No description available.

No description available.

Orientador: Márcia Justino Rossini Mutton / Banca: Marco Antonio de Castro e Souza / Banca: Clóvis Parazzi / Resumo: A cana-de-açúcar e uma cultura importante para a economia do país, devido à sua alta eficiência na produção e acúmulo de sacarose. Entretanto, com a utilização crescente de cana crua tem se observado aumento de impurezas vegetais nos carregamentos, tais como folhas e pontas, ricas em amido, que interferem negativamente na produção de açúcar e álcool. Este trabalho teve por objetivo avaliar o desempenho de leveduras com atividade amilolítica na produção do álcool. Os testes foram feitos com três linhagens de leveduras amilolíticas, J07, J32 e Saccharomyces diastaticus, em combinação com uma levedura alcoogênica (Saccharomyces cerevisiae - CAT-01) em mosto preparado de caldo de cana da variedade SP81-3250, que apresentava elevado teor de amido. No vinho foram realizadas análises de açúcares redutores totais, teor alcoólico, glicerol, acidez sulfúrica e viabilidade celular. Os resultados revelaram que a combinação da CAT-01 com a linhagem J07 incrementou a produção de álcool. A levedura selvagem J32 não se constituiu boa fermentadora, podendo ser utilizada em combinação com outras linhagens de leveduras fermentadoras. / Abstract: Sugarcane is a very important crop to the economy of Brazil, because of its high efficiency in producing and accumulating sucrose. However, the rising rate of green cane harvest has resulted in higher levels of plant impurities as leaves and tops, which are rich in starch and affect both sugar and ethanol production. This work was carried out to evaluate the performance of amylolytic yeasts for ethanol production. The amylolytic strains J07 and J32, both isolated from the fermentation process, and Saccharomyces diastaticus were used in combination with Saccharomyces cerevisiae in a high-starch must from the sugarcane variety SP81-3250. The levels of total reducing sugars, ethanol, glycerol, sulfuric acidity and cell viability were determined. Results showed that the combination of S. cerevisiae with J07 increases ethanol production. The native yeast J32 has shown to be not good for fermentation, and for this reason must be used in combination with high fermentation yield strains. / Mestre

Biofilms are characterized by surface attachment, structural heterogeneity; genetic diversity; complex community interactions and an extracellular matrix of polymeric substances (EPS). Biofilms deposit and adhere to all surfaces that are immersed in aqueous environments. EPS serves many functions including: facilitation of the initial attachment of bacterial cells to a surface; formation and maintenance of the micro colony; enables the bacteria to capture nutrients; causes biofouling; cell-cell communication and enhances bacterial resistance antimicrobial agents. EPS also function as a stabilizer of the biofilm structure and as a barrier against hostile environments. Extracelullar polymeric substances are composed of a wide variety of materials including polysaccharides, proteins, nucleic acid, uronic acid, DNA, lipid and even humid substances. EPS can be hydrophilic or hydrophobic depending on the structural components making up such EPS and the environmental conditions were the biofilms are developing. The exopolysachharides (EPS) synthesized by microbial cells vary greatly in their composition and in their chemical and physical properties within the bacterial strains. Due to variety in the structural components of the bacterial EPS, removal of biofilms by compounds that have no effects on the biofilm EPS would be difficult. Enzymes are proven to be effective in degrading biofilm EPS. The manner in which enzymes degrade the biofilm EPS is through binding and hydrolysis of the EPS components (proteins and carbohydrates) molecules and converting them into smaller units that can be transported through the cell membranes and then be metabolized. The objectives of this study were to grow Pseudomonas fluorescens and mixed bacterial species biofilms in nutrient rich and nutrient limited medium conditions; to determine the EPS, protein and carbohydrate concentrations of the biofilm grown in rich and in limited nutrient conditions and to test the efficiency of protease and amylase enzymes for the degradation of the EPS and biofilm removal. In the results, there was a slight difference in the number of viable cells grown in biofilms that were fed than the cells of the unfed biofilms. As a result, the EPS, protein and carbohydrate concentrations were higher in the fed biofilms than the unfed biofilms. There are contradictory reports about the composition of EPS especially with the ratio of carbohydrate to protein. Some of these reports indicate that certain biofilms EPS have bigger proportion of proteins and some found polysaccharides to be the dominant composition of the EPS of the biofilms. Nonetheless, the quantity and the composition of the EPS produced by bacterial biofilms depend on a number of factors such as microbial species, growth phase and the type of limiting substrate. Enzymes were tested individually and in combination for the degradation of biofilm EPS. For efficient removal of biofilm, it is important that the structural components of the biofilm EPS should be known before application of the relevant enzymes. In this study, the test enzymes were effective for the degradation of the biofilm EPS except for the protease Polarzyme which had no activity. The reason for the inefficiency of Polarzyme may be due to its incompatibility with the specific protein structural components of the biofilm EPS tested in this study. The manner in which the enzymes degrade the biofilm EPS is through binding and hydrolysis of the protein and carbohydrate molecules and converting them into smaller units that can be transported through the cell membranes and then be metabolized. In addition, the mode of enzymatic action will depend on the specific EPS components and this in turn will determine its efficacy. The protease enzymes tested individually and in combination were most effective for EPS degradation. The efficiency of the proteases may be due to their broad spectrum activity in degrading a variety of proteins acting partly as the multi structural components of Pseudomonas fluorescens and mixed bacterial species biofilm EPS. On the other hand, amylase enzymes tested individually and in combination was less effective for the EPS degradation. The structures of polysaccharides synthesized by microbial cells vary. Microbial exopolysaccharides are comprised of either homopolysachharides or heteoropolysaccharides. A number of lactic acid bacteria produce heteropolysaccharides and these molecules form from repeating units of monosaccharides including D- glucose, D- galactose, L- fructose, L- rhamnose, D- glucuronic acid, L- guluronic acid and D- mannuronic acid. The type of both linkages between monosaccharides units and the branching of the chain determines the physical properties of the microbial heteropolysaccharides. Due to a wide range of linkages and the complexity of polysaccharides structures, it would therefore be difficult for the amylases to break down the bond linkages and the monomers making up polysaccharides which determine the physical and chemical structure of the EPS. It was therefore not surprising that the amylase enzymes tested for the degradation of Pseudomonas fluorescens and mixed bacterial species biofilms, were less effective than the proteases. Hence, when the amylase enzymes were tested in combination with the protease enzymes, efficiency improved. It was therefore concluded that the protease enzymes were the primary remedial compounds and the amylase enzymes were the secondary remedial compounds. Conclusion If a compound or compounds capable of destroying all the structural components of different EPS that are produced by different biofilms growing under different conditions is found then the “city of microbes” (biofilms) would be destroyed permanently. If only an enzyme or enzymatic mixture capable of shutting down or deactivating the quorum sensing systems of different biofilm EPS could be found, then there would not be any formation of biofilms. In this study, protease enzymes tested individually and in combination were the most effective in the degradation of biofilm EPS than the amylase enzymes resulting in the reduction of large population of the biofilm cells attached on the substratum. Recommendation Amylase enzymes tested individually and in combination were less efficient for the degradation of the biofilm EPS and biofilm removal. This may be due to the complex structure of the exopolysaccharides synthesized by different biofilms. Also, the bond linkages between monosaccharides units and the branching of the chain complex the structures and as a result confer in the physical properties of the microbial biofilms. Hence, when the amylase enzymes were tested in combination with the protease enzymes, activity improved. For efficient degradation of biofilm EPS, it is therefore recommended that, protease and amylase enzymes should be tested in combination. In addition, the structure of the biofilm EPS should be investigated so that relevant enzymatic mixtures are tested for biofilm removal. / Thesis (PhD)--University of Pretoria, 2010. / Microbiology and Plant Pathology / unrestricted

A germinação do milho (Zea mays L.) é usada no processamento de alimentos pela ativação de enzimas endógenas em benefício das propriedades sensoriais, nutricionais e funcionais. Dados sobre alterações composicionais em sementes germinadas são escassas, sobretudo em sementes geneticamente modificadas. Neste estudo foram avaliadas quatro variedades de milho, duas geneticamente modificadas (G1 e G3) e suas genitoras convencionais (C1 e C3), durante as duas primeiras fases da germinação, enfocando a composição química, o desenvolvimento de atividades amilolíticas, as mudanças na concentração e morfologia do amido, e o perfil das proteínas remanescentes durante um período de 72h. As sementes germinaram rapidamente ocorrendo a primeira protrusão radicular às 12 h após a embebição, ao atingirem um teor de umidade de aproximadamente 20%. A atividade de α-amilase alterou-se após 24 h, seguida por acentuada elevação até o tempo 72h. A atividade β-amilásica foi detectada desde o início dos ensaios de germinação, caracterizada por incremento constante até 48h entre as sementes convencionais e até 72h entre as sementes modificadas. Os níveis de atividade amilolítica total permaneceram elevados no decorrer da germinação, com maior intensidade nas variedades GM, porém com os perfis das hidrólises semelhantes. A redução dos teores de amido foi observada após as 12h e 24h, indicando o início da mobilização de reservas de carboidratos. As alterações morfológicas no grânulo de amido nas diferentes etapas da germinação foram acompanhadas por microscopia eletrônica de varredura, com resultados semelhantes nas quatro variedades investigadas. Diferenças significativas foram observadas apenas nas composições químicas e nos perfis proteicos entre os dois grupos de sementes de milho (C1-G1 e C3-G3), indicando variação normal entre as variedades convencionais genitoras, sem comprometer a segurança dos milhos GM, nem tampouco o emprego em processos fermentativos. Ao contrário, as sementes de milho GM apresentaram mobilização mais rápida do amido nas primeiras duas fases da germinação. / The maize (Zea mays L.) germination activates endogenous enzymes that is useful on food processing to develop sensorial, nutritional, and functional properties. Data about germinated seeds are scarce, especially in genetically modified seeds. In this study we evaluated four maize varieties, two genetically modified (G1 and G3) and their conventional parents (C1 and C3) during the first two steps of germination, focusing on the chemical composition, changes in the starch concentration and morphology, the development of amylolytic activity and the profile of the proteins remaining during a period of 72h. The seeds germinate quickly occurring the first roots protrusion at 12 hours after imbibition, to reach a moisture content of approximately 20%. The activity of αamylase changed after 24 h, followed by marked elevation until 72 hours. The activity of β-amylase was detected since the beginning of the tests of germination, characterized by the constant increase until 48 hours by the conventional seeds up to 72h by the modified seeds. The levels of total amylolytic activity stay high in the course of germination, with a greater intensity in the GM varieties, however with the similar hydrolysis profiles. The reduction of the levels of starch was observed after 12h and 24h, indicating the beginning of the mobilization of the carbohydrate reserves. The morphological changes in the starch granules at the different stages of germination were observed by scanning electron microscopy, with similar results in the four varieties investigated. Significant differences were observed only in chemical compositions and in profiles the protein between the two groups of the corn seeds (C1-G1, and C3-G3), indicating normal variation between conventional varieties, without compromising the safety of the GM maize, or their employment in fermentative processes. In contrast, GM maize seeds showed faster mobilization of starch in the first two stages of germination.

Submitted by Jordan (jordanbiblio@gmail.com) on 2017-03-02T15:04:52Z No. of bitstreams: 1 DISS_2015_Lucien Bissi da Freiria.pdf: 1226730 bytes, checksum: 0040e55b754aeb3bd6f406e77fec9270 (MD5) / Approved for entry into archive by Jordan (jordanbiblio@gmail.com) on 2017-03-03T12:00:46Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DISS_2015_Lucien Bissi da Freiria.pdf: 1226730 bytes, checksum: 0040e55b754aeb3bd6f406e77fec9270 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-03T12:00:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DISS_2015_Lucien Bissi da Freiria.pdf: 1226730 bytes, checksum: 0040e55b754aeb3bd6f406e77fec9270 (MD5) Previous issue date: 2015-02-27 / CAPES / Foram realizados três experimentos, no Laboratório de Nutrição Animal da Universidade Federal de Mato Grosso, com objetivo de avaliar suas doses e combinações três enzimas exógenas (fibrolítica, amilolítica e proteolítica), sobre a produção de gás, parâmetros cinéticos e perfil da fermentação através da técnica de fermentação in vitro simulando dieta de confinamento e de forragem. No experimento 1, objetivou-se avaliar doses crescentes de três enzimas exógenas (fibrolíticas (FIB), 0; 0,6; 1,2; 1,8; 2,4 mg/mL de líquido incubado; amilolíticas (AMZ), 0; 0,05; 0,10; 0,15 e 0,20 mg/mL de líquido incubado, proteolíticas (PRO), 0; 0,05; 0,10; 0,15 e 0,20 mg/mL de líquido incubado) sobre a produção de gás acumulada, parâmetros cinéticos e perfil da fermentação através da técnica de fermentação in vitro utilizando como substrato uma dieta de confinamento. O líquido ruminal foi obtido de dois ovinos Santa Inês canulados no rúmen, alimentados com dieta com relação volumoso:concentrado (20:80). A produção de gás acumulada (PG) foi obtida em 96 h de incubação, mensurada em 18 horários. Após a incubação foi determinado o pH, degradabilidade da matéria seca (DMS, mg/g MS), digestibilidade in vitro da matéria orgânica (DMO, g/g MS incubada até 24h), energia metabolizável (EM, MJ/kg MS), fator de partição (FP96, mg DMS:mL gás), rendimento de gás (RG24, mL gás/g DMS), ácidos graxos de cadeia curta (AGCC, mmol/g MS), e produção de biomassa de proteína microbiana (PPM, mg/g MS). Para parâmetros cinéticos, as doses de FIB e AMZ reduziram (P<0,05) a latência, e a PG aumentou (P<0,05) com FIB em todos horários e para AMZ apenas nos horários iniciais. No perfil de fermentação somente a FIB incrementou (P<0,05) DMS, DMO, EM, RG24 e AGCC. A inclusão de PRO não promoveu modificações nos parâmetros avaliados. No entanto, é necessário pesquisas adicionais para recomendar a utilização de enzimas exógenas na alimentação de ruminantes. No experimento 2, avaliou-se as mesmas doses crescentes de três enzimas exógenas, sobre a PG, parâmetros cinéticos e perfil da fermentação através da técnica de produção de gás in vitro da Brachiaria brizantha cv. Marandu. Ao final da incubação determinou-se o pH, produção assintótica de gás (mL/g MS), taxa fracional de degradação ( h-1), lag time (h), DMO (g/g MS incubada por 24 h), EM (MJ/kg MS) e o desaparecimento da fibra insolúvel em detergente neutro (DFDN, mg/g MS). As doses de FIB e AMZ aumentaram (P<0,05) a produção assintótica de gás, com reduções na taxa fracional de degradação e lag time. Por outro lado, a enzima PRO não modificou a produção asintótica de gás, mas verificou-se efeito quadrático (P<0,05) para taxa fracional de degradação e lag time. Quanto ao perfil de fermentação, verificou-se que somente as doses de FIB incrementaram (P<0,05) a DMO, DFDN e EM. A inclusão de enzimas fibrolíticas tem o potencial de otimizar a utilização de forragens na alimentação de ruminantes. No experimento 3, objetivou-se avaliar oito combinações entre três enzimas exógenas (fibrolíticas (FIB) 2,4 mg/mL de liquido incubado; amilolíticas (AMZ), 0,10mg/mL de liquido incubado e proteolíticas (PRO), 0,10 mg/mL de liquido incubado, com as combinações CON (controle); FIB; AMZ; PRO; FIB+AMZ+PRO; FIB+AMZ; FIB +PRO; AMZ+PRO) sobre PG, parâmetros cinéticos e perfil da fermentação através da técnica de produção de gás in vitro simulando dieta de confinamento e de forragem. Nas dietas de confinamento e de forragem, a participação de enzimas fibrolíticas promoveu melhorias na PG, parâmetros cinéticos e perfil da fermentação, com ou sem a combinação de outras enzimas. Assim, a inclusão de enzimas fibrolíticas (2,4 mg/mL de liquido incubado) tem o potencial de otimizar a utilização de dieta de confinamento como também em sistemas que utilizam forragens na alimentação de ruminantes, de forma que a combinação entre as enzimas exógenas se mostrou inoportuna para dois sistemas de produção. / Three experiments were conducted, in Laboratório of Nutrição Animal in the Universidade Federal de Mato Grosso, to evaluate doses and combinations three exogenous enzymes (fibrolytic, amylolytic and proteolytic), on gas production, kinetic parameters and profile of fermentation using the technique of in vitro fermentation simulating feedlot and forage diet. In the experiment 1, this study evaluated the effects of three exogenous enzyme preparations (fibrolytic activity (FIB) 0, 0.6, 1.2, 1.8, and 2.4 mg/mL liquid incubated; amylolytic activity (AMZ) 0, 0.05, 0.10, 0.15, 0,20 mg/mL liquid incubated; and proteolytic activity (PRO) 0, 0.05, 0.10, 0.15 e 0.20 mg/mL) on the accumulated gas production, kinetic parameters, and fermentation profile using the technique of in vitro fermentation, using as substrate a feedlot diet. Ruminal liquid was obtained from two rumen-cannulated Santa Inês sheep which had been fed a diet with roughage:concentrate ratio of 20:80. The accumulated gas production (GP) was obtained during 96h of incubation, measured at 18 different times. After incubation, the study determined the pH, dry matter degradability (DMD, mg/g DM), organic matter in vitro digestibility (OMD, g/g DM incubated at 24h), metabolizable energy (ME, MJ/kg DM), partitioning factor (PF96, mg DMD:mL gás), gas yield (GY24, mL gas/g DMD), short chain fatty acids (SCFA, mmol/g DM) and microbial protein production (MCP, mg/g DM). For kinetic parameters, doses of FIB and AMZ reduced (P<0.05) Latency, and PG increased (P<0.05) at all times FIB and AMZ only in the early times. In the fermentation profile only the FIB increased (P<0.05) DMD, OMD, ME, GY24 and SCFA. The inclusion of PRO did not promote changes in the evaluated parameters. The inclusion of PRO did not promote improvements in the evaluated parameters. However, it is necessary additional searches to recommend the use of exogenous enzymes in feed for ruminants. In the experiment 2, to evaluate the same three increasing doses of exogenous enzymes, on the accumulated gas production, kinetic parameters, and fermentation profile using the technique of gas production in vitro in the Brachiaria brizantha cv. Marandu. After incubation determined the pH, asymptotic gas production (mL/g DM), fractional degradation rate ( h-1), lag time (h), OMD, EM, and the disappearance of the insoluble neutral detergent fiber (NDFD, mg/g DM). The levels of FIB and AMZ increase (P<0.05) the asymptotic gas production, with reductions in the fractional degradation rate and lag time. On the other hand, PRO enzyme did not change the asymptotic gas production, but there was a quadratic effect (P<0.05) for fractional degradation rate and lag time. Regarding the profile of fermentation, it was found that only the FIB dose increased (P<0.05) OMD, NDFD and ME. The inclusion of fibrolytic enzymes has the potential to optimize the use of forage in ruminant feed. However, it is necessary additional searches to recommend the use of exogenous enzymes in feed for ruminants. In the experiment 3, this study evaluated the effects eight combinations of three exogenous enzymes (fibrolytic activity (FIB) 2.4 mg/mL liquid incubated; amylolytic activity (AMZ) 0.10mg/mL liquid incubated; and proteolytic activity (PRO) 00.10mg/mL liquid incubated, with the combinations CON; FIB+AMZ+PRO; FIB+AMZ, FIB +PRO, AMZ+PRO, FIB, AMZ, PRO) on the accumulated gas production, kinetic parameters, and fermentation profile simulating feedlot diet and the forage. In diets feedlot and forage, the participation of fibrolytic enzymes promoted improvements in PG, kinetic parameters and profile of the fermentation, with or without the combination of other enzymes. Thus, the addition of fibrolytic enzymes (2.4 mg/ml incubated liquid) has the potential to optimize the use of diet as well as containment systems for use in ruminant feed fodder, so that a combination of exogenous enzymes proved intrusive for two production systems.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:27:22Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2006-05-12Bitstream added on 2014-06-13T19:55:58Z : No. of bitstreams: 1 puglia_al_me_jabo.pdf: 623951 bytes, checksum: 412280585efd51778c86c7f2dffec757 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / A cana-de-açúcar e uma cultura importante para a economia do país, devido à sua alta eficiência na produção e acúmulo de sacarose. Entretanto, com a utilização crescente de cana crua tem se observado aumento de impurezas vegetais nos carregamentos, tais como folhas e pontas, ricas em amido, que interferem negativamente na produção de açúcar e álcool. Este trabalho teve por objetivo avaliar o desempenho de leveduras com atividade amilolítica na produção do álcool. Os testes foram feitos com três linhagens de leveduras amilolíticas, J07, J32 e Saccharomyces diastaticus, em combinação com uma levedura alcoogênica (Saccharomyces cerevisiae - CAT-01) em mosto preparado de caldo de cana da variedade SP81-3250, que apresentava elevado teor de amido. No vinho foram realizadas análises de açúcares redutores totais, teor alcoólico, glicerol, acidez sulfúrica e viabilidade celular. Os resultados revelaram que a combinação da CAT-01 com a linhagem J07 incrementou a produção de álcool. A levedura selvagem J32 não se constituiu boa fermentadora, podendo ser utilizada em combinação com outras linhagens de leveduras fermentadoras. / Sugarcane is a very important crop to the economy of Brazil, because of its high efficiency in producing and accumulating sucrose. However, the rising rate of green cane harvest has resulted in higher levels of plant impurities as leaves and tops, which are rich in starch and affect both sugar and ethanol production. This work was carried out to evaluate the performance of amylolytic yeasts for ethanol production. The amylolytic strains J07 and J32, both isolated from the fermentation process, and Saccharomyces diastaticus were used in combination with Saccharomyces cerevisiae in a high-starch must from the sugarcane variety SP81-3250. The levels of total reducing sugars, ethanol, glycerol, sulfuric acidity and cell viability were determined. Results showed that the combination of S. cerevisiae with J07 increases ethanol production. The native yeast J32 has shown to be not good for fermentation, and for this reason must be used in combination with high fermentation yield strains.

A germinação do milho (Zea mays L.) é usada no processamento de alimentos pela ativação de enzimas endógenas em benefício das propriedades sensoriais, nutricionais e funcionais. Dados sobre alterações composicionais em sementes germinadas são escassas, sobretudo em sementes geneticamente modificadas. Neste estudo foram avaliadas quatro variedades de milho, duas geneticamente modificadas (G1 e G3) e suas genitoras convencionais (C1 e C3), durante as duas primeiras fases da germinação, enfocando a composição química, o desenvolvimento de atividades amilolíticas, as mudanças na concentração e morfologia do amido, e o perfil das proteínas remanescentes durante um período de 72h. As sementes germinaram rapidamente ocorrendo a primeira protrusão radicular às 12 h após a embebição, ao atingirem um teor de umidade de aproximadamente 20%. A atividade de &#945;-amilase alterou-se após 24 h, seguida por acentuada elevação até o tempo 72h. A atividade &#946;-amilásica foi detectada desde o início dos ensaios de germinação, caracterizada por incremento constante até 48h entre as sementes convencionais e até 72h entre as sementes modificadas. Os níveis de atividade amilolítica total permaneceram elevados no decorrer da germinação, com maior intensidade nas variedades GM, porém com os perfis das hidrólises semelhantes. A redução dos teores de amido foi observada após as 12h e 24h, indicando o início da mobilização de reservas de carboidratos. As alterações morfológicas no grânulo de amido nas diferentes etapas da germinação foram acompanhadas por microscopia eletrônica de varredura, com resultados semelhantes nas quatro variedades investigadas. Diferenças significativas foram observadas apenas nas composições químicas e nos perfis proteicos entre os dois grupos de sementes de milho (C1-G1 e C3-G3), indicando variação normal entre as variedades convencionais genitoras, sem comprometer a segurança dos milhos GM, nem tampouco o emprego em processos fermentativos. Ao contrário, as sementes de milho GM apresentaram mobilização mais rápida do amido nas primeiras duas fases da germinação. / The maize (Zea mays L.) germination activates endogenous enzymes that is useful on food processing to develop sensorial, nutritional, and functional properties. Data about germinated seeds are scarce, especially in genetically modified seeds. In this study we evaluated four maize varieties, two genetically modified (G1 and G3) and their conventional parents (C1 and C3) during the first two steps of germination, focusing on the chemical composition, changes in the starch concentration and morphology, the development of amylolytic activity and the profile of the proteins remaining during a period of 72h. The seeds germinate quickly occurring the first roots protrusion at 12 hours after imbibition, to reach a moisture content of approximately 20%. The activity of &#945;amylase changed after 24 h, followed by marked elevation until 72 hours. The activity of &#946;-amylase was detected since the beginning of the tests of germination, characterized by the constant increase until 48 hours by the conventional seeds up to 72h by the modified seeds. The levels of total amylolytic activity stay high in the course of germination, with a greater intensity in the GM varieties, however with the similar hydrolysis profiles. The reduction of the levels of starch was observed after 12h and 24h, indicating the beginning of the mobilization of the carbohydrate reserves. The morphological changes in the starch granules at the different stages of germination were observed by scanning electron microscopy, with similar results in the four varieties investigated. Significant differences were observed only in chemical compositions and in profiles the protein between the two groups of the corn seeds (C1-G1, and C3-G3), indicating normal variation between conventional varieties, without compromising the safety of the GM maize, or their employment in fermentative processes. In contrast, GM maize seeds showed faster mobilization of starch in the first two stages of germination.

Este trabalho teve como principais objetivos verificar as alterações na atividade de enzimas amilolíticas, pectinolíticas e celulásicas em raízes de mandioquinha-salsa durante o período pós-colheita, sob diferentes condições de armazenamento, visando avaliar os mecanismos de deterioração das raízes, bem como identificar o microrganismo possivelmente responsável pela alta perecibilidade das raízes. Além disso, foram estudadas características físico-químicas e reológicas do amido de mandioquinha extraído em laboratório. Para a detecção de atividade pectinesterásica (PE) e poligalacturonásica (PG) nas raízes, os parâmetros de extração destas enzimas foram otimizados através de metodologia de superfície de resposta (MSR). As enzimas apresentaram pH ótimo de extração de 7,5 e 4,0 para a PE e PG, respectivamente, sendo os outros parâmetros, como tempo de extração e concentração de NaCI, considerados como não-significativos pelo modelo. As enzimas pectinolíticas parecem estar relacionadas à deterioração das raízes durante o armazenamento, associadas ao amolecimento das raízes. Devido à alta produção de gás, sob condições de temperatura e embalagem, a presença de bactérias produtoras de enzimas pécticas e causadoras de podridão-mole pode ser uma das principais causas da alta perecibilidade das raízes. A atividade amilolítica apresenta um importante papel na deterioração da mandioquinha uma vez os açúcares redutores provenientes da hidrólise do amido podem vir a ser substrato para o ataque de microrganismos oportunistas. Representa um dos principais aspectos metabólicos em um tubérculo rico em amido. A atividade celulásica foi praticamente nula durante o armazenamento. A melhor forma de conservação das raízes ocorreu à temperatura de refrigeração, sob acondicionamento a vácuo. O microrganismo isolado das raízes foi identificado através de provas bioquímicas como Erwinia carotovora subsp. odorífera. Em relação às características físico-químicas, o amido de mandioquinha apresentou um teor de amilose abaixo dos valores determinados para cereais e raízes convencionais (12,1 %) e uma boa estabilidade durante a cocção, analisada através da determinação de viscosidade. A turbidez das suspensões de amido também apresentou estabilidade durante o armazenamento, assim como a sinerese, que.em condições ótimas de preparação do gel apresentou 2,53 % de expulsão de água. Ainda sobre a relação água/gel, o pH da solução e a concentração de amido influenciam significativamente a capacidade de retenção de água, enquanto a temperatura de formação do gel não se mostrou um parâmetro significativo. A textura das preparações de amido foi influenciada significativamente pela temperatura de formação do gel e pela concentração de amido utilizada na preparação. O conhecimento de algumas características reológicas e de propriedades físico-químicas do amido de mandioquinha, visando a aplicação como ingrediente alimentício, pode ser uma alternativa a utilização das raízes in natura, principalmente no que diz respeito ao excedente de safra e ao aproveitamento de raízes com baixo valor comercial. / The aim of this work was to verify the changes in amylolytic, pectinolytic and cellulasic activity in Peruvian carrot roots after harvest, under different storage conditions, in order to evaluate the deteriorative mechanisms of the roots, as well as to identify the microorganism possible responsible to its low conservation time. In addition, physico-chemical and rheological characteristics of Peruvian carrot starch were studied. For pectinesterase (PE) and poligalacturonase (PG) detection on the roots, the extraction parameters of both enzymes were optimized by response surface methodology. The enzymes presented the optimum pH values at 7.5 and 4.0 for PE and PG, respectively. Extraction time and NaCI concentration were considered non-significant by the model. Pectic enzymes seams to be related to the deterioration process of Peruvian carrot, that is associated to the root softening. Considering the high volume of gas under specific packing and temperature, the presence of microorganisms soft rot promoters could be the main cause of the high perecibility of the roots. The amylolytic enzymes present an important role on Peruvian carrot deterioration related to the starch hydrolysis and the releasing of reducing sugars, substrate for opportunistic microorganisms. The cellulasic activity was not significant during storage time. Best conditions for roots conservation occurred at 4&#176;C and under vacuum package. The bacteria isolated from the roots were identified by biochemical reactions as Erwinia carotovora subsp. odorifera. Peruvian carrot starch presented low values of amylose content (12.1 %) in comparison to other starch sources and a good stability during cooking, analyzed by viscoamylogram Brabender. The turbidity of starch suspensions presented good stability during storage, as well as water holding capacity, which presented 2.53% in optimal conditions of gel preparation. Syneresis is positively influenced by the pH of past solution and starch concentration whereas temperature of gel formation was not significant. Texture of starch preparations was significant influenced by temperature of gel formation as well as starch concentration. The knowledge of some rheological and physico-chemical properties of Peruvian carrot starch can be useful focusing its use as a food ingredient, which can be an alternative to the consumption of the roots in nature, especially considering crop excesses and low commercial value roots.

A maca (Lepidium meyenii Walpers) é uma planta herbácea bienal da família Brassicae, cultivada principalmente na região dos Andes da América do Sul. A parte subterrânea vem sendo consumida por muito tempo devido a seu valor nutricional e energético, mas é mais conhecida no mercado peruano e internacional por alegadas propriedades terapêuticas. Esta raiz apresenta até 76% de carboidratos, dos quais 30% é amido. Este trabalho teve como objetivos estudar: as propriedades físico-químicas e funcionais do amido isolado; os parâmetros enzimáticos durante o armazenamento e a purificação parcial de enzimas amilolíticas. Em relação às propriedades do amido, este apresentou um teor de amilose de 20% valor semelhante aos encontrados em raízes e tubérculos similares. A turbidez das suspensões de amido apresentou estabilidade durante o armazenamento. A temperatura de gelatinização e a viscosidade da pasta foram a 45,7° e 46°C, respectivamente. Com base nos dados obtidos, o amido de maca seria indicado para alimentos que requeiram temperaturas moderadas no processamento, não sendo apropriado para o emprego em alimentos congelados. Os parâmetros enzimáticos medidos tais como teor de amido total, teor de açúcares solúveis, atividade amilolítica total, atividade de &#945; e &#946; amilases, não mostraram diferenças significativas entre as medidas durante um período de armazenamento de 16 dias. As microscopias eletrônicas de varredura (MEV) dos grânulos de amido mostraram grãos íntegros com superfícies lisas, com algumas depressões ao redor dos grânulos os quais poderiam indicar o inicio de ataque enzimático, ou fraturas na purificação. Em relação à purificação de enzimas amilolíticas, foi possível separar uma fração ativa com a carboximetilcelulose (CMC) seguida de cromatografia liquida de alta resolução (CLAE) que permitiu a separação de duas frações protéicas, analisadas por eletroforese SDS-PAGE e eletroforese bidimensional (2D). Os polipeptídeos identificados no gel 2D apresentaram massa molecular semelhante entre 22 a 27 kDa, e os pontos isoelétricos entre 4,8 e 7,3. / Maca (Lepidium meyenii Walpers) is a biennial herbaceous plant from Brassicae family, grown mainly in the Andes of South America. The underground part has been consumed for a long time due to its nutritional value and energy, but is best known in the Peruvian and international market for alleged therapeutic properties. This root has up to 76% carbohydrates, of which 30% is starch. This work aimed to study: the physico-chemical properties of isolated starch, the enzymatic parameters during storage and partial purification of amylases. In relation to the properties of starch, the amylose content showed a 20% value similar to those found in roots and tubers alike. The turbidity of starch suspensions was stable during storage. The gelatinization temperature and viscosity of the paste were 45.7 ° and 46 ° C, respectively. Based on data obtained from the starch of litter would be given to foods that require moderate temperatures in processing and is not suitable for use in frozen foods. The enzymatic parameters measured such as total starch content, soluble sugars, total amylolytic activity, activity of &#945; and &#946; amylases, showed no significant differences between the measures over a storage period of 16 days. Electronic microscopy (SEM) of starch granules showed grains with smooth surfaces, with some depressions around the granules which could indicate the beginning of enzymatic attack, or fractures in the purification. Regarding the purification of amylases was possible to separate an active fraction with carboxymethylcellulose (CMC) followed by high-resolution liquid chromatography (HPLC) which allowed the separation of two protein fractions, analyzed by SDS-PAGE and two-dimensional electrophoresis (2D ). The polypeptides had a molecular mass between 22 and 27 kDa and isoelectric points ranging from 4.8 to 7.3.