Burkholderia sacchari é uma nova espécie bacteriana do solo brasileiro que tem a capacidade de crescer em sacarose e acumular grânulos intracelulares de poliésteres pertencentes à família dos polihidroxiaIcanoatos (PHA). Quando cultivado em sacarose, o homopolímero poli-3¬hidroxibutirato é acumulado por esta bactéria, que é usado como um plástico biodegradável e biocompatível. Quando sacarose e ácido propiônico são fornecidos como fontes de carbono, as células de B. sacchari acumulam o copolímero poli-3-hidroxibutirato-co-3-hidroxivalerato (P3HB-co-3HV). Entretanto, uma pequena porcentagem do ácido propiônico fornecido é convertido a unidades 3HV devido à eficientes vias catabólicas que convertem este substrato preferencialmente a biomassa, CO2 e água, reduzindo portanto a eficiência da produção do polímero. Ao menos duas vias do catabolismo de propionato foram previamente propostas em B. sacchari: a-oxidação e ciclo do 2-metilcitrato (2MCC), sendo somente a última confilmada no nível molecular. Mutantes UV, obtidos anteriormente, foram incapazes de crescer em propionato (prp) e também apresentaram fenótipo afetado no crescimento em intermediários da a-oxidação. No presente trabalho, após uma busca em bibliotecas genômicas de B. sacchari, uma delas construída também no presente trabalho, três diferentes fragmentos de DNA presentes nos clones AI, PI e P2 foram capazes de restaurar o fenótipo prp+ aos mutantes. Experimentos quantitativos revelaram que AI somente restaurou parcialmente a conversão de propionato a unidades 3HV aos mutantes. PI foi capaz de restaurar a capacidade de crescimento em propionato, e em outros intermediários da a-oxidação, a um dos mutantes. Um DNA de 1.2 Kb, subfragmento de PI, ainda capaz de complementar mutantes prp, foi subclonado e seqüenciado, demonstrando similaridade a seqüências de DNA codificadoras de reguladores transcricionais do tipo LysR de várias bactérias, incluindo espécies de Bllrkholderia. Regiões adjacentes a LysR em diferentes genomas de Burkholderia são anotados como codificadores de acil-CoA desidrogenases, ao lado de proposta acil-CoA transferases/carnitina desidrogenases e de uma permease do facilitador maior da superfamília MFS-l. Após confirmação das mesmas regiões adjacentes em B. sacchari e também a sua específica deleção, será possível provar a presença da via do catabolismo de propionato indicada neste trabalho. / Burkholderia sacchari is a new bacterial species from brazilian soil, able to grow in sucrose, accumulating intracellular granules of polyester belonging to the polyhydroxyalkanoate family (PHA). When cultivated on sucrose, the homopolymer poly-3-hydroxybutyrate is accumulated by this bacterium, which is used as biodegradable and biocompatible plastic. When sucrose and propionic acid are supplied as carbon sources, B. sacchari cells accumulate the copolymer poly-3-hydroxybutyrate-co-3-hydroxyvalerate (P3HB-co-3HV). However, a small percentage ofthe propionic acid supplied is converted to 3HV units, because efficient catabolic pathways convert this substrate preferentially to biomass, CO2 and water, thus reducing the efficiency of polymer production. At least two propionate catabolic pathways have been previously indicated in B. sacchari: a-oxidation and the 2-methylcitric acid (2MCC), the latter confirmed at molecular leveI. UV mutants previously obtained were unable to grow in propionate (prp) and also showed the phenotype affected concerning grow on intermediates of propionate a-oxidation. In the present work, after a screening in B. sacchari genomic libraries, one ofthem constructed also in the present work, the prp + phenotype was restored to the mutants by three different DNA fragments harbored by dones A), PI and P2. Quantitative experiments revealed that AI restored only partially the quantitative conversion of propionate to 3HV units to the mutants. PI restored the ability to grow in propionate and in other intermediates of a-oxidation to one prp mutant. A DNA 1.2 Kb subfragment of PI, still able to complement prp mutants, was subcloned and sequenced, showing similarity to DNA sequences encoding to LysR-type transcriptional regulators of various bacteria, including BlIrkholderia species. Adjacent regions to LysR in different genomes of BlIrkholderia are annotated as encoding to acyl-CoA dehydrogenases, neighboring a predicted acyl-CoA transferases/carnitine dehydratase and a permease ofthe major facilitator superfamily MFS-1. After confirmation ofthe same adjacent regions in B. sacchari and also their especific deletion, it will be possible to prove the presence of the pathway indicated here in the catabolism of propionate.

Tendo em vista a importância do processo esterilizante aplicado a produtos farmacêuticos e aos produtos médico-hospitalares, distintos métodos foram desenvolvidos de forma a possibilitar sua aplicação, inclusive a materiais termossensíveis. Neste contexto, o processo que se tornou mais amplamente empregado consiste naquele utilizando o óxido de etileno. Este agente, devido às características de inflamabilidade e explosividade, tem sido usado diluído em gases inertes, predominantemente os clorofluorcarbonos (CFCs), que contornam tais problemas. Conhecimentos recentemente adquiridos e consenso internacional quanto ao risco da depleção da camada de ozônio da estratosfera ocasionaram a busca de alternativas, dentre as quais a adoção dos hidroclorofluorcarbonos (HCFCs). O delineamento do presente trabalho objetivou a comparação da eficácia esterilizante de misturas de óxido de etileno em CFC 12 (Oxyfume 12R), e em HCFCs 22 e 124 (Oxyfume 2002R), quando aplicadas em diferentes concentrações (450 mg/L e 600mg/L) e sob distintas temperaturas (45°C, 55°C e 65°C). Procedeu-se a desafios subletais (3, 6 ,9, 12 e 15 minutos de exposição), empregando a cada ciclo seis indicadores biológicos laboratorialmente preparados, com esporos de Bacillus subtilis var. niger ATCC 9372 obtidos em garrafas de Roux contendo meio de esporulação, sendo a seguir padronizados, inoculados em suportes celulósicos e acondicionados em embalagens filme-papel, perfazendo um total de 1080 monitores. Paralelamente foram também submetidos a desafios indicadores biológicos de aquisição comercial (AttestR 1264, 3M), dois a cada ciclo, perfazendo 360 unidades. Os resultados de resistência obtidos (valor D) nos 180 ciclos privilegiaram estes últimos, levando tal resultado a considerações quanto ao procedimento de purificação da suspensão de esporos e diferenças existentes entre suportes e acondicionamentos empregados. A eficácia esterilizante de ambas as misturas, Oxyfume 12R e Oxyfume 2002R, revelou-se equivalente, mesmo em diferentes concentrações. Além de observações que evidenciaram os efeitos significantes quanto à preparação dos indicadores biológicos, foi evidente e estatisticamente significante ( p=1% ) o efeito do aumento da temperatura, promovendo efeito mais intenso sobre a letalidade dos esporos. Numa outra abordagem, de conotação ocupacional, procedeu-se também no decorrer do trabalho experimental à monitoração do ambiente quanto a resíduos de óxido de etileno, usando bomba e tubos de detecção da DragüerR: os resultados obtidos nas diferentes posições e momentos, inferiores a 1 ppm, proporcionaram a conclusão de que, respeitando a adoção dos conceitos de engenharia indicados na Portaria Interministerial nº 482 de 16 de abril de 1999, publicada no Diário Oficial da União do dia 19 do mesmo mês e ano, é obtida condição compatível com a presença humana. É portanto gratificante que se possa concluir o trabalho com o sentimento de que efetivamente se tenha constituído em contribuição no sentido de permitir a manutenção de emprego do processo esterilizante em pauta, conferindo segurança ao paciente no uso de produtos, sem entretanto comprometer a vida humana em nosso planeta. / Taking into account the importance of the sterilization process applied to medicines and medical devices, different kinds of methods have been developed, also applicable to heat sensitive materiais. Ethylene oxide is the process most widely applied to medical devices. Due its explosiveness and inflamability, it has been used associated to non active gases, wich inhibit these properties, mainly the chlorofluorocarbons (CFCs). Recent knowledge about ozone-depleting gases and an international consensus on the need of reducing their effects are promoting a search for alternative chemicals. From these, one of the most interesting are the hydrochlorofluorocarbons (HCFCs) which, besides having this role, can also be used as transitional compounds while more environmentally suitable compounds are not available. This paper aims to compare two ethylene oxide sterilization mixtures: Oxyfume 12R (using CFC 12) and Oxyfume 2002R (using HCFCs 22 and 124), under different concentrations (450mg/L and 600mg/L) and different temperatures (45°C, 55°C and 65°C). To accomplish this procedure, sub-Iethal challenges were performed (3, 6, 9, 12 and 15 minutes of exposition), in a total of 180 cycles, using six biological indicators per cycle prepared in a laboratory, in a total of 1080 units, as well as two others purchased from an American supplier (AttestR 1264, 3M), in a total of 360 units. The former indicators were obtained using Bacillus subtilis var. niger ATCC 9372 in Roux bottles, innoculated on paper carriers and wrapped up on protective packaging. The posterior lethality study and D value calculation highlighted the highest resistance of AttestR indicators in comparison with the laboratory ones. This can be explained by different leveIs of spores purification, alongside with the differences between the carriers and packaging used in both cases. The sterilizing efficacy of Oxyfume 12R and Oxyfume 2002R revealed equivalent results, even in different concentrations. The influence of higher temperatures was efficient (p=1,0). Aiming at occupational safety, environmental monitoration was also performed related to ethylene oxide, using DragüerR detection tubes and foley pump. The results, obtained in different positions and moments under 1 ppm, confirmed that the engineering concepts indicated by the Portaria Interministerial nº 482 from 16 april 1999, published on the 19th of the same month in the Diário Oficial, offer residual safe levels compatible with human presence. It is therefore gratifying to conclude that the sterilization process using Oxyfume 2002R is both an efficient contribution to a safe utilization of products and, at the same time, to preserve the animallife on Earth.

Os tipos de cassete cromossômico estafilocócico mec (SCCmec) encontrados em cepas de Staphylococcus aureus resistente a oxacilina (ORSA) isoladas em ambiente hospitalar são denominados I, II e III. Um novo SCCmec, tipo IV, foi identificado em cepas isoladas de pacientes que não tinham conexão aparente com hospitais. Essas cepas, denominadas ORSA adquiridas na comunidade ou CA-ORSA, não costumam conter genes de resistência a antimicrobianos além do gene mecA, porém, são mais virulentas. Com a finalidade de conhecer a diversidade estrutural do SCCmec de cepas ORSA brasileiras, foram estudadas 50 cepas ORSA, entre elas algumas S. aureus com resistência intermediária a vancomicina (VISA) e S. aureus com resistência heterogênea intermediária a vancomicina (HVISA). As cepas foram isoladas entre 1995 e 2000, provenientes de hospitais de 13 Estados brasileiros, pertencentes a diversos clones de PFGE. As cepas foram analisadas quanto ao perfil de sensibilidade, RFLP do gene da coagulase, fagotipagem e tipagem do SCCmec. A maioria das cepas é pertencente ao clone endêmico brasileiro, que carrega o SCCmec tipo III, também presente em outros clones de PFGE. O SCCmec tipo IV, encontrado em 3 cepas (clones J, L e D), mostrou suscetibilidade a um maior número de antimicrobianos pertencentes a diferentes classes, em comparação aos outros tipos de SCCmec. O SCCmec tipo IV está presente entre os ORSA brasileiros e pode estar disseminando na comunidade e hospitais do país. / The types of SCCmec found in nosocomial methicillin-resistant Staphylococcus aureus (MRSA) strains can be designated type I, II or III. A novel type of SCCmec, designated type IV, was identified in strains isolated in outpatients. These strains, called community-acquired MRSA or CA-MRSA, do not contain antimicrobial resistance genes other than mecA, however, they are more virulent. In order to characterise the structural diversity of SCCmec in Brazilian MRSA strains, 50 MRSA strains were studied, including some vancomycin intermediate resistant S. aureus (VISA) and heterogeneous vancomycin intermediate S. aureus (HVISA) strains. All strains were isolated between 1995-2000, in hospitaIs in 13 Brazilian States, and belonged to different PFGE clones. Strains were analysed as to their susceptibility profile, RFLP of the coagulase gene, phagetype and SCCmec type. The majority of strains belonged to the Brazilian Endemic Clone, which carries an type IH SCCmec, which in turn, was also found in other PFGE clones. The type IV SCCmec was found in 3 strains (belonging to the J, L and D clones) and presented a susceptibility profile to a number of drugs of different antimicrobial classes. The type IV SCCmec is present among Brazilian MRSA strains and can be disseminated in the community and in hospitaIs throughout the country.

A micologia marinha é uma ciência relativamente recente e pouco se conhece sobre a diversidade das suas comunidades. Assim, o isolamento, triagem e preservação de fungos derivados do mar podem levar à descoberta de novas tecnologias. O objetivo deste estudo foi conhecer a diversidade de fungos filamentosos derivados marinhos e selecionar isolados capazes de produzir enzimas celulolíticas. Para tanto, foram isolados seletivamente fungos filamentosos a partir de amostras de macro-organismos marinhos coletados em 2007 e 2008. Os resultados demonstraram uma ampla diversidade de fungos potencialmente celulolíticos, pertencentes ao filo Basidiomycota e Ascomycota. Nos experimentos de produção de celulases, 17 apresentaram resultados satisfatórios de CMCase e FPase e foram selecionados para a avaliação da Celobiase. Os experimentos de cinética enzimática apresentaram os melhores resultados de produção de celulases em meio contendo farelo de trigo. O trabalho demonstra o potencial para aplicação biotecnológica dos fungos e estimula novos estudos com as celulases. / The Marine mycology is a relatively recent and little is known about the diversity of its communities. Thus, the isolation, separation and preservation of fungi derived from the sea can lead to the discovery of new technologies. The aim of this study was the diversity of filamentous fungi isolates derived marine and select capable of producing cellulolytic enzymes. It had been selectively isolated filamentous fungi from samples of marine macro-organisms collected in 2007 and 2008. The results showed a wide range of potential cellulolytic fungi, belonging to the phylum Basidiomycota and Ascomycota. In the experiments to produce cellulases, 17 had satisfactory results of CMCase and FPase and were selected for evaluation of cellobiase. The enzyme kinetics experiments showed better results for the production of cellulases in a medium containing wheat bran. The work demonstrates the potential for biotechnological application of fungi and stimulate further research with cellulases.

Micro-organismos fotossintetizantes, incluído aqui o gênero Arthrospira, vêm sendo amplamente produzidos em larga escala em vários países, detendo um mercado que gera mais de 1 bilhão de dólares ao ano. A produção industrial utiliza grande volume de água com alta concentração salina para produzir milhares de toneladas de biomassa microalgal. É crescente a utilização de tratamento de águas por processo de separação por membranas, demonstrando ser uma técnica que gera água de ótima qualidade, de instalação compacta e de fácil automação. No presente trabalho, foi avaliada esta tecnologia para o reaproveitamento do meio de cultura em novos cultivos de micro-organismos fotossintetizantes, visando contribuir para a sustentabilidade deste processo produtivo. O efluente do cultivo de Arthrospira platensis oriundo de processo descontínuo em minitanques foi submetido a tratamento por membranas de filtração tangencial, incluindo microfiltração (MF) (porosidades de 0,65 µm e de 0,22 µm) e ultrafiltração (UF) (peso molecular de corte de 5.000 Da), em pressões transmembrana (TMP) de 22,5 a 90 kPa. Os processos de MF levaram a reduções médias de 53,9±1,3 % e 93,1±1,1 % de matéria orgânica natural (NOM) e pigmentos nos meios residuais, respectivamente. Com o uso de processos de UF, cujos meios foram previamente tratados por MF (0,22 µm e 22,5 kPa), as reduções médias de NOM e pigmentos foram de 57,2±0,5 % e 94,0±0,8 %, respectivamente. Os processos de MF com TMP de 22,5 kPa levaram a concentrações celulares máximas (Xm) equivalentes às obtidas com meio novo. O uso de membrana de 0,65 µm e TMP de 22,5 kPa levou a uma perda média de 2,9 %, 22,7 % e 16,4% dos nutrientes carbonato, fosfato e nitrato, respectivamente, mas a correção desses valores aos mesmos do meio padrão levou à obtenção dos mais altos valores de Xm (3586,6±80 mg L-1), produtividade em células (505,0±11,6 mg L-1 d-1) e fator de conversão de nitrogênio em células (29,6±0,7 mg mg-1). O teor protéico da biomassa foi estatisticamente igual ao da biomassa obtida de cultivo com meio padrão novo. Os dados deste trabalho evidenciam que processos de filtração por membrana são promissores para o reuso de meio de micro-organismos fotossintetizantes. / Photosynthetic microorganisms, including here the genus Arthrospira, have been produced worldwide in large scale, in a market which generates more than $ 1 billion a year. The industrial production uses huge volume of water with high salinity to produce thousands of tons of microalgal biomass. It is increasing the use of membrane separation process in water treatment, proving to be a technique that generates high quality water, compact and easy both installation and automation. In this study, it was evaluated this technology for the recycling of the culture medium to produce photosynthetic microorganisms, aiming to contribute to the sustainability of this production process. The effluent from Arthrospira platensis culture originating from batch process in laboratory-scale open raceway tanks was treated by tangential flow filtration with microfiltration (MF) (membrane pore size of 0.65 µm and 0.22 µm) and ultrafiltration (UF) (molecular weight cut-off of 5,000 Da), using transmembrane pressure (TMP) from 22.5 up to 90 kPa. MF processes led to average reductions of 53,9±1.3% and 93.1±1.1% of natural organic matter (NOM) and pigments in the exhausted media, respectively. With the use of UF process, whose media were pre-treated by MF (0.22 µm and 22.5 kPa), the average NOM and pigments reductions were 57.2±0.5% and 94.0±0.8%, respectively. The MF process with TMP of 22.5 kPa led to maximum cell concentrations (Xm) equivalent to those obtained with the new medium. The use of membrane of 0.65 µm under TMP of 22.5 kPa led to an average loss of 2.9%, 22.7% and 16.4% of the nutrients carbonate, phosphate and nitrate, respectively, but correcting the concentration of these nutrients to those values present in the standard medium led to obtain the highest Xm (3586.6±80 mg L-1), cell productivity (505.0±11.6 mg L-1 d-1) and nitrogen-to-cell conversion yield (29.6±0.7 cells mg mg-1). The protein content of this biomass was statistically equal to that one obtained from cultivation with standard new medium. Data from this study show that membrane filtration processes are promising for reuse media in cultivation of photosynthetic microorganisms.

Apesar da industrialização no setor farmacêutico, o emprego de drogas vegetais constitui desafio atual quando considerado alternativa terapêutica para as populações de baixa renda ou aquelas que apresentam tradição no uso dessas drogas. Além disso, tendências modernas valorizam a variedade de espécies com propriedades curativas, em particular as espécies brasileiras, desafiando os pesquisadores a intensificar investigações nessa área e induzindo à população um crescente consumo. Assim, questões relacionadas à qualidade dessas drogas apresentam fundamental importância. Devido à origem, a carga microbiana detectada nas mesmas é normalmente elevada, oferecendo riscos potenciais ao usuário. Desta forma, a avaliação de sua qualidade sanitária constitui etapa obrigatória no que se refere ao aspecto de segurança ao consumidor. Além disso, a eficácia terapêutica pode igualmente ser comprometida por decomposição de componentes, decorrente da ação de microrganismos. Com o objetivo de eliminar os efeitos decorrentes da biocarga presente nas drogas vegetais, agentes descontaminantes, de natureza física ou química, têm sido empregados. A utilização de tais procedimentos de descontaminação, prevista na legislação vigente, requer estudos relacionados à estabilidade dos princípios ativos após exposição ao agente selecionado. Dentre os agentes destaca-se a irradiação gama, amplamente utilizada em função de sua aplicabilidade na ausência de água e de temperatura elevada, além de apresentar alta penetrabilidade e reduzir, com eficácia, a carga microbiana viável. Os objetivos do presente trabalho foram avaliar os efeitos de diferentes doses de radiação ionizante sobre a carga microbiana de quatro espécies de drogas vegetais: alcachofra (Cynara scolymus L.), camomila (Matricaria recutita L.), ginkgo (Ginkgo biloba L.) e guaraná (Paullinia cupana H.B.K.), bem como detectar possíveis alterações provocadas pela radiação sobre os teores de seus princípios ativos. As análises microbiológicas e químicas foram realizadas antes e após irradiação com doses médias de 5,5 kGy, 11,4 kGy e 17,8 kGy. Os resultados obtidos anteriormente à irradiação revelaram elevados níveis de contaminação: média de 4,1 x106 para microrganismos aeróbicos totais e 3,3x105 para fungos. Após descontaminação, a dose média de 11,4 kGy, reduziu a carga de microrganismos aeróbicos totais a níveis menores ou iguais a 102 em todas as drogas, com exceção da camomila proveniente do fornecedor B (3,2x104). Para os fungos, a menor dose aplicada (5,5 kGy) foi suficiente para reduzir a contagem a níveis da ordem de 10. Com relação à determinação dos marcadores nas drogas vegetais, os resultados obtidos não revelaram alterações significativas nos teores de cafeína no guaraná e de glicosídeos flavonoídicos no ginkgo. Para a camomila, as amostras antes a após irradiação, apresentaram o mesmo teor de óleo volátil bem como ausência de diferenças significativas no teor de α-bisabolol. Em contraste, observou-se redução no teor de 7-glicosil apigenina após submissão à radiação ionizante, indicando degradação decorrente do processo. Com relação à alcachofra, permanece ainda desconhecida a influência da radiação devido à ausência de metodologias adequadas para extração e determinação da cinarina. / Despite industrialization in the pharmaceutical area, the use of vegetable drugs is being considered a therapeutical alternative either for underprivileged people or for those who are already used to their consumption. Furthermore there is presently a tendency to value those species with healing property, mainly the Brazilian ones, what is stimulating research and their increasing consumption. Thus, issues concerning the quality of such drugs are extremely important, mainly due to the fact that their microbial load offers potential risks to consumers. Consequently, the evaluation of their sanitary conditions has become fundamental, also owing to the fact that their therapeutical efficacy can be harmed by the decomposition of their components, as a result of the action of microorganisms. Therefore, physical or chemical decontamination has been employed as a measure to reduce the bioburden. Although these procedures are being legally performed they require studies concerning the stability of the active principles after the process. Gamma irradiation has been one of the most important decontaminating agents, widely used due to its applicability in the absence of water or high temperature and to its property of presenting high penetration and efficiently reducing the viable microbial load. This work aimed at evaluating the effects of different radiation doses over the microbial burden of four kinds of vegetable drugs: artichoke (Cynara scolymus L.), chamomile (Matricaria recutita L.), ginkgo (Ginkgo biloba L.) and guarana (Paullinia cupana H.B.K.). The detection of possible alterations provoked by radiation on the contents of their active principies has also been a goal of this study. The microbiological and chemical analyses were performed before and after irradiation with average doses of 5,5 kGy, 11,4 kGy and 17,8 kGy. The results revealed high contamination levels: average of 4,1 x106 for total aerobic microorganisms and 3,3x105 for fungi. After decontamination the average dose of 11,4 kGy reduced the total aerobic microbial count to levels below or equal to 102 in all drugs, except the chamomile provided by supplier B (3,2x104). For fungi, the lowest dose applied (5,5 kGy) was enough to reduce the count to a level of 10. As to the determination of markers in vegetable drugs, the results obtained presented no significant alterations in cafein contents of guarana or in flavonol glycosides of ginkgo. The samples of chamomile, both prior to and after radiation presented the same yield of essential oil as well as absence of significant differences in the contents of α-bisabolol. On the other hand, a reduction in the concentration of apigenin-7-glycoside after irradiation was observed, what indicates degradation caused by the process. The influence of radiation over artichoke remains unknown due to the absence of adequate methods of extraction and determination of cinarin.

Neste trabalho foi feito um estudo para obtenção de formulações multiparticuladas, formadas por micropartículas de polímeros naturais, solúveis em água, não tóxicos e biodegradáveis. Os polímeros utilizados foram: Caseína, Hidroxietilcelulose (HEC), Hidroxipropilmetilcelulose (HPMC), Alginato de sódio e Quitosana. As técnicas utilizadas para obtenção das micropartículas foram o spray drying e a atomização de alginato de sódio em uma solução de CaCl2, para gelificação das gotículas formadas, com uma complexação ou não com quitosana. O estudo de micropartículas secas de alginato de cálcio e alginato de cálcio recoberta com uma membrana de quitosana revelou que diferentes procedimentos e variáveis de processo influenciavam nas características das micropartículas obtidas. O diâmetro médio das micropartículas de alginato e alginato-quitosana variou de 60 a 553 µm. A superfície de micropartículas com quitosana se mostrou mais rugosa, com uma grande quantidade de poros menores que 1 µm. As micropartículas com diâmetro médio de 60 µm apresentaram uma boa esfericidade e uma distribuição de tamanho de partícula uniforme. O teor de cálcio apresentou variações, diminuindo em processos com quitosana. A maioria das micropartículas de alginato e alginato-quitosana eram estáveis em água, mas instáveis em soro fisiológico e tampão fosfato 0,1M. Após a realização do estudo das características destas micropartículas foram incorporados a elas materiais com atividade bioinseticida (Bacillus thuringiensis var. krusfaki (Btk) e de Baculovirus (Bv)). As micropartículas obtidas com alginato de cálcio formaram pós contendo sistemas matriciais capazes de microencapsular e reter microrganismos entomopatogênicos, inclusive após redispersão em água. Os processos de microencapsulação de desenvolvidos e avaliados demonstraram ser adequados para a manutenção da viabilidade de Btk e da integridade dos poliedros de Bv, assim como, a conservação da capacidade bioinseticida destes microrganismos. As micropartículas obtidas com as misturas poliméricas Caseína/HEC e Caseína/HPMC pelo processo de spray drying revelaram-se inadequadas na medida que se dissolviam rapidamente depois de dispersas em água e não poderiam assim proteger o material bioinseticida no meio ambiente. / The aim of this work was to develop powder formulations containing microparticles, to be used as multiparticulate delivery systems. Two different methods were investigated : 1) the preparation of microparticles by spray drying using casein, hydroxyethylcellulose (HEC) and hydroxypropilmetilcellulose (HPMC) and 2) the preparation of calcium alginate and chitosan-alginate microparticles by using an atomizer device. Different experimental procedures to prepare calcium alginate and chitosanalginate microparticles were evaluated and variables beHeved to be important for the membrane formation were examined. The mean particles diarneter ranged from 60 to 553 µm. When a comparison was made between the surface morphology of calcium alginate and alginate-chitosan microparticles, remarkable roughness and more porous structure was observed in the chitosan-alginate microparticles. Some properties of the microparticles depended on the method and the procedure conditions of forming the chitosan-alginate complex. Calcium alginate and chitosan-alginate microparticles containing two different bioinsecticides were also prepared: 1) a spore/δ-endotoxinscomplex of Bacillus thuringiensis var.kurstaki (Btk) and 2) polyhedra of Baculovirus anticarsia (Bv), a viral insecticide. The results shown that the encapsulation of suspensions of Btk containing spore/toxin complex or polyhedra of B. anticarcia in calcium alginate and chitosan-alginate microparticles did not decrease the larvicidal activity of these biopesticides against lepidopterous pests. The formulations developed in this study remained unchanged, did not swell, did not release the spores (Btk) or the polyhedra (Bv), when dispersed in water and could be useful to be applied by aqueous spray as bioinsecticides in agriculture. On the other hand, casein, HEC and HPMC microparticles prepared by spray drying were not suitable to encapsulate bioinsecticides because they dissolved fastly after dispersion in water.

Neste trabalho foi feito um estudo para obtenção de formulações multiparticuladas, formadas por micropartículas de polímeros naturais, solúveis em água, não tóxicos e biodegradáveis. Os polímeros utilizados foram: Caseína, Hidroxietilcelulose (HEC), Hidroxipropilmetilcelulose (HPMC), Alginato de sódio e Quitosana. As técnicas utilizadas para obtenção das micropartículas foram o spray drying e a atomização de alginato de sódio em uma solução de CaCl2, para gelificação das gotículas formadas, com uma complexação ou não com quitosana. O estudo de micropartículas secas de alginato de cálcio e alginato de cálcio recoberta com uma membrana de quitosana revelou que diferentes procedimentos e variáveis de processo influenciavam nas características das micropartículas obtidas. O diâmetro médio das micropartículas de alginato e alginato-quitosana variou de 60 a 553 µm. A superfície de micropartículas com quitosana se mostrou mais rugosa, com uma grande quantidade de poros menores que 1 µm. As micropartículas com diâmetro médio de 60 µm apresentaram uma boa esfericidade e uma distribuição de tamanho de partícula uniforme. O teor de cálcio apresentou variações, diminuindo em processos com quitosana. A maioria das micropartículas de alginato e alginato-quitosana eram estáveis em água, mas instáveis em soro fisiológico e tampão fosfato 0,1M. Após a realização do estudo das características destas micropartículas foram incorporados a elas materiais com atividade bioinseticida (Bacillus thuringiensis var. krusfaki (Btk) e de Baculovirus (Bv)). As micropartículas obtidas com alginato de cálcio formaram pós contendo sistemas matriciais capazes de microencapsular e reter microrganismos entomopatogênicos, inclusive após redispersão em água. Os processos de microencapsulação de desenvolvidos e avaliados demonstraram ser adequados para a manutenção da viabilidade de Btk e da integridade dos poliedros de Bv, assim como, a conservação da capacidade bioinseticida destes microrganismos. As micropartículas obtidas com as misturas poliméricas Caseína/HEC e Caseína/HPMC pelo processo de spray drying revelaram-se inadequadas na medida que se dissolviam rapidamente depois de dispersas em água e não poderiam assim proteger o material bioinseticida no meio ambiente. / The aim of this work was to develop powder formulations containing microparticles, to be used as multiparticulate delivery systems. Two different methods were investigated : 1) the preparation of microparticles by spray drying using casein, hydroxyethylcellulose (HEC) and hydroxypropilmetilcellulose (HPMC) and 2) the preparation of calcium alginate and chitosan-alginate microparticles by using an atomizer device. Different experimental procedures to prepare calcium alginate and chitosanalginate microparticles were evaluated and variables beHeved to be important for the membrane formation were examined. The mean particles diarneter ranged from 60 to 553 µm. When a comparison was made between the surface morphology of calcium alginate and alginate-chitosan microparticles, remarkable roughness and more porous structure was observed in the chitosan-alginate microparticles. Some properties of the microparticles depended on the method and the procedure conditions of forming the chitosan-alginate complex. Calcium alginate and chitosan-alginate microparticles containing two different bioinsecticides were also prepared: 1) a spore/δ-endotoxinscomplex of Bacillus thuringiensis var.kurstaki (Btk) and 2) polyhedra of Baculovirus anticarsia (Bv), a viral insecticide. The results shown that the encapsulation of suspensions of Btk containing spore/toxin complex or polyhedra of B. anticarcia in calcium alginate and chitosan-alginate microparticles did not decrease the larvicidal activity of these biopesticides against lepidopterous pests. The formulations developed in this study remained unchanged, did not swell, did not release the spores (Btk) or the polyhedra (Bv), when dispersed in water and could be useful to be applied by aqueous spray as bioinsecticides in agriculture. On the other hand, casein, HEC and HPMC microparticles prepared by spray drying were not suitable to encapsulate bioinsecticides because they dissolved fastly after dispersion in water.

Apesar da industrialização no setor farmacêutico, o emprego de drogas vegetais constitui desafio atual quando considerado alternativa terapêutica para as populações de baixa renda ou aquelas que apresentam tradição no uso dessas drogas. Além disso, tendências modernas valorizam a variedade de espécies com propriedades curativas, em particular as espécies brasileiras, desafiando os pesquisadores a intensificar investigações nessa área e induzindo à população um crescente consumo. Assim, questões relacionadas à qualidade dessas drogas apresentam fundamental importância. Devido à origem, a carga microbiana detectada nas mesmas é normalmente elevada, oferecendo riscos potenciais ao usuário. Desta forma, a avaliação de sua qualidade sanitária constitui etapa obrigatória no que se refere ao aspecto de segurança ao consumidor. Além disso, a eficácia terapêutica pode igualmente ser comprometida por decomposição de componentes, decorrente da ação de microrganismos. Com o objetivo de eliminar os efeitos decorrentes da biocarga presente nas drogas vegetais, agentes descontaminantes, de natureza física ou química, têm sido empregados. A utilização de tais procedimentos de descontaminação, prevista na legislação vigente, requer estudos relacionados à estabilidade dos princípios ativos após exposição ao agente selecionado. Dentre os agentes destaca-se a irradiação gama, amplamente utilizada em função de sua aplicabilidade na ausência de água e de temperatura elevada, além de apresentar alta penetrabilidade e reduzir, com eficácia, a carga microbiana viável. Os objetivos do presente trabalho foram avaliar os efeitos de diferentes doses de radiação ionizante sobre a carga microbiana de quatro espécies de drogas vegetais: alcachofra (Cynara scolymus L.), camomila (Matricaria recutita L.), ginkgo (Ginkgo biloba L.) e guaraná (Paullinia cupana H.B.K.), bem como detectar possíveis alterações provocadas pela radiação sobre os teores de seus princípios ativos. As análises microbiológicas e químicas foram realizadas antes e após irradiação com doses médias de 5,5 kGy, 11,4 kGy e 17,8 kGy. Os resultados obtidos anteriormente à irradiação revelaram elevados níveis de contaminação: média de 4,1 x106 para microrganismos aeróbicos totais e 3,3x105 para fungos. Após descontaminação, a dose média de 11,4 kGy, reduziu a carga de microrganismos aeróbicos totais a níveis menores ou iguais a 102 em todas as drogas, com exceção da camomila proveniente do fornecedor B (3,2x104). Para os fungos, a menor dose aplicada (5,5 kGy) foi suficiente para reduzir a contagem a níveis da ordem de 10. Com relação à determinação dos marcadores nas drogas vegetais, os resultados obtidos não revelaram alterações significativas nos teores de cafeína no guaraná e de glicosídeos flavonoídicos no ginkgo. Para a camomila, as amostras antes a após irradiação, apresentaram o mesmo teor de óleo volátil bem como ausência de diferenças significativas no teor de α-bisabolol. Em contraste, observou-se redução no teor de 7-glicosil apigenina após submissão à radiação ionizante, indicando degradação decorrente do processo. Com relação à alcachofra, permanece ainda desconhecida a influência da radiação devido à ausência de metodologias adequadas para extração e determinação da cinarina. / Despite industrialization in the pharmaceutical area, the use of vegetable drugs is being considered a therapeutical alternative either for underprivileged people or for those who are already used to their consumption. Furthermore there is presently a tendency to value those species with healing property, mainly the Brazilian ones, what is stimulating research and their increasing consumption. Thus, issues concerning the quality of such drugs are extremely important, mainly due to the fact that their microbial load offers potential risks to consumers. Consequently, the evaluation of their sanitary conditions has become fundamental, also owing to the fact that their therapeutical efficacy can be harmed by the decomposition of their components, as a result of the action of microorganisms. Therefore, physical or chemical decontamination has been employed as a measure to reduce the bioburden. Although these procedures are being legally performed they require studies concerning the stability of the active principles after the process. Gamma irradiation has been one of the most important decontaminating agents, widely used due to its applicability in the absence of water or high temperature and to its property of presenting high penetration and efficiently reducing the viable microbial load. This work aimed at evaluating the effects of different radiation doses over the microbial burden of four kinds of vegetable drugs: artichoke (Cynara scolymus L.), chamomile (Matricaria recutita L.), ginkgo (Ginkgo biloba L.) and guarana (Paullinia cupana H.B.K.). The detection of possible alterations provoked by radiation on the contents of their active principies has also been a goal of this study. The microbiological and chemical analyses were performed before and after irradiation with average doses of 5,5 kGy, 11,4 kGy and 17,8 kGy. The results revealed high contamination levels: average of 4,1 x106 for total aerobic microorganisms and 3,3x105 for fungi. After decontamination the average dose of 11,4 kGy reduced the total aerobic microbial count to levels below or equal to 102 in all drugs, except the chamomile provided by supplier B (3,2x104). For fungi, the lowest dose applied (5,5 kGy) was enough to reduce the count to a level of 10. As to the determination of markers in vegetable drugs, the results obtained presented no significant alterations in cafein contents of guarana or in flavonol glycosides of ginkgo. The samples of chamomile, both prior to and after radiation presented the same yield of essential oil as well as absence of significant differences in the contents of α-bisabolol. On the other hand, a reduction in the concentration of apigenin-7-glycoside after irradiation was observed, what indicates degradation caused by the process. The influence of radiation over artichoke remains unknown due to the absence of adequate methods of extraction and determination of cinarin.

Micro-organismos fotossintetizantes, incluído aqui o gênero Arthrospira, vêm sendo amplamente produzidos em larga escala em vários países, detendo um mercado que gera mais de 1 bilhão de dólares ao ano. A produção industrial utiliza grande volume de água com alta concentração salina para produzir milhares de toneladas de biomassa microalgal. É crescente a utilização de tratamento de águas por processo de separação por membranas, demonstrando ser uma técnica que gera água de ótima qualidade, de instalação compacta e de fácil automação. No presente trabalho, foi avaliada esta tecnologia para o reaproveitamento do meio de cultura em novos cultivos de micro-organismos fotossintetizantes, visando contribuir para a sustentabilidade deste processo produtivo. O efluente do cultivo de Arthrospira platensis oriundo de processo descontínuo em minitanques foi submetido a tratamento por membranas de filtração tangencial, incluindo microfiltração (MF) (porosidades de 0,65 µm e de 0,22 µm) e ultrafiltração (UF) (peso molecular de corte de 5.000 Da), em pressões transmembrana (TMP) de 22,5 a 90 kPa. Os processos de MF levaram a reduções médias de 53,9±1,3 % e 93,1±1,1 % de matéria orgânica natural (NOM) e pigmentos nos meios residuais, respectivamente. Com o uso de processos de UF, cujos meios foram previamente tratados por MF (0,22 µm e 22,5 kPa), as reduções médias de NOM e pigmentos foram de 57,2±0,5 % e 94,0±0,8 %, respectivamente. Os processos de MF com TMP de 22,5 kPa levaram a concentrações celulares máximas (Xm) equivalentes às obtidas com meio novo. O uso de membrana de 0,65 µm e TMP de 22,5 kPa levou a uma perda média de 2,9 %, 22,7 % e 16,4% dos nutrientes carbonato, fosfato e nitrato, respectivamente, mas a correção desses valores aos mesmos do meio padrão levou à obtenção dos mais altos valores de Xm (3586,6±80 mg L-1), produtividade em células (505,0±11,6 mg L-1 d-1) e fator de conversão de nitrogênio em células (29,6±0,7 mg mg-1). O teor protéico da biomassa foi estatisticamente igual ao da biomassa obtida de cultivo com meio padrão novo. Os dados deste trabalho evidenciam que processos de filtração por membrana são promissores para o reuso de meio de micro-organismos fotossintetizantes. / Photosynthetic microorganisms, including here the genus Arthrospira, have been produced worldwide in large scale, in a market which generates more than $ 1 billion a year. The industrial production uses huge volume of water with high salinity to produce thousands of tons of microalgal biomass. It is increasing the use of membrane separation process in water treatment, proving to be a technique that generates high quality water, compact and easy both installation and automation. In this study, it was evaluated this technology for the recycling of the culture medium to produce photosynthetic microorganisms, aiming to contribute to the sustainability of this production process. The effluent from Arthrospira platensis culture originating from batch process in laboratory-scale open raceway tanks was treated by tangential flow filtration with microfiltration (MF) (membrane pore size of 0.65 µm and 0.22 µm) and ultrafiltration (UF) (molecular weight cut-off of 5,000 Da), using transmembrane pressure (TMP) from 22.5 up to 90 kPa. MF processes led to average reductions of 53,9±1.3% and 93.1±1.1% of natural organic matter (NOM) and pigments in the exhausted media, respectively. With the use of UF process, whose media were pre-treated by MF (0.22 µm and 22.5 kPa), the average NOM and pigments reductions were 57.2±0.5% and 94.0±0.8%, respectively. The MF process with TMP of 22.5 kPa led to maximum cell concentrations (Xm) equivalent to those obtained with the new medium. The use of membrane of 0.65 µm under TMP of 22.5 kPa led to an average loss of 2.9%, 22.7% and 16.4% of the nutrients carbonate, phosphate and nitrate, respectively, but correcting the concentration of these nutrients to those values present in the standard medium led to obtain the highest Xm (3586.6±80 mg L-1), cell productivity (505.0±11.6 mg L-1 d-1) and nitrogen-to-cell conversion yield (29.6±0.7 cells mg mg-1). The protein content of this biomass was statistically equal to that one obtained from cultivation with standard new medium. Data from this study show that membrane filtration processes are promising for reuse media in cultivation of photosynthetic microorganisms.