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Avaliação do potencial nanotecnológico de Aspergillus do bioma AmazônicoSilva, Taciana de Amorim, 92-98119-0123 10 August 2017 (has links)
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Previous issue date: 2017-08-10 / This study evaluated the potential of Aspergillus strains in the extracellular synthesis
of silver nanoparticles with antimicrobial properties. The 20 Aspergillus lines were
subcultured in 2% (w/v) glycoside broth at 28 °C for seven days. After monosporic
cultivation, the morphological characteristics of Czapek agar, CYA [Czapek Dox agar and
0.5% (w/v) yeast extract] and malt extract agar (MEA) were evaluated for lineage
authentication. Molecular identification was performed using rDNA ITS region sequences.
The biomass production was done by submerged fermentation in 200 mL of MGYP extract, at
28 ºC, 180 rpm. And as inoculum was added in medium 106 spores/mL medium. After 96 h,
in the mycelial extract recovered from the biomass washing AgNO3 solution was added to a
final concentration of 1 mM. The synthesis reaction of the silver nanoparticles was performed
in the absence of light, at 25 ºC, 180 rpm. The AgNPs were confirmed by UV-vis
spectroscopy and the characterization was performed by dynamic light scattering,
transmission electron microscopy, X-ray diffraction, X-ray dispersive energy and advanced
spectroscopy and spectroscopy methods. Escherichia coli, Staphylococcus aureus, S.
epidermidis, Candida albicans and Trichosporon beigelii were the test microorganisms used
in the antimicrobial activity of AgNPs by the agar diffusion technique and in the
determination of Minimum Inhibitory Concentration (MIC). The membrane was synthesized
by electro-spinning and the thickness was analyzed by scanning electron microscopy (SEM).
Subsequently, the AgNPs were added to the NanoMAC and the antimicrobial effect was
evaluated by the agar diffusion method. The cytotoxicity test was performed against human
fibroblasts (MRC5) by the method of Alarmar Blue® using 100 μg/ml of lyophilized AgNPs.
The alginate microspheres were synthesized by complex coacervation with incorporation of
AgNPs by the in situ and ex situ method and characterized in the SEM. The techniques used
in the authentication of Aspergillus were efficient, and the molecular tests classified the
strains in the niger and flavus groups. 70% of Aspergillus mediated the synthesis of AgNPs,
and the flavus group lineages were more effective. The AgNPs produced were more efficient
for yeasts, with CMI for T. beigelii of 0.11 μg/mL and for C. albicans of 0.22 μg/mL,
showing no toxicity against the MRC5 lineage. NanoMAC coated with AgNPs showed an
increase in antifungal activity of 24.22% when tested against C. albicans. The incorporation
of AgNPs into alginate microspheres potentiated the antimicrobial effect of these molecules,
especially the anti-yeast effect. Aspergillus isolates from Amazonian biome substrates are
promising for use in biological synthesis processes of AgNPs with relevant antimicrobial
properties, demonstrating great potential for use in the medical, pharmaceutical and cosmetic
fields. / Neste estudo foi avaliado o potencial de linhagens de Aspergillus na síntese
extracelular de nanopartículas de prata com propriedades antimicrobianas. As 20 linhagens de
Aspergilllus foram subcultivadas em caldo glicosado 2% (p/v) a 28 ºC por sete dias. Após
cultivo monospórico foram avaliadas as características morfológicas das culturas em ágar
Czapek, CYA [ágar Czapek Dox e extrato de levedura 0,5% (p/v)] e ágar extrato de malte
(MEA) para autenticação das linhagens. A identificação molecular foi realizada utilizando
sequencias da região ITS do rDNA. A produção de biomassa foi realizada por fermentação
submersa em 200 mL de extrato de MGYP, a 28 ºC, 180 rpm. E como inóculo foi adicionado
no meio 106 esp/mL de meio. Após 96 h, no extrato micelial recuperado da lavagem da
biomassa foi adicionado solução de AgNO3 até concentração final de 1 mM. A reação de
síntese das nanopartículas de prata foi realizada na ausência de luz, a 25 ºC, 180 rpm. A
confirmação das AgNPs foi feita por espectroscopia de UV-vis e a caracterização foi realizada
por espalhamento dinâmica de luz, microscopia eletrônica de transmissão, difração de raios-
X, energia dispersiva de raios-X e métodos de espectrometria e espectroscopia avançados.
Escherichia coli, Staphylococcus aureus, S. epidermidis, Candida albicans e Trichosporon
beigelii foram os micro-organismos teste utilizados na atividade antimicrobiana das AgNPs
pela técnica de difusão em ágar e na determinação da Concentração Mínima Inibitória (CMI).
A síntese da membrana foi feita por eletrofiação e a espessura foi analisada no microscópio
eletrônico de varredura (MEV). Posteriormente, as AgNPs foram adicionadas à NanoMAC e
o efeito antimicrobiano foi avaliado pelo método de difusão em ágar. O teste de citotoxicidade
foi realizado frente a fibroblastos humanos (MRC5) pelo método de Alarmar Blue®
utilizando 100 μg/mL de AgNPs liofilizadas. As microesferas de alginato foram sintetizadas
por coacervação complexa com incorporação de AgNPs pelo método in situ e ex situ e
caracterizadas no MEV. As técnicas utilizadas na autenticação dos Aspergillus foram
eficientes, e os testes moleculares classificaram as linhagens nos grupos niger e flavus. 70%
dos Aspergillus mediaram a síntese de AgNPs, sendo as linhagens do grupo flavus mais
eficazes. As AgNPs produzidas foram mais eficientes para leveduras, com CMI para T.
beigelii de 0,11 μg/mL e para C. albicans de 0,22 μg/mL, não apresentando toxicidade frente
a linhagem MRC5. A NanoMAC revestida com AgNPs apresentou incremento na ação
antifúngica de 24,22% quando testadas frente a C. albicans. A incorporação de AgNPs em
microesferas de alginato potencializou o efeito antimicrobiano dessas moléculas,
principalmente o efeito anti-levedura. Os Aspergillus isolados de substratos do bioma
Amazônico são promissores para utilização em processos de síntese biológica de AgNPs com
propriedades antimicrobianas relevantes, demostrando grande potencial para utilização na
área médica, farmacêutica e cosmética.
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Nanocompósitos de pectina reforçados com nanocristais de celulose para utilização como revestimentos para morangosSilva, Ingrid Souza Vieira da 21 August 2015 (has links)
Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / In this work, the effects of the incorporation were valued of cellulose nanocrystals of the
wood pulp of Eucalyptus urograndis from three different times of acid hydrolysis (20, 50 and
80 minutes) in order to determine which of three types of nanocrystals would be most
appropriate in the reinforcement function for the matrix of apple pectin. The films were
characterized using dynamic mechanical thermal analysis to choose the best reinforcement
element in terms of improvement in mechanical properties. After choosing the appropriate
filler, new nanocomposites were produced with the percentages of 1, 2, 4 and 8% w/w in
relative to the final mass of 0.5 g of each nanocomposite film. The films were manufactured
by casting method, in the presence and absence of glycerol as plasticizer in the formulations.
These nanocomposite films were characterized using the techniques of water vapor
permeability and gases, with the aim of evaluating the barrier properties, contact angle with
water in order to verify the hydrophillicity of the material, and dynamic mechanical thermal
analysis for evaluating mechanical properties. The nanocrystals extracted with fifty minutes
hydrolysis (NC50) were the ones that stood out in terms of improvement in mechanical
properties, due to the significant increase in the values of E\'. The nanocomposite films acted
as a barrier to passage of gases due to its dense structure, without pores and homogeneous.
The formulations of the nanocomposite films with 8% w/w of cellulose nanocrystals in the
absence and presence of glycerol were used for coating of strawberries, the comparatives
were made with poly (vinyl chloride) film, in relation to weight loss (%) and texture analysis
in terms of Puncture Strength the film and Puncture deformation suffered by them. The results
showed that the nanocomposite films with glycerol and poly (vinyl chloride) showed
comparable values in terms of weight loss, and the glycerol incorporation provided a gain in
flexibility of these films. Additionally this same formulation was used in the formulations of
the edible coatings and the incorporation of essential oil of lemon grass in the formulations, in
order to study the antifungal potential of this compound for coating strawberries. The
formulation (18.20 mL of suspension the cellulose nanocrystals fifty minutes, NC50, 230 mL
of suspension of apple pectin, 0.50 mL glycerol and 0.12 mL of essential oil of lemon grass)
whose processes of immersion were performed twice. This formulation, was the one that
stood out in terms of reduction of weight loss, around 5% for the strawberry coated with this
formulation and on the other hand 12% for uncoated, analyzed in the time of two days, time
that these fruits should be consumed when fresh and stored under satisfactory conditions. So
with this work it was observed that the addition of cellulose nanocrystals acted as
reinforcement elements for the matrix in the study, these films are hydrophilic and acted as a
barrier to passage of gases. The addition of glycerol causes changes in mechanical, thermal
and barrier properties of the nanocomposites. According to applicability tests the same base
formulation can be used in two different perspectives: coating strawberries in the form of
films and as ingredients for preparing the edible coatings to extend shelf life of these fruits
which have an extremely short life-time due to rapid metabolism thereof. / Neste trabalho, foram avaliados os efeitos da incorporação de nanocristais de celulose da
polpa de madeira de Eucalyptus urograndis a partir de três tempos distintos de hidrólise ácida
(20, 50 e 80 minutos) a fim de determinar qual dos três tipos de nanocristais seria o mais
adequado na função de reforço para a matriz de pectina de maçã. Os filmes foram
caracterizados utilizando análise térmica dinâmico mecânica, para a escolha do melhor
elemento de reforço em termos de melhora nas propriedades mecânicas. Após a escolha do
elemento de reforço mais adequado, novos nanocompósitos foram produzidos com as
percentagens de 1, 2, 4 e 8% m/m em relação à massa final de 0,5 g de cada filme
nanocompósito. Os filmes foram obtidos através do método de casting, na presença e na
ausência de glicerol como plastificante nas formulações. Estes filmes nanocompósitos foram
caracterizados através das técnicas de permeação aos vapores de água e a gases, com intuito
de se avaliar as propriedades de barreira, ângulo de contato em água a fim de verificar a
hidrofilicidade dos materiais, e análise térmica dinâmico mecânica para avaliação das
propriedades mecânicas. Os nanocristais extraídos com cinquenta minutos de hidrólise (NC50)
foram os que mais se destacaram em termos de melhora em propriedades mecânicas, devido
ao aumento significativo nos valores de E‟. Os filmes nanocompósitos atuaram como barreira
a passagem de gases, devido a sua estrutura densa, homogênea e sem poros. As formulações
dos filmes nanocompósitos com 8% m/m de nanocristais de celulose na ausência e na
presença de glicerol foram utilizados no revestimento de morangos, e os devidos
comparativos foram feitos com o filme de policloreto de vinila, com relação à perda de massa
(%) e análise de textura em termos de força máxima para a perfuração dos filmes, bem como
a deformação sofrida pelos mesmos. Os resultados mostraram que os filmes nanocompósitos
com glicerol e policloreto de vinila apresentaram valores comparáveis em termos de
minimização de perda de massa, e a incorporação do glicerol proporcionou um ganho em
flexibilidade destes filmes. Adicionalmente esta mesma formulação foi usada nas formulações
dos revestimentos comestíveis, além da incorporação do óleo essencial de capim-limão as
formulações com a finalidade de estudar a potencialidade antifúngica deste composto para
revestir morangos. Os devidos comparativos foram feitos com os morangos não revestidos. A
formulação (18,20 mL de suspensão de nanocristais de celulose, NC50, 230 mL de suspensão
de pectina de maçã, 0,50 mL de glicerol e 0,12 mL de óleo essencial de capim-limão) cujos
processos de imersão foram realizados por duas vezes. Sendo esta, a que mais se destacou em
termos de redução de perda de massa em torno de 5% para o morango revestido com esta
formulação e em contrapartida 12% para o não revestido, analisados no tempo de dois dias,
tempo esse que estes frutos devem ser consumidos quando in natura e armazenados sob
condições satisfatórias. Assim, com este trabalho foi possível observar que a adição de
nanocristais de celulose atuou como elementos de reforço para a matriz em estudo, os filmes
são hidrofílicos e atuaram como barreira a passagem de gases. A adição de glicerol provocou
alterações nas propriedades mecânicas, de barreira e térmica dos nanocompósitos. E diante
dos testes de aplicabilidade, uma mesma formulação base pode ser empregada em duas
perspectivas distintas: para revestir morangos na forma de filmes e como ingredientes para o
preparo dos revestimentos comestíveis, a fim de se estender o tempo de prateleira destes
frutos que é extremamente curto, devido ao metabolismo acelerado dos mesmos. / Mestre em Química
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