Submitted by Mario BC (mario@bc.ufrpe.br) on 2017-06-29T14:35:02Z No. of bitstreams: 1 Jaqueline de Cassia Ramos da Silva.pdf: 682152 bytes, checksum: 4ea0e4f711f435d0b4a2f510ac79df4f (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-29T14:35:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Jaqueline de Cassia Ramos da Silva.pdf: 682152 bytes, checksum: 4ea0e4f711f435d0b4a2f510ac79df4f (MD5) Previous issue date: 2014-02-20 / Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq / In order to evaluate the effect of enzymatic complex Bioenzima® inclusion in laying hens’ diets on nutrients digestibility were accomplished two experiment at non-ruminant digestibility’s Lab in the Animal Science building of UFRPE, during 10 days. 180 laying hens were selected, 90 of them were Dekalb white strain and 90 were Dekalb Brown strain. All birds were distributed in the completely randomized design, five treatment and six replication with three bird/replication. The total and ileal collected were made. In the experiment I the first treatment was called reference diet (without enzymatic complex), the second treatment was called positive control (with enzymatic complex), and three another treatments were called test, besides the enzymatic complex inclusion, they had corn and soybean meal’s chemical composition overestimated. In the experiment II, all treatments were the negative control of the prior experiment, they had 3% of overestimated and increasing enzymatic levels (0 ppm, 150 ppm, 200 ppm, 250 ppm, 300 ppm). The statistical analyses were made by Sisvar program. According to first experiment, the Bioenzima’s enzymatic complex may be used in laying hens’ diets with 2% of overestimated. The best phosphorus utilization was noted in diets without overestimated. According to second experiment, the results of apparent digestibility coefficients no differ among treatments. The treatment with 200 ppm of enzymatic complex showed highest value of ileal digestibility of crude protein and until this dosage, the results of digestibility coefficient of phosphorus were similar. / Com o objetivo de avaliar o efeito da inclusão do complexo enzimático da Bioenzima® sobre a digestibilidade dos nutrientes de dietas de galinhas de postura comercial, foram realizados dois experimentos no Laboratório de Digestibilidade de Não-Ruminantes do Departamento de Zootecnia da UFRPE, com duração de 10 dias. Foram selecionadas 180 galinhas de postura, sendo 90 da linhagem Dekalb White e 90 da linhagem Dekalb Brown em um delineamento inteiramente casualizado. Foram submetidas ao ensaio de coleta total e ileal. Para o experimento I o primeiro tratamento foi denominado referência (sem o complexo enzimático), o segundo tratamento foi o controle positivo (Ração referência + complexo enzimático) e os demais foram denominados testes, pois além do complexo enzimático, apresentou uma valorização na composição química do milho e farelo de soja em 2%, 4% e 6%, respectivamente. Assim, teremos cinco tratamentos e seis repetições, com três aves por parcela. No segundo experimento, os tratamentos foram todos com o mesmo controle negativo, com 3% de valorização e aumento na dosagem do complexo enzimático de 0 ppm, 150 ppm, 200 ppm, 250 ppm, 300 ppm, sendo cinco tratamentos e cinco repetições, com três aves por parcela. As análises estatísticas foram realizadas no programa SISVAR. No primeiro experimento pode-se concluir com esse estudo que o uso do complexo enzimático pode ser utilizado em rações com valorização de até 2% com resultados semelhantes à ração referência. E o melhor aproveitamento do fósforo foi observado em dietas sem valorização. Para o segundo experimento, para os coeficientes de digestibilidade aparente, os resultados não foram significativos. Já para a digestibilidade ileal de proteína bruta, na dosagem de 200ppm, apresentou melhor resultado e para o coeficiente de digestibilidade do fósforo até a dosagem 200ppm se mantém semelhante.

Submitted by Mario BC (mario@bc.ufrpe.br) on 2017-07-27T12:24:29Z No. of bitstreams: 1 Emmanuele Maria Florencio de Arruda.pdf: 1056752 bytes, checksum: e3b311c8ab990ad4225f8c4c7eb9294b (MD5) / Made available in DSpace on 2017-07-27T12:24:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Emmanuele Maria Florencio de Arruda.pdf: 1056752 bytes, checksum: e3b311c8ab990ad4225f8c4c7eb9294b (MD5) Previous issue date: 2014-02-19 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / In order to analyze the enzymatic Bioenzima® complex (EC) on digestibility of broiler’s diets, four trials were conducted in the Animal Science department at University Federal Rural of Pernambuco. The birds were allocated in cages and distributed completely randomized design, five treatments and six replications with 10, 8, 5 and 4 birds/replication, respectively to each trail (1 to 9 days old, 11 to 20 days old – starter phase; and 21 to 30 days old, 31 to 40 days old – grower phase). The first treatment was called control diet without EC (D1), the second one was positive control with 150 ppm EC (D2) and three another treatment was called test diets, besides 150 ppm of EC also had overestimated nutrient composition (metabolizable energy, crude protein, calcium, available phosphorus and essential amino acids) of ingredients corn, soybean meal and wheat meal in 2.5% (D3), 5.0% (D4) and 7.5% (D5). The enzymatic complex had amylase, ᵦ-glucanase, phytase, cellulase, protease, pectinase and xylanase. The broiler performance and apparent metabolizable energy, apparent metabolizable energy corrected by nitrogen, ileal digestibility of dry matter and crude protein of diets and phosphorus retention were evaluated. In conclusion, in both experiments of starter phase and until the growing phase 21 to 30 days old, the EC improved the digestibility of broiler’s diets based in corn, soybean meal and wheat meal overestimated in 2,5%, although, in the last growing phase (31 to 40 days old), the EC used improved de digestibility of diets until 5%, because showed compensatory effect on diets digestibility and it didn’t impair the performance of broiler. / A fim de avaliar o complexo enzimático Bioenzima® (CE) em dietas de frangos de corte foram realizados quatro ensaios de digestibilidade no Laboratório de digestibilidade de não-ruminantes do Departamento de Zootecnia (DZ) da Universidade Federal Rural de Pernambuco (UFRPE). As aves foram alojadas em gaiolas metabólicas e distribuídas num delineamento inteiramente casualizados com cinco tratamentos e seis repetições. Em cada parcela foram alojadas 10, 8, 5 e 4 aves, respectivamente às idades de 1 a 10, de 11 a 20 dias (fase inicial) e de 21 a 30 e 31 a 40 dias (fase de crescimento). O primeiro tratamento foi denominado controle e não continha o complexo enzimático (D1), o segundo foi o controle positivo, com inclusão de150 ppm do complexo enzimático (D2) e os demais foram denominados dietas testes (D3, D4 e D5), pois além do complexo enzimático na concentraçao de 150 ppm, apresentaram uma valorização na composição química do milho, farelo de soja e farelo de trigo em 2,5; 5,0 e 7,5%, com relação aos valores de energia metabolizável, proteína bruta, aminoácidos limitantes, cálcio e fósforo disponível. O complexo enzimático era composto de amilase, β-glucanase, fitase, protease, pectinase e xilanase. Foram avaliados a energia metabolizável aparente e a aparente corrigida para balanço de nitrogênio, digestibilidade ileal de matéria seca e proteína bruta, retenção de fósforo total das dietas experimentais, bem como parâmetros de desempenho zootécnico das aves. Em ambos os experimentos da fase inicial e no primeiro da fase de crescimento, o complexo enzimático da Bioenzima melhorou a digestibilidade em dietas à base de milho, farelo de soja e farelo de trigo valorizados em até 2,5%, enquanto que, no período de 31 a 40 dias de idade, o complexo enzimático utilizado melhorou a digestibilidade das dietas experimentais em até 5%, visto que exerceu efeito compensatório sobre a digestibilidade dessas dietas, sem comprometer o desempenho zootécnico.

Tesis para optar al Título Profesional de Ingeniero Agrónomo y al Grado de Magíster en Ciencias Agropecuarias, Mención Producción Frutícola / Con el fin de reducir el pardeamiento enzimático en cascos de manzana ‘Royal Gala’, debido a la ruptura de la integridad celular generada por el corte de la fruta, se aplicaron soluciones de agentes antipardeantes, en concentraciones bajas y altas, en base a cisteína (Cis; 0,1 y 0,3% p/v), ácido ascórbico (AA; 0,4 y 0,8% p/v) y ácido etilendiaminotetraacético (EDTA; 0,15 y 0,3% p/v), combinándolos de la siguiente forma: 0,1% Cis + 0,4% AA, 0,1% Cis + 0,15% EDTA, 0,4% AA + 0,15% EDTA, 0,3% Cis + 0,8% AA, 0,3% Cis + 0,3% EDTA y 0,8% AA + 0,3% EDTA, todos envasados en AM pasiva, es decir, en bolsas selladas sin modificación previa de su atmósfera interna. Se preparó un testigo envasado en AM pasiva y otro envasado en bolsa perforada, así la concentración gaseosa de este último se mantuvo similar a la del ambiente (21% O2 y 0% CO2), con el fin de determinar si hubo algún efecto de la atmósfera modificada sobre el pardeamiento enzimático. Las bolsas con cascos fueron almacenadas por 10 días a 5 °C. Durante el almacenamiento se evaluó tasa respiratoria, color, firmeza, parámetros químicos y sensoriales y actividad de la polifenol oxidasa (PPO). Luego de 1 día los cascos con 0,1% Cis + 0,15% EDTA y altas concentraciones de Cis + AA y EDTA presentaron los valores más altos de L y Hab (79,5 a 79,4 y 99,0 a 97,5 respectivamente) con ausencia de pardeamiento. Pasados 10 días, los cascos con altas concentraciones de antipardeantes fueron los únicos que no mostraron pardeamiento en su superficie, presentando valores de L entre 78,0 y 78,3. Entre 2 a 4 h después del procesamiento, se presentaron valores máximos de tasa respiratoria con un promedio de 18,4 mg CO2·kg-1h-1, un 72,3% más alto que el de la fruta entera (5,1 mg CO2·kg-1h-1). Tras 10 días la tasa respiratoria estuvo entre 7,1 y 11,4 mg CO2·kg-1h-1. Pasado 1 día la actividad de la PPO estuvo entre los 0,08 a 0,30 U·mg prot-1, sin apreciarse pardeamiento en los cascos con aplicación de antipardeantes. Luego de 10 días, los tratamientos de altas concentraciones de antipardeantes presentaron la menor actividad de la PPO (0,22 a 0,24 U·mg prot-1), reduciendo efectivamente el pardeamiento.

Tesis para optar al Título Profesional de Ingeniero Agrónomo y al Grado de Magíster en Ciencias Agropecuarias, Mención Producción Frutícola / Con el fin de reducir el pardeamiento enzimático en cascos de manzana ‘Royal Gala’, debido a la ruptura de la integridad celular generada por el corte de la fruta, se aplicaron soluciones de agentes antipardeantes, en concentraciones bajas y altas, en base a cisteína (Cis; 0,1 y 0,3% p/v), ácido ascórbico (AA; 0,4 y 0,8% p/v) y ácido etilendiaminotetraacético (EDTA; 0,15 y 0,3% p/v), combinándolos de la siguiente forma: 0,1% Cis + 0,4% AA, 0,1% Cis + 0,15% EDTA, 0,4% AA + 0,15% EDTA, 0,3% Cis + 0,8% AA, 0,3% Cis + 0,3% EDTA y 0,8% AA + 0,3% EDTA, todos envasados en AM pasiva, es decir, en bolsas selladas sin modificación previa de su atmósfera interna. Se preparó un testigo envasado en AM pasiva y otro envasado en bolsa perforada, así la concentración gaseosa de este último se mantuvo similar a la del ambiente (21% O 2 y 0% CO 2 ), con el fin de determinar si hubo algún efecto de la atmósfera modificada sobre el pardeamiento enzimático. Las bolsas con cascos fueron almacenadas por 10 días a 5 °C. Durante el almacenamiento se evaluó tasa respiratoria, color, firmeza, parámetros químicos y sensoriales y actividad de la polifenol oxidasa (PPO). Luego de 1 día los cascos con 0,1% Cis + 0,15% EDTA y altas concentraciones de Cis + AA y EDTA presentaron los valores más altos de L y H ab (79,5 a 79,4 y 99,0 a 97,5 respectivamente) con ausencia de pardeamiento. Pasados 10 días, los cascos con altas concentraciones de antipardeantes fueron los únicos que no mostraron pardeamiento en su superficie, presentando valores de L entre 78,0 y 78,3. Entre 2 a 4 h después del procesamiento, se presentaron valores máximos de tasa respiratoria con un promedio de 18,4 mg CO 2 ·kg -1 h -1 , un 72,3% más alto que el de la fruta entera (5,1 mg CO 2 ·kg -1 h - 1 ). Tras 10 días la tasa respiratoria estuvo entre 7,1 y 11,4 mg CO 2 ·kg -1 h -1 . Pasado 1 día la actividad de la PPO estuvo entre los 0,08 a 0,30 U·mg prot -1 , sin apreciarse pardeamiento en los cascos con aplicación de antipardeantes. Luego de 10 días, los tratamientos de altas concentraciones de antipardeantes presentaron la menor actividad de la PPO (0,22 a 0,24 U·mg prot -1 ), reduciendo efectivamente el pardeamiento. / In order to delay the enzymatic browning of apple slices 'Royal Gala', due to the breakdown of cellular integrity generated by cutting, antibrowning solutions were applied, at low and high concentrations, based on cysteine (Cys: 0.1 and 0.3% w/v), ascorbic acid (AA: 0.4 and 0.8% w/v) and ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA: 0.15 and 0.3% w/v). The treatments evaluated were 0.1% Cys + 0.4% AA, 0.1% Cys + 0.15% EDTA, 0.4% AA + 0.15% EDTA, 0.3% Cys + 0.8% AA, 0.3% Cys + 0.3% EDTA y 0.8% AA + 0.3% EDTA, all packaged in passive MA, ie, in sealed bags without prior modification of internal atmosphere. Control treatment was packaged in passive MA and other packaged in perforated bags, both without antibrownings. These perforated bags kept gas concentration close to the air atmosphere (21% O 2 and 0% CO 2 ), to determine any effect of the gas levels on enzymatic browning. The apple slices were stored for 10 days at 5 °C. Respiratory rate, color, firmness, chemical and sensory parameters and polyphenol oxidase (PPO) activity were evaluated during cold storage. After 1 day slices with 0.1% Cys + 0.15% EDTA and high concentrations of Cys + AA and EDTA had highest values of L and H ab (79.4 to 79.5 and 97.5 to 99.0 respectively), and absence of enzymatic browning. After 10 days, apple slices with high concentrations of antibrowning agents did not show browning in the slices surface, with L values between 78.0 and 78.3. After 2 to 4 h of processing, high respiration rate, between 15.8 and 20.3 mg CO 2 ·kg -1 h -1 , higher than that of the whole fruit (5.1 mg CO 2 ·kg -1 h -1 ), were found. After 10 days, the respiratory rate was between 7.1 and 11.4 mg CO 2 ·kg -1 h -1 . After 1 day the PPO activity of apple slice was between 0.08 to 0.30 U·mg prot -1 , were no browning was found. After 10 days, the high-concentration treatments of antibrowning agents had the lowest PPO activity (0.22 to 0.24 U·mg prot -1 ), in non browning apple slices.

Desde sus primeros avances, la biotecnología moderna ha revolucionado los procesos productivos de sectores variados. Esta tecnología, ha hecho realidad muchas de las expectativas creadas en su entorno, para la mejora de la calidad de vida. Entre los sectores donde la biotecnología ha tenido un particular desarrollo, se destaca, el sector alimentación, con una importante aplicación de la tecnología enzimática a la industria aceitera. El aceite, se presenta como el principal producto de la molienda de la semilla de girasol, y en el mercado mundial, el aceite de girasol se posiciona como el cuarto en orden de importancia. La producción mundial de girasol, tiene cuatro principales protagonistas: la Federación Rusa, Ucrania, y la Unión Europea. Los tres son grandes competidores en el Hemisferio Norte. El único país relevante en el Hemisferio Sur es la Argentina, y se ha destacado históricamente como primer exportador mundial de aceite de girasol. Los mercados internacionales de aceite comestible, se caracterizan por la alta competitividad y las crecientes exigencias de calidad, lo que conlleva a la mejora de métodos para la caracterización y control de calidad de las materias primas, productos y subproductos. Además, constituye un desafío la implementación y desarrollo de tecnologías o métodos alternativos que beneficien las condiciones de procesamiento y almacenamiento del producto final. La calidad y estabilidad del aceite de girasol, resulta fundamental para su aceptación y comercialización, estas propiedades se ven influenciadas por la presencia de algunos componentes minoritarios como tocoferoles, ácidos grasos libres, fosfolípidos, ceras y metales que tienen propiedades antioxidantes y pro-oxidantes. Los fosfolípidos, las ceras y los iones metálicos, son compuestos que deben ser eliminados durante el proceso de refinado del aceite. Históricamente, estos componentes se eliminaban mediante procesos físicos o químicos, y en las últimas décadas, se han investigado y desarrollado metodologías alternativas que además de ser eficientes y seguras no sean perjudiciales para el medio ambiente. En este sentido, una de las estrategias más competentes es la utilización de enzimas que son catalizadores biológicos altamente específicos, biodegradables y fácilmente inactivadas. Este conjunto único de características de las que gozan las enzimas para su uso como catalizadores ha sido explotado a nivel industrial, habiéndose introducido hace más de una década, en el refinado de aceites comestibles. En los últimos años, se han propuesto algunos procesos de desgomado enzimático, a escala laboratorio y de plantas piloto. Esta técnica mejora la calidad del producto y permite aumentar el rendimiento de aceite, disminuyendo su contenido de fosfolípidos. El objetivo general de este trabajo de tesis está orientado a estudiar procesos de desgomado enzimático que puedan ser incluidos en forma eficiente en el procesamiento de aceites vegetales a escala industrial. El objetivo específico es la optimización del proceso de desgomado enzimático en aceites de girasol crudos, tendiente a lograr un proceso integral de refinado que sea eficiente. En el Capítulo I, se presenta una introducción sobre la situación actual del complejo oleaginoso en Argentina y la importancia de la biotecnología en el procesamiento de aceites vegetales. Se describe el estado del arte del desgomado enzimático, dando una revisión de los antecedentes en investigación y se exponen el marco teórico y los fundamentos del objeto de estudio. En el Capítulo II, se explica la metodología utilizada en el trabajo de tesis, se describen los procesos de desgomado aplicados, y se especifican las muestras de aceite de girasol y las enzimas utilizadas. Se describe también la metodología aplicada para el análisis de los aceites y las gomas que se obtienen en los procesos de desgomado. En el Capítulo III, se evalúa la eficiencia y el rendimiento del proceso de desgomado enzimático, y se presentan los resultados obtenidos en los estudios realizados usando reactores de diferente capacidad. En el Capítulo IV, se investigan las condiciones de reacción y se optimizan los procesos de desgomado enzimático. En el Capítulo V, se analiza el efecto de desgomado sobre el contenido de fosfolípidos del aceite tratado. En el Capítulo VI, se analiza el efecto de desgomado sobre el contenido de ceras del aceite tratado. En el Capítulo VII, se analizan los cambios en la calidad y composición físicoquímica del aceite de girasol durante el proceso de desgomado enzimático y se realiza un estudio de su estabilidad oxidativa. Finalmente, en el Capítulo VIII se resumen las conclusiones generales y se exponen los trabajos futuros propuestos que pueden realizarse a partir de metodologías desarrolladas en esta tesis y los conocimientos adquiridos. Palabras clave: aceite de girasol, desgomado enzimático, fosfolípidos, ceras, calidad, estabilidad. / Since its developments, modern biotechnology has revolutionized the production processes of various sectors. This technology has achieved the expectations created, for the improvement in life quality. Among the sectors where biotechnology has had an important development, stands, the food sector, with an important application of enzymatic technology in oil industry. Oil is the main product of grinding of sunflower seed, and in the world market, sunflower oil is positioned as the fourth in order of importance. The world production of sunflower has four main protagonists: the Russian Federation, Ukraine, and the European Union. All three are major competitors in the Northern Hemisphere. The only relevant country in the Southern Hemisphere is Argentina, and is known historically as the world's leading exporter of sunflower oil. The international edible oil markets are characterized by high competitiveness and increasing demands for quality, which leads to the improvement of methods for the characterization and quality control of raw materials, products and by-products. In addition, is a challenge, the implementation and development of alternative methods or technologies that will benefit the final product storage and processing conditions. The quality and stability of sunflower oil, is critical for its acceptance and commercialization. These properties are influenced by the presence of some minor components such as tocopherols, free fatty acids, phospholipids, waxes and metals that have antioxidant and pro-oxidant properties. Phospholipids, waxes and metal ions, are compounds that must to be eliminated during the process of oil refining. Historically, these components were removed by physical or chemical processes, but in recent decades, alternative methodologies have been researched and developed that besides to being efficient and safe are not harmful to the environment. In this sense, one of the most competent strategies is the use of enzymes, which are biological catalysts, highly specific, biodegradable and easily inactivated. This unique set of features of the enzymes for use as catalysts has been exploited at industrial level, being introduced for more than one decade ago, in the refining of edible oils. In recent years, there are proposed some enzymatic degumming process, a laboratory scale and pilot plant. This technique improves the quality of the product and can increase the oil yield, reducing its content of phospholipids. The overall objective of this thesis is aimed to study enzymatic degumming processes that can be included efficiently in processing vegetable oils on an industrial scale. The specific objective is the optimization of enzymatic degumming process of crude sunflower oil, aimed at achieving an integrated refining process that would be efficient. Chapter I is an introduction on the current situation of the oil complex in Argentina and the importance of biotechnology in processing vegetable oils. The state of the art of enzymatic degumming is described, giving a review of the background research and the theoretical framework and the fundamentals of the study object. In Chapter II, the methodology used in the thesis is explained, degumming processes applied are described, and samples of sunflower oil and enzymes used are specified. The methodology used for the analysis of oils and gums obtained in degumming processes is also described. In Chapter III, the efficiency and performance of the enzymatic degumming process is evaluated, and the results obtained in studies using different capacity reactors, are presented. In Chapter IV, the reaction conditions are investigated and enzymatic degumming processes are optimized. In Chapter V, the effect of degumming on the phospholipid content of the treated oil is analyzed. In Chapter VI, the degumming effect on wax content of the treated oil is analyzed. In Chapter VII, the changes in the quality and physicochemical composition of sunflower oil during enzymatic degumming is analyzed and oxidative stability study is performed. Finally, in Chapter VIII summarizes the general conclusions and proposed future work that can be performed from methodologies developed in this thesis and foreground. Keywords: sunflower oil, enzymatic degumming, phospholipids, waxes, quality and stability.

Sabe-se que as águas residuárias, contendo elevadas concentrações de lipídios, causam problemas às unidades convencionais de tratamento podendo gerar lodo altamente biodegradável e sistemas com baixos rendimentos na remoção da matéria orgânica. Com o intuito de estudar a possibilidade de se obter eficiências maiores de remoção de matéria orgânica no tratamento de águas residuárias com elevados teores de lipídios, empregou-se na presente pesquisa processo alternativo de tratamento denominado de sistema combinado, composto de um reator enzimático (R1) e de um reator de lodos ativados (R2). Visando realizar a pré-hidrólise dos lipídios afluentes, o reator enzimático, contendo a enzima lipase LIPOLASE 100T, imobilizada em suporte de polietileno, foi instalado antecedendo o reator de lodos ativados. Paralelamente, foi construída outra unidade de lodos ativados (Rc) similar a primeira, porém sem o reator enzimático acoplado, denominada sistema de controle, visando possibilitar a comparação dos resultados obtidos. A unidade experimental foi operada durante 94 dias, em regime contínuo com a temperatura em torno de 30ºC. Os reatores de lodos ativados, R2 e Rc, foram operados, cada, com TDH de 8 horas e vazão de 3,4 L/dia. As eficiências médias de remoção de DQO bruta obtidas foram respectivamente de 85% e 79% para os sistemas combinado e de controle. A eficiência média de remoção de óleos e graxas do sistema combinado foi de 91%, enquanto que para o sistema de controle a eficiência média foi de 84%. Assim, os resultados obtidos no presente trabalho, demonstraram que as vantagens obtidas com o emprego do sistema combinado proposto, sob as condições específicas da presente pesquisa, foram significativas. / The wastewaters containing high concentrations of lipids, cause problems to the conventional units of treatment being able to produce highly biodegradable sludge and systems with low organic matter removal. In order to study the possibility of obtaining high efficiencies of organic matter removal in the treatment of wastewater with high contents of lipids, it was used in the present research an alternative procedure of treatment named combined system, composed of an enzymatic reactor (R1) and an activated sludge reactor (R2). In order to achieve the pre-hydrolysis of the affluent lipids, the enzymatic reactor, containing the lipase enzyme LIPOLASE 100T immobilized in polyethylene support, was installed preceding the activated sludge. Parallely, it was built another unit of activated sludge (Rc) similar to the first, but without the enzymatic reactor coupled, named control system, in order to enable the comparisons of the results obtained. The experimental unit was operated during 94 d, in continuous operation, with the temperature around 30°C. The activated sludge reactors, R2 and Rc, were operated, respectively, with hydraulic time residence of 8 h and flow rate of 3,4 L/d. The average efficiencies of removal raw COD obtained were respectively, of 85% and 79% for the combined and control systems. The average efficiency of removal of oil and greases of the combined system was of 91%, while for the control system the average efficiency was of 84%. So, the results obtained in this present work, showed that the advantages obtained with the use of the proposed system, under the specific conditions of the present research, were significant.

Lipídeos contidos em resíduos de laticínios além de representarem uma perda industrial importante, interferem negativamente nos sistemas de tratamento de efluentes inibindo a atividade microbiana do consórcio (Mendes, 2005). O objetivo do presente trabalho foi estudar a degradação anaeróbia de gorduras do leite hidrolisadas com duas enzimas: lipase comercial de Candida rugosa (éster-inespecífica), e preparado enzimático de Geotrichum candidum (lipase éster-específica). Determinaram-se condições ótimas de hidrólise de gorduras do leite no tocante a tempo e temperatura de processo. Após esta etapa, determinou-se a produção metanogênica advinda da estabilização de esterco bovino combinado com gorduras de laticínios hidrolisadas e in natura. As condições ótimas de ação de lipase comercial de C. rugosa em gorduras do leite foram obtidas com temperatura de 40ºC e pH de 6,5. As condições ótimas de ação de preparado enzimático de G. candidum foram obtidas com temperatura de 40ºC e pH de 7,5. Os tempos de processo hidrolítico para a produção máxima de ácidos graxos foram de 8 horas e 16 horas quando se utilizaram preparado enzimático de G. candidum e solução de lipase comercial de C. rugosa respectivamente. As velocidades de processo, bem como os valores de biodegradabilidade anaeróbia, produção metanogênica específica e coeficiente de conversão (Yp/s) indicaram ser muito mais eficiente a utilização lipase de C. rugosa na hidrólise das gorduras do leite, quando o objetivo do processo é a produção de biogás. Além disso, o preparado enzimático de G. candidum ocasionou inibição da atividade metanogênica acetoclástica. Quando se realizou um estudo variando-se a concentração de gordura no tratamento enzimático, obteve-se a maior produção de ácido oléico quando se utilizaram 42 gramas de gordura por grama de enzima. Por outro lado, o melhor fator de conversão entre produto e substrato foi verificado quando a relação entre a massa de gordura e a massa de enzima foi igual a 6g/g. / Lipids in dairy waste as well as representing an important industrial loss, interfere negatively in wastewater treatment systems by inhibiting microbial activity of the consortium. The aim of this work was to study the anaerobic degradation of hydrolyzed milk fats using two enzymes: lipase from Candida rugosa, which is an ester unspecific enzyme; and other specific lipase obtained from Geotrichum candidum. Optimal conditions for hydrolysis of milk fat regarding pH, time and temperature were determined. After that, the methanogenic production from the stabilization of cattle manure combined with fats (hydrolyzed and in nature) was evaluated. The optimum conditions for the action of commercial C. rugosa lipase were obtained at 40ºC and pH 6.5. The optimum conditions for the action of G. candidum preparation were obtained at 40ºC and pH 7.5. Maximum product concentrations were obtained within 8 hours and 16 hours when preparation of G. candidum and C. rugosa lipase were used, respectively. The initial methanogenic production rate, the values of anaerobic biodegradation, the specific methanogenic production and the methane yield as well, showed that the use of C. rugosa lipase in the hydrolysis of fats is more efficient when the goal of the process is the production of biogas. The use of the enzymatic preparation of G. candidum did not cause any benefits, and in addition, caused bigger inhibition of acetoclastic methanogenic activity. When the initial concentration of substrate was varied for the enzymatic treatment, it was possible to verify higher oleic acid accumulated production when 42 grams of fat where used per gram of enzyme. On the other hand, the higher conversion factor between product and substrate was obtained when the relation between the mass of fat and the mass of enzyme was 6g/g.

Os micro-organismos apresentam uma imensa diversidade genética e desempenham funções únicas e cruciais na manutenção de ecossistemas. Uma dessas funções é a produção de enzimas extracelulares, que ajudam na degradação da matéria orgânica e são cada vez mais procuradas e exploradas pela indústria. Essa propriedade aumenta a busca por enzimas que possam ser utilizadas nos diversos setores industriais com maior aproveitamento e baixo custo. A celulase pertence a essa classe de enzimas e é formada por um complexo multienzimático capaz de hidrolisar celulose por meio da quebra da ligação β,1-4. A partir dessa característica da celulase, foi realizada uma expressão heteróloga relacionada com a hidrólise da celulose em biblioteca metagenômica de solo da Caatinga. Foram realizados testes de produção enzimática por meio dos quais selecionamos os clones 283/A8 e 307/E11 como melhores produtores de endoglicanases. Com o objetivo de analisar a cinética de produção de celulases pelos clones, estes foram inoculados em diferentes fontes de celulose, pH e temperatura. A faixa ideal de pH foi 5,0 e de temperatura, 50º C, verificada para as enzimas Celulase Total, Endoglicanase e β-glicosidase. Quanto à termoestabilidade, as enzimas presentes mantiveram mais de 60% da atividade inicial após 2 horas de incubação a 50º C. O perfil de proteínas analisado por SDS-PAGE demonstrou que os clones secretam um conjunto de enzimas celulolíticas com 25 a 100 KDa, quando cultivado em farelo de trigo, e 30 a 60 KDa, quando cultivados em CMC. No ensaio de cromatografia para o clone 307/E11, foram selecionadas 5 frações que obtiveram melhores resultados na dosagem enzimática e testados frente ao pH e à temperatura. O resultado obtido foi que o complexo enzimático bruto, extraído do sobrenadante produzido pelo clone, possui melhor atividade frente ao pH e à temperatura do que as frações parcialmente purificadas. / Microorganisms are distinguished by a wide genetic diversity and they perform unique and crucial functions concerning the maintenance of ecosystems. One of those functions is the production of extracellular enzymes, which help in the degradation of organic matter and which are increasingly wanted and explored by industry. Such feature boosts the search of enzymes that can be exploited in several industrial sectors with improved full use and low cost. Cellulase belongs to such class of enzymes and it is composed of a multi-enzymatic complex which is able to hydrolyse cellulose through the breaking of the chemical bond β,1-4. Considering such attribute of the cellulase, a heterologous expression, related to cellulose hydrolysis in a metagenomic inventory of the soil of Caatinga, was realized. Tests of enzymatic production were performed, and through them, we could elect the clones 283/A8 and 307/E11 as the best endoglicanase producers. Those clones were inoculated in different cellulose sources, pH and temperature, so that we could analyse the kinetic of cellulase production between them. The ideal pH range was 5.0 and the ideal temperature range was 50º C (122º F), verified for the enzymes Total Cellulase, Endoglicanase and β-glucosidase. With regard to thermostability, the present enzymes kept more than 60% of the initial activity after 2 hours of incubation at 50º C (122º F). The proteins profile analysed with the help of SDS-PAGE proved that the clones secrete a group of cellulolytic enzymes with a weight average of 25 to 100 KDa, when cultivated in wheat bran, and of 30 to 60 KDa, when cultivated in CMC. Five fractions with the best results, regarding enzymatic dosage and tested before pH and temperature, were chosen by the chromatography research for the clone 307/E11. The achieved result proved that the raw enzymatic complex, extracted from the supernatant produced by the clone, develops a better activity before pH and temperature than the fractions partially purified.

Resíduos celulósicos por erem ricos em celulose e hemicelulose estão sendo apontados como promissoras fontes para a produção de etanol. Com isso, este trabalho tem como objetivo hidrolisar e fermentar resíduos celulósicos visando a produção de etanol. Para estudo da hidrólise do bagaço de cana-de-açúcar, foram isolados 22 fungos da cidade de Araras-SP e estes testados para produção de endoglucanases (EG). Foram testadas temperatura e pH ótimos, diferentes tampões, estabilidade do coquetel e influência de sais, EDTA e ?-mercaptoetanol para lacase, xilanase, endo-?-1,4-glucanase, celobiohidrolase I, ?-glucosidase e glucoamilase. As condições padronizadas para aplicação do coquetel enzimático foi 55ºC, tampão citrato de sódio 50 mM e pH 5,0. Para elaboração do coquetel enzimático foi realizado um Plackett-Burman seguido de um delineamento composto central rotacional, em que as condições padronizadas para aplicação foram (U/g de bagaço de cana-deaçúcar): 0,122 de lacase; 7 de xilanase; 5 de endoglucanase; 14 de celobiohidrolase e 9 de ?-glucosidase. Foram liberados 4,405 µmol de açúcares redutores por mL, após 48 horas de hidrólise do bagaço a 55ºC, em tampão citrato de sódio 50 mM (7 mL), pH 5,0, agitação de 110 rpm. O hidrolisado obtido foi fermentado pelas leveduras Saccharomyces cerevisiae PE-2 e Meyerozyma guilliermondii 311 (CCT7783), separadamente e em cultivo misto, averiguando a necessidade de suplementação do meio, para a produção de etanol. Os resultados mostraram a necessidade de suplementação para aumento da viabilidade das leveduras. Observou-se que a suplementação manteve a viabilidade acima de 90%. A fermentação com Meyerozyma guilliermondii 311 (CCT7783), sem a necessidade de suplementação, possibilitou a produção de 12,66% de etanol; com a Saccharomyces cerevisiae a produção de etanol foi de 7,03%, quando o meio foi suplementado com 3 g/L de extrato de levedura. A fermentação com cultura mista produziu 0,53% e 1,18% de etanol em 24 e 48 horas de cultivo, respectivamente. Para aplicação enzimática na hidrólise do lodo branco foram utilizadas amilase de Aspergillus carbonarius e celulase comercial. Os produtos de hidrólise enzimática do lodo branco detectados HPLC mostraram a formação de glicose, xilose e traços de maltose. A viabilidade celular da levedura Saccharomyces cerevisiae durante a fermentação se manteve bastante elevada, acima de 95 %. A fermentação do lodo branco, quando o meio foi suplementado com 3g/L de extrato de levedura, foi considerada satisfatória, com 2,37 g/L de etanol. Foram realizadas análise de superfície por ion-tof e microscopia eletrônica de varredura nos resíduos celulósicos. Desta maneira, com este trabalho foi possível estudar a importância da aplicação de enzimas fúngicas para degradação de biomassa lignocelulósica para produção de etanol de segunda geração. / As cellulosic wastes are rich in cellulose and hemicellulose they have been pointed as promising sources for ethanol production. Thereby, this work aimed to hydrolyze and ferment cellulosic residues to produce ethanol. In order to study the hydrolyzes of sugar-cane bagasse and ferment the sugars obtained from this process, twenty-two fungi were isolated in the city of Araras-SP and tested for endoglucanase (EG) production. Aiming to optmize an enzyme cocktail, variables as temperature, optimum pH, different buffers, stability, salt influence, EDTA and ?-mercaptoethanol were tested for laccase, xylanase, endo- ?-1,4-glucanase, cellobiohydrolase I, ?-glucosidase and glucoamylase. The standard conditions for applying the enzyme cocktail were 55°C, sodium citrate buffer 50 mM pH 5.0. For the preparation of the enzyme cocktail a Plackett-Burman was made followed by a central composite design, in which the standard conditions for application were (U/g of sugarcane bagasse): 0.122 of laccase; 7 of xylanase; 5 of endoglucanase; 14 of cellobiohydrolase and 9 of ?-glucosidase per gram of sugarcane bagasse. After 48 hours of hydrolyzes in the following conditions, 55ºC, sodium citrate buffer 50 mM (7 mL), pH 7.0, 110 rpm, 4.405 µmol of reducing sugar per mL were released. The hydrolyzate obtained was separately fermented by the yeasts Saccharomyces cerevisiae PE-2, Meyerozyma guilliermondii 311 (CCT7783) and with both yeasts in a mixed cultivation, in order to investigate the need of medium supplementation for ethanol production. The results showed the need of supplementation to increase the viability of the yeasts. It was observed that this procedure kept the viability over 90%. The fermentation with Meyerozyma guilliermondii 311 (CCT7783), without supplementation, allowed the production of 12.66% of ethanol and with Saccharomyces cerevisiae the production was 7.03% with a supplementation of 3 g/L of yeast extract. The fermentation with mixed cultivation produced 0.53% and 1.18% in 24 and 48 hours of cultivation, respectively. Another objective of this work was the hydrolysis of paper sludge which was obtained by using amylases from Aspergillus carbonarius and commercial cellulases. The products of enzymatic hydrolysis of the white sludge detected in HPLC showed the formation of glucose, xylose and maltose traits. Cell viability counting of the yeast, analyzes of pH, reducing sugar and alcohol content were carried out. Cellular viability of Saccharomyces cerevisiae along the fermentation was kept over 95%. Paper sludge fermentation using Saccharomyces cerevisiae, in medium supplemented with yeast extract 3 g/L, was considered satisfactory, showing 2.37 g/L of ethanol. Surface analysis was performed by Ion-tof and scanning electron microscopy in the cellulosic waste. Thus, this work made possible to study the importance of fungal enzymes application in lignocellulosic biomass degradation for the production of second generation ethanol.

A melhor compreensão dos mecanismos fisiopatológicos e farmacológicos aliados a métodos modernos de investigação tornaram possível a descoberta e o desenvolvimento de fármacos para diversas doenças e disfunções orgânicas em humanos. Os fármacos desenvolvidos atualmente são resultados de intensos esforços em pesquisa por equipes multidisciplinares, impactando diretamente na qualidade de vida das diversas populações no mundo. Nesse cenário, os grupos de pesquisas estabelecidos em Universidades com foco no planejamento de fármacos para doenças tropicais têm crescido. A Malária e a Doença de Chagas figuram com especial importância, a primeira pela expressiva mortalidade mundial, enquanto a segunda pela morbidade e seus impactos na população brasileira. O tratamento de ambas possui limitações que se agravam, seja pelo baixo número de opções terapêuticas, ou pelo desenvolvimento de cepas resistentes. As enzimas investigadas nesse doutoramento, enolase (PfEnolase) de Plasmodium falciparum e gliceraldeído3fosfato desidrogenase de Trypanosoma cruzi (TcGAPDH), são componentes da via glicolítica destes parasitas e são considerados alvos moleculares atrativos para o desenvolvimento de inibidores enzimáticos, dada a importância destas enzimas no processo de obtenção de energia do parasita. Os estudos fundamentamse na busca por modulação seletiva da atividade biológica dos alvos selecionados através do desenvolvimento de novas moléculas bioativas. O estabelecimento de protocolo de expressão e purificação para enzima Pfenolase permitiu sua obtenção em quantidade e pureza suficiente para condução de estudos cinéticos e de triagem biológica, com a identificação de cinco novas classes químicas bastante promissoras; além de ensaios de cristalização, que culminaram na determinação da enzima em diversos complexos cristalográficos. Os dados estruturais produzidos foram fundamentais para condução da abordagem computacional de triagem virtual, que permitiu a identificação de 31 moléculas candidatas a inibidoras de Pfenolase. Avanços significativos foram obtidos também com a enzima TcGAPDH, destacando-se as adaptações nos processos de obtenção da proteína recombinante e ensaio cinético, condução de ensaio de bioprospecção orientada com a identificação e caracterização da molécula isolada (tilirosídeo). Novas condições de cristalização foram identificadas e poderão ser empregadas no processo de obtenção de complexos cristalográficos futuros. Adicionalmente, desenvolveu-se uma ferramenta computacional, Kinecteasy, para processamento automatizado dos dados produzidos das etapas de triagem biológica. Os trabalhos integrados de biologia estrutural e química medicinal desenvolvidos contribuem significativamente para o avanço no processo de planejamento de novos inibidores para as enzimas selecionadas. / A better understanding of the pathophysiological and pharmacological mechanisms together with the modern research methods made possible the discovery and development of drugs for several humans´ diseases. The drugs currently developed are the result of intense efforts in research of multidisciplinary teams having as a direct consequence a remarkable impact on life quality of populations all over the world. In this scenario, research groups established at universities, with their focus on drug development for tropical diseases, are increasing. Malaria and Chagas disease deserve special attention, the former by the expressive world mortality, while the second by the morbidity and its impact on Brazilian population. Treatment for both has limitations, whether by the low number of therapeutic options, or by development of resistance. The target enzymes for this PhD project, enolase (PfEnolase) of Plasmodium falciparum and glyceraldehyde 3-phosphate dehydrogenase from Trypanosoma cruzi (TcGAPDH), are essential components of glycolytic pathway and therefore related to the parasite energy production, thus, are considered attractive molecular targets for enzyme inhibitors development. Essentially, the proposed studies seek selective modulation of the target´s biological activity through the development of new bioactive molecules. The expression and purification protocols developed for Pfenolase have allowed us to obtain recombinant protein at suitable yield and purity for conducting screening assays, which has revealed five new chemical classes as Pfenolase inhibitors. Crystallization experiments were successfully conducted and 3D structure were determined for different complexes. Structural data was essential for performing the computational approach of virtual screening, which has allowed us to identify 31 inhibitor candidates for Pfenolase. Significant advances were obtained with TcGAPDH, highlighting the adaptations on recombinant protein protocol and kinetic assay. Assay-guided bioprospecting experiments were successfully performed with identification and characterization of isolated inhibitor (tiliroside). New crystallization conditions were identified and will be employed in future co-crystallization and soaking studies. Additionally, Kinecteasy, a computational tool, were developed for automated data processing of biological screening assays. The structure and medicinal chemistry studies presented here contribute significantly in the process of drug development for the selected enzymes.