Orientador: Anita Jocelyne Marsaioli / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Química / Made available in DSpace on 2018-08-27T18:00:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Costa_BrunaZucolotoda_D.pdf: 6212345 bytes, checksum: ec8b84a214cbc377e0f9f13d33ddc561 (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: Os processos biocatalíticos foram abordados nesta tese de doutorado deste a triagem de micro-organismos para a seleção de biocatalisadores adequados até o uso de enzimas isoladas em reações de interesse biotecnológico. O primeiro capítulo apresenta o isolamento, identificação e a triagem enzimática de bactérias heterotróficas isoladas de rejeitos de mineração de cobre. A partir destas amostras foi possível isolar 189 bactérias, as quais apresentaram uma diversificada atuação catalítica. As bactérias isoladas foram identificadas por MALDI-TOF e por sequenciamento do gene RNAr 16S sendo encontrados diversos gêneros como Bacillus, Acinetobacter, Pseudomonas, Delftia, Stenotrophomonas, Hydrogenophaga, Rhodococcus, entre outros. O segundo capítulo apresenta o estudo do potencial catalítico de uma nova epóxido hidrolase de Aspergillus brasiliensis CCT1435, recombinante e expressa em E. coli. Esta EH é ativa em uma ampla faixa de pH e temperatura, apresentando um desempenho ótimo em pH 6,0 e 30 °C. Este trabalho ainda permitiu uma avaliação detalhada da aplicação biocatalítica desta EH na hidrólise do óxido de estireno em meio aquoso e bifásico. Por fim, o terceiro capítulo apresenta resultados preliminares envolvendo um processo quimio-enzimático para a produção de alcalóides pirrolidínicos a partir das respectivas 1,4-dicetonas. Esta metodologia é promissora uma vez que diversas 1,4-dicetonas foram convertidas nas suas respectivas iminas cíclicas, sendo que a subsequente etapa de redução com NaBH3CN promoveu a formação das pirrolidinas de interesse. Portanto, esta tese de doutorado apresenta um estudo amplo e diversificado envolvendo processos biocatalíticos aplicados em uma série de reações de interesse biotecnológico / Abstract: Biocatalytic processes have been addressed in this thesis from the microorganism screening for the selection of suitable biocatalysts to the use of isolated enzymes in biotechnological reactions. The first chapter presents the isolation, identification and enzymatic screening of heterotrophic bacteria isolated from copper mine drainages. From these samples, 189 bacteria were isolated, which showed diverse catalytic activities. The isolated bacteria were identified by MALDI-TOF and 16S rRNA gene sequencing and several genera were found: Bacillus, Acinetobacter, Pseudomonas, Delftia, Stenotrophomonas, Hydrogenophaga, Rhodococcus, among others. The second chapter presents the catalytic potential of a new epoxide hydrolase from Aspergillus brasiliensis CCT1435 (AbEH), recombinant and expressed in E. coli. This EH is active in a wide pH and temperature range, with a great performance at pH 6.0 and 30 °C. This work also presents the AbEH biocatalytic application for the styrene oxide hydrolysis in aqueous and biphasic media. Finally, the third chapter presents preliminary results involving a chemo-enzymatic method for the production of pyrrolidine alkaloids from the corresponding 1,4-diketones. This approach is promising since several 1,4-diketones were converted to their respective cyclic imines, and the subsequent reduction with NaBH3CN promoted the pyrrolidines formation. Therefore, this thesis presents a broad and diverse study of biocatalytic processes applied in a number of interesting biotechnological reactions / Doutorado / Quimica Organica / Doutora em Ciências

Submitted by Pedro Barros (pedro.silvabarros@ufpe.br) on 2018-10-05T21:52:00Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) TESE Liany Figuerêdo de Andrade Melo.pdf: 5680979 bytes, checksum: 26509ea8aef8d1d77265831744059bb7 (MD5) / Approved for entry into archive by Alice Araujo (alice.caraujo@ufpe.br) on 2018-11-22T19:01:34Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) TESE Liany Figuerêdo de Andrade Melo.pdf: 5680979 bytes, checksum: 26509ea8aef8d1d77265831744059bb7 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-11-22T19:01:34Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) TESE Liany Figuerêdo de Andrade Melo.pdf: 5680979 bytes, checksum: 26509ea8aef8d1d77265831744059bb7 (MD5) Previous issue date: 2017-09-12 / FACEPE / Palythoa caribaeorum (baba-de-boi) é um cnidário marinho que secreta um muco viscoso o qual apresenta propriedades farmacológicas e abriga uma série de bactérias com potencial de aplicação biotecnológica. No presente trabalho, objetivou-se obtenção desses micro-organismos associados ao muco de populações do zoantídeo oriundas da praia de Porto de Galinhas, litoral sul de Pernambuco, para fins de prospecção de produtos naturais. Foram isoladas 281 bactérias das quais 55 cepas se mantiveram viáveis após o subcultivo e preservação. A identificação dos isolados foi realizada a partir do sequenciamento dos genes 16S rDNA e rpoB, resultando na obtenção de 18 espécies pertencentes aos filos Firmicutes (37 isolados, 67%), Actinobacteria (11 isolados, 20%), Proteobacteria (5 isolados, 9%) e Bacteroidetes (2 isolados, 4%). Exiguobacterium aurantiacum correspondeu à espécie mais abundante com 9 isolados, enquanto o gênero Bacillus se apresentou como o mais diverso, totalizando 19 isolados distribuídos em 8 espécies distintas. Os isolados de Bacillus spp. foram selecionados para investigação do potencial de produção de 8 enzimas em meio sólido. Todas as cepas produziram pelo menos 4 das enzimas investigadas, com gelatinase sendo a mais frequente (19 isolados), seguida por esterase (18), caseinase (17), amilase (12), poligalacturonase (12), pectato liase (12), celulase (11) e lipase (11). Os isolados B. thuringiensis BCLTHR-01 e B. subtilis BCLSUB-02, 03 e 04 foram os melhores produtores enzimáticos, com resultados positivos em todos os ensaios. A cepa BCLTHR-01 também foi investigada quanto ao potencial biolarvicida contra Aedes aegypti. Para produção das toxinas, foi desenvolvido um processo fermentativo em biorreator operando em batelada com um meio de cultura desprovido de carboidratos como fonte de carbono. A biomassa tóxica concentrada (10⁹ UFC/mL) obtida após 48h de fermentação mostrou atividade biológica com valores de CL₅₀ de 0,849 ppm (intervalo de 0,792 a 0,900 ppm) e de CL₉₀ de 1,285 ppm (intervalo de 1,190 a 1,434 ppm), comprovando o potencial de aplicação deste isolado para o controle do vetor. As bactérias marinhas associadas a P. caribaeorum são potencialmente excelentes fontes de metabólitos bioativos. A presença de espécies capazes de degradar hidrocarbonetos, fixar nitrogênio, metabolizar enxofre e produzir enzimas e toxinas com diversas propriedades sugere que o zoantídeo se beneficia através da assimilação de compostos complementares ao seu metabolismo e através da aquisição de um mecanismo adicional de defesa contra patógenos. A complexidade do ambiente marinho induz à adaptação dos micro-organismos, resultando na produção de uma diversidade de moléculas com propriedades únicas que lhes permitem suportar as condições severas dos processos industriais, tornando-as interessantes objetos para aplicação industrial e biotecnológica. / Palythoa caribaeorum (baba-de-boi) is a marine cnidarian that secretes a viscous mucus which presents pharmacological properties and harbors several bacteria with potential for biotechnological application. In the present work, we aimed to obtain these microorganisms associated with the mucus of zoanthid populations from the beach of Porto de Galinhas, south coast of Pernambuco, to prospect for natural products. 281 bacteria were isolated, of which 55 strains remained viable after subculture and preservation. The identification of the isolates was done by sequencing the 16S rDNA and rpoB genes, resulting in 18 species belonging to the Firmicutes (37 isolates, 67%), Actinobacteria (11 isolates, 20%), Proteobacteria (5 isolates, 9 %) and Bacteroidetes (2 isolates, 4%). Exiguobacterium aurantiacum corresponded to the most abundant species with 9 isolates, while the genus Bacillus was the most diverse, totaling 19 isolates distributed in 8 different species. The isolates of Bacillus spp. were selected to investigate the potential to produce 8 enzymes in solid medium. All strains produced at least 4 of the investigated enzymes, with gelatinase being the most frequent (19 isolates), followed by esterase (18), caseinase (17), amylase (12), polygalacturonase (12), pectate lyase (12), cellulase (11) and lipase (11). The isolates B. thuringiensis BCLTHR-01 and B. subtilis BCLSUB-02, 03 and 04 were the best enzymatic producers, displaying positive results in all the assays. The strain BCLTHR-01 was also investigated for its biolarvicidal potential against Aedes aegypti. To produce the toxins, a fermentation process was developed in bioreactor batching with a culture medium devoid of carbohydrates as carbon source. The concentrated toxic biomass (10⁹ CFU/mL) obtained after 48h of fermentation showed biological activity with LC₅₀ value of 0.849 ppm (range of 0.792 to 0.900 ppm) and CL₉₀ value of 1.285 ppm (range of 1.190 to 1.434 ppm), proving the application potential of this isolate for vector control. Marine bacteria associated with P. caribaeorum are potentially excellent sources of bioactive metabolites. The presence of species capable of degrading hydrocarbons, fixing nitrogen, metabolizing sulfur and producing enzymes and toxins with different properties suggests that the zoanthide benefits through the assimilation of compounds complementary to its metabolism and through the acquisition of an additional mechanism of defense against pathogens. The complexity of the marine environment induces the adaptation of microorganisms, resulting in the production of a diversity of molecules with unique properties that allow them to withstand the harsh conditions of industrial processes, making them interesting objects for industrial and biotechnological application.

O presente trabalho tem como objetivo caracterizar três agrupamentos de genes da alfa proteobactéria Caulobacter crescentus envolvidos na resposta a metais e antibióticos. Analisamos o agrupamento composto pelos genes CC1637-CC1640, que contém um sistema BlaR/BlaI de transdução de sinal, e realizamos uma análise comparativa de dois sistemas de efluxo da família RND composto pelos genes CC2720-CC2725 e CC2388-CC2390 que estariam envolvidos na resposta a metais cádmio e zinco. Mutantes simples e duplos com deleção em fase foram obtidos, e o estudo da atividade promotora foi realizado através de ensaio de <font face=\"Symbol\">b-galactosidase utilizando gene repórter lacZ . Ensaios de RT-PCR e atividade <font face=\"Symbol\">b-galactosidase mostraram que o gene CC1638 provavelmente não possui promotor próprio e que os genes CC1637- CC1640 podem consituir um operon. A atividade promotora do gene CC1640 não responde a H2O2, Cd2+ e Zn2+, mas a linhagem <font face=\"Symbol\">DCC1640 apresentou baixa viabilidade na presença de Cd2+. As linhagens <font face=\"Symbol\">DCC1637 e <font face=\"Symbol\">DCC1638 mostraram sensibilidade a t-butil-hidroperóxido. A linhagem <font face=\"Symbol\">DCC1640 mostrou-se sensível aos antibióticos CTX e PPT, e ensaios de <font face=\"Symbol\">b-galactosidase em placa e em meio liquido mostraram indução da expressão pelos antibióticos CTX e CFE. Observamos uma auto-regulação do operon pela proteína codificada pelo gene CC1640 (BlaI), confirmado por ensaios de EMSA. A presença de BlaR inibe a ligação da proteína BlaI ao promotor, sugerindo que ambas BlaI/BlaR regulem em conjunto o promotor do gene CC1640. Análise in silico do consenso TTACGNNCGTAA localizado no promotor de CC1640 identificou esta sequência na região promotora de outros genes. A análise da expressão relativa sugere que os genes CC1568, CC1230 e CC2661 são regulados pela proteína BlaI, sugerindo que BlaI regula a expressão de outros genes possivelmente envolvidos na resposta a antibióticos <font face=\"Symbol\">b-lactâmicos. Ensaios de atividade <font face=\"Symbol\">b-galactosidase da região intergênica CC2720-CC2721 mostraram que esta não possui atividade promotora, e análise por RT-PCR confirmou que os genes CC2720-CC2721 são co-transcritos e que fazem parte do operon CC2720-CC2725. A expressão do operon mostrou indução significativa na presença de Cd2+, moderada indução na presença de Zn2+ e Co2+, e pouca indução na presença de Ni2+. A expressão do operon CC2388-CC2390 é altamente induzida na presença de níquel e cobalto, não é induzida por cádmio e moderadamente induzida por zinco. A linhagem <font face=\"Symbol\">DCC2724 não é sensível a zinco, cobalto ou níquel. A linhagem <font face=\"Symbol\">DCC2390 é sensível a cobalto, pouco sensível a níquel e não sensível a zinco, e ambas as linhagens foram sensíveis a cádmio. A obtenção do duplo mutante, assim como sua complementação, foram realizadas, e os resultados sugerem que se trata de dois sistemas de efluxo com diferentes respostas a metal. / The aim of this work is to characterize three clusters of genes from the alpha proteobacterium Caulobacter crescentus involved in metal and antibiotics response. We analyzed the cluster comprising genes CC1637-CC1640, which contains a BlaR/BlaI signal transduction system, and we performed a comparative analysis with two RND efflux systems consisting on genes CC2720-CC2725 and CC2388-CC2390, which are probably involved in cadmium and zinc response. Mutant strains for one or two of these genes were obtained, and the study of promoter activity was performed by <font face=\"Symbol\">b-galactosidase activity assays using lacZ as reporter gene. RT-PCR and <font face=\"Symbol\">b-galactosidase activity assays revealed that the CC1638 gene probably does not possess an exclusive promoter, and that the genes CC1637-CC1640 may constitute an operon. The promoter of CC1640 does not respond to H2O2, Cd2+ and Zn2+, but the <font face=\"Symbol\">DCC1640 strain presented low viability in the presence of Cd2+. The <font face=\"Symbol\">DCC1637 and <font face=\"Symbol\">DCC1638 strains showed sensitivity to t-butyl-hydroperoxide. The <font face=\"Symbol\">DCC1640 strain showed sensitivity to the antibiotics CTX and PPT, and <font face=\"Symbol\">b-galactosidase activity assays performed both on plates and liquid medium showed induction of the expression by the presence of antibiotics CTX and CFE. We observed auto-regulation of the operon by the protein encoded by the CC1640 gene (BlaI), which was confirmed by EMSA assays. The presence of BlaR inhibits the binding of the BlaI protein to the promoter, suggesting that both BlaI/BlaR regulate the CC1640 gene promoter. In silico analyses for the TTACGNNCGTAA consensus, located on CC1640 promoter, identified this sequence in promoter regions of other genes. Relative expression analyses indicate that the genes CC1568, CC1230 and CC2661 are regulated by the BlaI protein, suggesting that BlaI regulates the expression of other genes, possibly involved in <font face=\"Symbol\">b-lactamic antibiotics response. <font face=\"Symbol\">b-galactosidase activity assays of the intergenic region CC2720-CC2721 showed that it does not possess promoter activity, and a RT-PCR analysis confirmed that the genes CC2720-CC2721 are co-transcribed and belong to the CC2720-CC2725 operon. The expression of the operon showed significant induction in the presence of Cd2+, moderate induction in the presence of Zn2+ and Co2+, and a slight induction in the presence of Ni2+. The expression of the CC2388-CC2390 operon is highly induced in the presence of nickel and cobalt, not induced by cadmium and moderately induced by zinc. The <font face=\"Symbol\">DCC2724 strain is not sensitive to zinc, cobalt or nickel. The <font face=\"Symbol\">DCC2390 strain is sensitive to cobalt, slightly sensitive to nickel and not sensitive to zinc, and both strains are sensitive to cadmium. A double mutant was constructed, as well as a complemented strain, and results suggest that these are two efflux systems with distinct metal responses.

Duas enzimas do clone PL14.H10 de biblioteca metagenômica de consórcio microbiano degradador de óleo diesel, EST3, da família IV, e EST5, da família V das enzimas lipolíticas, foram caracterizadas. Os modelos estruturais mostraram cap-domínio e grande cavidade interna. A EST3 hidrolisou pNP-ésteres de até 12 carbonos, com Kcat/Km para pNP-acetato foi 1533,27 s-1.mM-1. Já a EST5 hidrolisou pNP-ésteres de 2 a 14 átomos de carbono, com maior atividade em pNP-valerato, e Kcat/Km de 1732,3 s-1.mM-1. Ambas apresentaram o fenômeno da ativação térmica. A atividade máxima da EST5 se deu a 45°C e em pH 7,5. A EST3 exibiu atividade máxima em pH 6,0, a 41°C. A atividade das enzimas aumentou na presença de quase todos os íons testados, e a EST5 quase não foi influenciada por detergentes. Foram relativamente estáveis em solventes orgânicos. Um dos cristais da proteína EST5 difratou a 2,311 Å e espera-se resolver a estrutura desta proteína. Os resultados deste trabalho revelaram interessantes características da EST3 e EST5 para possíveis aplicações biotecnológicas. / Two enzymes of PL14.H10 clone from a metagenomic fosmid library from a microbial consortium specialized for diesel oil degradation, EST3, from family IV, and EST5, from the V of lipolytic enzymes were characterized. Structural models showed cap-domain and large internal cavity. EST3 hydrolyzed pNP-esters of up to 12 carbons, with Kcat/Km in pNP-acetate of 1533.27 s-1.mM-1. EST5 hydrolyzed pNP-esters from 2 to 14 carbon atoms, with greater activity on pNP-valerate, and Kcat/Km of 1732.3 s-1.mM-1. Both showed the thermal activation phenomenon. EST5 activity was optimal at 45°C and pH 7.5. EST3 exhibited maximum activity at pH 6.0, 41°C. The esterases activity increased in the presence of almost all ions tested, and EST5 was not influenced by detergents. They were relatively stable in organic solvents. One of the crystals of EST5 protein diffracted at 2.311 Å and is expected to solve the structure of this protein. The results of this study revealed interesting features of the EST3 and EST5 proteins for possible biotechnological applications.

Croton é o segundo maior gênero de Euphorbiaceae, com aproximadamente 1.300 espécies, sendo 300 delas existentes no Brasil em diversos biomas. Várias espécies apresentam um característico látex vermelho-sangue, chamado \"sangue-de-dragão\", sendo usadas mundialmente na medicina tradicional. Estudos químicos indicam a presença de múltiplas classes de compostos, sendo as principais: diterpenos (clerodanos, labdanos, kauranos e traquilobanos), óleos voláteis, esteroides e triterpenoides, alcaloides, proantocianidinas e flavonoides. Estes últimos são metabólitos secundários com grande variedade estrutural, possuindo atividades biológicas reconhecidas e de potencial interesse medicinal. Croton floribundus Spreng. e Croton urucurana Baill., por apresentarem várias atividades biológicas de interesse medicinal, são utilizadas na medicina tradicional. Entretanto, poucos estudos têm sido desenvolvidos no sentido de se conhecer melhor aquela classe de substâncias fenólicas. Um dos objetivos deste trabalho corresponde ao isolamento e identificação de flavonoides de folhas de Croton floribundus e Croton urucurana. O material pulverizado foi extraído por refluxo com metanol 80% e concentrado. O extrato seco foi tratado com tolueno e diclorometano. A fase metanólica resultante foi fracionada e subfracionada por meio de cromatografia em coluna de PVPP e Sephadex LH-20, e cromatografia em papel. Depois de fracionadas, as amostras foram analisadas por cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE) e os compostos identificados por ressonância magnética nuclear de hidrogênio (1H) e carbono (13C) ou por CLAE com co-injeção de amostras autênticas. Em ambas as espécies foi identificado o flavonoide acilado tilirosídeo (5). Este parece ser um flavonoide característico do gênero. É um derivado acilado de kaempferol, isolado de um grande número de espécies de Croton. Em C.floribundus foram identificados três triglicosídeos: alcesefolisídeo (1), mauritianina (2), e isoramnetina-3-O-(2,6-di-ramnosil)-galactosídeo (3). Foram identificados também: quercetina-3-O-glucosídeo (4), helicrisosídeo-3\'-metil-éter (6), kaempferol (7), isoramnetina (8) 3-O-metil-kaempferol (9) e 3-O-metil isoramnetina (10). Em C.urucurana, foram identificados: orientina (11), rutina (12), vitexina (13), quercetina-7-O-ramnosídeo (14), ramnetina-3-O-ramnosídeo (15) e quercetina (16). Os flavonoides 1, 3, 14 mostraram-se inéditos, tanto para o gênero, quanto para a família. O flavonoide 15 foi inédito para o gênero, tendo sido encontrado na família, porém, na subfamília Euphorbioideae. Com a detecção do tilirosídeo, foi verificada a possibilidade de se utilizar os extratos proteicos de folhas jovens dessas duas espécies para acilar enzimaticamente flavonoides de interesse, pois estudos na literatura indicam que a acilação pode aumentar a estabilidade e biodisponibilidade de flavonoides, e também melhorar suas atividades biológicas. Para isso, folhas jovens foram coletadas e mantidas em N2 líquido, trituradas e extraídas com tampão de extração. O extrato obtido foi concentrado, sua concentração proteica foi determinada e, posteriormente, foi utilizado para acilar os substratos quercetina-3-O-glucosídeo, kaempferol-3-O-glucosídeo, quercetina-3-O-galactosídeo e quercetagetina-7-O-glucosídeo. p-Cumaroil-CoA e uma mistura de ácido p-cumárico e Coenzima A, foram utilizados como agentes acilantes. Foi verificado que o rendimento do extrato proteico de C.floribundus foi menor que o de C.urucurana. Enquanto o extrato de C.urucurana acilou os substratos glicosilados na posição 3, (kaemferol-3-O-glucosídeo, quercetina-3-O-glucosídeo e quercetina-3-Ogalactosídeo), não acilou o mono-glicosilado na posição 7 (quercetagetina-7-Oglucosídeo), indicando que as aciltransferases dessa espécie são regiosseletivas quanto à posição do resíduo de açúcar. Também demonstrou capacidade de acilação usando como agentes acilantes p-cumaroil-CoA e a combinação ácido p-cumárico + CoA + ATP. O extrato proteico de C.floribundus, talvez por ter apresentado um menor rendimento de extração, acilou apenas o kaempferol-3-O-glucosídeo, resultando no tilirosídeo, o flavonoide acilado característico do gênero / Croton is the second largest genus of Euphorbiaceae, with approximately 1,300 species, 300 among them native from Brazilian biomes. Several species of the genus, used worldly in traditional medicine, possess a characteristic blood colored latex, called \"dragon\'s blood\". Chemical studies about Croton species have uncovered multiple classes of secondary metabolites, such as diterpenes (clerodanes, labdanes, kauranes and trachylobanes), volatile oils, steroids and triterpenoids, alkaloids, proanthocyanidins and flavonoids. The latter are secondary metabolites with high structural diversity and recognized as having biological activities with medicinal potential. Croton floribundus Spreng. and C. urucurana Baill. have shown several medicinally promising biological activities and are used in traditional medicine. However, few investigations have been performed aiming the flavonoid chemistry of any of the two species. One of the objectives of the present study is the isolation and identification of flavonoids from leaves of C. floribundus and C. urucurana. Powdered material from both species was extracted by reflux with 80% methanol. The dry extracts were treated with toluene and dichloromethane, lyophilized and solubilized in methanol. The methanol solution was analyzed by polyvinylpolypyrrolidone column chromatography (PVPP-CC). The fractions obtained were further analyzed by PVPP-CC, Sephadex LH-20 column chromatography and paper chromatography. The fractions and isolated compounds obtained were analyzed by HPLC. Isolated compounds were identified by 1H and 13C NMR and HPLC co-chromatography with authentic samples. The acylated flavonol tiliroside (5) was obtained from extracts of both species. It seems to be a characteristic marker of the genus, having been reported for a high number of Croton species. From the leaf extract of C. floribundus three triglycosides were obtained in the present work: alcesefoliside (1), mauritianin (2) and isorhamnetin-3-O-(2,6-dirhamnosyl)-galactoside (3). Other glycosides identified were quercetin-3-O-glucoside (4), 3\'-helichrysoside-3-O-methyl ether (6), kaempferol (7), isorhamnetin (8), 3-O-methyl-kaempferol (9) and 3-O-methyl-isorhamnetin (10). The following compounds were obtained from C. urucurana: orientin (11), rutin (12), vitexin (13), quercetin-7-O-rhamnoside (14), rhamnetin-3-O-rhamnoside (15) and quercetin (16). Flavonoids 1, 3 and 14 are new regarding genus Croton and family Euphorbiaceae. Flavonoid 15 was previously found in subfamily Euphorbioideae and is now reported for the first time in Croton. Taking into account the detection of tiliroside in the material analyzed, and that acylation increases both stability and bioavailability of flavonoids, while enhancing their biological activity, an approach was planned to use protein extracts of young leaves of both species aiming the enzymatic acylation of several flavonoids. Young leaves were maintained in liquid N2, ground and treated with extraction buffer. The extract obtained was concentrated and mixed with p-coumaroyl-CoA and a mix of p-coumaric acid and Coenzyme A. The extract was used in assays aiming the acylation of quercetin-3-O-glucoside, kaempferol-3-O-glucoside, quercetin-3-O-galactoside and quercetagetin-7- O-glucoside. The concentration of the protein extract from C. floribundus was lower than that of C. urucurana. The extract from C. urucurana acylated the 3-O-glycosilated substrata kaempferol-glucoside, quercetin-glucoside and quercetin-galactoside, but was ineffective toward quercetagetin-7-O-glucoside. These results suggest that acyltransferases in the extract are regioselective about the position of attachment of the sugar moiety. They were shown to be effective using either p-coumaroyl or the combination p-coumaroyl-CoA + ATP. C. floribundus protein extract acylated only kaempferol-3-O-glucoside, yielding tiliroside, the characteristic acylated flavonoid of Croton

Made available in DSpace on 2016-01-26T18:55:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao.pdf: 489642 bytes, checksum: 095c84cd0f391c63e5fde8b3263ef666 (MD5) Previous issue date: 2011-08-01 / The lack or absence of physical activity in dogs, combined with a diet high in energy has seriously affected the health of dogs, taking them to the development of various problems associated with the heart. This study aimed to study the activity of serum enzymes creatine kinase (CK), creatine kinase MB fraction (CK-MB), lactate dehydrogenase (LDH) and glutathione peroxidase (GSH-Px), before and after short duration exercise, evaluating them with electrocardiographic findings such as heart rate (beats / minute), duration of P-R interval (seconds), heart rate and variation of the T wave in 8 healthy dogs. Heart rate, P-R segment size, heart rates and percentage of T wave, did not change during exercise. It can be concluded that exercise of short duration conducted with prior training of animals modified values of CK, CK-MB and LDH, probably caused by muscle injury due to physical exertion and increased GSH-Px was caused by increased production of free radicals due to the higher oxygen consumption by the body during physical effort. / A falta ou ausência de atividade física de cães, aliada a uma alimentação de alto valor energético, têm afetado seriamente a saúde destes, levando-os ao desenvolvimento de vários problemas associados ao coração. O presente estudo teve como objetivo estudar a atividade das enzimas séricas creatino quinase (CK), creatino quinase fração MB (CK-MB), lactato desidrogenase (LDH) e glutationa peroxidase (GSH-Px), antes e após a realização de exercício de curta duração, avaliando-os com os achados eletrocardiográficos tais como frequência cardíaca (batimentos/minuto), duração do intervalo PR (segundos), ritmo cardíaco e variação da amplitude de onda T em 8 cadelas hígidas. A freqüência cardíaca, tamanho do segmento PR, ritmos cardíacos e percentuais de onda T, não se alteraram durante o exercício. Pode-se concluir que o exercício físico de curta duração realizado com treinamento prévio dos animais modificou os valores das enzimas CK, CK-MB e LDH, provavelmente pela lesão causada no músculo devido ao esforço físico intenso e o aumento da GSH-Px foi ocasionado pela maior produção de radicais livres em virtude do maior consumo de oxigênio pelo organismo durante o esforço físico.

Made available in DSpace on 2016-07-18T17:53:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao.pdf: 489642 bytes, checksum: 095c84cd0f391c63e5fde8b3263ef666 (MD5) Previous issue date: 2011-08-01 / The lack or absence of physical activity in dogs, combined with a diet high in energy has seriously affected the health of dogs, taking them to the development of various problems associated with the heart. This study aimed to study the activity of serum enzymes creatine kinase (CK), creatine kinase MB fraction (CK-MB), lactate dehydrogenase (LDH) and glutathione peroxidase (GSH-Px), before and after short duration exercise, evaluating them with electrocardiographic findings such as heart rate (beats / minute), duration of P-R interval (seconds), heart rate and variation of the T wave in 8 healthy dogs. Heart rate, P-R segment size, heart rates and percentage of T wave, did not change during exercise. It can be concluded that exercise of short duration conducted with prior training of animals modified values of CK, CK-MB and LDH, probably caused by muscle injury due to physical exertion and increased GSH-Px was caused by increased production of free radicals due to the higher oxygen consumption by the body during physical effort. / A falta ou ausência de atividade física de cães, aliada a uma alimentação de alto valor energético, têm afetado seriamente a saúde destes, levando-os ao desenvolvimento de vários problemas associados ao coração. O presente estudo teve como objetivo estudar a atividade das enzimas séricas creatino quinase (CK), creatino quinase fração MB (CK-MB), lactato desidrogenase (LDH) e glutationa peroxidase (GSH-Px), antes e após a realização de exercício de curta duração, avaliando-os com os achados eletrocardiográficos tais como frequência cardíaca (batimentos/minuto), duração do intervalo PR (segundos), ritmo cardíaco e variação da amplitude de onda T em 8 cadelas hígidas. A freqüência cardíaca, tamanho do segmento PR, ritmos cardíacos e percentuais de onda T, não se alteraram durante o exercício. Pode-se concluir que o exercício físico de curta duração realizado com treinamento prévio dos animais modificou os valores das enzimas CK, CK-MB e LDH, provavelmente pela lesão causada no músculo devido ao esforço físico intenso e o aumento da GSH-Px foi ocasionado pela maior produção de radicais livres em virtude do maior consumo de oxigênio pelo organismo durante o esforço físico.

O fósforo (P) é limitante tanto na produtividade da cana-de-açúcar (Saccharum officinarum L.) quanto na atividade da microbiota do solo. Em solos de regiões tropicais, devido à elevada saturação por óxidos de ferro e alumínio, o P se encontra normalmente indisponível às plantas. Portanto, o manejo da adubação de P, baseado no uso de microrganismos capazes de promover uma melhor ciclagem do P, se faz necessário. Assim, o objetivo do estudo foi avaliar as mudanças na microbiota do solo e na produtividade da cana-de-açúcar, em condições de campo, em resposta ao manejo orgânico associado à inoculação de bactérias solubilizadoras de fosfato (BSF). Para tanto, foi utilizado um composto, obtido previamente por meio da compostagem de subprodutos da indústria sucroenergética (torta de filtro e cinzas), enriquecido com fosfatos de rocha (fosfato de Araxá-FA ou fosfato de Bayóvar-FB). No campo foram estabelecidos sete tratamentos, sendo um destes o tratamento controle, adubado com superfosfato triplo. Seis tratamentos compreendiam áreas adubadas com composto, sendo duas com composto que continha FA, duas com FB e duas somente com composto sem enriquecimento com P (C). A metade dessas áreas recebeu também inoculação com BSF, contendo os tratamentos FA+I, FB+I e C+I. A inoculação foi feita com Bacillus simplex BACBR04, Bacillus sp. BACBR06 e Rhizobium sp. RIZBR0. As avaliações foram realizadas durante o primeiro ano de cultivo (cana planta) em dois períodos (aos seis e 12 meses). As mudanças na microbiota foram acessadas por meio da atividade das enzimas fosfatases (ácida e alcalina), fitases e &beta;-glucosidase. Mudanças na estrutura da comunidade bacteriana e fúngica foram acessadas por meio do T-RFLP. A abundância dos genes 16S RNAr, phoD (relacionado à solubilização de P) e ITS foram avaliadas por meio de PCR quantitativo. A atividade das fosfatases e &beta;-glucosidase aumentaram com a inoculação na cana adubada com composto enriquecido com fosfato de Araxá (FA+I) e também no solo adubado com composto sem enriquecimento (C+I). Nos tratamentos FA+I e C+I houve incremento do fósforo disponível e aumento de 10% na produtividade, em relação ao tratamento controle (M). As comunidades bacteriana e fúngica do tratamento C+I se estruturaram de forma distinta em relação ao tratamento controle (M). Nos solos inoculados houve menor abundância do gene ITS aos seis meses, enquanto que, para o gene 16S RNAr, os solos inoculados apresentaram menor abundância no período de 12 meses. Verificou-se que o consórcio bacteriano inoculado, associado com a aplicação de composto, superou, no primeiro ano de cultivo, o manejo rotineiramente utilizado em cana-de-açúcar (adubação com superfosfato triplo). É possível que haja efeito residual no decorrer dos ciclos da cana-de-açúcar, o que ainda reforçaria a importância do manejo orgânico associado à inoculação com BSF. / Phosphorus (P) is limiting both the yield of sugarcane (Saccharum officinarum L.) and the activity of the soil microbiota. In tropical soils, due to the high saturation of iron and aluminum oxides, P is normally unavailable to plants. Therefore, the management of P fertilization, based on the use of microorganisms that promote better P cycling is necessary. Thus, the objective of this study was to evaluate changes in the soil microbiota and in sugarcane yield under field conditions, in response to the organic management associated with the inoculation of phosphate solubilizing bacteria (PSB). In our field experiment, our fertilizer was an organic compost, previously obtained by the composting process of by-products of the sugarcane industry (filter cake and ashes), enriched with rock phosphates (Araxá phosphate-AP or Bayóvar phosphate-BP). Seven treatments were established in the field, one of which was the control treatment, fertilized with triple superphosphate. Six treatments comprised compost fertilized areas, two with compost containing AP, two with BP, and two only with compost, and without any enrichment with P (C). Half of these areas were also inoculated with PSB, containing the treatments AP+I, BP+I and C+I. Field inoculation was done with Bacillus simplex BACBR04, Bacillus sp. BACBR06 and Rhizobium sp. RIZBR0. We performed evaluations during the first year of cultivation at two periods (at six and twelve months after planting). We accessed the changes in the microbiota through the activity of acid and alkaline phosphatases, phytases and &beta;-glucosidase. Changes in bacterial and fungal community structure were accessed through T-RFLP. We evaluated the abundance of the 16S RNAr, phoD (related to P solubilization) and ITS genes by quantitative PCR. The phosphatases and &beta;-glucosidase activity increased with the inoculation in sugarcane fertilized with compost and enriched with Araxá phosphate (AP+I) and in the soil fertilized with compost, but without any enrichment (C+I). In these treatments (AP+I and C+I), we found an increase in available phosphorus and a 10% increase in productivity, in relation to the control treatment (M). The bacterial and fungal communities of the treatments C+I presented a different structure in relation to the control treatment (M). In the soils that received bacterial inoculations, there was a lower abundance of the ITS gene at six months, whereas for the 16S RNAr gene the inoculated soils presented lower abundance at 12 months. We verified that the inoculated bacterial consortium, associated with the application of compost, overcame the conventional management in sugarcane (triple superphosphate fertilizer) in the first year of cultivation. In addition, it is possible residual effect during the sugarcane cycles, which would further reinforce the importance of organic management associated with BSF inoculation.

Os grãos de quinoa possuem excelente balanço nutricional além das propriedades funcionais, comparativamente superior à dos cereais. A quinoa é cultivada em diversos países e, devido às suas características, têm aumentado o interesse de pesquisadores e consumidores. A quinoa contém pericarpo branco, no entanto, existem grãos com pericarpo vermelho e preto, e todos os tipos são utilizados como alimento em diferentes preparações. Com o objetivo de avaliar as características de grãos de quinoa, amostras de cor branca, preta e vermelha foram analisadas quanto às propriedades físico-químicas e funcionais dos grãos e do amido extraído das diferentes amostras. O amido, extraído pelo método alcalino, foi submetido as análises de teor de amilose, difração de raios X, microscopia eletrônica de varredura (MEV), propriedades térmicas (por DSC-Differential Scanning Calorimeter) e propriedades de pasta (por RVA- Rapid Visco Analyser), além de suscetibilidade à hidrólise enzimática e cor. A composição físico-química dos grãos de quinoa apresentou como principais diferenças o teor de cinzas, fibras e amido. O teor de amilose variou de 13,6% a 21,3%, entre as amostras de amido; os padrões de cristalinidade dos amidos foram de tipo A, típico dos cereais; e, a cristalinidade relativa variou de 25,4 a 29,6 %; as micrografias obtidas por MEV apresentaram as formas poliédricas dos grânulos de amido. Os viscoamilogramas, obtidos para os diferentes amidos, mostraram um comportamento semelhante entre as amostras brancas e pretas. As propriedades térmicas de retrogradação das amostras de quinoa vermelha apresentaram uma menor taxa de retrogradação que variou de 7,5 a 8,5 %; as cultivares brancas apresentaram as maiores taxas de retrogradação de 19,0 a 25,4 %. A hidrólise enzimática dos grânulos de amido, analisada em equivalentes de maltose, variou de 7,2 a 8,7 mg/mL, com uma velocidade maior para a cultivar BSyB, em 60 minutos. O amido extraído das amostras brancas de quinoa apresentou valor de luminosidade de 99,0 e os amidos extraídos das amostras de cor vermelha e preta apresentaram em torno de 97,0. As análises realizadas neste estudo ampliam o conhecimento das características da quinoa de cor branca, vermelha e preta, além de mostrar que a cultivar brasileira (BSyB) apresenta características diferenciadas em vários parâmetros. Devido as suas propriedades todas as amostras analisadas possuem potencial para futuras aplicações tecnológicas. / The quinoa grain have excellent nutritional balance beyond functional properties, comparatively higher than that of cereals. Quinoa is cultivated in many countries and due to its characteristics; this has increased the interest of researchers and consumers. Quinoa contains white pericarp, however, there are red and black grain pericarp and all of kinds are used as food in different preparations. In order to evaluate the quinoa grain characteristics, samples of white, black and red color were analyzed for physical-chemical and functional properties of the grains and starch extracted from different samples, aiming a future technology use. Starch from quinoa grains was extracted by the alkaline method and analyzed for amylose content, X-ray diffraction, scanning electron microscopy (SEM), thermal properties (by Differential Scanning Calorimeter, DSC) and properties folder (by Rapid Visco Analyser, RVA), susceptibility to enzymatic hydrolysis and color. The physicochemical composition of quinoa grains presents major differences as the ash content, fiber and starch. The amylose content ranged from 13.6% to 21.3% among starch samples; patterns crystallinity of starches of type A were typical cereal; and the relative crystallinity ranged from 25.4 to 29.6%; SEM micrographs obtained showed the polyhedral forms of starch granules. The viscoamilogramas obtained for the different starches, show a similar behavior between the white and black samples. The thermal properties of retrogradation of red quinoa samples showed less retrogradation rate ranged from 7.5 to 8.5%; white cultivars showed the highest rates of downgrading from 19.0 to 25.4%. The enzymatic hydrolysis of the starch granules analyzed to maltose equivalents, ranged from 7.2 to 8.7 mg / ml, at a higher speed for cultivating BsyB in 60 minutes. The starch extracted from samples of white quinoa showed 99.0 brightness value and starches extracted from samples of red and black color had around 97.0. The analyzes performed in this study extend the knowledge of quinoa characteristics of white, red and black, in addition to showing that the Brazilian cultivar (BsyB) has different characteristics on various parameters. Because of their properties, all samples have the potential for future technological applications.

Orientador: Eleni Gomes / Resumo: O grande acumulo de biomassa lignocelulósica oriunda da produção de etanol no Brasil contribui para um aumento em pesquisas para utilização para etanol de segunda geração e produção de enzimas com maior valor agregado. Considerando que o grupo de pesquisa ao qual esse trabalho está vinculado tem desenvolvido pesquisas com celulases, hemicelulases, ligninases, pectinases, esse estudo teve por objetivo selecionar leveduras produtoras dessas enzimas, realizar a caracterização físico-química e a purificação enzimática. Diversos trabalhos tem sido desenvolvidos a fim do reaproveitamento de material lignocelulósico oriundo da produção de etanol por cana-de-açúcar para a produção de enzimas de interesse comercial e sua principal aplicação na produção de etanol de segunda geração. Foi selecionado duas leveduras entre 30 escolhidas da coleção do Laboratório de Bioquímica e Microbiologia Aplicadas UNESP/IBILCE: A. pullulans LB 3.1 e A. leucospermi LB 86 e que foram cultivadas com farelo de trigo. Ambas foram capazes de produzir xilanase, β-xilosidase e β-glicosidase, sendo a maior atividade de xilanase de 72 U ml-1 para LB 3.1 de 5,5 U ml-1 para LB 86, bem como a atividade de β-xilosidase que foi (6,7 U ml-1 ) para LB 3.1 e (4,0 U ml-1 ). Com relação à influência do pH na atividade enzimática foi observado perfis similares para xilanase e βxilosidase produzidas pela levedura A. pullulans LB 3.1, com uma maior atividade na faixa de pH 2,5 a 3,5. Essa característica foi observada também ... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The large accumulation of lignocellulosic biomass from ethanol production in Brazil contributes to an increase in research for use for second generation ethanol and the production of enzymes with greater added value. Considering that the research group to which this work is linked has developed research with cellulases, hemicellulases, ligninases, pectinases, this study aimed to select yeasts that produce these enzymes, perform physical-chemical characterization and enzymatic purification. Several works have been developed in order to reuse lignocellulosic material from the production of ethanol by sugarcane for the production of enzymes of commercial interest and its main application in the production of second generation ethanol. Two yeasts were selected from 30 chosen from the collection of the Laboratory of Applied Biochemistry and Microbiology UNESP / IBILCE: A. pullulans LB 3.1 and A. leucospermi LB 86 and which were grown with wheat bran. Both were able to produce xylanase, β-xylosidase and β-glycosidase, with the highest xylanase activity being 72 U ml-1 for LB 3.1 and 5.5 U ml-1 for LB 86, as well as the activity of β-xylidasidase which was (6.7 U ml-1) for LB 3.1 and (4.0 U ml-1). Regarding the influence of pH on enzyme activity, similar profiles were observed for xylanase and β-xylosidase produced by the yeast A. pullulans LB 3.1, with a greater activity in the pH range 2.5 to 3.5. This characteristic was also observed for the βxylosidase of A. leucospermi LB 86, w... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor