Submitted by Fernanda Rodrigues de Lima (fernanda.rlima@ufpe.br) on 2018-08-28T21:17:34Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) DISSERTAÇÃO Helloise Gabrielle da Mota.pdf: 2765520 bytes, checksum: e127d70e9a11dec12a3e35e5e9630978 (MD5) / Approved for entry into archive by Alice Araujo (alice.caraujo@ufpe.br) on 2018-09-06T22:47:07Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) DISSERTAÇÃO Helloise Gabrielle da Mota.pdf: 2765520 bytes, checksum: e127d70e9a11dec12a3e35e5e9630978 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-09-06T22:47:07Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) DISSERTAÇÃO Helloise Gabrielle da Mota.pdf: 2765520 bytes, checksum: e127d70e9a11dec12a3e35e5e9630978 (MD5) Previous issue date: 2015-03-27 / CAPES / No Brasil, o descarte de papel representa cerca de 40% do total de dejetos sólidos municipais. Visto que boa parte desses resíduos não é reciclada, e que a composição do papel contém mais de 60% de carboidratos, o papel apresenta um forte potencial para a produção de açúcares. O objetivo deste trabalho foi comparar a hidrólise enzimática de papel de escritório descartado, após pré-tratamento químico (com ácido sulfúrico 1% V/V; 50 rpm) com a hidrólise realizada após pré-tratamento físico, no qual o papel foi processado em moinho de facas a 10 mesh. Para tal estudo, foi aplicado um planejamento fatorial 2⁴, cujos fatores e níveis inferior e superior foram, respectivamente: tempo da hidrólise (24 e 72 h); carga enzimática (15 e 30 FPU/g celulose); carga de papel (4,5 e 7,5% m/V); e pré-tratamento (químico ou físico). Todas as hidrólises foram realizadas a 50ºC e 150rpm, utilizando as enzimas comerciais Celluclast 1.5L e β-glucosidase Novozymes. As concentrações de celobiose e glicose foram determinadas por meio de cromatografia líquida de alta eficiência e a análise do planejamento pelo software Statistica 7.0. O material foi caracterizado por meio das técnicas de espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier (Fourier Transmission Infrared – FTIR) e Difração de raios X (DRX). Análises estatísticas mostraram melhores resultados para o planejamento cujo material foi quimicamente pré-tratado, atingindo concentração de glicose de cerca de 25 g/L para o processo com 53,5 horas de duração, com carga enzimática igual a 20,8 FPU/g de substrato e 9% de carga de papel. / In Brazil, paper disposal represents about 40% of all municipal solid waste. Since much of this waste is not recycled, and that more than 60% of waste paper is composed by carbohydrates, the paper has great potential for the production of sugars. The objective of this study was to compare the enzymatic hydrolysis of office paper discarded after chemical pretreatment (with sulfuric acid 1% V/V, 50 rpm) with the hydrolysis performed after physical pretreatment, in which the paper was processed in mill to 10 mesh. For this study, an experimental design was applied, whose factors and lower and upper levels were: time of hydrolysis (24 and 72 h); enzyme loading (15 and 30 FPU/g cellulose); paper loading (4.5 and 7.5% w/v); and pre-treatment (chemical or physical). All hydrolyses processes were carried out at 50 °C and 150 rpm using commercial enzymes Celluclast 1.5L and β-glucosidase Novozymes. Concentrations of cellobiose and glucose were determined by high performance liquid chromatography analysis and the experimental design was analysed using the Statistica 7.0. The material was characterized by Fourier transform techniques (Fourier Infrared Transmission - FTIR) and X-ray diffraction (XRD). Statistical analysis showed better results for the material of which has been chemically pretreated, reaching glucose concentration of about 25 g/L to process during 53.5 hours, with enzyme loading of 20.8 FPU/g of substrate and paper loading of 9%.

Submitted by Isaac Francisco de Souza Dias (isaac.souzadias@ufpe.br) on 2016-07-13T16:48:34Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Dissertação_Lidiane (versão final).pdf: 2079756 bytes, checksum: 59bb3bdcf001b436d125cd653b130aea (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-13T16:48:34Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Dissertação_Lidiane (versão final).pdf: 2079756 bytes, checksum: 59bb3bdcf001b436d125cd653b130aea (MD5) Previous issue date: 2016-02-24 / CAPES / A tilápia do Nilo (Oreochromis niloticus) é um dos peixes mais importantes para a aquicultura brasileira, apresentando-se como o mais cultivado no país. Suas vísceras têm sido estudadas para obtenção de biomoléculas, especialmente as proteases digestivas que apresentam alta eficiência catalítica e estabilidade em diferentes condições. Dentre as proteases digestivas da tilápia do Nilo, destaca-se a tripsina, que apresenta características favoráveis a sua aplicação na área biotecnológica e industrial. Com o propósito de ampliar o conhecimento acerca desta enzima, o presente trabalho objetivou purificar e caracterizar bioquimicamente uma tripsina-símile do intestino de O. niloticus. A purificação da enzima foi realizada seguindo quatro etapas: aquecimento a 45 °C, fracionamento com sulfato de amônio e cromatografias de exclusão molecular e afinidade. A pureza da tripsina foi verificada através da técnica de eletroforese em gel de poliacrilamida (SDS-PAGE) e o peso molecular de 23,9 kDa foi confirmado a partir da espectrometria de massa (MALDI-TOF). A atividade da enzima foi testada na presença de inibidores específicos para proteases, com forte inibição de sua atividade por TLCK e PMSF. Ademais, a tripsina da tilápia apresentou atividade em ampla faixa de pH (7,0 a 12,0) e manteve-se ativa a altas temperaturas, conservando sua atividade até 60 °C. O íon cálcio e o polietilenoglicol (PEG), em diferentes concentrações, apresentaram efeito ativador da enzima. A tripsina manteve atividade residual acima de 70 % na presença de surfactantes (Tween 20, Triton x-100, Triton X-450 e saponina), exceto na presença de SDS, que foi responsável por uma redução acima de 50% na atividade da enzima. A tripsina-símile da tilápia apresentou eficiência na hidrólise de substratos com asparaginina (N) e treonina (T) na posição P1’ e isoleucina (I), leucina (L) e ácido aspártico (D) na posição P2. Considerando os resultados, foi possível verificar o potencial da tripsina da tilápia do Nilo para aplicações industriais e biotecnológicas, que necessitem da presença de agentes surfactantes, íons e ampla faixa de pH e temperaturas. / Nile tilapia (Oreochromis niloticus) is the most farmed fish in Brazil. Its viscera had been studied to obtain biomolecules, mainly digestive proteases which present high catalytic efficiency and stability at different conditions. Among Nile tilapia digestive proteases, with emphasis to a trypsin, which shows favorable characteristics for its biotechnological and industrial application. In order to increase the knowledge about this enzyme, the present work aimed to purify and characterize biochemically a trypsin-like from O. niloticus intestine. The enzyme purification was carried out following four-step: heating at 45 °C, ammonium sulphate fractionation and size exclusion and affinity chromatography. Trypsin purity was checked by polyacrylamide gel electrophoresis (SDS-PAGE) and the molecular weight of 23.9 kDa was confirmed by mass spectrometry (MALDI-TOF). The enzyme activity was tested on the presence of specific protease inhibitors, with stronger inhibition by TLCK and PMSF. Furthermore, tilapia’s trypsin showed activity in a wide pH range (7.0 to 12.0) and high temperatures, keeping its activity until 60 °C. Calcium ion and polyethylene glycol (PEG), at different concentrations presented activator effect on the enzyme. The trypsin kept over 70 % of its activity in surfactants (Tween 20, Triton x-100, Triton X-450 and saponin). SDS was an exception, since it diminished the enzyme activity below 50 %. Moreover, trypsin-like from tilapia showed efficiency by hydrolyzing substrates presenting asparaginine (N) and treonine (T) residues at P1’ position and isoleucine (I), leucine (L) and aspartic acid (D) at P2 position. Considering these results, it was possible to determine the potential of Nile tilapia trypsin to industrial and biotechnological applications that require surfactants agents and ion presence, wide pH range and high temperature.

Orientador: Pedro de Oliva Neto / Banca: Valéria Marta Gomes de Lima / Banca: Rubens Monti / Resumo: Durante a de fermentação alcoólica industrial, contaminações são comuns no meio fermentativo, causadas por bactérias e/ou leveduras selvagens. Um dos principais problemas devido a contaminações microbianas é a floculação das leveduras, responsável por dificuldades operacionais na indústria e implicações econômicas. A floculação pode ser resolvida por um tratamento enzimático à base de proteases, que agem na parede celular da levedura, substituindo o tratamento convencional, que emprega ácido sulfúrico. No entanto, o tratamento enzimático é economicamente inviável para a aplicação industrial. Para reduzir esses custos, o presente trabalho estudou duas técnicas para reutilizar a atividade catalítica da papaína. A primeira foi baseada na recuperação da enzima livre pela centrifugação da suspensão de leveduras. A segunda foi a imobilização da enzima nos suportes quitina e bagaço de cana (celulose). A enzima foi imobilizada em quitina tratada ou não com glutaraldeído, empregando diferentes concentrações de polietilenoimina, perfazendo 6 diferentes protocolos de imobilização em quitina. A imobilização em bagaço de cana foi efetuada pela ativação da celulose com ácido periódico. A quantidade de proteína imobilizada e os rendimentos da atividade da enzima imobilizada foram muito baixos nas técnicas de imobilização. A atividade específica da enzima imobilizada, no entanto, foi satisfatória em algumas imobilizações, com exceção daquelas que utilizaram suporte tratado com glutaraldeído, mostrando o efeito negativo desse reagente sobre a papaína e a importância do aprimoramento dessa técnica. A suspensão de leveduras tratada com papaína livre foi centrifugada e esse processo foi realizado 14 vezes, usando a mesma papaína recuperada. O uso de SDS nesse processo para potencializar a desfloculação celular... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: During the industrial alcoholic fermentation contaminations are common due to bacterium and/or wild yeasts in the wort. One of the principal problems due to microbial contaminations is the yeasts flocculation, responsible by industrial operational difficulties and economic implications. The flocculation can be solved by protease enzymatic treatment, which acts on the yeast cellular wall, changing the conventional treatment, which employs sulfuric acid. However, the enzymatic treatment is economically impracticable for industrial application. In order to reduce these costs, this work studied two techniques to reuse the catalytic activity of papain. The first one was based on the free enzyme recuperation by yeast suspension centrifugation. The second one was the enzyme immobilization on chitin and sugar cane bagasse (cellulose) supports. The enzyme was immobilized on treated or nontreated chitin with glutaraldehyde, using different concentrations of polyethylenimine, resulting in 6 different immobilization techniques on chitin. The immobilization on cane bagasse was made by cellulose activation with periodic acid. The quantity of immobilized protein and its activity yields were very low in the immobilization techniques. Nevertheless, the specific activity of the immobilized enzyme was satisfactory in several immobilizations, except those which have used treated-support with glutaraldehyde, showing the negative effect of this reagent on papain and the importance of improvement of this technique. The yeast suspension treated with free papain in solution was centrifuged and this process was done 14 times, using the same recovered papain. The use of SDS in this process to improve the cell deflocculation wasn't efficient. The yeast cell suspension centrifugation after free-enzyme treatment must be studied to industrial purposes. / Mestre

Submitted by Irene Nascimento (irene.kessia@ufpe.br) on 2016-07-28T17:44:47Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) FINAL Maria da Glória Conceição da Silva.pdf: 3898968 bytes, checksum: 6663e02a0db7df3bd25f9ffb5c946699 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-28T17:44:47Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) FINAL Maria da Glória Conceição da Silva.pdf: 3898968 bytes, checksum: 6663e02a0db7df3bd25f9ffb5c946699 (MD5) Previous issue date: 2016-04-29 / CNPQ / A presente dissertação teve como objetivo obter linhagens etanologênicas robustas por engenharia evolutiva para produção de etanol de segunda geração. As duas linhagens utilizadas neste trabalho, Saccharomyces cerevisiae UFPEDA 1238 e Zymomonas mobilis UFPEDA 205, foram selecionadas em trabalho anterior por suas características de fermentação em meio de glicose, na presença e/ou na ausência de hidrolisado hemicelulósico de bagaço de cana-de-açúcar. Para a evolução das duas linhagens, foram realizadas transferências em tubos de ensaio contendo meios de fermentação com concentrações crescentes de hidrolisado, com a finalidade de aumentar a tolerância aos inibidores presentes no hidrolisado. O hidrolisado hemicelulósico foi obtido por tratamento hidrotérmico (195°C, 10 minutos, 10% carga de sólidos) em um reator descontínuo de 20 L (Regmed AU/E-20). Z. mobilis não cresceu em presença de hidrolisado com concentração acima de 25 % (v/v). A população procedente de S. cerevisiae UFPEDA 1238 cresceu em meio com até 75% (v/v) de hidrolisado. Dessa população, foram isoladas 2 linhagens, L1 e L2. A linhagem L2 foi escolhida para comparação com a linhagem parental por apresentar melhores resultados em produtividade celular e produtividade de etanol em fermentações com o hidrolisado. As fermentações foram realizadas em biorreator de bancada instrumentado de 2 L, com pH, agitação e temperatura controlados em 5, 500 rpm e 35°C, respectivamente. Em meio de fermentação com glicose, sem hidrolisado hemicelulósico, S. cerevisiae UFPEDA 1238 e S. cerevisiae L2 apresentaram, respectivamente, rendimentos de etanol iguais a 0,37 g g-1 e 0,38 g g-1 e produtividades de etanol 2,42 g L-1 h-1 e 1,75 g L- 1 h-1. UFPEDA 1238 e L2, em meio de fermentação com glicose e hidrolisado, exibiram, respectivamente, rendimentos de etanol iguais a 0,07 g g-1 e 0,20 g g-1 e produtividades de etanol iguais a 0,05 g L-1 h-1 e 0,16 g L-1 h-1. Através de engenharia evolutiva, foi, portanto, possível se obter uma linhagem de S. cerevisiae que apresentou um melhor desempenho fermentativo em hidrolisado de bagaço de cana-de-açúcar em comparação com a linhagem parental. / The aim of this work was obtaining robust ethanologenic microorganisms by evolutionary engineering for second generation ethanol production. The two strains used in this study, Saccharomyces cerevisiae UFPEDA 1238 and Zymomonas mobilis UFPEDA 205, were selected in previous work for their fermentation characteristics in glucose media, in the presence and/or absence of sugarcane bagasse hemicellulosic hydrolysate. For the evolution of the two strains, aiming the increase of tolerance to inhibitors present in the hydrolysate, transfers were made in test tubes containing fermentation media with increasing concentrations of the hydrolysate. The hemicellulosic hydrolysate was obtained by hydrothermal treatment (195 ° C, 10 min) in a 20 L batch reactor (Regmed AU/E-20). Z. mobilis ZAP was not capable of growing in the presence of 25% (v/v) hydrolysate concentration. The population originating from S. cerevisiae UFPEDA 1238 grew in media containing up to 75% (v/v) hydrolysate. From this population, two strains, L1 and L2, were isolated. L2 was chosen for comparison with the parental strain for showing best results in cell productivity and yield of ethanol after fermentation in hydrolysate. The fermentations were carried out in an instrumented 2 L bioreactor, with pH, agitation and temperature controlled at 5, 500 rpm and 35 °C, respectively. In glucose medium without hydrolysate, S. cerevisiae UFPEDA 1238 and S. cerevisiae L2 showed, respectively, ethanol yields of 0.37 g g-1 and 0.38 g g-1 and ethanol productivities of 2.42 g L-1 h-1 and 1.75 g L-1 h-1. In glucose medium with hemicellulosic hydrolyzed, UFPEDA 1238 and L2 exhibited, respectively, ethanol yields of 0.07 g g-1 and 0.20 g g-1 and ethanol productivities of 0.05 g L-1 h-1 and 0.16 g L-1 h-1. Through evolutionary engineering it was thus possible to obtain a strain of S. cerevisiae with better fermentation performance in sugarcane bagasse hydrolyzate compared to the parental strain.

CNPq / O processo de criação de conhecimento (CC) é crucial para uma empresa, em virtude de identificar, transformar e criar ativos tangíveis e intangíveis que são mobilizados em prol de inovações. As empresas buscam superar limitações que interferem nesse processo, e uma das formas reside na localização em clusters industriais (CIs). A escassez da literatura desencadeou o interesse em focalizar nesta pesquisa o processo de CC em empresas localizadas em CIs. Esta pesquisa tem como objetivo compreender a forma de estruturação do processo de criação de conhecimento interno às empresas participantes de clusters industriais do setor de biotecnologia na França e no Brasil. O setor de biotecnologia tem sua base em conhecimentos de natureza de fronteira tecnológica. Em virtude de o processo de CC ser dinâmico, escolheu-se empresas de clusters que assim fossem caracterizados para observação deste fenômeno, notadamente o cluster Bioméditerranée (Marseille, França) e o cluster de Belo Horizonte (Brasil). Esta pesquisa caracteriza-se como um estudo de casos múltiplos, de enfoque dedutivo e de caráter exploratório. Após a estruturação do instrumento de pesquisa e da coleta dos dados, os mesmos foram reduzidos, recortados e sintetizados, para posterior utilização das técnicas de adequação ao padrão e síntese de casos cruzados a partir dos modelos lógicos de nível organizacional, que conduziram a uma tipologia de caso geral, em forma de um framework. As evidências empíricas demonstraram que muito embora os processos internos de CCs sejam similares em sua estrutura, enquanto processo, os diferenciais para a obtenção de novos conhecimentos e inovações são os ativos tangíveis e intangíveis que estão disponíveis no interior de cada uma das empresas e nos ativos que são captados em seu exterior. Em virtude de um setor de conhecimento de fronteira ter sido selecionado para observação dos fenômenos, a relação das empresas com o cluster é um fator de aceleração dos processos internos, pois o cluster favorece acessos diversos a um ambiente social com os seus integrantes, o que proporciona a aquisição e absorção de informações e conhecimentos. Os conhecimentos específicos dos profissionais altamente qualificados, em cada uma das empresas, constitui o core knowledge que permite a criação de novos conhecimentos e descobertas de inovações, normalmente comercializadas no nível extracluster. As empresas que obtiveram incentivos e investimentos diversos, notadamente oriundos das esferas públicas de governo, tiveram incrementos significativos em seus processos de CCs principalmente em virtude da redução de custos que tais incrementos proporcionaram. O cluster auxilia com diversos ativos que são utilizados para reduzir custos, acelerar processos internos e incrementar e aperfeiçoar os conhecimentos existentes na empresa. A implicação teórica da presente pesquisa reside na identificação de processos, estratégias e habilitadores a serem considerados a priori e a posteriori em um processo de CC. Como implicações gerenciais, constatou-se que as empresas que estão inseridas em CIs buscam fatores de aceleração dos processos internos devido aos ativos disponibilizados pelos CIs que possibilitam as empresas ganhar maior velocidade na criação de novos conhecimentos e na descoberta de inovações. Como sugestões a futuras pesquisas, recomenda-se a replicação desta pesquisa em outros setores econômicos. / The process of knowledge creation (CC) is crucial to an enterprise whereas it identifies, transforms and creates tangible and intangible assets that are mobilized on behalf of innovations. Enterprises look to overcome limitations that interfere in this process and one of the ways resides in the localization of industrial clusters (CIs). The lack of literary work unleashed the interest on focusing this research in the CC process in localized CIs companies. The present research intends to understand how the knowledge creation process of internal level is structured in participant enterprisers of biotechnological-industrial clusters in France and Brazil. The biotechnological sector is based on the nature of technological frontier. Because the CC process is dynamic we have chosen cluster enterprises that featured this phenomenon, especially the Bioméditerranée cluster (Marseilles, France) and the Belo Horizonte cluster (Brazil). This work is a study of multiple cases with an inferential and exploratory approach. Thereafter the structuring of the theme and data collection, they were reduced, cut out and synthesized to a subsequent use of standard techniques, adaptation and synthesis of crossed cases from logical models of organization levels, which drove us in a typology of a general case, in a framework shape. The empirical evidences have showed that, however the internal CCs procedures are similar to its structure while a process, the differential to obtain new acquirements and changes are the tangible and intangible assets that are available in each enterprise and the assets which can be attracted by its external connections. Considering the frontier knowledge that was chosen to observe the phenomenon, the enterprise relations with cluster is a factor of internal processes acceleration, because cluster promotes various accesses to a social environment, providing knowledge assimilation to its members. The professional’s highly qualified knowledge in each company establishes what we call core knowledge, which allows the access to new innovations and discoveries, usually commercialized in the extra-cluster level. The enterprises which obtained diverse incentive and investment, notably from the government and its spheres, have had significant increments in its CCs processes mainly because these increments have provided reduction of costs. Clusters aid multiply assets that are used to reduce costs, to accelerate internal process and improve existent information in the company. The theoretical implication of the present research settles in identifying processes, strategies and qualifiers being considered beforehand and afterwards in a CC process. As management implications, it was noted that enterprises which are inserted in CIs seek internal processes’ factors of acceleration because of the assets accessed by CIs, which allow companies to acquire innovations in a faster way. Also, as a suggestion to future researches, it is recommended the replication of this work to other economical sectors.

Orientador: Silvio Roberto Andrietta / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-11T21:28:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Vieira_ErikaDurao_D.pdf: 4132476 bytes, checksum: f7ca415cbb893825fe426e0ef7afa813 (MD5) Previous issue date: 2008 / Resumo: O objetivo deste trabalho foi avaliar a viabilidade de produção de goma xantana em reator de coluna de bolha utilizando processo de batelada repetida bem como otimizar as condições de produção e avaliar algumas etapas típicas da recuperação da goma. Foram utilizadas neste estudo duas linhagens da bactéria Xanthomonas campestris: ATCC 13951 (ou NRRL B-1459) e ATCC 55298. Os ciclos variaram de 3 a 8 bateladas consecutivas de 48 horas. Ao final de cada batelada, parte do caldo fermentado era retirado do reator e aproximadamente 20% do volume era deixado no reator para servir de inóculo para a próxima batelada que se iniciava com a adição de meio para produção de goma. O primeiro ensaio preliminar que consistiu de um ciclo com 6 bateladas demonstrou ser viável o processo em bateladas repetidas de modo que ensaios subseqüentes foram realizados com a finalidade de se otimizar as condições de operação para cada linhagem por planejamento fatorial de dois níveis em configuração estrela com repetição do ponto central. Os fatores estudados foram concentração inicial de sacarose, vazão de ar e temperatura e as respostas analisadas foram rendimento, concentração final de xantana bruta e o índice de consistência k (mPa.sn), parâmetro reológico indicativo da qualidade da goma produzida. De uma maneira geral, os fatores estudados não apresentaram efeitos significativos nas respostas estudadas. Nos ensaios do planejamento fatorial, para a linhagem ATCC 13951, obteve-se valores médios de 10,7±1,9 g/L para a concentração final de xantana, 48,6±14,3% para o rendimento, 1228±310 mPa.sn para o índice de consistência e 0,29±0,022 para o índice de comportamento de fluxo. Para a linhagem ATCC 55298 obtivesse valores médios de 11,1±1,6 g/L para a concentração final de xantana, 50,5±11,7% para o rendimento, 1478±223 mPa.sn para o índice de consistência e 0,27±0,016 para o índice de comportamento de fluxo. A análise dos resultados por meio da função desejabilidade global apontou condições ótimas de trabalho que foram validadas experimentalmente. Os ensaios de validação, tanto com a linhagem ATCC 13951 quanto com a linhagem ATCC 55298, apontaram que a concentração inicial de sacarose em 20 g/L, temperatura de 31ºC e aeração de 1,5 vvm maximizam rendimento e concentração final de xantana. / Abstract: The aim of this work is to evaluate xanthan production in a bubble column reactor using a repeated batch process as well as to optimize de gum production operational conditions and evaluate some of the typical steps of the recovery process. Two Xanthomonas campestris strains were evaluated: ATCC 13951 (or NRRL B-1459) and ATCC 55298. The cycles were comprised of 3 to 8 repeated 48-hour batches. At the end of each batch 20% of the broth volume was left inside the fermentor to serve as innoculum to the next bacth that were initiated by addition of fresh medium. Preliminary experimental assay showed satisfactory results in a cycle with six 48-hour successive batches so that subsequent assays were conducted to optimize the operational conditions for each strain using two level factorial design plus star configuration with three central point replicates. The factors evaluated were the initial sucrose concentration, temperature and aeration and the responses were the final xanthan concentration, the overall yield and the consistency index. The evaluated factors did not presented significant effect on the responses studied. The mean values obtained in the assays with strain ATCC 13951 were 10.7±1.9 g/L to final xanthan concentration, 48.6±14.3% to the overall yield, 1228±310 mPa.sn to the consistency index and 0.29±0.022 to the flow behavior index. The mean values obtained in the assays with strain ATCC 55298 were 11.1±1.6 g/L to final xanthan concentration, 50.5±11.7% to the overall yield, 1478±223 mPa.sn to the consistency index and 0.27±0.016 to the flow behavior index. The analysis of the factorial design results through desirability function pointed the optimal conditions to maximize yield and product quality and these conditions were validated experimentally. It was concluded that for both strains, the optimal conditions were 20g/L initial sucrose, 31ºC and 1.5 vvm. / Doutorado / Desenvolvimento de Processos Biotecnologicos / Doutor em Engenharia Química

Orientador: João Eduardo de Morais Pinto Furtado / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Gocências / Made available in DSpace on 2018-08-18T20:27:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Marques_GuilhermedeOliveira_M.pdf: 1338913 bytes, checksum: 121c420e733e47a50c8f4eb741a8082e (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: O advento da chamada bioeconomia está vinculado a um crescente interesse por processos e produtos ambientalmente mais amigáveis, que sejam capazes de suficientemente preservar as condições de vida em nosso planeta. Este advento implica na necessidade de uma redução quantitativa na utilização dos atuais insumos produtivos e uma alteração qualitativa nesta matriz de insumos. Pela sua grande dotação de insumos produtivos renováveis e pela experiência no uso industrial dos mesmos, o Brasil pode ocupar papel central neste contexto. Na indústria química, é exemplo deste advento a emergência das chamadas novas rotas biotecnológicas, pautadas no uso de recursos renováveis, em especial de biomassa, em contraposição ao modelo pautado no uso de recursos fósseis que, relativamente ao potencial desse método alternativo, é altamente poluente. O modelo capitaneado pelo uso de biotecnologias é representado pelas biorrefinarias, conceito paralelo ao de refinarias tradicionais que operam a base de recursos fósseis. Neste trabalho, é utilizado o termo biotecnologia branca para designar a aplicação deste tipo de tecnologia a produtos químicos, materiais e combustíveis. O advento da biotecnologia, nos termos colocados, por se constituir em um evento de ruptura com relação ao atual modelo produtivo, pode se constituir em uma oportunidade para que firmas que possuam relativamente um menor comprometimento com o modelo tradicional venham a assumir uma posição inovativa e de mercado de maior proeminência. No entanto, a existência de oportunidades desta natureza deve ser vista com ressalvas, já que alguns ativos e competências constituídos no modelo anterior continuam possuem grande valor para realização de atividades inovativas e de produção em biotecnologia branca. Este trabalho buscou analisar, em grande medida apoiado em indicadores derivados de patentes, o posicionamento estratégico de firmas brasileiras - Braskem e Petrobras - para aproveitamento destas oportunidades, frente ao de grandes concorrentes internacionais. A renovação do portfólio de competências e ativos, em consonância com o conceito de estratégias de exploration, é um dos principais meios pelos quais os líderes incumbentes podem consolidar suas posições, mesmo em face de um evento de ruptura que solape algumas de suas vantagens competitivas. Como conclusão, a análise dos indicadores construídos revelou que as firmas brasileiras encontram-se mal posicionadas para aproveitamento das oportunidades derivadas do avento da biotecnologia branca, apesar de que a simples existência de patentes desta natureza de propriedade destas firmas revela a construção, mesmo que incipiente, de capacidades dinâmicas. As firmas brasileiras ocupam uma posição marginal na hierarquia inovativa relacionada a estas tecnologias, de modo que, apesar da existência da janela de oportunidades, o baixo acúmulo de ativos e competências impossibilita que estas firmas a aproveitem de forma mais robusta / Abstract: The advent of so-called bio-economy is linked to a growing interest in processes and products more environmentally friendly, which are able to sufficiently preserve the conditions of life on our planet. This advent implies the need of a quantitative reduction and a qualitative change in the use of production inputs. For its large endowment of renewable productive inputs and its experience in industrial use of them, Brazil may occupy a central role in this context. In the chemical industry, it is example of this advent the emergency of the new biotechnological routes, which are governed by the use of renewable resources, especially biomass, that is less polluting of the model based on the use of fossil resources. The model captained by the use of biotechnology is represented by biorefineries, that is a parallel concept of the traditional refineries that operating based on fossil resources. In this paper, we use the term white biotechnology to describe the application of this technology to chemicals products, materials and fuels. The advent of biotechnology, as it constitutes an event of breaking up with the current production model, can serve as an opportunity for firms that have relatively less commitment to the traditional model to assume an innovative and market position of greater prominence. However, the existence of such opportunities must be look with caution, since some assets and competencies established in the previous model still have great value for development of innovative activity and production in white biotechnology. This study sought to analyze, largely supported by indicators derived from patents, the strategic positioning of firms in Brazil - Braskem and Petrobras - to take advantage of these opportunities, compared to large international competitors. The renewal of the portfolio of skills and assets, in line with the concept of exploration strategies, is a major means by which incumbent leaders can consolidate their positions, even in the face of a rupture event that will possible undermine some of its competitive advantages. In conclusion, the analysis of indicators constructed revealed that Brazilian firms are poorly placed to take advantage of opportunities created by white biotechnology advent, despite the mere existence of such patent ownership by these firms reveals the building, even if incipient, of dynamic capabilities. Brazilian firms occupy a marginal position in the innovative hierarchy with respect to these technologies when measured by the strength of their patent portfolio, so that, despite the existence of a window of opportunity, they seem to be poorly prepared for their catch / Mestrado / Mestre em Política Científica e Tecnológica

Orientador: Maria Conceição da Costa / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Geociências / Made available in DSpace on 2018-08-21T08:22:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Osada_NeideMayumi_D.pdf: 3916060 bytes, checksum: 312401d6784e75b7ae0293de5a3f97c5 (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: A biologia molecular contribuiu decisivamente para os avanços na produção do conhecimento em genética humana, possibilitando aos cientistas e pesquisadores conhecer e manipular o corpo humano e as doenças genéticas sob a inédita perspectiva biomolecular. Esse conjunto de mudanças tecnocientíficas não se limitou ao campo da pesquisa, repercutindo na economia com a criação de uma indústria de biotecnologia, nas políticas de saúde, na produção e distribuição do novo conhecimento e na mobilização de pacientes. A partir da segunda metade dos anos 1980, analistas dos ESCT preocupados com as mudanças em torno da saúde, denominaram esse conjunto de mudanças de biomedicalização. Inspirado nessa abordagem, o objetivo deste trabalho será analisar o lugar dos laboratórios públicos de pesquisa na constituição desse processo, sinalizando para as singularidades do fenômeno no Brasil e avaliando a percepção de pacientes e familiares diante dessas mudanças. A metodologia de pesquisa apoiou-se principalmente nas observações de laboratório, realizada em quatro laboratórios do Centro de Genética Humana (CGH), entrevistas semiestruturadas com pesquisadores do Centro, acompanhamento de sessões de atendimentos aos pacientes do CGH e visitas a centros de atendimento a crianças especiais. A pesquisa acompanhou parte da descrição de uma nova doença genética denominada síndrome S. e o cotidiano de atividades de dois laboratórios dedicados aos estudos da síndrome da distrofia muscular e à elaboração de terapias para a doença. Na elaboração da síndrome S., analisei a participação dos diversos atores envolvidos no processo de descrição, na comprovação da doença por meio das ferramentas da biologia molecular e nos efeitos produzidos sobre os pacientes a partir do discurso de cientistas sobre genes doentes e formas de transmissão da doença. As duas doenças estudadas indicam que os laboratórios públicos de pesquisa ocupam um lugar privilegiado no processo de biomedicalização. Indicam também que esses laboratórios são fundamentais na distribuição desse conhecimento aos pacientes, seja pela área de atendimentos aos pacientes do CGH, seja pela distribuição do conhecimento (teste diagnóstico, terapia ou protocolos de aconselhamento genético, por exemplo) pela rede do sistema público de saúde. Percebeu-se também que as pesquisas realizadas nesses recintos estão incentivando pacientes a compreender a noção de risco e a assumir responsabilidades. Ao conhecer o risco genético, que pacientes e familiares carregam em seus corpos, pacientes e pesquisadores se alinharam combinando interesses e compartilhando experiências individuais / Abstract: Molecular Biology has contributed to the advance of knowledge production in human genetics, thus enabling scientists and researchers to learn about and manipulate the human body and genetic diseases from a biomolecular perspective. These technoscientific changes - which have not been limited to the research field- are producing transformations in the economy (largely due to the biotechnology industry), in the public health arena, the production and distribution of scientific knowledge, and in the public perception about those changes in health. In order to understand this new intellectual environment (that took root in the late 1980s), STS scholars have named this process "biomedicalization." Inspired by this process, the purpose of this dissertation is to analyze the roles played by the public laboratories in the process of biomedicalization, to look for the singularities of this process in Brazil, and to understand patient and family perspectives on this issue. The research methodology for this work consisted of a combination of laboratory participant observations, semi-structured interviews with researchers from the Center for Human Genetics (CHG), observations of the medical and genetic care at CHG, and visits to care centers for children with special needs, hospitals, and human genetics laboratories. This research focused on the development of Muscular Dystrophy therapies, as well as the nature of a new genetic disease named Syndrome S. During the study of these two disorders, I became interested in analyzing the social meanings produced by those diseases in the fields of genetic and molecular biology in the production of therapies for muscular dystrophy and related diseases, and in the various places occupied by patients in this process of change. In the construction of syndrome S., I have analyzed the participation of different actors, the process of description and confirmation of this new disease through molecular biological tools, the perceptions assumed by scientists and patients when the gene locus was identified, and the relations formulated among patients and researchers. The analysis of these two diseases suggests that public laboratories occupy a privileged place in the process of biomedicalization, suggesting that a large part of the process has been boosted with public resources by the State. The studies conducted also suggest that patients are becoming more aware of their genetic risks and responsibilities. One of the effects about this idea has been the mobilization of patients and families in creating and engaging in patients' associations. It seems that individual experience of illness are provoking a movement to align interests from scientists and patients, to the disease collectivity, and to generate new strategies for dealing with the disease / Doutorado / Politica Cientifica e Tecnologica / Doutora em Política Científica e Tecnológica

Made available in DSpace on 2016-08-17T18:39:28Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2007-03-30 / Valée S.A. / Swine erysipelas is one of the diseases responsible for the great economic losses in swine-producing areas of the world. The bacteria Erysipelothrix rhusiopathiae is the causative agent of erysipelas, and the vaccines currently available for prevention of this disease are produced with the whole broth culture containing the inactivated microorganism or its live-attenuated form. A surface protein was identified as the main antigen. It can be found in the culture supernatant or attached to the cell wall through interactions with the choline residues from the teichoic and lipoteichoic acids of this structure. Considering the lack of information in the scientific literature about studies concerning the growth pattern of this pathogen, the company Vallèe S.A, a Brazilian industry of veterinary pharmaceutical products, established a partnership with researchers form the Chemical Engineering Department of UFSCar with the purpose of developing the technology required for the production of the cited vaccine. In this context, the objective of this work was to optimize the growing conditions of E. rhusiopathiae to establish a protocol for production of high cellular concentrations, enough to prepare a vaccine against swine erysipelas offering the same or a higher protection level compared to the commercially available formulations. To achieve this goal, the growth kinetics of this microorganism was investigated under different aeration conditions (aerobiosis, anaerobiosis and microaerophilic condition), changes in the medium nutrient s concentration were analyzed, and mice protection tests using the prepared vaccines were performed. The studies about the aeration influence on the microorganism growth and the antigen expression were made using a 4.0 L stirred-tank bioreactor, with an agitation frequency kept between 100 and 400 rpm and air or N2 flow rate of 1.0 L/min. The studies for the improvement of the medium formulation were carried out in flasks incubated at static condition or under agitation of 200 rpm. The vaccines were prepared using medium harvested in both conditions. The temperature was set at 37°C and the initial pH at 8,0 in all experiments. Samples of culture supernatant and from cell extracts made with choline chloride were analyzed by electrophoresis under denaturating conditions (SDS-PAGE) to evaluate the antigen expression. The preliminary electrophoresis results indicated that the antigen production is associated to the cell growth and its expression is favored in the presence of oxygen. Cellular concentrations around 1,8 g/L were reached, in all different aeration conditions employed, using the stirred-tank bioreactor operating with pH automatic control and using the culture medium with nutrients concentrations increased in 50 % from the Feist medium described in literature. The vaccines prepared in aerobic and microaerophilic condition led to higher protection levels in the challenge-exposure tests, and a formulation made from an aerobic culture in bioreactor having a cellular concentration over 2,0 x 109 CFU/mL showed the same immunizing power as the three commercial vaccines used for comparison purposes. Observations about the inhibitory effects of metabolites accumulation and substrate saturation on the microorganism growth pointed the fed-batch as a promising operation mode to produce larger amounts of biomass. Cellular concentrations reached in the experiment ran under these condition were increased around five times. / A erisipela suína está entre as enfermidades que causam os maiores prejuízos na suinocultura mundial. O agente patogênico associado a esta doença é a bactéria Erysipelothrix rhusiopathiae, e as vacinas disponíveis atualmente para a prevenção da erisipela são produzidas com o caldo de cultivo deste microrganismo inativado ou atenuado. O principal antígeno identificado é uma proteína de superfície da bactéria encontrada no sobrenadante do caldo de cultivo ou aderida à parede celular através de interações com resíduos de colina dos ácidos teicóico e lipoteicóico desta estrutura. Diante da escassez de informações na literatura científica sobre estudos a respeito do crescimento deste patógeno, a empresa Vallèe S.A, indústria brasileira de produtos farmacêuticos de uso veterinário, firmou uma parceria com pesquisadores do Departamento de Engenharia Química da UFSCar para o desenvolvimento da tecnologia de produção dessa vacina. Assim, o presente trabalho teve como objetivo otimizar as condições de cultivo de E. rhusiopathiae de forma a estabelecer um protocolo de produção de altas concentrações celulares deste microrganismo, suficientes para produzir uma vacina contra a erisipela suína que oferecesse grau de proteção igual ou superior às formulações disponíveis no mercado. Para tanto, o crescimento do microrganismo foi estudado em diferentes condições de aeração (aerobiose, microaerofilia e anaerobiose), foram avaliadas alterações nas concentrações dos nutrientes do meio de cultivo e foram realizados testes de imunização em camundongos com as vacinas preparadas. Os estudos sobre o efeito da aeração no crescimento do microrganismo e na expressão do antígeno foram realizados em biorreator de 4,0 L, com uma faixa de agitação entre 100 e 400 rpm e vazão de ar ou N2 de 1,0 L/min. Os experimentos de aprimoramento do meio de cultivo foram conduzidos em câmara incubadora estática ou com agitação de 200 rpm. Já as vacinas foram preparadas em ambas as condições. A temperatura utilizada foi de 37°C e o pH inicial foi de 8,0 em todos os ensaios realizados. A expressão do antígeno foi avaliada por eletroforese em condições desnaturantes (SDS-PAGE) utilizando amostras do sobrenadante dos cultivos ou a partir de extratos das células preparados com solução de cloreto de colina. Os resultados destas análises revelaram que a produção do antígeno acompanha o crescimento celular e sua expressão é favorecida na presença de oxigênio. Concentrações celulares de até 1,8 g/L foram atingidas, nas três diferentes condições de aeração empregadas, nos cultivos realizados em biorreator com controle automático de pH e utilizando o meio de cultivo com as concentrações de nutrientes aumentadas em 50% em relação ao meio Feist modificado descrito na literatura. As vacinas preparadas com os cultivos aeróbio e microaerófilo proporcionaram um maior grau de proteção nos testes de imunização realizados, e a formulação preparada a partir de um cultivo aeróbio realizado em biorreator com concentração celular superior a 2,0 x 109 UFC/mL conferiu o mesmo nível de proteção que três vacinas comerciais utilizadas para fins de comparação. Observações sobre os efeitos de inibição do crescimento provocadas por acúmulo de metabólitos ou excesso de substrato, indicaram o modo de operação do biorreator em batelada alimentada como promissor para obtenção de maior concentração celular. Em um experimento realizado nesta condição a biomassa foi aproximadamente quintuplicada em relação aos ensaios em batelada simples.

Orientador: Rubens Maciel Filho / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-06T23:09:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Gouveia_VeraLuciaReisde_D.pdf: 3830222 bytes, checksum: 41e2cf7f0901948710226a6037c7ed76 (MD5) Previous issue date: 2006 / Resumo: Os processos biotecnológicos ou Bioprocessos necessitam de maiores cuidados do que a maioria dos processos químicos comuns devido, principalmente, à sensibilidade a variações nos estados do sistema como, por exemplo, temperatura e concentração. O crescente aumento da importância dos Bioprocessos e a maior dificuldade em seu controle e simulação resultaram na procura e utilização de novas ferramentas como a Inteligência Artificial (IA). Inteligência Artificial é uma parte da ciência da computação relacionada ao projeto de sistemas computacionais inteligentes. Nos últimos anos houve um aumento substancial do uso de ferramentas de IA tais como Redes Neurais Artificiais (R.N.A), Sistemas Especialistas e Lógica Fuzzy no controle e simulação de Bioprocessos. Este trabalho teve como objetivo o desenvolvimento de um software que atue como um assistente, auxiliando na simulação de Bioprocessos. O Bio-PSA (BioProcess Simulation Assistant) possui quatro módulos: Módulo 1: Simulação de Bioprocessos, incluindo funcionalidades para simulação de produção de etanol e dextrana, ambos com modelagem normal e híbrida. Módulo 2: Simulação de processos para purificação de proteínas, incluindo a modelagem de processos baseados no modelo CARE (Continuous Affinity Recycle Extraction). ?Módulo 3: Sistema Especialista e uma base de conhecimento que auxilia o usuário no design de processos biotecnológicos. Módulo 4: Software para treinamento de R.N.A / Abstract: The biotechnical processes or Bioprocesses require larger cares than common chemical processes due, mainly, the states of the system variations sensibility, for example, temperature and concentrations. The increasing raise of the Bioprocess importance and the largest difficulty in its control and simulation resulted in the search and use of Artificial Intelligence (AI) tools. Artificial Intelligence is a part of the computer science related to the project of intelligent computational systems. In the last years there was a substantial increase in the use of AI tools such as Artificial Neural Networks (A.N.N), Expert Systems and Fuzzy Logic in the Bioprocess control and simulation. This work had the objective of the development of software that acts as an assistant, aiding in the Bioprocess simulation. The Bio-PSA (BioProcess Simulation Assistant) has four modules: Module 1: Bioprocess simulation, including applications for simulation of ethanol and dextran production, both with normal and hybrid modeling. Module 2: Simulation of proteins purification processes, including processes modeling based in the CARE (Continuous Affinity Recycle Extraction) model. Module 3: Expert System and a knowledge base that aids the user in the Bioprocesses design.?Module 4: Software for A.N.N training / Doutorado / Desenvolvimento de Processos Biotecnologicos / Doutor em Engenharia Química