Infecções fúngicas em humanos vem aumentando nos últimos anos e acometem principalmente pacientes imunocomprometidos, portadores do vírus HIV, transplantados ou com câncer. Os antifúngicos empregados no tratamento pertencem a poucos grupos de fármacos e o aparecimento de resistência antifúngica em muitos patógenos leva à necessidade de desenvolvimento de novos agentes antifúngicos. As cepas Trichosporon japonicum QU139 e Candida catenulata LV102 apresentam atividade killer sobre diversas leveduras patogênicas, apresentando bom potencial para desenvolvimento de novos agentes antimicrobianos. O objetivo do trabalho foi a otimização das condições para produção e detecção dos compostos antimicrobianos, para seu futuro uso terapêutico, e sua purificação. O efeito killer da cepa T. japonicum QU139 foi avaliado pelo método dos poços contra células sensíveis de Cryptococcus gattii C20 nos meios GYP, YM e Queijo em diferentes pH e temperaturas. A máxima atividade killer foi encontrada no meio GYP, pH 4,5 à 25°C após 24 horas de incubação para T.japonicum QU139 e C. catenulata LV102. Não foi possível isolar o composto antimicrobiano produzido pela levedura T.japonicum QU139 pelos métodos de isolamento de proteína/glicoproteína, corroborando a hipótese de que a toxina seja um glicolipídeo. / Human fungal infections have increased in the last years and affect mainly immunocompromised patients, carriers of HIV vírus, transplanted or with cancer. The antifungal agents used in treatment belong to a few groups of drugs and the increase of antifungal resistance in many pathogens leads to the necessity of developing new antifungal agents. Strains Trichosporon japonicum QU139 and Candida catenulata LV102 showed killer activity against several pathogenic yeasts, having a good potential for the development of new antimicrobial agents. The objective of the work was the optimization of conditions for production and detection of the antimicrobial compounds, aiming their future terapeutic use, and their purification. The killer effect of T. japonicum QU139 strain was evaluated by the well method against sensitive cells of Cryptococcus gattii C20 in media GYP, YM and Cheese in different pH and temperatures. The maximum killer activity was found in media GYP, pH 4.5, 25°C after 24 hours of incubation for T.japonicum QU139 and C. catenulata LV102. The isolation of the antimicrobial compound produced by the yeast T.japonicum QU139 was not possible by the methods for isolation of proteins/glicoproteins, corroborating the hypothesis that the toxin is a glycolipid.

Orientador: Rubens Maciel Filho / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-11T04:05:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Lunelli_BetaniaHoss_D.pdf: 3246538 bytes, checksum: 66490737479c3e4a908963c18fd48b3c (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: A síntese de ácido acrílico via processo fermentativo é um assunto recente, com poucas informações disponíveis na literatura e, tem despertado cada vez mais interesse de pesquisadores. Através da modelagem matemática, é possível obter uma melhor compreensão de um processo em sua totalidade, através de analogias abstratas que possibilitam a predição de um fenômeno. O objetivo deste trabalho consiste no desenvolvimento de modelos determinísticos para representar o processo biotecnológico de síntese de ácido acrílico a partir de uma rota metabólica alternativa, visando estudos do comportamento estacionário/dinâmico do processo, aplicação de técnicas de planejamento experimental para identificação dos parâmetros mais relevantes e otimização dos parâmetros operacionais, com a finalidade de compreender o processo e apresentar uma metodologia alternativa para a sua produção. A partir dos modelos desenvolvidos foi possível obter perfis de concentração dos principais componentes do processo. Depois de identificadas as influências dos parâmetros operacionais, cinéticos e de projeto sobre o processo, os parâmetros operacionais de cada modelo foram otimizados através da aplicação da metodologia de superfície de resposta e do método de otimização por programação quadrática sucessiva. Com a otimização dos parâmetros foi possível encontrar condições de operação que aumentaram a concentração e o rendimento final de ácido acrílico, como também, perceber as limitações dos métodos de otimização usados. Nos modelos com cinética estruturada foram aplicadas estratégias de controle, através das quais foi possível encontrar condições ótimas, podendo com isso operar o biorreator de forma eficiente e segura, além de aumentar o rendimento final de ácido acrílico. Através da realização deste trabalho, pode-se concluir que os modelos desenvolvidos constituem um conjunto de ferramentas interessantes para predizer e investigar o comportamento do processo de síntese de ácido acrílico via processo fermentativo, uma vez que, a literatura ainda não dispõe de trabalhos de modelagem para a síntese de ácido acrílico via rotas fermentativas. Também, servir de apoio para estudos de manipulação genética visando obter microrganismos com capacidade de produzir ácido acrílico em condições economicamente competitivas / Abstract: The acrylic acid synthesis by fermentative process is a recent subject, with few available information in literature and it has demonstrated each time more interest of researchers. Through the mathematical modeling, it is possible to obtain a better understanding of the process behavior if mechanistic models are developed. The purpose of this work is the deterministic model development for the biotechnological process of acrylic acid synthesis through an alternative metabolic route, aiming the studies of both the steady state and dynamic behavior of the process. To investigate the parameters interactions as well as to identify the parameters with the most significant impact on the model experimental design was used and operational parameters were optimized. The purpose is to understand the process and to present an alternative methodology for its production. From of the developed models was possible to obtain the concentration profiles of the process components main. After identified the influence of the operational, kinetic and design parameters about the process, the operational parameters were optimized through the application of the response surface methodology and the successive quadratic programming optimization method. With the optimization of parameters was possible to find out the optimal operational conditions and thus to increase the yield and acrylic acid concentration as well as to perceive the limitation of optimization methods used. In the models with structured kinetic were applied control strategies, where was possible to operate the bioreactor safe and efficiently as well as to increase the acrylic acid final yield. With the realization of this work, it follows that the models developed consist of a set of interesting tools to predict and investigate the behavior of the acrylic acid synthesis by fermentative process, whereas in the literature are not yet available works about modeling of the acrylic acid synthesis from fermentative routes, as well as can to serve as support for studies of genetic manipulation aiming at to obtain microorganisms with capacity to produce acrylic acid in competitive economically conditions / Doutorado / Desenvolvimento de Processos Químicos / Doutor em Engenharia Química

Submitted by Erika Demachki (erikademachki@gmail.com) on 2014-12-05T17:08:14Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Hellen Cristina dos Santos - 2012.pdf: 9979072 bytes, checksum: 5087b7dd32c5bb8604d05a5155aea656 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Approved for entry into archive by Erika Demachki (erikademachki@gmail.com) on 2014-12-05T17:08:45Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Hellen Cristina dos Santos - 2012.pdf: 9979072 bytes, checksum: 5087b7dd32c5bb8604d05a5155aea656 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-12-05T17:08:46Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - Hellen Cristina dos Santos - 2012.pdf: 9979072 bytes, checksum: 5087b7dd32c5bb8604d05a5155aea656 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Previous issue date: 2012-12-10 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / This research analyzes the Community of Salt municipality Quirinópolis-GO, in the context of territorial disputes resulting from the process of Territorialization Capital. The result emphasized territorial dynamics, the use of biotechnological knowledge in the production of milk and its interference with the traditional knowledge of farmers Salgado, Agrobiodiversity and knowledge in the subjects who work in it, and finally she points out elements that indicate the power of resistance community in the face of actions taken by hegemonic actors involved in the Capital on Territorialization Quirinópolis. The incorporation of knowledge on biotech production constitutes an alternative to the permanence of the peasant on his estate, giving new meaning to their traditional knowledge. This research fits into the context of an effort by the Center for Studies and Research in Agricultural Geography and Territorial Dynamics - NEPAT in draft a territorial approach Cerrado, which seeks to understand the integration of different actors in territorial disputes. Understanding the cerrado, as territory, in all its facets requires analysis of the complexity of the actions taken by the actors and territorial decades. The qualitative research is conducted by the bias of the case study. To obtain the data were used secondary sources and field surveys in five visits to the community; resulted from these elements that provided an understanding of the actions of the different actors involved directly or indirectly in the community, among them, the plants installed in the city, representing the hegemonic actors, companies and cooperatives, which represent the regional actors and local actors, represented by the leaders of the community and municipal government. The Community of Salgado has not yet been incorporated into the production of cane sugar for the sugar and alcohol sector, due to its emphasis a bit more rugged and its soil conditions, but is engaged by the actions of the Ethanol industry, which is leading to changes in livelihoods of producers. Among these changes are the problems such as the decrease of the water level of the rivers, the deterioration of the roads used for the transportation of production, deforestation, biodiversity loss, lack of skilled labor that is concentrated in crops and sugarcane industries of this sector, the loss of the amount of students in the school, the lack of political support. We also emphasize the damage caused by the use of poisons in ace combat pests in the cane fields, they reach the community affecting cattle, pasture and quality of life of residents. Another important issue was the emergence of the stable fly, which proliferates in the cane fields because of the use of vinasse for fertilization, hence infests cattle community, causing irritation, mastitis, weight loss and consequently reduction of milk production. The factors presented throughout the text reinforce the current issues surrounding the use of the cerrado. Territorial disputes intensified by the game's global economy and mediated by several actors encounter resistance in local communities, to the extent that these shares to resume their innovation practices and strengthen their relationships. / Esta pesquisa analisou a Comunidade do Salgado, município de Quirinópolis-GO, no contexto das disputas territoriais resultantes do processo de Territorialização do Capital. O resultado enfatizou as dinâmicas territoriais, o uso dos conhecimentos biotecnológicos na produção de leite e sua interferência nos saberes tradicionais dos camponeses do Salgado, na Agrobiodiversidade e nos saberes dos sujeitos que atuam nela, e por fim ela aponta elementos que indicam o poder de resistência da comunidade frente às ações implementadas pelos atores hegemônicos envolvidos na Territorialização do Capital em Quirinópolis. A incorporação de conhecimentos biotecnológicos na produção constitui-se em alternativa para a permanência do camponês em sua propriedade, ressignificando os seus saberes tradicionais. Esta pesquisa se insere no contexto de um esforço do Núcleo de Estudos e Pesquisa em Geografia Agrária e Dinâmicas Territoriais – NEPAT, em elaborar uma proposta de abordagem territorial do Cerrado, que busca compreender a inserção dos diferentes atores nas disputas territoriais. Compreender o cerrado, como território, em suas múltiplas faces exige análise da complexidade das ações empreendidas pelos atores e territoriais nas últimas décadas. A pesquisa é qualitativa, realizada pelo viés do estudo de caso. Para obtenção dos dados foram utilizados fontes secundárias e levantamento de campo em cinco visitas à comunidade; resultou destas, elementos que possibilitaram a compreensão das ações dos diferentes atores que atuam direta ou indiretamente na comunidade, dentre eles, as usinas instaladas no município, que representam os atores hegemônicos; as cooperativas e empresas, que representam os atores regionais e os atores locais, representados pelas lideranças da comunidade e o poder público municipal. A Comunidade do Salgado ainda não foi incorporada à produção de cana-de-açúcar para o setor sucroalcooleiro, devido ao seu relevo um pouco mais acidentado e as suas condições pedológicas, mas está envolvida pelas ações do setor Sucroalcooleiro, o que vem ocasionando mudanças nos modos de vida dos produtores. Dentre essas mudanças, estão os problemas como a diminuição do nível da água dos rios, a deterioração das estradas usadas para o escoamento da produção, o desmatamento, a perda de biodiversidade, a falta de mão-de-obra que está concentrada nas lavouras de cana e nas indústrias do setor sucroalcooleiro, a perda da quantidade de alunos da escola, a falta de apoio político. Ressalta-se também os danos causados pela utilização dos venenos no combate ás pragas nos canaviais, eles atingem a comunidade afetando o gado, o pasto e a qualidade de vida dos moradores. Outra questão relevante foi o surgimento da mosca do estábulo, que se prolifera nos canaviais em razão da utilização da vinhaça para adubação, daí infesta o gado da comunidade, provocando irritação, mastite, emagrecimento e em consequência redução da produção de leite. Os fatores apresentados no decorrer do texto reforçam as questões atuais que envolvem o uso do cerrado. As disputas territoriais intensificadas pelo jogo da economia global e mediadas por diversos atores encontram resistências nas comunidades locais, na medida em que essas retomam suas ações para inovação de suas práticas e fortalecimento de suas relações.

Au-delà des limites économiques (dues à la libéralisation des échanges commerciaux), scientifiques (dues aux risques incertains) et juridiques (dues aux instruments non-contraignants), l'encadrement juridique international des mouvements transfrontières des organismes génétiquement modifiés (OGM) est-il approprié pour la protection de la santé humaine, la santé animale et la protection de l'environnement, dans son contenu et sa mise en œuvre ? Le contenu du cadre juridique quant aux mouvements transfrontières des OGM est incomplet avec des instruments légaux directement applicables et des instruments indirectement applicables. Pour combler ces lacunes dans le sens d'une meilleure gouvernance des mouvements transfrontières des OGM, la réglementation de catégories additionnelles des mouvements transfrontières des OGM est primordiale ainsi que la mise en place d'un dispositif harmonisé d'identification, de traçabilité et d'étiquetage. Un système de biovigilance internationale est également recommandé, comprenant la vigilance par une évaluation harmonisée des risques, le suivi par un système de gestion harmonisée des risques et l'information par un système harmonisé de communication des risques. Le cadre juridique quant aux mouvements transfrontières des OGM est aussi limité dans ses effets, de par l'absence d'un régime international de responsabilité et de réparation quant aux dommages résultant des OGM car le récent Protocole additionnel de Nagoya-Kuala Lumpur sur la responsabilité et la réparation des dommages résultant des mouvements transfrontières, ne visent que les organismes vivants modifiés (OVM). Il y a également un manque de consensus dans les approches, l'application et le règlement des différends. Dans ce contexte, la mise en place d'un système de compensation collective ou encore d'un fonds d'indemnisation et de régime d'assurance, sont un accompagnement nécessaire à ce régime de responsabilité incomplet, afin de pouvoir indemniser les victimes potentielles et les dommages environnementaux résultant des mouvements transfrontières des OGM. / Beyond economic (due to trade liberalisation), scientific (due to uncertain risks involved) and legal boundaries (due to soft law instruments), is the international legal framework for transboundary movements pertaining to Genetically Modified Organisms (GMOs), adequate for the protection of human and animal health as well as environmental protection, content-wise and in its implementation? The content of this framework is incomplete with direct and indirect legal instruments. In order to fill in the gaps for a better governance of transboundary movements of Genetically Modified Organisms (GMOs), it is of utmost importance to regulate additional categories of transboundary movement of GMOs and to devise a harmonised system of identification, traceability and labelling. A three-pronged international system of “bioalertness” is highly recommended, with the need for a harmonised risk assessment system, an effective risk management system and a harmonised system of communication of information on biotechnological risks. The legal framework pertaining to transboundary movements of GMOs is limited in its effects, in as much as there is no liability regime for the reparation of damages resulting from transboundary movements of GMOs since the Nagoya-Kuala Lumpur Additionnal Protocol targets only damages resulting from LMOs and it still has to be ratified by States Parties and enter into force. Its implementation is limited to the extent that there is a lack of consensus on the approaches, implementation and dispute resolution procedures. In this context, the setting-up of a collective system of compensation or a compensation fund as well as an insurance regime are a must, to be able to indemnify potential victims and repair environmental damage resulting from transboundary movements of GMOs.

<p>Потражња за ксантаном, од момента његовог открића шездесетих година двадесетог века, константно се повећава због његове широке употребне вредности у различитим гранама индустрије, а процењује се да ће тржишна вредност овог значајног биополимера у 2020. години износити 987,7 милиона америчких долара. Биотехнолошка производња ксантана,&nbsp; микробиолошког секундарног метаболита, је каракте-ристична по неспецифичности угљенохидратног супстрата, минималним потребама за нутријенатима и огромним захтевима за процесном водом. Стандарди квалитета процесне воде су специфични и условљени примењеним биокатализаторима. Како квалитет ове воде одговара квалитету воде за пиће, ограниченост водних ресурса и трошкови припреме воде захтеваног квалитета намећу потребу за проналажењем алтернативних супстрата. Све наведено указује да се за биосинтезу овог тржишно вредног биопроизвода могу употребити отпадне воде које генерише индустрија вина. С обзиром да је производња ксантана веома захтевна и у погледу регулације процесних параметара одговорних за растворљивост кисеоника велики напори непрестано се улажу у унапређење овог сегмента биопроцеса.</p><p>Основни циљ ове докторске дисертације је оптимизација производње ксантана у лабораторијском биореактору одговарајућих геометријских односа запремине 7 l, метаболичком активношћу референтног соја Xanthomonas campestris ATCC 13951 на култивационом медијуму оптималне формулације чија су основа отпадне воде винарија, у погледу процесних параметара значајних за садржај раствореног кисеоника.</p><p>У оквиру истраживања која су обухваћена овом докторском дисертацијом оптимизација вредности процесних параметара значајних за садржај раствореног кисеоника изведена је применом методе жељене функције у комбинацији са дефинисаним математичким моделима. Као услови задати су максимална продукција ксантана којег карактерише максимална молекулска маса, али и максималан вискозитет раствора. Дефинисане оптималне вредности испитиваних фактора, при којима жељена функција има највећу вредност (0,969), су температура од 29,33&deg;C, интензитет аерације од 1,95 l/l/min и брзина мешања од 475,54 o/min, док су моделом предвиђене вредности показатеља тока, као и показатеља успешности биосинтезе ксантана следеће: садржај биомасе од 137,34&bull;108 cfu/ml, садржај раствореног кисеоника од 10,15%, садржај шећера од 2,84 g/l, садржај укупног азота од 137,56 mg/l, садржај асимилабилног азота од 4,78 mg/l, садржај укупног фосфора од 5,18 mg/l, вискозитет култивационе течности од 237,92 mPa&bull;s, садржај ксантана од 24,18 g/l, молекулска маса ксантана од 7,73&bull;105 g/mol и вискозитет раствора ксантана од 60,48 mPa&bull;s.&nbsp; На основу резултата оптимизације изведена је производна фаза биопроцеса на температури од 29&deg;C, при интензитету аерације од 2 l/l/min и брзини мешања од 475 o/min при чему је добијен садржај ксантана, одговарајућег квалитета, од<br />23,85 g/l и остварен степен конверзије извора угљеника у производ од 79,17%, док садржај раствореног кисеоника није опао испод критичне вредности.</p><p>Са технолошког аспекта, резултати ових истраживања представљају поуздан извор информација за увећање размера предложеног биопроцеса и пројектовање биореактора одговарајућих карактеристика.</p> / <p>Potražnja za ksantanom, od momenta njegovog otkrića šezdesetih godina dvadesetog veka, konstantno se povećava zbog njegove široke upotrebne vrednosti u različitim granama industrije, a procenjuje se da će tržišna vrednost ovog značajnog biopolimera u 2020. godini iznositi 987,7 miliona američkih dolara. Biotehnološka proizvodnja ksantana,&nbsp; mikrobiološkog sekundarnog metabolita, je karakte-ristična po nespecifičnosti ugljenohidratnog supstrata, minimalnim potrebama za nutrijenatima i ogromnim zahtevima za procesnom vodom. Standardi kvaliteta procesne vode su specifični i uslovljeni primenjenim biokatalizatorima. Kako kvalitet ove vode odgovara kvalitetu vode za piće, ograničenost vodnih resursa i troškovi pripreme vode zahtevanog kvaliteta nameću potrebu za pronalaženjem alternativnih supstrata. Sve navedeno ukazuje da se za biosintezu ovog tržišno vrednog bioproizvoda mogu upotrebiti otpadne vode koje generiše industrija vina. S obzirom da je proizvodnja ksantana veoma zahtevna i u pogledu regulacije procesnih parametara odgovornih za rastvorljivost kiseonika veliki napori neprestano se ulažu u unapređenje ovog segmenta bioprocesa.</p><p>Osnovni cilj ove doktorske disertacije je optimizacija proizvodnje ksantana u laboratorijskom bioreaktoru odgovarajućih geometrijskih odnosa zapremine 7 l, metaboličkom aktivnošću referentnog soja Xanthomonas campestris ATCC 13951 na kultivacionom medijumu optimalne formulacije čija su osnova otpadne vode vinarija, u pogledu procesnih parametara značajnih za sadržaj rastvorenog kiseonika.</p><p>U okviru istraživanja koja su obuhvaćena ovom doktorskom disertacijom optimizacija vrednosti procesnih parametara značajnih za sadržaj rastvorenog kiseonika izvedena je primenom metode željene funkcije u kombinaciji sa definisanim matematičkim modelima. Kao uslovi zadati su maksimalna produkcija ksantana kojeg karakteriše maksimalna molekulska masa, ali i maksimalan viskozitet rastvora. Definisane optimalne vrednosti ispitivanih faktora, pri kojima željena funkcija ima najveću vrednost (0,969), su temperatura od 29,33&deg;C, intenzitet aeracije od 1,95 l/l/min i brzina mešanja od 475,54 o/min, dok su modelom predviđene vrednosti pokazatelja toka, kao i pokazatelja uspešnosti biosinteze ksantana sledeće: sadržaj biomase od 137,34&bull;108 cfu/ml, sadržaj rastvorenog kiseonika od 10,15%, sadržaj šećera od 2,84 g/l, sadržaj ukupnog azota od 137,56 mg/l, sadržaj asimilabilnog azota od 4,78 mg/l, sadržaj ukupnog fosfora od 5,18 mg/l, viskozitet kultivacione tečnosti od 237,92 mPa&bull;s, sadržaj ksantana od 24,18 g/l, molekulska masa ksantana od 7,73&bull;105 g/mol i viskozitet rastvora ksantana od 60,48 mPa&bull;s.&nbsp; Na osnovu rezultata optimizacije izvedena je proizvodna faza bioprocesa na temperaturi od 29&deg;C, pri intenzitetu aeracije od 2 l/l/min i brzini mešanja od 475 o/min pri čemu je dobijen sadržaj ksantana, odgovarajućeg kvaliteta, od<br />23,85 g/l i ostvaren stepen konverzije izvora ugljenika u proizvod od 79,17%, dok sadržaj rastvorenog kiseonika nije opao ispod kritične vrednosti.</p><p>Sa tehnološkog aspekta, rezultati ovih istraživanja predstavljaju pouzdan izvor informacija za uvećanje razmera predloženog bioprocesa i projektovanje bioreaktora odgovarajućih karakteristika.</p> / <p>Demand for xanthan has been increasing since its discovery in the 1960s due to its wide application in various branches of industry, and it is estimated that market value of this important biopolymer will rise up to<br />987.7 million US dollars by 2020. Biotechnological production of xanthan, a secondary microbial metabolite, is characterized by its non-specific carbon substrate, minimal nutrient and large process water requirements. Process water quality standards are specific and conditioned by the used biocatalysts. Since the quality of this water matches the quality of drinking water, limited water resources and costs of preparing water of the required quality result in the need for alternative substrates. The aforementioned suggests that winery wastewaters could be used for the biosynthesis of this valuable bioproduct. Since xanthan production is very complicated regarding regulation of process parameters responsible for oxygen solubility, great efforts are investing in the improvement of this particular bioprocess segment.</p><p>The main goal of this PhD thesis is to optimize xanthan production in a 7 L laboratory bioreactor of specific geometric ratio, using the metabolic activity of the Xanthomonas campestris ATCC 13951 reference strain in optimal cultivation media based on winery wastewaters, focusing on process parameters significant for the content of dissolved oxygen.</p><p>Within the research of this PhD thesis, optimization of process parameters significant for the content of dissolved oxygen was performed using the desirability function approach combined with defined mathematical models. The set conditions were the maximum production of xanthan characterized by maximum molecular weight as well as maximum solution viscosity. The defined optimal values for which the desirability function has the highest value (0.969) were temperature of 29.33&deg;C, aeration rate of 1.95 vvm and agitation speed of 475.40 rpm, while the model predicted values of the indicators of the course and the success of xanthan biosynthesis were: biomass content of 137.34&bull;108 cfu/mL, dissolved oxygen content of 10.15%, sugar content of 2.84 g/L, total nitrogen content of 137.56 mg/L, assimilable nitrogen content of 4.78 mg/L, total phosphorus content of 5.18 mg/L, cultivation broth viscosity of 237.92 mPa&bull;s, xanthan content of<br />24.18 g/L, xanthan molecular weight of 7.73&bull;105 g/mol and xanthan solution viscosity of 60.48 mPa&bull;s. Based on optimization results, the production phase of the bioprocess was performed at a temperature of&nbsp; 29&deg;C, aeration rate of 2 vvm and agitation speed of 475 rpm, which resulted in the high quality xanthan content of 23.85 g/L and conversion rate of carbon source into product of 79.17%, while dissolved oxygen content did not decrease below its critical value.</p><p>From a technological aspect, the results of this research represent a reliable source of data for scaling up the suggested bioprocess and designing a bioreactor with the required characteristics.</p>

Cette étude a pour objectif la mise en évidence, chez les basidiomycetes du genre Pycnoporus, de nouvelles oxydo-réductases impliquées dasn la dégradation de la biomasse végétale: de l'expression des gènes aux applications biotechnologiques. Les champs d'application visés concernent essentiellement le domaine de la chimie verte, dans le cadre du projet européen BIORENEW. Le travail s'est articulé autour de trois axes principaux. Le premier a concerné l'exploration de la biodiversité naturelle en particulier tropicale, pour la sélection de souches productrices de nouvelles laccases de haut potentiel d'oxydo-réduction. Le gène codant pour la laccase Lac1 chez Pycnoporus a été utilisé comme marqueur moléculaire d'identification et de relation phylogénie-fonction, mettant en évidence une distribution des souches fortement corrélée avec leur écozone. Le deuxième axe a porté sur l'isolement de trois nouvelles laccases issues de P.sanguineus et P. coccineus qui exhibent des caractéristiques biochimiques complémentaires: haute thermostabilité, résistance aux solvants, au pH, constantes catalytiques et potentiels rédox élevés. Ces enzymes constituent de bons modèles pour des applications en biotechnologies blanches:décoloration de colorants polyphénoliques, oxydation de composés modèles de type lignine non-phénolique, oligomérisation de flavonoides naturels adaptés aux applications cosmétiques et pharmaceutiques. Enfin, dans le cadre de l'annotation du génome des souches monocaryotiques P. cinnabarinus BRFM 137 et P; sanguineus BRFM 1264, dont le séquençage a été réalisé par notre Unité, un regard tout à fait nouveau est porté sur le système lignolytique du genre Pycnoporus, longtemps décrit comme produisant que de la laccase comme enzyme du système lignolytique. Pour la première fois, nous avons montré la présence de gènes codant pour tout l'arsenal enzymatique de dégradation des lignines, c'est à dire plusieurs laccases mais surtout de nombreuses peroxydases et des enzymes auxilliaires génératrices d'H2O2 comme les glyoxal oxydases. Ces nouvelles enzymes ont été caractérisées in silico. Pour la première fois également, la sécrétion effective de peroxydases, de glyoxal oxydases et d'autres FOLymes dans nos conditions de culture a également pu être démontrée par analyse protéomique. / The purpose of this work was to prospect, in the genus Pycnoporus, for new oxido-reductases involved in the degradation of lignocellulosic biomass: from gene expression to biotechnological applications. This research was conducted in the framework of green chemistry applications according to BIORENEW European Project. The study was divided in three main research axes. Firstly, the exploration of natural biodiversity, especially tropical biodiversity, for the selection of new high redox potential-laccase producing strains. These strains were repositionned in a context of phylogenomic/function through the lac1 gene. Molecular clustering based on lac1 sequences enabled the distribution of P. sanguineus and P. coccineus through four distinct, well supported clades and subclades. This distribution was highly correlated with ecozones. The second part of the work deals with the biochemical and molecular characterization of three novel laccases from P. coccineus and P. sanguineus, and their applicability on natural or model phenolic substrates. The three laccases showed complementary biochemical features: high thermo- and pH stability, high catalytic efficiency and resistance to organic solvents. The three novel laccases proved to be suitable models for white biotechnology processes: polyphenolic dye decolourization, non-phenolic lignin model compound oxidation, and synthesis of new oligomers from natural flavonoids suitable for cosmetic or pharmaceutical applications. Finally, annotation of genomic data from the monocaryotic strains P. cinnabarinus BRFM 137 and P. sanguineus BRFM 1264 (genomes sequenced by the UMR1163 BCF ) was performed for lignolytic enzymes. For the first time, new oxidases (peroxidases, glyoxal oxidases and other FOLymes) were evidenced in Pycnoporus and in silico characterized. Moreover, the active secretion of several of these enzymes has been demonstrated in our culture conditions by 1D-proteomic analysis

As cianobactérias caracterizam-se como o grupo de micro-organismos fotoautotrófico mais abundante encontrado nas regiões polares. Representantes deste grupo realizam a fotossíntese oxigênica e também podem fixar o nitrogênio atmosférico. A maioria dos levantamentos da comunidade de cianobactérias na Antártica tem sido realizada apenas por meio de observações microscópicas de amostras ambientais. O isolamento de linhagens e consequentes estudos fisiológicos, bem como, análises independentes de cultivo ainda são escassos. Neste estudo a comunidade de cianobactérias de duas ilhas oceânicas da Antártica foi investigada utilizando abordagens moleculares dependentes e independentes de cultivo. O papel ecológico das cianobactérias como fornecedoras de formas assimiláveis de nitrogênio e o potencial genético para biossíntese de produtos naturais também foi avaliado. Sessenta e oito linhagens de cianobactérias foram isoladas a partir de diferentes substratos coletados. Elas pertencem às ordens Chroococcales, Pseudanabaenales, Oscillatoriales e Nostocales, famílias Xenococcaceae, Dermocarpellaceae, Pseudanabaenaceae, Oscillatoriaceae, Nostocaceae, Microchaetaceae e Rivulariaceae. Análises filogenéticas baseadas nas sequências de RNAr 16S dessas cianobactérias revelou a existência de agrupamentos: formado exclusivamente por sequência de linhagem isolada nesse trabalho; composto por sequências antárticas oriundas desse e de outros trabalhos desenvolvidos em outras regiões antárticas; e por sequências originárias de diversas regiões do mundo. Quarenta e uma linhagens apresentaram fragmento do gene nifH, responsável pela codificação do complexo enzimático da nitrogenase, o qual está envolvido na fixação biológica do nitrogênio (FBN). Formas unicelulares (Chroococcales), homocitadas (Pseudanabaenales e Oscillatoriales) e heterocitadas (Nostocales) apresentaram potencial genético para realização da FBN, e 18 delas foram submetidas aos testes de redução de acetileno (ARA) com alta sensibilidade de detecção. Todas as linhagens testadas exibiram alguma atividade em resposta a diferentes concentrações de oxigênio e/ou a luminosidade em diferentes condições de temperatura. Filogeneticamente, as sequências do gene nifH apresentaram três padrões distintos de agrupamento, o que pode estar relacionado aos eventos evolutivos envolvidos na distribuição e ou manutenção deste gene. A presença de genes e ou regiões intergênicas evidenciaram o elevado potencial genético dessas linhagens para sintetizar produtos naturais com interesse biotecnológico. A abundância no número de cópias do gene nifH relacionado às cianobactérias nas amostras de biofilme reforça a importância desse grupo de microorganismos como fornecedor de formas reduzidas de N para o ambiente antártico. A análise da comunidade de cianobactérias por meio do sequenciamento do RNAr 16S de DNA metagenômico evidenciou predominância de UTOs relacionadas às ordens Nostocales, Oscillatoriales e Pseudanabaenales, famílias Pseudanabaenaceae, Phormidiaceae, Nostocaceae e Rivulariaceae. A árvore filogenética contendo as sequências de cianobactérias cultivadas e não-cultivadas mostrou que somente parte da comunidade presente em biofilmes foi acessada por isolamento, indicando a complementariedade entre as duas abordagens utilizadas na análise da comunidade de cianobactérias / Cyanobacteria are characterized as the most abundant group of photoautotrophic microorganisms found in the polar regions. Members of this group perform oxygenic photosynthesis and many of them can also fix atmospheric nitrogen. Investigations on the cyanobacterial community have been made mainly applying microscopic observations of environmental samples. Cyanobacterial isolation, physiological studies and cultureindependent analyses are scarce. In this study the cyanobacterial community from two oceanic islands in Antarctica was investigated using culture-dependent and independent approaches. Also, the ecological role of this group of microorganisms as nitrogen-fixing organisms and the genetic potential for biosynthesis of natural products were evaluated. Sixty-eight cyanobacterial strains were isolated from different environmental samples. They belong to the orders Chroococcales, Pseudanabaenales, Oscillatoriales and Nostocales, families Xenococcaceae, Dermocarpellaceae, Pseudanabaenaceae, Oscillatoriaceae, Nostocaceae, Microchaetaceae and Rivulariaceae. Phylogenetic analyses based on 16S rRNA sequences of these cyanobacteria revealed the existence of groups: exclusively formed by sequence of strain isolated in this work; intermixed sequences from this and other studies developed in other Antarctic regions; and sequences originated from different regions of the world. Fortyone cultured strains possess the nifH gene fragment encoding the nitrogenase enzyme complex, which is related to the biological nitrogen fixation (BNF). Unicellular (Chroococcales), homocytous (Pseudanabaenales and Oscillatoriales) and heterocytous forms (Nostocales) showed genetic potential for BNF, and 18 of them were subjected to acetylene reduction assay (ARA) coupled with a sensitive laser photoacoustic ethylene detector. All strains tested exhibited some nitrogenase activity in response to different concentrations of oxygen and or irradiance under different temperature conditions. Phylogenetically, the nifH gene sequences showed three distinct grouping patterns that may be related to the evolutionary events involved in the distribution and or maintenance of this gene. The presence of genes and or intergenic regions in these cyanobacterial strains underscores the genetic potential of them to synthesize natural products with biotechnological interest.The abundance of nifH gene copies related to cyanobacteria in biofilm samples highlights the importance of this group of microorganisms as suppliers of N reduced forms for Antarctic environment. The analysis of the cyanobacteria community revealed by 16S rRNA sequencing of metagenomic DNA showed a predominance of OTUs related to orders Nostocales, Oscillatoriales and Pseudanabaenales, families Pseudanabaenaceae, Phormidiaceae, Nostocaceae and Rivulariaceae. The phylogenetic tree containing Antarctic sequences from cultivated and uncultivated cyanobacteria showed that only part of this community in biofilms has been accessed by isolation, indicating the complementarity between the two approaches used in the analysis of cyanobacterial community

Submitted by Maicon Juliano Schmidt (maicons) on 2015-04-27T18:58:06Z No. of bitstreams: 1 Christiano Dornelles Ribeiro.pdf: 12398461 bytes, checksum: 1317dda992a9e61d65ccdccabfe5593d (MD5) / Made available in DSpace on 2015-04-27T18:58:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Christiano Dornelles Ribeiro.pdf: 12398461 bytes, checksum: 1317dda992a9e61d65ccdccabfe5593d (MD5) Previous issue date: 2013-11-20 / Nenhuma / A presente dissertação de mestrado visa a identificar a inferência do princípio da participação na gestão dos riscos oriundos da manipulação e do uso de organismos vivos ou parte deles, para a produção de bens e serviços. Levará em consideração o conceito contemporâneo de risco, bem como a irreversibilidade dos efeitos na utilização de determinadas biotecnologias, para tratar de aspectos como o enquadramento constitucional pátrio do Direito Ambiental, em especial os princípios da precaução e da equidade inter-geracional. Ao percorrer esta trajetória, analisa-se a maneira por meio da qual o Direito poderia garantir a efetiva participação da sociedade civil na elaboração, no desenvolvimento e na deliberação sobre a biotecnologia, especialmente no âmbito do principal colegiado deliberativo sobre biotecnologia, a Comissão Técnica Nacional de Biossegurança - CTNBio. O presente trabalho também analisa os déficits de participação na formação do referido colegiado, à luz do Estado Democrático Ambiental, que elege a participação da sociedade civil nas políticas de biossegurança como princípio básico, identificando a prevalência do discurso cientificista boundary-maker, que influenciou determinantemente o texto da vigente lei de biossegurança, dividindo as cadeiras da Comissão a partir de três segmentos sociais identificados pelo legislador, a comunidade científica, o governamental e a sociedade civil, hierarquizados nessa sequência, em que se observa o papel menos significativo ao último segmento, cuja escolha foi relegada sem critérios rígidos ao setor governamental. Procura descortinar as contradições desse discurso prevalente transformado em lei que relegou à sociedade civil um papel secundário na tomada de decisões, isto em plena vigência da Constituição Democrática de 1988, estabelecendo problemas estruturais de difícil superação. Por fim, expõe-se o impacto da tentativa de regulamentar a escolha dos integrantes da sociedade civil por parte do setor governamental sobre o déficit de participação e de que forma ela contribui para distanciar a CTNBio do propósito de estabelecer a boa governança biotecnológica, responsiva à sociedade presente e futura, corolário do Estado Democrático Ambiental. A metodologia utilizada é qualitativa e exploratória, com análise bibliográfica e documental. / This dissertation aims to identify the inference of the principle of participation in the management of risks arising from the handling and use of living organisms or parts thereof, for the production of goods and services. It takes in account the modern concept of risk and irreversibility of effects on use of biotechnology to analyze issues such as the brazilian constitutional framework of environment rights, including the principles of them immanent, in particular the precautionary principle and intergenerational equity principle. Going thru this path, intend to analyze the manner by which the law could ensure the effective participation of civil society in the design, development and deliberation on biotechnology, especially within the main brazilian’s deliberation collegiate organ in biotechnology, the Commission National Technical Biosafety - CTNBio. This work also analyzes the deficits of society participation in that collegiate body, according to the paradigm of the Democratic Environmental State, which elects the participation of civil society in political biosecurity as a basic principle. Identify the prevalence of scientistic boundary-maker speech, who decisively influenced the text of the current biosafety law, dividing the chairs of Commission in three social segments identified at the law, the scientific community, the government and civil society, straight to this hierarchical sequence, in which the less significant role was given to the last social segment, whose choice was relegated to the government sector with no rigid criteria. Try to uncover the contradictions of this prevalent discourse tuned into law which relegated a secondary role to the civil society in decision-making, at full force of the brazilian Democratic Constitution of 1988, which also created structural problems hard to overcome. Exposes the impact of the attempt to regulate the choice of members of civil society by the government sector over the deficit of participation and how it contributes to distance ‘ from the purpose of establishing an responsive biotechnological governance, for her present and the future society, corollary of Democratic Environmental State. The methodology is qualitative and exploratory, with bibliographical and documental analysis.

Crop productivity is limited by a number of important constraints that need to be addressed urgently in order to avoid an imminent humanitarian crisis. My thesis provides three diverse yet converging examples of biotechnological solutions that can deliver fundamental knowledge, tools and potential products in the form of improved/enhanced crop plants. I conclude my thesis by discussing the potential of biotechnology to address the MDGs. My key conclusion is that although biotechnology can contribute positively and substantially towards many of the MDGs, political expediency and an over-burdening regulatory system threaten to prevent those needing the technology from gaining access, i.e. impoverished subsistence farmers and their families in the developing world.

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:05:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 LeonardoLC_TESE.pdf: 1919163 bytes, checksum: 5e4620dae5ce7f70fdc851fd5abad7dc (MD5) Previous issue date: 2013-07-19 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Cient?fico e Tecnol?gico / Perciformes are dominant in the marine environment, characterized as the largest and most diverse fish group. Some families, as Gerreidae, popularly known as silver jennies, carapebas, or mojarras have a high economic potential to marine fish farming, natural explotation and game fishing. Genetic information of these species are of fundamental importance for their management and production. Despite exist over 13,000 marine fish species described, only 2% were cytogenetically analyzed and less than 1% have some reproductive characteristics known. Induced breeding, cytogenetic characterization and cryopreservation of gametes, represent important areas in applied fish studies. In this project cytogenetic analyzes were performed to acess genetic aspects of Gerreidae species, distributed in coastal and estuarine regions of Northeast Brazil. Different methods for identifying chromosomal regions were employed using conventional techniques (Ag-NORs, C-banding), staining with base-specific fluorochromes (DAPI-CMA3), and physical mapping of ribosomal genes 18S and 5S rDNA, through hybridization in situ with fluorescent probes (FISH). The six species analyzed showed remarkable chromosome conservatism. The 18S and 5S ribosomal genes when analyzed in phylogenetic perspective demonstrate varied evolutionary dynamics, suggesting ocurrence of stasis process in some groups and greater dynamism in others. Double FISH with 18S and 5S probes showed both how efficient cytotaxonomic markers in the homogeneous karyotypes of this group of species. The karyotypic pattern identified in addition to the evolutionary aspects of karyotype, are suggestive of existence of low potential of post-zygotic barrier, prompting further research to prospect for artificial interspecific hybridization of these species of commercial importance / Os Perciformes s?o dominantes no ambiente marinho, contituindo a maior e mais diversificada ordem de peixes dentre os tele?steos. Muitas de suas fam?lias, como os Gerreidae, conhecidos popularmente como carapicus, carapebas, ou mojarras, t?m um alto potencial econ?mico, no que se diz respeito ? piscicultura marinha, extrativismo e pesca esportiva. Informa??es gen?ticas destas esp?cies s?o de fundamental import?ncia para seu manejo e produ??o. Mesmo assim, das 13.000 esp?cies de peixes marinhos descritos, apenas 2% foram estudadas sob o ponto de vista citogen?tico e menos de 1% sobre suas caracter?sticas reprodutivas. A reprodu??o induzida, a citogen?tica e a criopreserva??o de gametas, representam importantes ?reas aplicadas de estudo em peixes. No presente trabalho an?lises citogen?ticas foram empregadas na caracteriza??o gen?tica de esp?cies da fam?lia Gerreidae, ocorrentes no litoral do Nordeste do Brasil. Diferentes m?todos de identifica??o de regi?es cromoss?micas foram empregados por meio de t?cnicas convencionais (Ag-RONs, bandamento C), colora??o com fluorocromos base-espec?ficos (DAPI-CMA3), e mapeamento cromoss?mico de genes ribossomais marcadores DNAr 18S e 5S, atrav?s da hibrida??o in situ com sondas fluorescentes (FISH). As seis esp?cies analisadas revelaram marcante conservadorismo cromoss?mico. Os genes ribossomais 18S e 5S quando analisados em perspectiva filogen?tica, demonstram din?mica evolutiva variada, podendo apresentar estase em alguns grupos e maior dinamismo em outros. As an?lises por duplo-FISH dos s?tios 18S e 5S se revelaram eficientes marcadores citotaxon?micos nos cari?tipos homog?neos deste grupo de esp?cies. Os padr?es cariot?picos identificado, al?m dos aspectos evolutivos do cari?tipo identificados, s?o sugestivos de baixo potencial de barreiras p?s-zig?ticas, instigando pesquisas futuras de prospec??o de hibrida??o interespec?fica destas esp?cies de valor comercial