As ilhotas pancreáticas têm em sua constituição as células <font face=\"Symbol\">b pancreáticas, as quais têm como função secretar insulina. A melatonina é secretada pela glândula pineal. No entanto, a ausência da melatonina, por meio da pinealectomia (PINX), induz diversas alterações nas funções celulares. A NAD(P)H oxidase é responsável pela produção de ânions superóxido. Nosso estudo teve como objetivo avaliar uma possível modulação da NAD(P)H oxidase pela PINX no Zeitgeber Time 6 e 18. Os resultados demonstram que a PINX induz alterações na funcionalidade das ilhotas pancreáticas, alterando a secreção de insulina estimulada pela glicose, o metabolismo da glicose, e o conteúdo de espécies reativas de oxigênio (EROs). Entretanto, não induz alterações nos respectivos ZTs na expressão protéica das subunidades p22phox, p47phox e gp91phox. Demonstramos que a pinealectomia induz alteração no padrão rítmico metabólico e secretório nas ilhotas isoladas, tendo a NAD(P)H oxidase uma possível participação no desenvolvimento nas alterações observadas. / Pancreatic islets are constituted by pancreatic cells, which main function is to secrete insulin. Melatonin is secreted by the pineal gland. However, the absence of melatonin by pinealectomy (PINX) induces several changes in cellular functions. The NAD(P)H oxidase is responsible for producing superoxide. Our study aimed to evaluate the possible modulation of NAD(P)H oxidase by pinealectomy in Zeitgeber Time 6:18. Our results show that the absence of melatonin induced by pinealectomy induces changes in the functionality of pancreatic islets, such as the insulin secretion stimulated by glucose, the glucose metabolism, and the content of reactive oxygen species (ROS). However, it does not induce changes in their respective Zts in the protein expression of the subunits p22phox, p47phox and gp91phox. We demonstrated that pinealectomy induces changes in metabolic and secretory rhythm pattern in isolated islets, being the NAD(P)H oxidase a possibly responsible for the changes observed.

O objetivo deste estudo foi avaliar o desempenho produtivo, a atividade enzimática pancreática e o rendimento de carcaça e cortes de frangos alimentados com rações fareladas e peletizadas com ou sem adição de protease. Foi realizada, também, a análise econômica dos tratamentos experimentais. Para tanto, foram utilizadas 768 aves, criadas de 1 a 42 dias de idade, distribuídas em um delineamento inteiramente casualizado em arranjo fatorial 2x2x2 (formas físicas da ração, níveis nutricionais e inclusão ou não de protease) com oito repetições por tratamento. As aves receberam os seguintes tratamentos experimentais: T1- ração farelada com redução de níveis nutricionais e sem adição de protease; T2- ração farelada com redução de níveis nutricionais e com adição de protease; T3- ração farelada com níveis nutricionais recomendados e sem adição de protease; T4- ração farelada com níveis nutricionais recomendados e com adição de protease; T5- ração peletizada com redução de níveis nutricionais e sem adição de protease; T6- ração peletizada com redução de níveis nutricionais e com adição de protease; T7- ração peletizada com níveis nutricionais recomendados e sem adição de protease; T8- ração peletizada com níveis nutricionais recomendados e com adição de protease. Os resultados foram analisados por meio do pacote estatístico SAS (2012). A peletização das rações promoveu melhora nos índices zootécnicos de frangos de corte. A adição de protease exógena não exerceu efeito principal sobre o desempenho e rendimento de carcaça e cortes, mas em dietas com redução de proteína bruta e aminoácidos, melhorou os índices econômicos da criação de frangos de corte, assim como o processo de peletização de forma geral. A adição de protease exógena e redução dos níveis de proteína e aminoácidos promoveram menor atividade da quimotripsina. Rações peletizadas com níveis nutricionais recomendados e adição de protease apresentaram os maiores custos de produção / The aim of this study was to evaluate the performance, pancreatic enzyme activity and carcass yield and cuts of broilers fed with mashed and pelleted diets with or without addition of protease. Also, it was performed economic analysis of experimental diets. Seven hundred sixty eight birds were reared from 1 to 42 days old, distributed in a completely random design in a 2x2x2 factorial arrangement (physical forms of feed, nutritional levels and with or without addition of protease) with eight replicates per treatment. The birds had received the following experimental treatments: T1 mashed diet with reduced nutritional levels and without addition of protease; T2 mashed diet with reduced nutritional levels and with addition of protease; T3 mashed diet with recommended nutritional levels and without addition of protease; T4 mashed diet with recommended nutritional levels and with addition of protease; T5 pelleted diet with reduced nutritional levels and without addition of protease; T6 pelleted diet with reduced nutritional levels and with addition of protease; T7 pelleted diet with recommended nutritional levels and without addition of protease;T8 pelleted diet with recommended nutritional levels and with addition of protease. The results were analyzed using the statistical program SAS (2012). The pelleted diets provided improvement in performance parameters of broilers. The addition of exogenous protease did not have main effect on the performance and carcass yield and cuts, but in diets with reduced crude protein and amino acids, improved economic index of the rearing of broilers, as well as the pelleting process generally. The addition of exogenous protease and reduced levels of protein and amino acids provided lower activity of chymotrypsin. Pelleted diets with recommended nutritional levels and addition of protease showed the highest production costs

A hidrólise enzimática de celulose representa, em relação à hidrólise ácida, uma alternativa limpa para produção de etanol. No entanto, existem duas dificuldades: o alto custo das enzimas e recalcitrância das regiões cristalinas da celulose. Para o primeiro problema, propomos a imobilização de celulase, um complexo enzimático que sinergicamente promove a degradação da celulose em glicose e celobiose, sobre wafers de silício. Apesar da atividade enzimática de celulase adsorvida ser em geral menor que a de celulase livre, a imobilização de celulases provou ser vantajosa, pois permite até seis reusos, mantendo um nível de atividade apenas 20% inferior ao original. Quanto à questão da recalcitrância das regiões cristalinas da celulose, utilizamos diferentes pré-tratamentos de celulose, a fim de reduzir a sua cristalinidade e o seu grau de polimerização, além de também modificar a estrutura supramolecular da celulose e a quantidade de poros que esta apresenta, avaliando todos estes parâmetros quantitativamente frente à atividade enzimática livre e imobilizada. A sacarificação enzimática de celulase livre e imobilizada foi determinada na hidrólise de celulose microcristalina (Avicel), e dois tipos de celulose nativa, algodão e eucalipto. Avicel foi pré-tratada a partir da (i) dissolução e degradação em ácido fosfórico, (ii) dissolução em acetato de 1-etil-3-metil-imidazólio (EMIMAc), e (iii) da hidrólise por endoglucanases adsorvidas, uma enzima do complexo enzimático celulase. Celulose de eucalipto e algodão foram mercerizadas a fim de se retirar contaminantes. A hidrólise com celulase livre levou a taxas de conversão de celulose à glicose que não apresentaram correlação com o índice de cristalinidade, nem com o grau de polimerização, mas apresentaram correlação direta com a capacidade de absorção de água, também chamada de constante de capilaridade. As taxas de conversão obtidas na presença de celulase adsorvida apresentaram correlação inversa com a constante de capilaridade, evidenciando que o mecanismo de hidrólise neste caso é fortemente dependente da camada de hidratação da celulose. / Enzymatic hydrolysis of cellulose represents, in relation to acid hydrolysis, a clean alternative for production of ethanol. However, there are two difficulties: the high cost of enzymes and the recalcitrance of the crystalline regions of cellulose. For the first problem, we propose the immobilization of cellulase, an enzymatic complex which synergistically promotes the degradation of cellulose to glucose and cellobiose, onto Si wafers. Although the enzymatic activity of immobilized cellulase is generally lower than that of free cellulase, immobilization has proven to be advantageous since it allows up to six reuses maintaining the activity level at 80% of the original one. Concerning the recalcitrance of the crystalline regions of cellulose, we used different cellulose pretreatments in order to reduce its crystallinity and degree of polymerization, and to modify the cellulose supramolecular structure along with the amount of pores. All these parameters were quantitatively correlated with the activity of free and immobilized cellulase. The enzymatic activity of free and immobilized enzyme was determined by the hydrolysis of microcrystalline cellulose (Avicel), and two types of native cellulose, cotton and eucalyptus. Avicel was pretreated in three different ways: (i) dissolution and degradation in phosphoric acid, (ii) dissolution in 1-ethyl-3-methyl-imidazolium acetate (EMIMAc), and (iii) hydrolysis by immobilized endoglucanase, an enzyme that is part of the cellulase enzyme complex. Eucalyptus and cotton pulp were mercerized in order to remove contaminants. Hydrolysis with free cellulase yielded cellulose to glucose conversions that were neither correlated with the crystallinity index nor with the degree of polymerization, but were directly correlated with the cellulose ability to absorb water (capillary constant). The conversion rates obtained in the presence of immobilized cellulase correlated inversely with the capillary constant values, indicating that hydrolysis mechanism in this case is strongly dependent on the hydration layer of cellulose

Orientadores: Everson Alves Miranda, Sindélia Freitas Azzoni / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química / Made available in DSpace on 2018-08-25T03:57:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 MarinoBohorquez_MayraAlejandra_M.pdf: 2274078 bytes, checksum: b43b1a849020cc996eb872607460441e (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: O crescente interesse pelo aproveitamento da matéria-prima renovável vem demandando novas tecnologias eficientes na produção de etanol de segunda geração a fim de reduzir os altos custos associados com as enzimas envolvidas na sacarificação. Este estudo teve como objetivo principal concentrar, através de precipitação com etanol, glicosil hidrolases responsáveis pelas atividades de endoglucanase, ?-glicosidase, FPase e xilanase produzidas por Trichoderma harzianum P49P11. As variáveis de precipitação testadas foram temperatura, concentração de etanol e pH do fermentado. O etanol demonstrou potencial para recuperar ao redor de 98% da atividade de xilanase correspondente a 17,6 U/mL através de precipitações com 90% de etanol (v/v) em todas as temperaturas testadas (5,0, 15 e 25°C) e pH 5,0. Sob estas mesmas condições de precipitação, 90% de etanol (v/v) e pH 5,0, porém a 5°C, foi obtida a máxima recuperação da atividade de celulase (FPase) sendo 77% correspondente a 0,08 U/mg. Esta última formulação causou precipitação instantânea. Desta forma, a precipitação com etanol pode ser considerada uma técnica eficiente para concentrar xilanase e, em certa medida, para o complexo de celulase / Abstract: Growing interest in the use of renewable raw materials for the production of second generation ethanol has led to the need of new efficient technologies to reduce the high costs associated with saccharification enzymes. This study aimed to concentrate by ethanol precipitation glycosil hydrolases responsible for FPase, ?-glicosidase, endoglucanase and xylanase activities produced by Trichoderma harzianum P49P11. The precipitation variables tested were temperature, ethanol concentration and pH of the fermentation broth. The results showed that the precipitation by ethanol recovered more than 98% of the total xylanase activity using ethanol at concentration of 90% (v/v) at all temperatures tested (5.0, 15 e 25°C) and pH 5.0. The maximum recovery of cellulose activity as FPase was 77% by precipitation carried out at this same ethanol concentration and pH (90% v/v and pH 5.0) but at 5.0°C. This last set of conditions caused almost instantaneous precipitation. Therefore, ethanol precipitation can be considered an efficient technique for xylanase concentration and, to a certain extent, for the cellulase complex / Mestrado / Desenvolvimento de Processos Biotecnologicos / Mestra em Engenharia Química

Orientadores: Aline Carvalho da Costa, Sindelia Freitas Azzoni / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química / Made available in DSpace on 2018-08-26T08:50:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Bussamra_BiancaConsorti_M.pdf: 2624016 bytes, checksum: d09caf6db1941dc3b8ff17c802bb5ddb (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: O alto custo da hidrólise enzimática para a conversão de biomassa lignocelulósica é um problema recorrente que limita a produção de bioetanol a partir desta fonte renovável e altamente energética. Muitos fatores afetam a eficiência do processo de hidrólise, como a recalcitrância do substrato lignocelulósico, eficiência do pré-tratamento, proporções e cargas das enzimas, inibidores e perda de atividade devido à adsorção não específica. Somado a estes fatores, o alto custo de produção de coquetéis enzimáticos limita a carga enzimática, o que contribui para a inviabilização técnica e econômica do processo. Dentre as abordagens consideradas promissoras para otimizar a reação de hidrólise, pode-se destacar o desenvolvimento de coquetéis artificiais bem balanceados envolvendo diferentes classes de enzimas. Este projeto estuda coquetéis enzimáticos otimizados para a hidrólise do bagaço de cana-de-açúcar pré-tratado, onde as enzimas provieram tanto de fonte comercial quanto de cultivos microbianos (Trichoderma reesei e Escherichia coli geneticamente modificada), seguidas de purificação. Planejamento experimental de mistura lattice simplex, seguido de planejamento fatorial, foram utilizados para a otimização da proporção enzimática. Em ambos os experimentos, a concentração de glicose liberada (g/L) foi a resposta avaliada. A fim de se reduzir o consumo de reagente, as hidrólises foram conduzidas em escala reduzida, cuja metodologia foi validada neste trabalho. A mistura enzimática otimizada, compreendida da fração T. reesei (80%), endoglucanase (10%) e ?-glicosidase (10%), foi capaz de converter 68,36% ± 5,57 da celulose contida no bagaço hidrotérmico, enquanto que os coquetéis comerciais Cellic CTec H2 e Celluclast converteram 70,43% ± 5,03 e 49,11% ± 0,49 do mesmo material, respectivamente, sob as mesmas condições de operação. Desta forma, este trabalho contribuiu com a identificação de atividades necessárias e de suas proporções ótimas para melhorar o coquetel enzimático de T. reesei, resultando no aumento da conversão do bagaço hidrotérmico. As estratégias de purificação de proteínas e análises de planejamento experimental e de sinergismo podem ser empregadas para a obtenção de coquetéis melhorados feitos sob medida para a hidrólise de outros materiais / Abstract: The high cost of converting lignocellulose by enzymatic hydrolysis is a recurring problem that limits the production of bioethanol from a renewable and highly energetic source. Many factors affect the efficiency of the hydrolysis process, such as lignocellulosic substrates recalcitrance, pretreatment efficiency, enzyme ratios and loadings, inhibitors and non-productive adsorption. Furthermore, the high production costs of enzyme cocktails limit the enzyme loads, which contribute to technical and economic infeasibility of this process. Among the promising approaches to optimize hydrolysis reaction, there is the development of well-balanced cocktails involving different classes of enzymes. This project studies optimized enzyme cocktails for hydrolysis of pretreated sugar cane bagasse, where the enzymes were provided from both commercial source and microorganism cultivation (Trichoderma reesei and genetically modified Escherichia coli), followed by purification. Experimental simplex lattice design, followed by factorial design, were performed to optimize the enzymatic proportion. In both experiments, released glucose concentration was the result evaluated. To reduce reagent consumption, the hydrolysis was carried out in micro assays scale, which methodology was validated in this study. The optimized enzyme mixture, comprised of T. reesei fraction (80%), endoglucanase (10%) and ?-glucosydase (10%), was capable of converting 68,36% ± 5,57 of the cellulose present in hydrothermal pretreated bagasse, whereas commercial cocktails Cellic CTec H2 and Celluclast converted 70,43% ± 5,03 e 49,11% ± 0,49 of the same material, respectively, under the same conditions. Thus, the work reported here contributed to the identification of needed activities and their optimal proportions to improve T. reesei enzymatic cocktail, enhancing hydrothermal bagasse conversion. Protein purification strategies and analyses of experimental design and synergism can be used to obtain improved cocktails to hydrolyze other materials / Mestrado / Engenharia Química / Mestra em Engenharia Química

Orientador: Ljubica Tasic / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Química / Made available in DSpace on 2018-08-19T12:26:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Rodrigues_FabioHenriquedosSantos_M.pdf: 24628982 bytes, checksum: f6b1490bc6bf2bf5497e5cad40a40daa (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: A Adenosina Quinase (ADK) é uma enzima importante (EC 2.7.1.20), cuja ação pode estar relacionada a diversas doenças, tais como inflamações, derrame, infarto, entre outras. Desse modo, a inibição de sua atividade é de grande importância, e desperta interesse científico. Na tentativa de inibir a ação da ADK, houve busca por compostos orgânicos cuja capacidade inibitória seja superior comparando-se com inibidores da ADK existentes. Desse modo, derivados de 4-anilinoquinazolinas mostraram-se alvos interessantes. Foi sintetizada uma série de 22 derivados de 8-metóxi-4-anilinoquinazolinas, substituídas nas posições 3'e 4'do anel anilínico. Os compostos sintetizados foram caracterizados e testados frente à ADK, de forma a verificar seu potencial inibitório, principalmente através da técnica de fluorescência de emissão. Da série de compostos, seis apresentaram-se promissores na inibição da ADK. Ensaios in silico também foram realizados, buscando-se uma melhor compreensão do mecanismo de inibição do sistema compostos/ADK / Abstract: The Adenosine Kinase (ADK) is an important enzyme (EC 2.7.1.20) that might be related to several diseases, such as inflammation, stroke and infarct, and many others. Therefore, its activity inhibition is of great importance, arising significant scientific interest. Aiming ADKs inhibition, a search for suitable organic species was realized, in such way that 4-anilinoquinazoline derivatives showed themselves interesting targets. A serie of 22 8-methoxy-4-anilinequinazoline derivatives, substituted on the aniline ring at 3'and 4'positions, was synthesized. The compounds were characterized and tested in in vitro ADKs inhibition, in order to verify their inhibitory potentials, mainly applying emission fluorescence technique. Six compounds of this serie presented promising properties in ADKs inhibition. In silico assays were also conducted, in order to better explain the inhibitory mechanism of the system compounds/ADK / Mestrado / Quimica Organica / Mestre em Química

Submitted by Maria Beatriz Vieira (mbeatriz.vieira@gmail.com) on 2017-02-21T15:59:01Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) dissertacao_fabio_de_oliveira_gomes.pdf: 605733 bytes, checksum: 828b835237115c312d92d69a1de39520 (MD5) / Approved for entry into archive by Aline Batista (alinehb.ufpel@gmail.com) on 2017-02-22T17:21:29Z (GMT) No. of bitstreams: 2 dissertacao_fabio_de_oliveira_gomes.pdf: 605733 bytes, checksum: 828b835237115c312d92d69a1de39520 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Aline Batista (alinehb.ufpel@gmail.com) on 2017-02-22T17:25:57Z (GMT) No. of bitstreams: 2 dissertacao_fabio_de_oliveira_gomes.pdf: 605733 bytes, checksum: 828b835237115c312d92d69a1de39520 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2017-02-22T17:38:56Z (GMT). No. of bitstreams: 2 dissertacao_fabio_de_oliveira_gomes.pdf: 605733 bytes, checksum: 828b835237115c312d92d69a1de39520 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2014-05-20 / Sem bolsa / A Beta amilase é uma enzima do malte que tem a propriedade da hidrolise do amido em açúcares fermentescíveis. Atua hidrolisando ligações alfa-1,4 do amido, mais precisamente nas cadeias lineares da amilose e amilopectina, liberando carboidratos de cadeias menores (maltose, glicose e maltotriose), necessários para processo de fermentação pela levedura cervejeira. Essa quebra ocorre basicamente para disponibilizar açúcares que posteriormente servirão para formação de álcool na cerveja. A atividade enzimática é inicialmente dependente da solubilização das enzimas, como exemplo na mosturação onde os grãos moídos são imersos em água. Existem outros fatores como temperatura, tempo e pH que garantem máxima eficiência enzimática, o que de certa forma é de grande importância para cervejaria na busca de um rendimento otimizado durante a brassagem. Este trabalho propôs um estudo da beta amilase em diferentes períodos de atuação sobre o amido presente no mosto cervejeiro avaliando qual o melhor período de atuação enzimática. Foi utilizada uma única temperatura, diferentes tempos de atuação, que vão de zero até 60 minutos, intercalados em cinco minutos. Todas as amostras foram fermentadas e analisadas individualmente, buscando identificar qual o melhor período de atuação desta enzima e como os mostos produzidos em diferentes períodos de tempo sofreram fermentação, de acordo com a graduação alcoólica, teor alcoólico e extrato real. / Beta amylase is an enzyme of the malt that has the property of breaking down starch into fermentable sugars. Connections acts hydrolyzing alpha -1 ,4 starch, more precisely in the linear chains of amylose and amylopectin, lower releasing carbohydrate chains ( maltose, maltotriose and glucose ) necessary to process the fermentation by the brewing yeast. This breakdown occurs primarily to provide sugars that subsequently serve to formation of alcohol in beer . The enzymatic activity is initially dependent on the solubilization of enzymes , such as the mashing where ground beans are immersed in water . There are other factors such as temperature , time and pH to ensure maximum enzyme efficiency, which is of great importance for brewery in search of a performance optimized during mashing somehow . This paper proposed a study of beta amylase in different periods of activity on the starch present in the beer wort evaluating the best period of enzymatic activity . A single temperature , different operating times , ranging from zero to 60 minutes , interspersed in five minutes was used . All samples were fermented individually analyzed in order to identify the best period of activity of this enzyme and the musts produced in different periods of time have undergone fermentation , according to alcohol content , alcohol content , real extract and apparent extract.

Submitted by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2017-01-20T11:43:28Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1150678 bytes, checksum: 5ac766f88d369f0f72b4652b22015206 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-01-20T11:43:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1150678 bytes, checksum: 5ac766f88d369f0f72b4652b22015206 (MD5) Previous issue date: 2016-06-30 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / O estudo da interação inseto-planta tem se mostrado um caminho promissor no controle de pragas. No entanto para um controle efetivo de pragas, tornou-se necessário o conhecimento da relação entre os insetos e sua microbiota associada. Esta interação entrou em foco quando os primeiros estudos provaram a dependência direta do hospedeiro de sua microbiota. Este estudo teve como objetivos caracterizar a diversidade microbiológica associada simbioticamente com o inseto herbívoro Anticarsia gemmatalis e suas consequências em termos de atividade proteolítica digestiva quando alimentado com diferentes dietas de soja suscetíveis e resistentes. Foram encontradas diferenças para a microbiota simbionte alimentadas com os diferentes cultivares de soja, (suscetível controle, estresse hídrico suscetíveis e resistência a insetos (IAC 17 e IAC 24)). Observamos a predominância dos filos Firmicutes e Proteobactérias para as bactérias e Ascomycota e Chytridiomycota para fungos. Em todos os grupos, foram observadas 210 unidades operacionais taxonômicos (OTUs) para bactérias e 110 OTUs para fungos. Os dados mostram que a dieta é determinante na composição da microbiota, sendo agrupadas em diferentes quadrantes, quando analisados por Escalonamento Multidimensional não paramétrico (nMDS), existindo OTUs bem estabelecidos para cada tipo de dieta. No entanto, não foram observadas diferenças para a atividade proteolítica das enzimas isoladas do intestino de Anticarsia gemmatalis alimentada com os diferentes cultivares de soja. Foi verificado a predominância de uma classe de enzimas para a atividade amidolítica e esterolítica, uma vez que não foi observado diferenças nos valores de Km entre os tratamentos. Análise de componente principal agrupou os tratamentos em três grupos distintos, apesar das diferentes dietas não ser determinante no perfil enzimático. Apesar da dieta ser determinante na pressão seletiva sobre a microbiota, ela não foi capaz de modular a resposta das proteases digestivas de Anticarsia gemmatalis. Estudos posteriores poderão acrescentar subsídios no entendimento do papel adaptativo de cada um. / The plant-insect interaction study has proven to be a promising way to control pests. However, for effective pest control, it has become necessary to know the relationship between insects and their associated microbiota. This interaction came into focus when the first studies proved the direct dependence of the host of their microbiota. This study aimed to characterize the microbial diversity associated symbiotically with herbivorous insect Anticarsia gemmatalis and its consequences in terms of digestive proteolytic activity when fed with different soybean diets susceptible and resistant. Differences were found for the symbiont microbiota fed with different soybean cultivars (susceptible control, susceptible water stress and insect resistance (IAC 17 and IAC 24)). We observed the prevalence of phyla Firmicutes and Proteobacteria for bacteria, and Ascomycota and Chytridiomycota for fungi. In all groups, we observed 210 taxonomic units (OTUs) for bacteria and 110 OTUs for fungi. The diversity and richness of data shows that the diet is critical in the composition of the microbiota, being grouped in different quadrants when analyzed by non-Metric Multidimensional Scaling (NMDS), there are OTUs well established for each type of diet. However, no differences were observed for the proteolytic activity of enzymes isolated from the intestine Anticarsia gemmatalis fed with different soybean cultivars. It was found the prevalence of a class of enzymes for amidolytic and esterolytic activity, since it was not observed differences in their Km values between treatments. Analysis principal component grouped the treatments on three separate groups, despite different diets not be determinative in the enzymatic profile. Although the diet is crucial in the selective pressure on the microbiota, she was not able to modulate the response of digestive proteases Anticarsia gemmatalis. Further studies may add subsidies on understanding the adaptive role of each.

Orientadores: Maria Aparecida Silva, Adriano Viana Ensinas / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química / Made available in DSpace on 2018-08-22T07:39:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Albarelli_JulianaQueiroz_D.pdf: 4345487 bytes, checksum: 3b35163c3127eaa2e83d7a92e58466c2 (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: Nesta tese, utilizou-se o simulador comercial Aspen Plus® para simular o processo de produção conjunta de açúcar, etanol e eletricidade em uma usina convencional e a produção de etanol e eletricidade em uma destilaria autônoma. A integração dos processos e diferentes usos para o bagaço excedente foram estudados. Foram avaliadas modificações nos processos convencionais para aumentar a produção de eletricidade e a produção de etanol de segunda geração, utilizando como matéria prima o bagaço ou fração fina do bagaço composta por células de parênquima (fração-P). Os casos estudados também foram avaliados economicamente e quanto à captação de água, propondo alternativas para minimização desta. Os resultados indicaram que a integração energética dos processos convencionais minimizou a quantidade de vapor necessária, disponibilizando uma maior quantidade de bagaço para outros usos. O uso do bagaço excedente, em conjunto com a palha, como combustível em um sistema de cogeração com a instalação de uma turbina de condensação, permitiu o aumento da eletricidade disponível em 244%, quando utilizada a maior quantidade de palha admitida para o caso estudado para a destilaria autônoma. Os casos que estudaram a fração-P apresentaram maior produção de energia elétrica e produção de etanol/t material lignocelulósico do que os casos de segunda geração a partir do bagaço. Todos os casos apresentaram captação de água superior à permitida no Estado de São Paulo, 1 m3/t de cana de açúcar, sendo desta forma considerada a concentração da vinhaça e o aproveitamento, após tratamento, da água de lavagem do material pré-tratado, para os casos de segunda geração. A análise econômica mostrou que é possível aumentar a lucratividade dos processos convencionais, a longo prazo, com modificações no sistema de cogeração resultando em pouca alteração no tempo de retorno do investimento. O uso da fração-P para produção de etanol de segunda geração, tendo como pré-tratamento LHW e utilizando custo baixo para as enzimas, se apresentou igualmente atrativo, do ponto de vista econômico, ao melhor caso estudado de modificações no sistema de cogeração. Menores tempo de retorno, rentabilidade do investimento e lucratividade, a longo prazo, foram encontrados para os casos que consideraram a produção conjunta de açúcar e etanol. A viabilidade econômica dos processos de segunda geração apresentou-se altamente dependente do custo das enzimas / Abstract: In this thesis, the commercial simulator Aspen Plus® was used to simulate the conventional mill producing sugar, ethanol and electricity and the autonomous distillery producing ethanol and electricity. The integration of processes and different uses for the surplus bagasse were studied. It was evaluated changes in conventional processes to increase electricity production and the production of second generation ethanol using bagasse or bagasse fine fraction composed by parenchyma cells (fraction-P). The cases were economically evaluated and water uptake was analyzed, alternatives were proposed to its minimization. The results indicated that the energy integration of the conventional processes minimized the amount of steam, it provided a larger amount of bagasse for other uses. The use of bagasse, together with sugarcanetrash, as a fuel to the cogeneration system considering the installation of a condensation turbine led to an increase of 244% in the available electricity when using the higher amount of sugarcane-trash studied for the autonomous distillery. The cases that studied the P-fraction showed higher production of electricity and ethanol/t lignocellulosic material than the cases of second generation that used bagasse. All cases presented water uptake higher than allowed in the state of São Paulo, 1 m3/t de sugarcane, therefore, it was considered the concentration of vinasse and recovery of wash water from the pre-treated material, for the second generation cases. The economic analysis showed that it is possible to increase the profitability of the conventional processes, in the long term, with changes in the cogeneration system resulting in little change in the payback time of the investment. The use of P-fraction for production of second generation ethanol, with the LHW pretreatment and considered low cost of the enzymes, was equally attractive, from an economic point of view, to the best studied case of changes in the cogeneration system. Lower payback time, return on the investment and long-term profitability were found for cases that considered the joint production of sugar and ethanol. The economic viability of the second generation process presented itself highly dependent to the enzyme cost / Doutorado / Engenharia Química / Doutor em Engenharia Química

Orientadores: Gustavo Henrique Goldman, Juliana Velasco de Castro Oliveira / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-27T05:49:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Borin_GustavoPagotto_M.pdf: 4025117 bytes, checksum: 5d652481786ac0f6cf4259069d181514 (MD5) Previous issue date: 2015 / Resumo: A parede celular vegetal é uma estrutura recalcitrante, composta por polissacarídeos complexos que podem ser quebrados em açúcares fermentáveis. A desconstrução desse material complexo pode ser feita por diversos tipos de enzimas hidrolíticas, que são produzidas naturalmente por uma variedade de microrganismos. Entre eles, o fungo Trichoderma reesei se destaca pela capacidade de produzir e secretar estas enzimas em grandes quantidades. Embora alguns trabalhos utilizando abordagens de proteômica e transcriptômica já tenham sido realizados com esse fungo, ainda não são conhecidos em detalhes os mecanismos moleculares responsáveis pela degradação da parede e a regulação gênica envolvida nesse sistema lignocelulolítico. O presente trabalho tem como objetivo principal a análise da expressão gênica global de T. reesei, crescido por 6, 12 e 24 horas em bagaço e colmo de cana-de-açúcar como fontes únicas de carbono, pela técnica de sequenciamento high-throughput de RNA (RNA-Seq). No transcriptoma de T. reesei foram identificadas sendo hiper-expressas as principais celulases, hemicelulases e proteínas acessórias relacionadas direta ou indiretamente com a desconstrução da parede vegetal. De modo geral, as celulases e hemicelulases apresentaram uma expressão maior do que outras enzimas, e o nível dos seus transcritos foi crescente ao longo do tempo tanto em colmo quanto no bagaço. A grande maioria dos genes de CAZymes e proteínas acessórias hiper-expressos foram compartilhados pelos dois substratos, o que demonstra que a estratégia usada por T. reesei para degradar a parede celular do colmo e do bagaço é similar. Adicionalmente, vários fatores de transcrição, proteínas de função desconhecida e transportadores supostamente envolvidos na assimilação dos açúcares liberados também foram hiper-expressos nas condições amostradas. Para validação do RNA-Seq, foi realizado PCR em tempo real de diversos genes hiper-expressos que codificam para enzimas hidrolíticas, reguladores transcricionais, proteínas acessórias e genes ainda não caracterizados. Para isso, a análise temporal foi ampliada para 30 minutos, 2, 4, 6, 12 e 24 horas de crescimento após o inóculo, o que permitiu uma análise mais detalhada da expressão desses genes. Como objetivo secundário, foi analisado o secretoma deste fungo e os açúcares concomitantemente liberados no sobrenadante. Estas análises indicaram que a desconstrução da parede celular já se inicia dentro de 6 horas pós inoculo, com a liberação de monômeros (principalmente xilose e glicose) dos polissacarídeos e secreção de diversas CAZymes. Ensaios enzimáticos também foram realizados, mostrando atividades celulo e hemicelulolíticas. Assim, descrevemos pela primeira vez o arsenal de enzimas transcritas e secretadas por T. reesei RUT C30, desde pontos inicias de crescimento, em bagaço explodido e colmo de cana-de-açúcar. Por fim, este trabalho também permitiu a identificação de vários genes, com função predita ou não, que podem abrir caminho para a descoberta de novos atuantes na resposta do fungo ao substrato lignocelulósico / Abstract: Plant cell wall is a recalcitrant structure composed of complex polysaccharides which can be broken down into fermentable sugars. The deconstruction of this complex material can be made by a variety of hydrolytic enzymes which are naturally produced by a variety of microorganisms. Among them, stands out the fungus Trichoderma reesei, able to produce and secrete those enzymes in large quantities. Although some studies using transcriptomics and proteomics approaches have been performed with this fungus, the molecular mechanisms responsible for the degradation of the cell wall and gene regulation involved in this lignocellulosic system are not well known. This work has as main objective the analysis of global gene expression of T. reesei grown at 6, 12 and 24 hours in sugarcane bagasse and culm as sole carbon sources by high-throughput RNA sequencing technology (RNA-Seq). In the T. reesei transcriptome, it was identified the major cellulases, hemicellulases and accessory proteins directly or indirectly related to the deconstruction of plant cell wall. In general, cellulases and hemicellulases exhibited higher expression than other enzymes, and the level of their transcripts was increased over the time in both culm and bagasse cultures. Most of up-regulated CAZymes and accessory proteins were shared between the two substrates, which demonstrates the strategy used by T. reesei to degrade the bagasse and culm cell wall is similar. Furthermore, several transcription factors, proteins of unknown function and transporters supposedly involved in the assimilation of sugars were also up-regulated in the sampled conditions. To validate the RNA-Seq data, real-time PCR of several up-regulated genes encoding hydrolytic enzymes, transcriptional regulators, accessory proteins and proteins not yet characterized was carried out. The time points was extended to 30 min, 2, 4, 6, 12 and 24 hours of growth after inoculation, allowing a more detailed analysis of the expression of these genes. As a secondary objective, T. reesei secretome and the sugars released in the supernatant were analyzed. It was shown that the sugarcane cell wall deconstruction begins within the first 6 hours post inoculation, releasing sugar monomers (mainly xylose and glucose) from polysaccharides due to the secretion of several hydrolytic enzymes. Enzymatic assays were also performed, showing cellulosic and hemicellulosic activities. Finally, this is the first study showing the arsenal of enzymes transcribed and secreted by T. reesei grown on steam exploded sugarcane bagasse and culm, at early time points. It was possible identify several genes, with predicted function or not, that can open new paths to discover novel players on the fungus response to lignocellulosic substrate / Mestrado / Microbiologia / Mestre em Genética e Biologia Molecular