizada a membrana polimérica. Em função disto, as células recicladas na membrana cerâmica foram submetidas ao ensaio de bioconversão, com a obtenção de 46% de rendimento em ácido lactobiônico. / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Zymomonas mobilis, anaerobic bacteria, metabolize glucose, fructose or sucrose generating equimolar amounts of CO2 and ethanol. Glucose behave as an inducer of glucose - fructose oxidoreductase (GFOR) and glucono -- lactonase (GL), periplasmic enzymes from Z. mobilis, promoting the oxidation of aldoses in aldonic acids and reduction of ketoses to polyols. To obtain high yields of biomass and ethanol in cultures of Z. mobilis cells and subsequent use in the bioconversion step, cell recycling techniques, with emphasis on the use of membranes have been employed. In this work we compared the recycling of cells through ceramic and polymeric (hollow fiber) membranes with trials in batches by cuts of fermentation and centrifuged batch systems. Earlier, tests for setting the activation time and the cell culture the nutrients needed, defining the shape of inoculation and percentage of inoculum used were performed and, as a preliminary test, the determination of glucose concentration to be employed in the tests. The activation of the cell culture of choice for testing the continuity of the percentage was 10% of cells, where 12 hours of culture, 4 g.L-1 were obtained with the use of purified yeast extract. Furthermore, the results indicated that under the conditions evaluated, among inoculum sizes tested (5-20%), increased ethanol production was obtained with 15% by volum - compared to the final volume of medium - or the concentrated biomass. To conduct the test fermentations was definitely the best condition with respect to the substrate concentration 80 g.L-1, where the tests, it was possible to obtain 3,4 g.L-1 of cells within 6 hours of cultivation. The recycle of cells by centrifugation of the cells showed that this system can recycle the increase in both cell growth and ethanol production. Similar results were obtained in tests with cell recycle in batches by cut of fermentation. In recycled through membranes with respect to cell growth, average increase of 35% was observed when the concentration of the cells performd with the ceramic membrane and no increase was observed when used polymeric membranes. Because of this, the cells in recycled ceramic membrane were subjected to the test of bioconversion and the results show performance of 46% in terms of production of lactobionic acid.

Zugl.: Düsseldorf, Universiẗat, Diss., 1991.

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